DE102021104900A1 - Process for the separation and sorting of primary products and device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vereinzelung und Sortierung von Vorprodukten aus einem Vorratsspeicher, z.B. für einen nachfolgenden Einbau an einer komplexeren Einheit, und eine dementsprechend ausgebildete Vorrichtung. Um ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, dass einen hohen Grad an Flexibilität hinsichtlich der zu verarbeitenden Vorprodukte und zudem einen einfachen und wartungsarmen Aufbau unter Verwendung vergleichsweise preiswerter Komponenten aufweist, wird vorgeschlagen, dass• mindestens ein Vorprodukt aus einem Vorratsspeicher (2, 2a , 2b) entnommen und über einem vorbestimmten Bereich (4) abgeworfen wird,• dieser vorbestimmte Bereich (4) durch ein Kamerasystem (6) mittels Bilderkennung auf ein korrekt liegendes Vorprodukt als Gutteil überwacht wird,• ein als korrekt liegend erkanntes Vorprodukt bzw. Gutteil entnommen wird und• sobald kein Gutteil in dem vorbestimmten Bereich (4) erkannt werden kann, etwaig verbliebene Vorprodukte in den Vorratsspeicher (2, 2a ,2b) zurückbefördert werden, vorzugsweise direkt.Danach kann das Verfahren erneut gestartet werden.The present invention relates to a method for separating and sorting preliminary products from a store, e.g. for subsequent installation in a more complex unit, and a device designed accordingly. In order to create a method of the type mentioned that has a high degree of flexibility with regard to the pre-products to be processed and also a simple and low-maintenance structure using comparatively inexpensive components, it is proposed that• at least one pre-product from a storage facility (2, 2a, 2b) is removed and dropped over a predetermined area (4),• this predetermined area (4) is monitored by a camera system (6) using image recognition for a correctly positioned preliminary product as a good part,• a correctly positioned preliminary product or good part is removed and• as soon as no good part can be detected in the predetermined area (4), any remaining pre-products are conveyed back to the store (2, 2a, 2b), preferably directly. The method can then be restarted.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vereinzelung und Sortierung von Vorprodukten aus einem Vorratsspeicher, z.B. für einen nachfolgenden Einbau an einer komplexeren Einheit, und eine entsprechende Vorrichtung.The present invention relates to a method for separating and sorting preliminary products from a store, e.g. for subsequent installation in a more complex unit, and a corresponding device.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Ansätze zum Vereinzeln und Sortieren von Vorprodukten bekannt, durch die die betreffenden Vorprodukte aus einem Vorratsspeicher heraus in definierter Weise für einen nachfolgenden Einbau oder eine sonstige Weiterverwendung innerhalb eines komplexeren Fertigungsprozesses vorbereitet werden. Dabei werden aus dem Vorratsspeicher Vorprodukte entnommen und in einer definierten Ausrichtung sowie Positionierung i.d.R. einzeln angereicht. Bekannte Ansätze benützen z.B. Rüttel-, Schwing- oder Trommel-Förderer mit angeschlossenen Sortier-Schienensystemen. Derartige Vorrichtungen führen die Vorprodukte in einer Spiralbahn, wobei durch die sich stetig ändernde Form einer kontinuierlich aufsteigenden Schienen-Führung all jede Teile wieder zurück in einen Vorratsspeicher fallen, die zumindest fehlerhaft ausgerichtet sind.Various approaches for separating and sorting preliminary products are known from the prior art, by means of which the relevant preliminary products are prepared from a storage facility in a defined manner for subsequent installation or other further use within a more complex production process. Pre-products are taken from the store and usually handed in individually in a defined orientation and positioning. Known approaches use e.g. vibrating, vibrating or drum conveyors with connected sorting rail systems. Devices of this type guide the pre-products in a spiral path, with the constantly changing shape of a continuously ascending rail guide causing all parts that are at least incorrectly aligned to fall back into a store.
Alternativ werden heute 3D-Video-Systeme mit Bilderkennungseinrichtungen zum Ansteuern mindestens eines sehr flexibel um mehrere Achsen drehbaren Greifarms eingesetzt. Durch diesen Greifarm werden dann ganz gezielt einzelne Vorprodukte aus einem Vorratsspeicher entnommen und in eine vorgegebene Ausrichtung sowie Position gedreht. Alternativ sind mehrere Vorprodukte auf einer Platte so angeordnet, dass sie innerhalb einer Begrenzung durch kurze Impulse geschüttelt neue Positionen oder Lagen einnehmen. Die Platte wird zwischen diesen Impulsen durch ein 2D- oder bei komplexen Vorprodukten sogar ein 3D-Video-System überwacht, um korrekt liegende Vorprodukte zu finden, die dann durch den Greifarm gezielt entnommen werden.Alternatively, 3D video systems with image recognition devices are used today to control at least one gripping arm that can be rotated very flexibly about a number of axes. Using this gripper arm, individual pre-products are then specifically removed from a store and turned into a predetermined alignment and position. Alternatively, several preliminary products are arranged on a plate in such a way that they assume new positions or positions within a boundary when shaken by short impulses. Between these impulses, the panel is monitored by a 2D or, in the case of complex preliminary products, even a 3D video system in order to find correctly positioned preliminary products, which are then removed in a targeted manner by the gripper arm.
