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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Erkennungs- bzw. Identifikationscode für Fracht (Pakete), Dinge (Objekte), auf denen der Identifikationscode angebracht ist, und einen Robotergreifer, der für die Fracht (die Pakete) genutzt wird, auf der der Identifikationscode aufgebracht ist, und der insbesondere geeignet für das automatische Abladen eines rechteckigen Pakets ist, das auf einer Ladefläche oder einer Palette gestapelt ist.
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In jüngerer Zeit wurde beim Entladen eines Pakets, das in eine Umhüllung aus Karton oder dergleichen eingepackt und auf einer Ladefläche oder in einem Container gestapelt ist, von Lastwagen oder Abladen desselben von einer Palette bzw. Depalettieren, verbreitet eine Technologie verwendet, in der ein programmierter Roboter genutzt wurde, um eine Entladevorgang zu automatisieren, um die Mühe und Arbeit der Menschen stark zu verringern.
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Beispielsweise offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
JP H08-304 025 A ein Verfahren, in dem eine Kamera verwendet wird, die ein 2D- oder ein 3D-Bild aufnimmt, um Koordinaten eines Zielpakets aus einem Paketstapel zu identifizieren. Mit diesem Aufbau ist es möglich, automatisch das Paket zu entladen, während ein Robotergreifer zum Paket positioniert wird, was zu einer starken Abnahme der Mühen für Menschen führt. Im vorstehend beschriebenen Verfahren kann es jedoch schwierig werden, senkrechte und waagrechte Kantenposition(en) des Pakets zu erkennen, wenn die rechteckigen Pakete sauber ausgerichtet und dicht gestapelt sind, was zu einer Schwierigkeit beim Positionieren des Robotergreifers führt.
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Andererseits offenbart das japanische Patent
JP 3 849 633 B2 ein Verfahren, in dem ein Identifikationsabschnitt an einer vorab festgelegten Position des Pakets angeordnet ist. Basierend auf dem Vorhandensein/Fehlen des Identifikationsabschnitts an einer vorab festgelegten Erfassungsposition wird ein Stapelmuster aus verschiedenen Arten von vorab festgelegten Stapelmustern bestimmt. Selbst wenn Pakete dicht gestapelt sind, ist ein automatisches Entladen durch einen Robotergreifer möglich. Im beschriebenen Verfahren erhöhen sich jedoch Aufwand und Kosten, um alle Stapelmuster passend zu verschiedenen Arten von Paketen vorab zu speichern. Zudem kann das vorstehend beschriebene Verfahren dazu neigen, schwer anwendbar zu sein, falls das Stapelmuster nicht vorher gespeichert ist oder Pakete unterschiedlicher Größen vermischt sind.
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Ferner offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldung
JP2017 - 58 130 A ein Verfahren, in dem ein rechteckiges Paket eine Markierung an jeweils vier Ecken aller Oberflächen aufweist, und senkrechte/waagerechte Seiten, die die Ecken bilden, werden aus den Markierungen als eine rechteckige Fläche erhalten, auf der die Markierungen angebracht sind. Somit ist es möglich, den Robotergreifer zu positionieren. Dies macht es unnötig, vorab verschiedene Arten von Stapelmustern zu speichern. Zudem ist ein reibungsloses Entladen selbst dann möglich, wenn die Pakete mit unterschiedlichen Größen gemischt sind.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren verlangt jedoch, eine Markierung an den jeweiligen vier Ecken von allen sechs Oberflächen der rechteckigen Kiste anzubringen. Somit ist es unpraktisch, Marker an allen 24 Ecken vorhandener Packkisten und Pakete anzubringen, weil dies Zeit, Arbeit und Kosten erhöht. Um das vorstehend erläuterte Verfahren praktisch auszuführen, muss eine spezielle Packkiste mit vorgedruckten Markern verwendet werden.
