DE102017002478A1 - DEVICE FOR RECORDING STACKED OBJECTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten (14) mit einem Teleskopförderer (12), einer stirnseitig an den Teleskopförderer (12) angekoppelten, wenigstens höhenverstellbaren Entladeeinheit (16) und einen Greifer (22) zur Aufnahme eines Objekts (14) von einem Stapel und zum Bewegen des Objekts (14) auf die Entladeeinheit (16) .Es wird vorgeschlagen, dass der Greifer (22) dazu ausgelegt ist, eine zumindest im Wesentlichen horizontale Zug- oder Schubkraft auf das Objekt (14) auszuüben.The invention relates to a device for receiving stacked objects (14) with a telescopic conveyor (12), a front side of the telescopic conveyor (12) coupled at least vertically adjustable unloading unit (16) and a gripper (22) for receiving an object (14). from a stack and for moving the object (14) onto the unloading unit (16). It is proposed that the gripper (22) is adapted to exert an at least substantially horizontal pulling or pushing force on the object (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten, insbesondere Paketen oder Artikeln.The invention relates to a device for receiving stacked objects, in particular packages or articles.
In Logistikzentren und Fabriken werden häufig und in immer schneller werdenden Taktzyklen Container oder Wechselbrücken be- oder entladen. Diese können gestapelte Objekte, beispielsweise Pakete oder andre Artikel, in geordneten oder ungeordneten Stapeln enthalten. Auch Paketwägen oder Paletten müssen mit Objekten be- und entladen werden, wobei diese in geordneten oder ungeordneten Stapeln angeordnet werden bzw. von solchen Stapeln aufgenommen werden müssen.In logistics centers and factories, containers or swap bodies are frequently loaded and unloaded in ever faster cycles. These can contain stacked objects, such as packages or other items, in ordered or unordered stacks. Also packages or pallets must be loaded and unloaded with objects, which are arranged in orderly or disorderly stacks or must be absorbed by such stacks.
Die Aufnahme von Objekten, insbesondere Paketen, von ungeordneten Stapeln erfolgt heute in der Regel manuell durch einen Arbeiter, der die entnommenen Objekte nach der Aufnahme einer Fördertechnik übergibt.The inclusion of objects, in particular packages, of disordered stacks is nowadays usually done manually by a worker who transfers the removed objects after receiving a conveyor.
Es sind jedoch auch Versuche unternommen worden, diese Arbeit durch Teilautomatisierung zu erleichtern oder auch vollständig zu automatisieren.However, attempts have also been made to facilitate this work by partial automation or to automate it completely.
Es gibt einige Beispiele zum automatischen Entladen von LKW's oder Containern mit 5-Achs-Greifern. Ein solches System ist beispielsweise in der
Die BEUMER Group GmbH & Co. KG bietet unter der Marke BEUMER Parcel Picker® einen modifizierten Teleskopgurtförderer mit einer stirnseitig angekoppelten Entladeeinheit an, die der Bediener aktiv lenken kann und die höhenverstellbar ist. Die Entladeeinheit kann vom Bediener in einen zu entladenden Container oder LKW eingefahren werden. Die zu entladenden Pakete lassen sich über einen manuell geführten Paketmanipulator mit langem Stiel auf das Fördersystem ziehen. Die Entladeeinheit erstreckt sich über die gesamte Breite des zu entladenden Containers, so dass der Bediener sich innerhalb des Containers nicht neben oder vor der Entladeeinheit bewegen kann, um bei Problemen gegebenenfalls manuell einzugreifen. Vom Standort des Bedieners aus sind die zu entladenden Objekte ohne die Verwendung des Paketmanipulators mit langem Stiel von Hand nicht zu erreichen. Manuelle Eingriffe in den Entladevorgang erfordern ein Herausfahren der Entladeeinheit aus dem Container.Under the BEUMER Parcel Picker® brand, the BEUMER Group GmbH & Co. KG offers a modified telescopic belt conveyor with an unloading unit coupled to the front side, which the operator can actively steer and which is height-adjustable. The unloading unit can be retracted by the operator into a container or truck to be unloaded. The packages to be unloaded can be pulled onto the conveyor system via a manually guided package manipulator with a long handle. The unloading unit extends over the entire width of the container to be unloaded, so that the operator can not move within the container next to or in front of the unloading unit in order to intervene manually if necessary. From the operator's point of view, the objects to be unloaded can not be reached by hand without the use of the long handle package manipulator. Manual intervention in the unloading process requires the unloading unit to be moved out of the container.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfache und flexibel nutzbare Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten, insbesondere von Paketen, bereitzustellen.The invention has for its object a simple and flexible device for receiving stacked objects, in particular packages to provide.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by a device for receiving stacked objects with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten mit einem Teleskopförderer, einer stirnseitig an den Teleskopförderer angekoppelten, wenigstens höhenverstellbaren Entladeeinheit und einen Greifer zur Aufnahme eines Objekts von einem Stapel und zum Bewegen des Objekts auf die Entladeeinheit.The invention relates to a device for receiving stacked objects with a telescopic conveyor, a front side coupled to the telescopic conveyor, at least vertically adjustable unloading unit and a gripper for receiving an object from a stack and for moving the object on the discharge unit.
Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass der Greifer dazu ausgelegt ist, eine zumindest im Wesentlichen horizontale Zug- oder Schubkraft auf das Objekt auszuüben. Ein Hochheben des Objekts und eine dafür erforderliche komplexe Mechanik können vermieden werden. Vorzugsweise greift die im Wesentlichen horizontale Zug- oder Schubkraft nur an einer einzigen vertikalen Seitenfläche des Objekts an und nicht an zwei einander gegenüber liegenden Seitenflächen.In particular, it is proposed that the gripper is designed to exert an at least substantially horizontal pulling or pushing force on the object. A lifting of the object and a required complex mechanics can be avoided. Preferably, the substantially horizontal pulling or pushing force acts on only a single vertical side surface of the object and not on two opposite side surfaces.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Greifer an einer horizontal verlaufenden Schiene befestigt ist. Durch die Kombination der vertikal verstellbaren und in voreilhaften Ausgestaltungen auch in der Förderrichtung verfahrbaren Entladeeinheit mit dem an einer horizontal verlaufenden Schiene befestigten Greifer ist ein flexibler Einsatz zur Aufnahme von in unterschiedlichen Höhen angeordneten Objekten möglich.It is also proposed that the gripper is attached to a horizontally extending rail. The combination of the vertically adjustable and in advance embodiments also movable in the conveying direction unloading unit with the gripper attached to a horizontally extending rail a flexible insert for receiving arranged at different heights objects is possible.
Die Vorrichtung kann insbesondere einen Wagen umfassen, der in einen Container oder eine Wechselbrücken ein- und ausgefahren werden kann, um diese zu be- oder entladen. Die zu entladenden Objekte können beispielsweise Pakete oder andre Artikel sein, die in geordneten oder ungeordneten Stapeln angeliefert werden. Auch Paketwägen oder Paletten können mit der Vorrichtung entladen werden, wobei die Objekte von geordneten oder ungeordneten Stapeln aufgenommen werden.In particular, the device may comprise a carriage which can be moved in and out of a container or swap bodies to load or unload them. The objects to be unloaded may be, for example, packages or other items that are delivered in ordered or unordered stacks. Also, package carriages or pallets can be unloaded with the device, with the objects being picked up by ordered or unordered stacks.
Um das einfache Hervorziehen auch von auf dem Boden des Containers, der Wechselbrücke, der Palette oder des Rollwagens liegenden Objekten zu ermöglichen, ist die Entladeeinheit in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bis auf den Boden verfahrbar.In order to facilitate the simple drawing also of lying on the bottom of the container, the swap body, the pallet or the trolley objects, the unloading is movable in an advantageous embodiment of the invention to the ground.
Der Greifer kann an der Schiene verfahrbar sein und die Vorrichtung kann zu diesem Zweck einen entsprechenden Aktuator umfassen oder von einem Benutzer manuell an der Schiene verschoben werden. Die Schiene kann je nach Ausgestaltung der Erfindung als Anbauschiene zur Montage von unterschiedlichen Greifern oder als Roll- oder Gleitschiene ausgestaltet sein. Die Schiene kann auf fester Höhe montiert sein, ist jedoch in vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung höhenverstellbar, insbesondere unabhängig von der Entladeeinheit. Wenn die Vorrichtung jedoch ausschließlich oder vorrangig zur Aufnahme von Objekten mit einer vorgegebenen Höhe ausgelegt ist, wird die Schiene vorteilhaft simultan mit der Entladeeinheit verstellt.The gripper can be moved on the rail and the device can for this purpose include a corresponding actuator or manually shifted by a user on the rail. Depending on the configuration of the invention, the rail can be designed as a mounting rail for mounting different grippers or as a roller or slide rail. The rail can be mounted at a fixed height, but is adjustable in height in advantageous embodiments of the invention, in particular independently of the discharge unit. However, if the device is designed exclusively or primarily for receiving objects with a predetermined height, the rail is advantageously adjusted simultaneously with the unloading unit.