Die Nachteile dieser vorstehend beispielhaft genannten Systeme liegen entweder in ihrer komplexen Anpassung an ein jeweiliges Vorprodukt, in einem möglichen Verhaken mehrerer Vorprodukte miteinander und/oder an den noch immer sehr hohen Kosten.The disadvantages of these systems mentioned above by way of example lie either in their complex adaptation to a respective preliminary product, in a possible entanglement of several preliminary products with one another and/or in the still very high costs.
Bei Vorprodukten kann es sich dabei um Einzelteile, aber auch um Baugruppen handeln. Bei Baugruppen sind Vorprodukte von besonderem Interesse, bei denen es sich um eine Kombination aus Metall-, Kunststoff- und Textilteilen handelt, insbesondere ein metallischer Beschlag und/oder ein Kunststoffteil mit einem daran fixierten Gurtabschnitt. Neben einem Verhaken mehrerer Beschläge können sich bei diesen Vorprodukten zudem die Gurtabschnitte verheddern, verschlingen oder gar verknoten. Dennoch ist es üblich und aus Kostengründen wünschenswert, auch derartige Vorprodukte als Schüttgut in einem Vorratsspeicher ungeordnet anzuliefern.Preliminary products can be individual parts, but also assemblies. In the case of assemblies, preliminary products are of particular interest which are a combination of metal, plastic and textile parts, in particular a metal fitting and/or a plastic part with a belt section fixed to it. In addition to snagging several fittings, the belt sections can also become tangled, tangled or even knotted with these pre-products. Nevertheless, it is customary and desirable for reasons of cost to also deliver such preliminary products as bulk material to a storage facility in an unordered manner.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, dass einen hohen Grad an Flexibilität hinsichtlich der zu verarbeitenden Vorprodukte und zudem einen einfachen und wartungsarmen Aufbau unter Verwendung vergleichsweise preiswerter Komponenten aufweist.It is the object of the present invention to create a method of the type mentioned that has a high degree of flexibility with regard to the preliminary products to be processed and also a simple and low-maintenance structure using comparatively inexpensive components.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass
- • mindestens ein Vorprodukt aus einem Vorratsspeicher entnommen und über einem vorbestimmten Bereich abgeworfen wird,
- • dieser Bereich durch ein Kamerasystem mittels Bilderkennung auf ein korrekt liegendes Vorprodukt bzw. Gutteil analysiert wird,
- • ein Gutteil durch einen Greifer entnommen wird und
- • sobald kein Gutteil in dem vorbestimmten Bereich erkannt werden kann und/oder auf eine entsprechende Anforderung hin, etwaig verbliebene Vorprodukte in den Vorratsspeicher zurückbefördert werden,
- • wonach das Verfahren erneut gestartet wird.
- • at least one preliminary product is taken from a store and dropped over a predetermined area,
- • this area is analyzed by a camera system using image recognition for a correctly positioned preliminary product or good part,
- • a good part is removed by a gripper and
- • as soon as no good part can be detected in the predetermined area and/or any remaining pre-products are conveyed back to the storage facility upon a corresponding request,
- • after which the procedure is restarted.
Vorteilhafterweise ist eine Anzahl der in dem ersten Verfahrensschritt aus einem Vorratsspeicher entnommenen Vorprodukte in weiten Grenzen beliebig, solange des nur mindestens eines ist.Advantageously, the number of preliminary products taken from a store in the first method step is arbitrary within wide limits, as long as it is only at least one.
Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die entnommenen Vorprodukte über einem vorbestimmten Bereich abgeworfen bzw. gestreut oder verstreut werden. Damit können sich diese Vorprodukte auch voneinander entwirren oder auch aus gegenseitigen Verhakungen lösen, ohne dass es zu Beschädigungen kommen kann.A further advantage of a method according to the invention lies in the fact that the removed preliminary products are dropped or scattered over a predetermined area. This means that these pre-products can also unravel from one another or detach from mutual entanglements without damage occurring.