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Zudem sollten beim Entladen aus einem Lastwagen die Pakete, die auf einer überdachten Ladefläche eines Lastwagens oder eines Containers nahe am Dach und bei den linken und rechten Wänden gestapelt sind, an der Vorderflächenseite des Pakets gehalten werden, und das Paket sollte herausgezogen werden, um das Paket aufzunehmen. In diesem Fall können nur die auf der Vorderfläche angebrachte Markierungen gelesen werden, und eine Abmessung in Tiefenrichtung kann nicht identifiziert werden. Das kann dazu führen, dass das Paket unzureichend ergriffen wird, wenn ein Schwerpunkt weit weg von der Halteposition ist. In einem solchen Fall kann ein sicheres Entladen möglicherweise schwierig werden.
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Weiterhin offenbart die
EP 2 623 220 A2 ein robotergestütztes System, um angelieferte Waren an mehrere Abgabestellen zu verteilen. Ein Roboter identifiziert und greift angelieferte Waren von oben, um sie an Abgabestellen zu verteilen.
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Außerdem lehrt die
EP 0 120 729 B1 ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen Markierungsträger, um identische parallelepipedische (also im Wesentlichen quaderförmige) Gegenstände aufzufinden und zu bewegen, z.B. zu verteilen oder zu stapeln.
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Die
US 2005 / 0 269 412 A1 zeigt ein Verfahren, um speziell gemusterte Markierungen auf Kisten und dergleichen in einem Regal mittels einer Kamera zu erfassen, um beispielsweise Kanban-Systeme in der Fertigung zu unterstützen.
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Aus der
US 3 849 633 A erfahren Fachleute, dass es möglich ist, ein Wegwerfsubstrat auf einem zu identifizierenden Bauteil anzubringen, und dieses dann über ein elektrisches Feld auszulesen. Im Grunde beschreibt diese Druckschrift von 1974 eine Vorstufe des heute weit verbreiteten RFID-Codes.
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Der
JP 2004-012 143 A ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur stroboskopischen Vermessung dreidimensionaler Formen zu entnehmen.
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Schließlich stellt die
JP 2003-020 122 A ein Programm und ein System zum Lesen von Barcodes vor, in denen Gewichte der mit den Barcodes gelabelten Produkte zur Weiterverarbeitung aufgezeichnet sind.
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Die vorliegende Erfindung dient dazu, die vorstehend erläuterten Probleme zu lösen, also ein reibungsloses Abladen oder Depalettieren der gestapelten rechteckigen Pakete zu erzielen, wobei sie verschiedene Situationen managen bzw. behandeln kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Paketidentifizierungscode gemäß Anspruch 1, ein Blatt oder einen Aufkleber gemäß Anspruch 3 und einen Robotergreifer gemäß Anspruch 4 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch.
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Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst der Paketidentifizierungscode die Größeninformation hinsichtlich der Höhe und der Breite einer Fläche, die den Identifizierungscode anzeigt, und der Robotergreifer wird basierend auf der Codeanzeigeposition und der Größeninformation positioniert. Somit ist es selbst dann, wenn die Pakete dicht gestapelt und die Kantenabschnitte unklar sind, oder selbst dann, wenn die Pakete in verschiedenen Orientierungen gestapelt sind, basierend auf der Codeanzeigeposition möglich, die senkrechten/waagerechten Kantenabschnitte durch die Größeninformation zu identifizieren, die die Höhenabmessung und die Breitenabmessungen der Codeanzeigefläche zeigt. Daher ist reibungsloses Entladen und Entpalettieren möglich, während der Robotergreifer zum Zielpaket korrekt positioniert ist.
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Zusätzlich können die Codedaten des vorstehend beschriebenen Paketidentifizierungscodes Positionsinformationen umfassen, um die Codeanzeigeposition auf der Codeanzeigefläche zu erkennen. Somit ermöglicht die Nutzung der Positionsinformation und der Größeninformation eine korrekte Positionierung, selbst wenn das Paket nicht alle Codes an einer konstanten Position anzeigt oder das Paket verschiedene Codenanzeigepositionen aufweist.