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schiene zur Befestigung mehrerer Greifer nebeneinander ausgelegt ist. Die Greifer können simultan verwendet werden um den Durchsatz zu erhöhen oder können unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass je nach Objekt ein geeigneter Greifer verwendet werden kann.It is also proposed that the rail is designed to fasten several grippers side by side. The grippers can be used simultaneously to increase the throughput or can be designed differently, so that depending on the object a suitable gripper can be used.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Greifer bzw. jedenfalls einer der Greifer als Sauggreifer ausgebildet. Dadurch kann eine flexible, zerstörungsfreie Aufnahme der Objekte gewährleistet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the gripper or at least one of the grippers is designed as a suction gripper. As a result, a flexible, non-destructive recording of the objects can be ensured.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Sauggreifer eine zumindest im Wesentlichen horizontale Ansaugrichtung hat und zum Hervorziehen des Objekts auf die Entladeeinheit ausgelegt ist. Dadurch kann ein Hochheben des Objekts vermieden werden und der Sauggreifer kann entsprechend auf kleinere Kräfte ausgelegt werden, was wiederum geringere Druckverluste beim Ansaugen ermöglicht.It is also proposed that the suction gripper has an at least substantially horizontal suction direction and is designed to emphasize the object on the unloading unit. As a result, a lifting of the object can be avoided and the suction pad can be designed according to smaller forces, which in turn allows lower pressure losses during suction.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung mehrere parallel angeordnete, unabhängig betätigbare Sauggreifer. Die Anzahl der verwendeten Sauggreifer kann an das hervorzuziehende Objekt bzw. an die Größe und das Gewicht des Letzteren angepasst werden. Auch dadurch können Energieverluste und Druckverluste, die in der Regel auch mit Lärm einhergehen, vermieden werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the device comprises a plurality of parallel, independently operable suction pads. The number of suction cups used can be adapted to the object to be extracted or to the size and weight of the latter. As a result, energy losses and pressure losses, which are usually associated with noise, can be avoided.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Greifer eine horizontal ein- und ausfahrbare Lanze und eine Greifeinheit umfasst, wobei die Greifeinheit durch Ausfahren der Lanze in Kontakt mit dem Objekt gebracht werden kann und das Objekt durch Einfahren der Lanze hervorgezogen werden kann. Die bim Hervorziehen des Objekts mitzubewegende Masse des Greifers kann auf diese Weise gering gehalten werden.It is also proposed that the gripper comprises a horizontally retractable lance and a gripping unit, wherein the gripping unit can be brought by extending the lance into contact with the object and the object can be pulled out by retracting the lance. The bim emphasis of the object mitzubewegende mass of the gripper can be kept low in this way.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Höhenverstellung der Entladeeinheit und zum Betätigen des Greifers. Die Steuereinheit erfolgt vorzugsweise zumindest teilweise automatisiert. Die Steuereinheit kann aber zusätzlich eine Benutzerschnittstelle zum manuellen Betätigen der Vorrichtung mit einem Joystick oder anderen Bedienungsmitteln umfassen. Dabei kann die Steuereinheit insbesondere auch zur Steuereinheit des Ein- und Ausfahrens der Lanze ausgelegt sein, wenn die Vorrichtung eine solche Lanze umfasst.In an advantageous embodiment of the invention, the device comprises a control unit for adjusting the height of the unloading unit and for actuating the gripper. The control unit is preferably at least partially automated. However, the control unit may additionally include a user interface for manually operating the device with a joystick or other operating means. In this case, the control unit can in particular also be designed for the control unit of the extension and retraction of the lance, if the device comprises such a lance.