Schließlich bedarf es eines einzigen Bildes des vorbestimmten Bereichs sowie dessen Analyse mittels Bilderkennung, um alle korrekt liegenden Vorprodukte als Gutteile sicher zu lokalisieren, die dann nachfolgend einzeln aus dem vorbestimmten Bereich entnommen werden. Alle übrigen Vorprodukte werden in den Vorratsspeicher zurückbefördert, um nachfolgend erneut entnommen und abgeworfen zu werden. Eine erneute Entnahme aus dem Vorratsspeicher mit nachfolgendem Abwerfen hat sich bei einer Vielzahl von Vorprodukten hinsichtlich einer Entwirrung und/oder Lösung gegenseitiger Verhakungen als schneller und effektiver als die Verwendung von Rütteltischen herausgestellt, insbesondere bei einem Einsatz zur Anreichung von Vorprodukten mit mindestens einem biegeschlaffen Abschnitt, also beispielsweise von Vorprodukten mit jeweils mindestens einem Faden-, Band- oder Gurtabschnitt.Finally, a single image of the predetermined area is required, as well as its analysis by means of image recognition, in order to reliably localize all correctly positioned preliminary products as good parts, which are then subsequently removed individually from the predetermined area. All other preliminary products are transported back to the storage facility in order to be subsequently removed and discarded again. A renewed removal from the store with subsequent dropping has proved to be faster and more effective than the use of a large number of pre-products in terms of untangling and/or resolving mutual entanglements tion of vibrating tables, in particular when used for the enrichment of pre-products with at least one limp section, ie for example pre-products with at least one thread, tape or belt section.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren bereitet einen Neustart selbst dadurch vor, dass etwaig verbliebene Vorprodukte in den Vorratsspeicher zurückbefördert werden, sobald kein als korrekt liegend erkanntes Vorprodukt bzw. Gutteil in dem vorbestimmten Bereich erkannt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Schritt auch auf eine entsprechende Anforderung hin vollzogen werden, insbesondere wenn eine vorgegebene Anzahl von Gutteilen erreicht worden ist. In jedem Fall wird damit ein klares und definiertes Start-Szenario wieder erreicht, und das Verfahren kann erneut gestartet werden.A method according to the invention prepares a restart itself in that any remaining pre-products are conveyed back into the storage store as soon as no pre-product or good part recognized as lying correctly can be detected in the predetermined area. Alternatively or additionally, this step can also be carried out upon a corresponding request, in particular when a predetermined number of good parts has been reached. In any case, a clear and defined start scenario is thus achieved again and the method can be restarted.
Weiterhin ist hinsichtlich der Flexibilität eines erfindungsgemäßen Verfahrens sehr vorteilhaft, dass nach einem Verfahrensdurchlauf eine erneute Entnahme mindestens eines Vorprodukts nicht zwingend aus derselbe Vorratsspeicher erfolgen muss. Sobald alle verbliebenen Vorprodukte in den zugehörigen Vorratsspeicher zurückbefördert worden sind, können also aufeinander folgend auch in definierter Weise andere und verschiedenartige Vorprodukte nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren vereinzelt und sortiert sowie definiert angereicht werden. Dazu müssen bei grundsätzlich gleichem Verfahrensablauf auf derselben Vorrichtung dann nur entsprechend mehrere Vorratsspeicher mit einem einzigen Entnahmesystem und Kamerasysteme mit entsprechend angepasst trainierter Bilderkennung verwendet werden. Dabei kann vorteilhafterweise ein vorbestimmter Bereich zum verstreuten Abwerfen des jeweils mindestens einen Vorprodukts gemeinsam über eine Anzahl verschiedener Vorprodukte in nur einer Vorrichtung verwendet. Furthermore, with regard to the flexibility of a method according to the invention, it is very advantageous that, after a method has been run through, at least one preliminary product does not necessarily have to be removed again from the same reservoir. As soon as all remaining pre-products have been transported back to the associated store, other and different pre-products can also be separated and sorted and handed over in a defined manner one after the other in a defined manner according to a method described above. For this purpose, with basically the same process sequence on the same device, it is only necessary to use a corresponding number of reservoirs with a single removal system and camera systems with image recognition that has been trained accordingly. In this case, a predetermined area can advantageously be used for the scattered dropping of the respective at least one preliminary product together over a number of different preliminary products in just one device.