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Zudem können die Codedaten des vorstehend beschriebenen Paketidentifizierungscodes Dreh- bzw. Rotationsidentifizierungsinformationen umfassen, um einen Drehwinkel zu identifizieren, wenn das Paket in einem Zustand bearbeitet bzw. eingeladen wird, in dem es gegenüber einer Referenzstellung um ein ganzzahliges Vielfaches von 90° um eine senkrecht zur Codeanzeigefläche stehende Mittelachse gedreht ist. Somit ist es selbst dann, wenn das Paket in einem gegenüber der Referenzstellung gedrehten Zustand eingeladen wurde, möglich, eine Drehrichtung und einen Drehwinkel der Codeanzeigefläche zu kennen. Daher können die Abmessungen in der Höhe und in der Breite der Codeanzeigefläche in der tatsächlich geladenen Haltung erkannt werden.
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Außerdem können die Codedaten des vorstehend beschriebenen Paketidentifizierungscodes Informationen über eine Tiefenabmessung und/oder ein Gewicht des Pakets auf der Codeanzeigefläche umfassen. Somit ist es selbst dann einfach, ein sicheres Halteverfahren zu wählen, wenn die Pakete lang bzw. tief oder schwer sind.
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Außerdem kann der vorstehend beschriebene Paketidentifizierungscode ein zweidimensionaler Code vom Matrixtyp sein. Dies erleichtert es, verschiedene Informationen wie eine Produktnummer einzuschließen, die die Inhalte und Produktinformationen zeigt. Zudem kann der zweidimensionale Code vom Matrixtyp selbst die Rotationsidentifizierungsinformationen anzeigen, wenn der zweidimensionale Code vom Matrixtyp eine Richtungsinformation umfasst.
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Zudem schafft die vorliegende Erfindung ein Blatt oder einen Aufkleber mit einer Klebeschicht zur Anzeige des Paketidentifizierungscodes mit einer vorab festgelegten Form. Das Blatt oder die Klebeschicht ist dazu aufgebaut, auf jeder der vier Oberflächen vorn, hinten, links und rechts oder auf jeder Oberfläche des Pakets anzeigbar zu sein, wenn das Blatt oder der Sticker an der vorab festgelegten Position auf jeder der vier Flächen oder auf allen Flächen angeklebt ist. Somit kann der Paketidentifizierungscode leicht sogar auf die vorhandenen Packkisten oder Verpackungsgehäuse aus Karton (im Folgenden häufig kurz: Kartons) geklebt werden.
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In diesem Fall sind drei Paketidentifizierungscodes in einer L-Form angeordnet, während ein vorab festgelegter Abstand zwischen den drei Paketidentifizierungscodes so bereitgestellt wird, das einer der drei Paketidentifizierungscodes in einer Mitte der drei Paketidentifizierungscodes angeordnet ist, und zwei andere der drei Paketidentifizierungscodes so angeordnet sind, dass sie einen rechten Winkel bilden. Das Blatt oder der Aufkleber ist L-förmig gestaltet und dazu aufgebaut, auf drei Flächen aufklebbar zu sein, die einen Eckabschnitt des Pakets mit einer rechteckigen Form bilden, wobei das Blatt oder der Aufkleber zwischen benachbarten Paketidentifizierungscodes in einem rechten Winkel so gebogen ist, dass der Paketidentifizierungscode an jeder Ecke der drei Flächen angezeigt wird. Der Paketidentifizierungscode wird durch Aufkleben nur eines Blatts oder eines Aufklebers auf jede der drei unterschiedlichen Flächen des Pakets angezeigt.
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Zudem ist es möglich, all die vorstehend beschriebenen Effekte und Wirkungen nur durch Nutzen des Kartons auszuüben, wenn der vorstehend erwähnte Paketidentifizierungscode so auf eine Packkiste aus Karton gedruckt oder geklebt wird, dass er auf jeder der vier Oberflächen vorn, hinten, links und rechts oder auf allen Oberflächen an einer vorab bestimmten Position angezeigt wird.