Ferner schlagen die Erfinder vor, die Vorrichtung mit einer Bilderfassungseinheit auszustatten. Dann soll die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, Bilddaten der Bilderfassungseinheit auszuwerten, eine Größe und/oder Position eines in einem nächsten Arbeitsschritt aufzunehmenden Objekts aus Bilddaten der Bilderfassungseinheit zu ermitteln. Die Entladeeinheit und/oder der Greifer kann dann von der Steuereinheit abhängig von der erfassten Größe und/oder Position betätigt werden.Furthermore, the inventors propose to equip the device with an image acquisition unit. Then, the control unit should be designed to evaluate image data of the image acquisition unit, to determine a size and / or position of an object to be recorded in a next step from image data of the image acquisition unit. The unloading unit and / or the gripper can then be actuated by the control unit depending on the detected size and / or position.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Greifer mehrere unabhängig betätigbare Greifereinheiten, insbesondere Sauggreifer. Die Steuereinheit kann dann dazu ausgelegt sein, eine Anzahl von zum Aufnehmen des Objekts genutzten Greifereinheiten abhängig von der ermittelten Größe des Objekts zu bestimmen. Durch ein Minimieren der Anzahl der genutzten Greifer können Energieeinsparungspotenziale erschlossen und Druckverluste verringert werden.In an advantageous embodiment of the invention, the gripper comprises a plurality of independently operable gripper units, in particular suction pads. The control unit can then be designed to determine a number of gripper units used to pick up the object, depending on the determined size of the object. By minimizing the number of grippers used, energy saving potentials can be tapped and pressure losses reduced.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, aus den Bilddaten eine Unterkante eines in einem nächsten Arbeitsschritt aufzunehmenden Objekts zu detektieren und eine Förderebene der Entladeeinheit auf die Höhe der Unterkante zu verfahren. Das Objekt kann dann auf einer im wesentlichen flachen Fläche vorgezogen werden, in welcher Förderebene die Oberseite des unter dem Objekt liegenden Objekts bzw. den Boden des Containers, der Wechselbrücke, der Palette oder des Rollwagens im wesentlichen stetig fortsetzt.Furthermore, it is proposed that the control unit is designed to detect from the image data a lower edge of an object to be recorded in a next work step and to move a conveying plane of the unloading unit to the height of the lower edge. The object can then be pulled forward on a substantially flat surface, in which conveying plane substantially steadily continues the upper side of the underlying object or the bottom of the container, the swap, the pallet or the trolley.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Entladeeinheit horizontal und orthogonal zu einer Förderrichtung verfahrbar ist, und zwar insbesondere gegenüber einem Wagen, mit welchem die Entladeeinheit in der Förderrichtung des Fördersystems, in den Container oder die Wechselbrücke ein- und ausgefahren werden kann.It is also proposed that the unloading unit can be moved horizontally and orthogonally to a conveying direction, in particular with respect to a carriage with which the unloading unit can be moved in and out in the conveying direction of the conveyor system, into the container or the swap body.
Um einen manuellen Eingriff des Bedieners zu ermöglichen wird vorgeschlagen, dass eine Breite der Entladeeinheit um wenigstens 50 cm geringer ist als eine Innenbreite eines ISO-Containers von etwa 2,4 m ist. Der Bediener kann dadurch auch innerhalb des Containers neben der Entladeeinheit stehen bzw. an dieser vorbei laufen, ohne die Vorrichtung ganz aus dem Container ausfahren zu müssen.In order to allow manual intervention by the operator, it is proposed that a width of the unloading unit is at least 50 cm smaller than an internal width of an ISO container of about 2.4 m. The operator can thereby also stand within the container next to the unloading unit or run past it, without having to extend the device completely out of the container.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die gesamte Beschreibung, die Ansprüche und die Figuren offenbaren Merkmale der Erfindung in speziellen Ausführungsbeispielen und Kombinationen. Der Fachmann wird die Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren Kombinationen oder Unterkombinationen zusammenfassen, um die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, an seine Bedürfnisse oder an spezielle Anwendungsbereiche anzupassen. Further features and advantages will become apparent from the following description of the figures. The entire description, the claims and the figures disclose features of the invention in specific embodiments and combinations. The person skilled in the art will also consider the features individually and combine these with other combinations or subcombinations in order to adapt the invention as defined in the claims to its needs or to specific fields of application.
Dabei sind:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine weitere Ansicht der Vorrichtung nach1 ; -
3 eine schematische Darstellung zum Einfahren der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Lastkraftwagen, -
4 eine Detailansicht eines Sauggreifers der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus den Figuren 1 -3und -
5a -5e eine Folge von Verfahrensschritten zur Aufnahme eines Objekts von einem Stapel und zum Bewegen des Objekts auf eine Entladeeinheit der Vorrichtung aus den1 -4 .
-
1 a perspective view of a device according to an embodiment of the invention; -
2 a further view of the device according to1 ; -
3 a schematic representation for retracting the device according to the invention in a truck, -
4 a detailed view of a suction pad of the device according to the invention of Figures 1 -3und -
5a -5e a sequence of method steps for picking up an object from a stack and for moving the object onto a discharge unit of the device from the1 -4 ,
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von gestapelten Objekten ist auf einem Wagen
Die Vorrichtung umfasst eine stirnseitig an den Teleskopförderer
Die Schiene
Der Sauggreifer
Der Sauggreifer
Die Vorrichtung umfasst ferner eine als Computer ausgebildete Steuereinheit 28 zur Höhenverstellung der Entladeeinheit
An einem Rahmen
Sie Steuereinheit
Ist das aufzunehmende Objekt
Die Steuereinheit
Die Reihenfolge der in
Auch wenn die Entladeeinheit
Die Greifereinheiten
Die Entladeeinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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