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach wird das Abwerfen mindestens über den bestimmten Bereich hinweg mit dem Ziel einer Streuung der entnommenen Vorprodukte gesteuert. Hiermit wird einer Haufenbildung von mehreren Vorprodukten in einem kleinen Abschnitt des vorbestimmten Bereichs entgegengewirkt, wobei das Abwerfen zum Lösen von Verhakungen sowie zum Entwirren mehrerer Vorprodukte beitragen kann. Insgesamt wird durch diese Vereinzelung die Bilderkennung vereinfacht, wie auch eine nachfolgende Entnahme einzelner korrekt orientiert liegender Vorprodukte als sog. Gutteile.Advantageous developments are the subject of the subclaims. Accordingly, the shedding is controlled at least over the specific area with the aim of scattering the primary products removed. This counteracts the formation of a heap of several preliminary products in a small section of the predetermined area, with the shedding being able to contribute to the release of entanglements and the untangling of several preliminary products. Overall, this separation simplifies image recognition, as does a subsequent removal of individual pre-products lying correctly oriented as so-called good parts.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Entnahme von mindestens einem Vorprodukt aus dem Vorratsspeicher unter Verwendung eines Greifers durchgeführt, vorzugsweise eines mechanischen oder magnetischen Greifers. Aber auch ein Sauggreifer oder ähnliches kann verwendet werden. Ein mechanisches Öffnen lässt sich dabei mit dem vorstehend genannten Ziel eines gestreuten Abwurfes entnommener Vorprodukte über den vorbestimmten Bereich hinweg ebenso langsam ansteuern, wie ein nachlassender Erregerstrom eines elektromagnetischen Greifers oder ein nachlassender Saugstrom eines Sauggreifer.In a preferred embodiment of the invention, the removal of at least one preliminary product from the store is carried out using a gripper, preferably a mechanical or magnetic gripper. But a suction pad or something similar can also be used. A mechanical opening can be controlled just as slowly with the above-mentioned goal of a scattered dropping of removed preliminary products over the predetermined area as a decreasing excitation current of an electromagnetic gripper or a decreasing suction flow of a suction gripper.
Vorzugsweise wird ein vorbestimmter Bereich in einer ebenen und horizontal liegenden Fläche verwendet. Damit können einmal liegende Vorprodukte sich kaum mehr in ihrer zu untersuchenden Lage und Position verändern. Auch eine gezielte Entnahme ist nach Auswertung eines Bildes der Kamera durch eine angeschlossene Mustererkennung oder sonstige Bildverarbeitung einfach möglich.It is preferable to use a predetermined area in a flat and horizontal surface. This means that once the preliminary products are in place, they can hardly change their location and position to be examined. Targeted removal is also easily possible after evaluating an image from the camera using connected pattern recognition or other image processing.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden sobald kein als korrekt liegend erkanntes Vorprodukt bzw. Gutteil in dem vorbestimmten Bereich erkannt werden kann oder eine vorgegebene Anzahl an Gutteilen erreicht ist, etwaig verbliebene Vorprodukte durch einen über den vorbestimmten Bereich bewegten Schieber, oder ein Anheben und/oder Verkippen des vorbestimmten Bereichs zu einer ausreichend schrägen Ebene in den Vorratsspeicher zurückbefördert. Besonders bevorzugt wird aber die Verwendung eines Endlosförderers, wobei als vorbestimmter Bereich eine Fläche auf dessen Förderband verwendet wird.In one embodiment of the invention, as soon as no preliminary product or good part recognized as lying correctly can be detected in the predetermined area or a predetermined number of good parts has been reached, any remaining preliminary products are removed by a slide moved over the predetermined area, or by lifting and/or Returned tilting of the predetermined area to a sufficiently inclined plane in the storage. However, the use of an endless conveyor is particularly preferred, with a surface on its conveyor belt being used as the predetermined area.
Vorteilhafterweise wird zur Entnahme eines Gutteils aus dem vorbestimmten Bereich ein Greifer mit einem zweiachsigen Arm verwendet. Das ist eine einfache, schnelle und preiswerte Lösung. Dieser Greifer wird in einer Weiterbildung an einem drehbaren zweiachsigen Arm verwendet, so dass er unter Ansteuerung durch mehrere Kamerasysteme mit jeweiliger Bilderkennung mehrere vorbestimmte Bereiche bedient oder zeitlich aufeinander folgend mehrere Abschnittes eines vorbestimmten Bereiches insbesondere nach einer Verschiebung. Je nach Anwendungsfall können so auch mehr als nur eine Art von Vorprodukt in jeweiliger Anzahl für nachfolgende Verarbeitungsschritte in einer erforderlichen zeitlichen Reihenfolge in definierter Weise angereicht werden.Advantageously, a gripper with a two-axis arm is used to remove a good part from the predetermined area. This is a simple, quick and inexpensive solution. In a further development, this gripper is used on a rotatable two-axis arm, so that it serves a number of predetermined areas controlled by a number of camera systems with respective image recognition, or a number of sections of a predetermined area sequentially in time, in particular after a displacement. Depending on the application, more than just one type of pre-product can also be prepared in the respective number for subsequent processing steps in a required chronological order in a defined manner.