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Außerdem schafft die vorliegende Erfindung einen Robotergreifer zum Aufnehmen des vorstehend beschriebenen Pakets, das den Paketidentifizierungscode aufweist, wobei der Robotergreifer Folgendes umfasst.: Die Leseeinheit, die vorn am Arm des Roboters vorgesehen ist, wobei die Leseeinheit dazu aufgebaut ist, den Paketidentifizierungscode zu lesen; eine Stützplatte, die dazu aufgebaut ist, eine untere Fläche des Pakets von unten zu stützen, wobei die Stützplatte dazu fähig ist, einen Winkel einer oberen Fläche der Stützplatte durch vertikales Schwingen bzw. Verkippen einer vorderen Seite der Stützplatte in einem vorab festgelegten Bereich anzupassen, und eine Saug-Herauszieheinheit, die dazu aufgebaut ist, das Paket herauszuziehen und das Paket auf die Stützplatte zu bringen, indem sie die Codeanzeigefläche ansaugt, wobei das Paket dazu aufgebaut ist, in einem Zustand gehalten zu werden, in dem es herausgezogen und auf die Stützplatte gelegt ist. Mit diesem Aufbau ist es selbst dann, wenn die Spalten oben und an den Seiten des dicht gestapelten Pakets klein sind, möglich, reibungslos mit einem einfachen Aufbau ohne erhöhte Kosten das Paket herauszuziehen und zu entladen.
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In der vorliegenden Erfindung umfasst der Paketidentifizierungscode die Größeninformation hinsichtlich Höhe und der Breite der Codeanzeigefläche, und der Robotergreifer wird basierend auf der Codeanzeigeinformation und der Größeninformation positioniert. Mit diesem Aufbau realisiert die vorliegende Erfindung ein reibungsloses Abladen oder Depalettieren gestapelter rechteckiger Pakete, wobei sie verschiedene Situationen behandelt.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Pakets, das Paketidentifizierungscodes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Pakets mit Blättern, die jeweils einen Paketidentifizierungscode gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anzeigen.
- 3A und 3B veranschaulichen Aufkleber, die die Paketidentifizierungscodes gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. Der in 3A gezeigte Aufkleber wird für eine Ecke der vorderen Fläche verwendet. Der in 3B gezeigte Aufkleber wird für eine Ecke der rückseitigen Fläche verwendet.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht des Pakets, auf das die Aufkleber der 3A und 3B aufgeklebt sind.
- 5 ist eine Seitenansicht, die einen Roboter zeigt, der das Paket mit den aufgeklebten Aufklebern aus einen Stapel von Paketen gemäß 4 in einem Zustand entlädt, in dem ein Robotergreifer vor der Vorderfläche des Pakets angeordnet ist.
- 6 ist eine Seitenansicht, die zeigt, wie der Roboter das Paket nach dem in 5 gezeigten Zustand aufnimmt.
- 7 ist eine Seitenansicht, die zeigt, wie der Roboter das Abladen des Pakets nach dem in 6 gezeigten Zustand fortsetzt, wobei sich der Robotergreifer am untersten Paket befindet.
- 8 ist eine Seitenansicht, die den Roboter der 5 beim Entladen des Pakets mit aufgeklebten Aufklebern aus dem Stapel von Paketen der 4 in einem Zustand zeigt, in dem die Pakete in diversen Orientierungen auf einer Palette angeordnet sind.
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Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren beschrieben. In der vorliegenden Erfindung umfasst die Bezeichnung „L-Form“ die L-Form in normaler Orientierung, die L-Form, die um 90° gegenüber der normalen Orientierung gedreht ist, und Symmetrien davon in der Ebene. In der vorliegenden Erfindung umfassen die Codedaten die Informationen, die direkt die zu erhaltende Information zeigen, und umfassen auch indirekte Informationen, um auf eine Speichereinrichtung zuzugreifen, um die Informationen zu erhalten, die vorab in der Speichereinrichtung gespeichert ist.
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1 zeigt Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d und ein Paket (Fracht) 5A, das in eine Kiste aus Karton (kurz: einen Karton) eingepackt ist, die (der) ein Objekt (ein Ding) ist, das den Paketidentifizierungscode anzeigt. In der vorliegenden Ausführungsform werden in einer in 1 gezeigten Grundstellung des Pakets 5A (d.h. ein Deckel befindet sich oben und eine Fläche mit einem Blatt 1a befindet sich vorne) Pakete so gestapelt, das sich Seitenflächen (vorne, hinten, links, rechts), die jeweils die Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d anzeigen, niemals auf der oberen Fläche oder der Bodenfläche befinden, und eine der vier Flächen zeigt stets so nach vorn, dass sie einer Leseeinheit eines Robotergreifers gegenüberliegt.
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Jeder der Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d wird nämlich auf jeder Fläche vorn, hinten, links und rechts an einer vorab festgelegten Position auf dem rechteckigen Paket 5A angezeigt. Zudem werden die Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d durch eine nicht veranschaulichte roboterseitige Steuerung über eine Leseeinheit wie eine 2D-Kamera verwendet, um die Codedaten zu identifizieren, die zumindest eine Abmessung der Codeanzeigefläche in der Höhe und in der Breite umfassen. Außerdem wird hinsichtlich des Roboters, der die Leseeinheit und den Robotergreifer umfasst und durch die Steuerung gesteuert wird, der Greifer basierend auf der gelesenen und identifizierten Größeninformation und der Codeanzeigeposition an einer Greifposition für das Paket 5A positioniert, um das Paket 5A aufzunehmen. Man bemerke, dass die Codedaten des Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d nicht auf die vorstehend beschriebene Größeninformation beschränkt ist, die direkt die Größeninformation anzeigt. Die Codedaten können indirekt die Größeninformation anzeigen. Beispielsweise können die Codedaten die Zugriffsinformation sein, um auf einen Server (eine Speichereinrichtung) via Intranet und Internet zu greifen. In diesem Fall greift die Steuerung des Robotergreifers auf eine vorab festgelegte Speichereinrichtung basierend auf den Zugriffsinformationen in den Codedaten zu, die durch die Leseeinheit erhalten wurden, um die Größeninformation und andere Informationen zu erhalten.
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Außerdem umfassen alle Codedaten des Paketinformationscodes 10a, 10b, 10c, 10d eine Tiefenangabe des Pakets 5A basierend auf der Codeanzeigefläche. Dies erleichtert es, das Paket 5A einfach durch den Robotergreifer sicher zu halten (zu greifen) und das Paket 5A aufzunehmen. Außerdem werden beim Karton des Pakets 5A Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d vorab auf jede Seitenfläche (vier Flächen) aufgedruckt und die aufgedruckte Position befindet sich in der waagrechten und senkrechten Mitte der Codeanzeigefläche.
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Weil der vorstehend beschriebene Aufbau/das Verfahren verwendet wird, kann der Schritt des Bestimmens, das „die Codeanzeigeposition Koordinaten bezeichnet, die von einer Mitte der Abmessung in der Höhe und der Abmessung in der Breite erhalten werden“, vorab der roboterseitigen Steuerung eingegeben werden, die die Codedaten liest und identifiziert, selbst wenn die Codedaten der Paketidentifizierungscodes 10a, 10b, 10c, 10d keine Positionsinformationen enthalten, die die Codeanzeigeinformationen auf der die Daten zeigenden Oberfläche umfassen. Somit kann der Halteabschnitt korrekt zum Paket 5A positioniert sein, während die Codeanzeigeposition basierend auf der in den Codedaten enthaltenen Abmessung in der Höhe und Abmessung in der Breite berechnet wird.