Wie nachfolgend noch anhand einer graphischen Darstellung der Zeichnung verdeutlicht wird, so sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verschiedenartige Vorprodukte in getrennten Vorratsspeichern vorgesehen, wobei diese Vorratsspeicher z.B. in einer Reihe definiert verschieblich relativ zu einer Entnahmeposition mit einer Einheit aus einem Greifer zur Entnahme und Vereinzelung eines jeweiligen Vorprodukts aus dem betreffenden Vorratsspeicher heraus, einem vorbestimmten Bereich mit einer auf ein jeweiliges Vorprodukt trainierten Bilderkennung sowie einem Greifer für erkannte Gut-Teile positioniert werden. Ist eine jeweilige Anzahl eines jeweiligen Vorprodukts erkannt und durch den Gutteil-Greifer aus dem vorbestimmten Bereich entnommen worden, so werden etwaig verbliebenen Vorprodukte in den zugehörigen Vorratsspeicher zurückbefördert. Einer Vorgabe entsprechend wird ein neuer Vorratsspeicher so positioniert, dass der Greifer zur Entnahme und Vereinzelung des nun ausgewählten Vorprodukts aus dem betreffenden Vorratsspeicher heraus arbeiten kann. Die vorab trainierte Bilderkennung wird entsprechend geladen, sodass der Greifer für erkannte Gut-Teile solange betrieben wird, bis erneut eine nun vorgegebene Anzahl von Gutteilen erreicht ist. Dann werden etwaig verbliebenen Vorprodukte in den zugehörigen Vorratsspeicher zurückbefördert, und das Verfahren startet mit dem Verschieben und Positionieren eines dann bestimmten Vorratsspeichers erneut.As will be illustrated below with the aid of a graphic representation of the drawing, according to a preferred embodiment of the invention, different types of pre-products are provided in separate reservoirs, with these reservoirs being displaceable in a defined manner, for example, in a row relative to a removal position with a unit consisting of a gripper for removal and Separation of a respective pre-product from the relevant storage facility, a predetermined area with image recognition trained on a respective pre-product and a gripper for recognized good parts are positioned. If a respective number of a respective preliminary product has been recognized and removed from the predetermined area by the good part gripper, any remaining preliminary products are conveyed back into the associated store. According to a specification, a new store is positioned in such a way that the gripper for removing and separating the pre-product now selected can work from the relevant store. The previously trained image recognition is loaded accordingly so that the gripper for recognized good parts is operated until a predefined number of good parts is reached again. Any remaining preliminary products are then conveyed back to the associated storage facility, and the method starts again with the displacement and positioning of a storage facility that is then determined.
Weiterhin ist auch eine Vorrichtung zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Merkmalen eine Lösung der Eingangs formulierten Aufgabe, wobei die Vorrichtung folgende Elemente umfasst:
- • eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen mindestens eines Vorprodukts aus einem Vorratsspeicher, die zum Abwerfen über einem vorbestimmten Bereich ausgebildet ist,
- • ein Kamerasystem mit einer Bilderkennung, die dazu ausgebildet ist, den vorbestimmten Bereich auf das Vorhandensein eines korrekt liegenden Vorprodukts zu überwachen,
- • ein Selektionsmittel zum selektiven Entnehmen eines als korrekt liegend erkannten Vorprodukts aus dem vorbestimmten Bereich und
- • eine Rückfördervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, etwaig in dem vorbestimmten Bereich verbliebene Vorprodukte in den Vorratsspeicher zurückbefördert, vorzugsweise direkt.
- • a removal device for removing at least one preliminary product from a store, which is designed to drop over a predetermined area,
- • a camera system with image recognition, which is designed to monitor the predetermined area for the presence of a correctly positioned preliminary product,
- • a selection means for selectively removing a preliminary product that has been recognized as lying correctly from the predetermined area and
- • a return device, which is designed to return any preliminary products that have remained in the predetermined area to the store, preferably directly.
Vorzugweise sind die Entnahmevorrichtung und das Selektionsmittel zusammen als nur ein mindestens dreiachsiger Greifer ausgebildet, dessen Position innerhalb der gesamten Vorrichtung bei kurzen Wegen zu allen erreichbaren Positionen optimiert einreichtet ist.The removal device and the selection means are preferably designed together as only one at least three-axis gripper, the position of which within the entire device is optimized with short distances to all accessible positions.