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Daher liegt die Codeanzeigeposition in der Höhe und in der Breite der Codeanzeigefläche abgemessen in der Mitte, selbst wenn die Pakete 5A dicht gestapelt sind und die senkrechten und waagrechten Kanten unklar werden, oder selbst wenn die Pakete 5A horizontal gedreht und in verschiedenen Orientierung gestapelt sind. Dadurch sind ein genaues und reibungsloses Abladen und Depalettieren möglich, indem nur die Abmessung der Codeanzeigefläche in der Höhe und in der Breite erkannt wird, während der Robotergreifer basierend auf der Codeanzeigeposition zum Zielpaket 5A positioniert wird.
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Bei einer Art des Stapelns, bei der mehrere Pakete zufällig gestapelt werden, und die Deckfläche oder die Bodenfläche des Pakets nach vorn kommen können, kann der Paketidentifizierungscode in einer vorab festgelegten Position auf alle Flächen (sechs Flächen) des Kartons aufgedruckt werden. Außerdem kann die Einschränkung der Druckposition eliminiert werden, und das Programm, um die roboterseitige Steuerung im vorstehend erläuterten Schritt ausführen zu lassen, wird unnötig, wenn die Codedaten eine Positionsinformation enthalten, die die Codeanzeigeposition zur Zeit des Drucks anzeigt.
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Als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt die 2 Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f (Bezugszeichen sind in der Figur weggelassen), Blätter 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f (d.h. Objekte, die die Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f anzeigen) und ein Paket 5B mit Inhalten in einem Zustand, in dem die Blätter auf eine Kiste aus Karton geklebt sind. Die vorliegende Ausführungsform ist für den Fall rechteckiger Pakete geeignet, wie Pakete für die Lieferung ins Haus mit verschiedenen Größen und Formen, und jedes Paket enthält Inhalte mit verschiedenem Gewicht, und die Pakete werden nacheinander eingebracht. In einem solchen Fall werden jeweils die Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f auf die Blätter 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f gedruckt, während die Abmessungen und das Gewicht des Pakets nacheinander gemessen werden, und die Blätter 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f werden auf die Pakete geklebt.
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Weil in der vorliegenden Ausführungsform die Pakete in verschiedenen Orientierungen beliebig gestapelt sein können, werden die Blätter 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f auf alle Oberflächen geklebt (vorzugsweise umfasst jedes Blatt einen gedruckten Hinweis, um die Oberfläche/Position anzugeben, an der das Blatt aufzukleben ist). Mit diesem Aufbau können die Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f stets unabhängig davon gelesen werden, welche Oberfläche zur Vorderseite wird, die zur Leseeinheit des Roboters zeigt. Außerdem umfassen die Codedaten die Information über eine Tiefe und ein Gewicht des Pakets 5B. Somit ist es einfach, ein sicheres Halteverfahren für den Robotergreifer auszuwählen.
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Außerdem umfassen die Codedaten in der vorliegenden Ausführungsform nicht die Positionsinformationen, die die Codeanzeigeposition anzeigen. Die Blätter 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f mit quadratischer Form werden jedoch an einer festgelegten Position eines oberen rechten Ecks der Klebefläche aufgeklebt. Wenn beispielsweise ein Schritt, um zu bestimmen, dass „die Codeanzeigeposition Koordinaten 5cm von der oberen und der rechten Seite bezeichnet“, vorab in der roboterseitigen Steuerung eingestellt ist, kann der Robotergreifer ähnlich wie im Fall der Nutzung des Pakets 5A korrekt zum Paket 5B positioniert sein.
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Außerdem umfassen die Codedaten Rotationsidentifizierungsinformationen, die einen Drehwinkel des Pakets 5B anzeigen, wenn das Paket 5B in einem Zustand gestapelt ist, in dem es um ein Vielfaches von 90° gegenüber einer Referenzstellung um eine Linie (Mittelachse) gedreht ist, die senkrecht zur Codeanzeigefläche ist, die die Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f anzeigt. Somit ist es selbst dann, wenn das Paket 5B in dem Zustand gestapelt ist, in dem es gegenüber der Referenzstellung gedreht ist, möglich, eine tatsächliche Abmessung der Codeanzeigefläche in der Höhe und in der Breite und eine tatsächliche Tiefe des Pakets 5B in der gestapelten Stellung zu erkennen.
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Die Paketidentifizierungscodes 11a bis 11f der vorliegenden Ausführungsform sind nämlich ein sogenannter zweidimensionaler Code vom Matrixtyp, der dazu aufgebaut ist, die Richtungsinformation zu umfassen. Daher ist es möglich, die Rotationsidentifizierungsinformation selbst anzuzeigen. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist die Position zum Ankleben des Blatts nicht eingeschränkt, solange jedes Blatt korrekt an einer Position angeklebt ist, die der Positionsinformation entspricht, falls die Codedaten die Positionsinformation umfassen, die die Codeanzeigeposition zeigt.
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Als die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen die 3A und 3B die Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f und Aufkleber 2a, 2b (d.h. Objekte, die die Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f anzeigen). 4 zeigt ein Paket 5C (ein Anzeigeobjekt), auf das die Aufkleber 2a, 2b geklebt sind. Wie in 3A gezeigt wird, ist die vorliegende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufkleber 2a drei Paketidentifizierungscodes 12a, 12b, 12c aufweist, die L-förmig angeordnet sind, wobei ein vorab festgelegter Abstand zwischen den drei Paketidentifizierungscodes 12a, 12b, 12c so vorgesehen ist, dass ein Paketidentifizierungscode 12b in einer Mitte angeordnet ist und zwei andere Paketidentifizierungscodes 12a, 12c so angeordnet sind, das sie einen rechten Winkel bilden, und der Aufkleber 2a, der in 3A gezeigt ist, und der Aufkleber 2b, der in 3B gezeigt ist, sind paarweise angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt wird, klebt nämlich der Aufkleber 2a über den drei Flächen eines Eckabschnitts, während der Aufkleber 2a in einem rechten Winkel an den Positionen der Biegeabschnitte 200, 201 gebogen ist, die zwischen den Anzeigeabschnitten 20 und 21 (die jeweils die Paketidentifizierungscodes 12a und 12b zeigen) und zwischen den Anzeigeabschnitten 21 und 22 (die jeweils die Paketidentifizierungscodes 12b, 12c zeigen) gebildet ist. Somit wird der Aufkleber 2a (analog dem Aufkleber 2b) gebildet, indem die Anzeigeabschnitte 20, 21, 22 L-förmig so angeordnet sind, dass der jeweilige Paketidentifizierungscode 12a, 12b, 12c auf der Ecke der jeweiligen Fläche angeordnet ist. Folglich ist es möglich, den Paketidentifizierungscode auf den drei Flächen des rechteckigen Pakets durch Aufkleben nur eines Aufklebers zu zeigen.
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Daher ist das Paket 5C, wie beispielhaft in 4 gezeigt wird, nur durch Aufkleben des Aufklebers 2a auf einem Eckabschnitt, der auf der Vorderseite des Kartons angeordnet ist, der die Inhalte enthält, und durch Aufkleben des Aufklebers 2b in einem Eckabschnitt auf der Rückseite (d.h. an einer Position diagonal zum Aufkleber 2a) mit dem Paketidentifizierungscode auf allen sechs Oberflächen versehen. Mit diesem Aufbau kann ein Aufkleben in vergleichsweise kurzer Zeit abgeschlossen werden, während der Aufwand und die Zeit minimiert werden, um die Aufklebeposition und die Aufkleberichtung zu identifizieren.
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Zusätzlich zu der in der zweiten Ausführungsform enthaltenen Information ist die vorliegende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Codedaten die Positionsinformation enthalten, die eine Codeanzeigeposition anzeigt, die auf jeder Anzeigefläche angezeigt wird (eine Koordinatenposition, die jeweils 5cm entfernt von einer senkrechten Seite bzw. Kante und einer waagrechten Seite bzw. Kante erhalten wird, die den Eckabschnitt bilden). Daher benötigt die robotergreiferseitige Steuerung kein Programm, um die vorstehend beschriebenen Schritte auszuführen, und selbst wenn es Pakete unterschiedlicher Größe gibt, kann die Steuerung einfach damit umgehen.