Eine Entnahmevorrichtung, eine als vorbestimmter Bereich ausgebildete Fläche auf einem Förderband eines Endlosförderers, wie auch ein Selektionsmittel zum gezielten Greifen erkannter Vorprodukte im Sinne von Gutteilen sind vorteilhafterweise vergleichsweise einfach aufgebaute Komponenten. Ein Kamerasystem, das den vorbestimmten Bereich mittels Bilderkennung auf ein korrekt liegendes Vorprodukt bzw. Gutteil analysiert, ist dem Fachmann lange bekannt und heute ebenfalls in unterschiedlichen Bauformen am Markt erhältlich. Damit setzt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung aus recht einfachen und zuverlässig arbeitenden Bestandteilen und technischen Komponenten zusammen.A removal device, a surface formed as a predetermined area on a conveyor belt of an endless conveyor, as well as a selection means for the targeted gripping of recognized preliminary products in the sense of good parts are advantageously components of comparatively simple construction. A camera system that analyzes the predetermined area by means of image recognition for a correctly positioned preliminary product or good part has long been known to the person skilled in the art and is also available on the market today in different designs. A device according to the invention is thus composed of quite simple and reliably working parts and technical components.
Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:
-
1 : eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung; -
2 : eine Draufsicht aufdas Ausführungsbeispiel von 1 unter Abwandlung für einen Einsatz mehrerer Vorratsspeicher in einer linearen Anordnung; -
3 : eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Einsatz mehrerer Vorratsspeicher. -
4 : eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Einsatz mehrerer Sortierlinien mit je einem Vorratsspeicher zur Andienung diverser verschiedenartiger Vorprodukte jeweils in größerer Stückzahl und -
5 : eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Abwandlung desAusführungsbeispiels von 4 unter Rückgriff aufdas Ausführungsbeispiel von 1 .
-
1 : a side view of a first embodiment of a device; -
2 : a plan view of the embodiment of FIG1 with modification for the use of several reservoirs in a linear arrangement; -
3 1: a plan view of a further exemplary embodiment using a plurality of reservoirs. -
4 : a top view of a further embodiment using several sorting lines, each with a storage facility for supplying various different types of preliminary products, each in larger numbers and -
5 : a plan view of a further exemplary embodiment with a modification of the exemplary embodiment from FIG4 using the embodiment of1 .
Über die verschiedenen Abbildungen hinweg werden für gleiche Elemente und Verfahrensschritte stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Dabei wird nachfolgend ohne Beschränkung der Erfindung nur eine Anpassung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf schüttfähige Vorprodukte dargestellt und beschrieben, wobei diese ein-, aber auch mehrteilig sein können.The same reference numbers are always used for the same elements and method steps throughout the various figures. In the following, without restricting the invention, only an adaptation of a method according to the invention to pourable preliminary products is shown and described, whereby these can be in one part, but also in several parts.
Die nachfolgend beschriebene Vorrichtung 1 setzt ein Verfahren um, das die folgenden Schritte umfasst:
- 1. Greifen in
den Vorratsbehälter 2 und Entnahme mindestens eines Vorproduktes mittels eines in mindestens zweiAchsen beweglichen Greifers 3; - 2. Vereinzeln gegriffener Vorprodukte über einem vorbestimmten Bereich 4 als Abwurfbereich hinweg;
- 3.
Bildauswertung eines Ausschnitts 5 ausdem vorbestimmten Bereich 4 mittels einer aneine Kamera 6 angeschlossenen Bildauswertung; - 4.
Ansteuerung eines Greifers 7 zur Entnahme eines Gutteiles mit dessen definierter Übergabe ineine Übergabeposition 8; - 5. Entleeren des vorbestimmten Bereichs 4 mit Rückführung etwaig in dem vorbestimmten Bereich verbliebener Vorprodukte direkt in
den Vorratsbehälter 2 zurück.
- 1. Reaching into the
reservoir 2 and removing at least one preliminary product by means agripper 3 movable in at least two axes; - 2. Separation of gripped preliminary products over a
predetermined area 4 as a dropping area; - 3. Image evaluation of a
section 5 from thepredetermined area 4 by means of an image evaluation connected to acamera 6; - 4. Control of a
gripper 7 for removing a good part with its defined transfer to atransfer position 8; - 5. Emptying of the
predetermined area 4 with recirculation of any primary products remaining in the predetermined area directly back into thestorage container 2 .
Nach Schritt 5. folgt mit Schritt 1. ein Neustart des Verfahrens.After
Das vorstehend beschriebene Verfahren wird nun durch eine Wiederholung von Schritt 4 erweitert, damit u.a. eine vorgegebene Zahl benötigter Gutteile erreicht wird. Auch wenn über 90% der in dem vorbestimmten Bereich 4 abgeworfenen Vorprodukte nicht als Gutteile positioniert sein sollten, werden diese Vorprodukte im Zuge einer Rückführung in den Vorratsspeicher 2 auch gegeneinander ausreichend stark bewegt, so dass auch diese Vorprodukte im Rahmen einer erneuten Entnahme voneinander entwirrt und enthakt als Gutteil in dem vorbestimmten Bereich 4 zum Liegen kommen, erkannt und entnommen werden können.The process described above is now extended by repeating
Steuerung nach der Maßgabe, welches von verschiedenen Vorprodukten in einem nächsten Produktionsschritt mindestens einmal benötigt wird oder in der Übergabeposition 8 gezielt bevorratet werden soll. Dementsprechend wird nach Schritt 5 mit einem Entleeren des vorbestimmten Bereichs 4 mit Rückführung etwaig in dem vorbestimmten Bereich 4 verbliebener Vorprodukte in den soweit hier im Verfahren genutzten Vorratsbehälter 2 eine Verschiebung der Vorratsbehälter 2, 2a, 2b solange durchgeführt, bis ein vorbestimmtes Vorprodukt im Rahmen eines Neustarts des beschriebenen Verfahrens entnommen werden kann.Control according to which of the various pre-products is required at least once in a next production step or is to be stored in a targeted manner in the
Nach Schritt 5. folgt damit Schritt 6.: Verschieben der Vorratsbehälter 2, 2a, 2b in einer Reihe linear soweit, bis ein nun angefordertes bestimmtes Vorprodukt in einer vorgegebenen Stückzahl entnommen werden kann. Mit einem „neuen“ Vorratsbehälter 2a oder 2b erfolgt dabei passend auch eine entsprechender Neuladung des Erkennungsmusters in der der Kamera 6 angeschlossenen Bild- bzw. Mustererkennung sowie neuer Vorgabe einer Anzahl von Gutteilen.After
Die Entnahme von mindestens einem Vorprodukt aus dem Vorratsspeicher 2 wird unter Verwendung eines Greifers 3 durchgeführt, der hier als mechanischer Greifer ausgeführt ist, wobei je nach Beschaffenheit der Vorprodukte ohne weitere Darstellung nach Wahl des Fachmanns auch magnetische Greifer oder Saug-Greifer verwendet werden können. Über alle hier dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiele hinweg wird das Abwerfen von aus dem Vorratsspeicher 2 entnommenen Vorprodukten mindestens über den bestimmten Bereich 4 hinweg mit dem Ziel einer Streuung der entnommenen Vorprodukte angesteuert. Das ist in einfacher Weise z.B. durch fortschreitendes Öffnen bzw. Lösen des Greifers 3 zu realisieren.The removal of at least one preliminary product from the
Der vorbestimmte Bereich 4 für den gestreuten Abwurf von aus dem Vorratsspeicher 2 entnommener Vorprodukte wird als in einer ebenen und horizontal ausgerichteten Fläche liegender Bereich verwendet. Bereits in
Das in dem Endlosförderer 11 verwendete Förderband zeichnet sich durch eine Oberfläche aus, die durch ihre Beschaffenheit und insbesondere ihre Farbe einen möglichst hohen Kontrast mit den in dem durch die Kamera 6 ausgewertete Ausschnitt 5 liegenden Vorprodukten bildet. Dazu ist dieser Ausschnitt 5 zudem in Abstimmung mit einer jeweils verwendeten Kamera 6 entsprechend ausgeleuchtet. Hierzu wird in diesem Ausführungsbeispiel zur Erhöhung der Kontraste Licht aus einem nichtsichtbaren Bereich des Spektrums verwendet.The conveyor belt used in the
Die Abbildung von
Das Ausführungsbeispiel von
Ferner zeichnet sich das Ausführungsbeispiel von
Schließlich stellt
Über alle Komponenten einer Vorrichtung 1 gesehen ist ein Greifer 7, 7' das teuerste Einzelelement. Diese mehrachsigen Greifer 7, 7' arbeiten sehr präzise und mit hoher Geschwindigkeit. Damit ist eine Vorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel von
Je Anwendungsfall, Art der jeweiligen Vorprodukte und den erforderlichen Stückzahlen der unterschiedlichen Vorprodukte sind selbstverständlich auch Mischungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele möglich. In jedem Fall werden auch komplexere Vorprodukte, die z.B. ein Metall- oder Kunststoffteil mit einem daran fixierten Bandabschnitt aufweisen, durch erfindungsgemäße Vorrichtungen zuverlässig für eine definierte Andienung für nachfolgende Schritte eines automatisierten Verarbeitungsprozesses verarbeitet. Derartige Produkte eines mehrstufigen Vorprozesses sind in ihrer automatisierten Handhabung zur Andienung besonders problematisch, da sich gerade diese Vorprodukte nicht nur ineinander verhaken, sondern auch verheddern, miteinander verschlingen oder gar verknoten können. In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele gemäß vorliegender Erfindung erweisen sich die Handhabung der Entnahme aus einem Vorratsspeicher, wie auch eine Vereinzelung mit gestreutem Abwurf sowie eine Rückführung in den betreffenden Vorratsspeicher auch ohne weitere aktive Hilfsmittel als hilfreich bei der Entwirrung und/oder sonstigen Vereinzelung gleichartiger Vorprodukte. Auch diese Eigenschaft macht die beschriebenen Ausführungsbeispiele jenseits ihrer flexiblen Anpassung auf unterschiedlichste Vorprodukte gegenüber bekannten Vorrichtungen zur Vereinzelung und Sortierung von Vorprodukten eindeutig überlegen.Mixtures of the exemplary embodiments described above are of course also possible depending on the application, the type of the respective preliminary products and the required quantities of the different preliminary products. In any case, even more complex pre-products, which e.g. have a metal or plastic part with a strip section fixed thereto, are reliably processed by devices according to the invention for a defined supply for subsequent steps of an automated processing process. Such products of a multi-stage pre-process are particularly problematic in their automated handling for delivery, since precisely these pre-products not only get caught in one another, but can also become tangled, intertwined or even knotted. In each of the above-described exemplary embodiments according to the present invention, the handling of the removal from a storage facility, as well as a separation with scattered ejection and a return to the relevant storage facility, even without further active aids, have proven to be helpful in the disentanglement and/or other separation of similar preliminary products . This property also makes the exemplary embodiments described clearly superior to known devices for separating and sorting of preliminary products, beyond their flexible adaptation to a wide variety of preliminary products.
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
-
Vorratsspeicher 2a, 2b Vorratsspeicher mit jeweils anderen Vorprodukten
2a, 2b store with different precursorsStore - 33
- Greifergripper
- 44
- vorbestimmter Bereich / Abwurfbereichpredetermined area / dropping area
- 55
-
Ausschnitt aus dem vorbestimmten Bereich 4 5a, 5b nachfolgende Ausschnitte des vorbestimmten Bereichs 4Section from the
predetermined area 4 5a, 5b subsequent sections of thepredetermined area 4 - 66
- Kamera mit angeschlossener Bildauswertung bzw. BilderkennungCamera with connected image evaluation or image recognition
- 77
- Greifer für ein Gutteil 7' zusätzlich parallel verschieblicher GreiferGripper for a good part 7 'additionally parallel displaceable gripper
- 88th
-
Übergabeposition 8a, 8b Übergabepositionen jeweils anderer Vorprodukte
Transfer position 8a, 8b transfer positions each other precursors - 99
-
Schiene zum Verschieben der Vorratsspeicher 2, 2a, 2bRail for moving the
2, 2a, 2bstores - 1010
-
Entnahmeposition des Vorratsspeichers 2, 2a, 2bRemoval position of the
2, 2a, 2breservoir - 1111
- Endlosförderer / TransportbandEndless conveyor / conveyor belt
- 1212
-
Abwurf / Rutsche von Vorprodukten von dem Endlosförderer 11 zurück in den betreffenden Vorratsspeicher 2,2a,2bDiscarding / chute of preliminary products from the
endless conveyor 11 back into the 2,2a,2brelevant store - 1313
-
Greifer als Ersatz für die Greifer 3 und 7Gripper as a replacement for
3 and 7grippers - 1414
-
Schutzwand als Sicherheitseinrichtung zum gefahrlosen Nachfüllen eines Vorratsspeichers 2, 2a, 2b auch im Bereich der Entnahmeposition 10 während des BetriebsProtective wall as a safety device for safe refilling of a
2, 2a, 2b, also in the area of thereservoir removal position 10 during operation - L0, L1, L2, L3L0, L1, L2, L3
-
Linie mit Vorratsspeicher 2, Endlosförderer 11, Kamera 6 mit angeschlossener Bilderkennung für einen Ausschnitt 5 und Übergabeposition 8 für ein jeweiliges der verschiedenen Vorprodukte.Line with
storage 2,endless conveyor 11,camera 6 with connected image recognition for asection 5 and transferposition 8 for each of the various preliminary products.
Claims (15)
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