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Außerdem umfassen die Codedaten in der vorliegenden Ausführungsform die Information, die eine Produktnummer des Inhalts anzeigt, der im Karton enthalten ist. Somit zeigt die vorliegende Ausführungsform herausragenden Bedienkomfort hinsichtlich Logistik/Speichern. Ist die Größe/der Inhalt des Pakets vor dem Aufkleben der Aufkleber bekannt, kann eine nötige Zahl der Aufkleber 2a, 2b vorab gedruckt werden. Selbst wenn die Größe/der Inhalt des Pakets unmittelbar vor dem Aufkleben der Aufkleber bekannt wird, ist es möglich, vergleichsweise leicht mit einer derartigen Situation umzugehen, weil das Ausdrucken einer erforderlichen Anzahl von Blättern nur kurze Zeit benötigt (zwei Sätze von Aufklebern können auf ein A4-Blatt gedruckt werden).
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Auf den Aufklebern 2a, 2b wird jeweils ein Paketidentifizierungscode 12a bis 12f in einer Position angezeigt, die diagonal gegenüber einer Mittelposition jeder der Anzeigeabschnitte 20, 21, 22 ,23, 24, 25 verschoben ist, um einen Raum für ein Band zum Verschließen des Deckels sicherzustellen, wie in 4 gezeigt. Somit wird verhindert, dass die Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f teilweise durch ein blickdichtes Band versteckt sind. Wenn das in der Figur gezeigte Klebeverfahren verwendet wird, kann der Aufkleber sogar vor dem Schließen des Deckels auf den Karton aufgeklebt werden, und es kann verhindert werden, dass der Aufkleber 2a, 2b beim Öffnen des Deckels durch Aufschneiden des Bands aufgeschnitten wird.
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5 zeigt einen Zustand, in dem die Aufkleber 2a, 2b (d.h. Objekte, die die vorstehend beschriebenen Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f zeigen) auf ein Paket 5C geklebt sind, und das Paket 5C durch einen Roboter 3 von einem Stapel der Pakete 5C in einem Container abgeladen wird. In diesem Fall hat der Stapel der Pakete 5C, die dicht gepackt sind, kleine Lücken zu einer Dachplatte 500 des Containers und zu (nicht gezeigten) linken und rechten Platten bzw. Seitenwänden. Somit ist es nötig, die Pakete 5C nach vorn (hin zu einem Roboter 3) zu ziehen, um die Pakete 5C aufzunehmen, die ganz oben, ganz links oder ganz rechts liegen.
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Daher weist der Roboter 3 einen Arm 30 und einen vorne am Arm 30 angeordneten Robotergreifer 31 auf, und der Robotergreifer 31 umfasst eine Kamera 315, die eine Leseeinheit ist, um die Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f zu lesen, eine Stützplatte 310, die eine Bodenfläche des Zielpakets 5C von unten stützt, einen Sauger 311, der sich an eine Codeanzeigefläche ansaugt, und eine Ansaug-/ Herauszieheinrichtung, die durch einen (nicht gezeigten) Aufbau gebildet ist, um das angesaugte Paket 5C herauszuziehen und es auf der Stützplatte 310 abzulegen.
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Dann wird basierend auf Grundlage der Größeninformation und der Positionsinformation, die aus den Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f gelesen wird, die vordere Seite der Stützplatte 310 des Robotergreifers 31 etwas unterhalb der Unterkante des Pakets 5C positioniert, und der Sauggreifer bzw. Sauger 311 saugt an, während er in engen Kontakt mit dem Paket 5C kommt. Auf diese Weise wird das Paket 5C wie in 6 gezeigt von der Oberseite der gestapelten Pakete abgeladen, während es herausgezogen und anschließend aufgenommen wird. Somit ist es selbst dann, wenn das Paket 5C dicht gestapelt und die Spalten auf der Oberseite und/oder einer oder mehreren Seiten des Pakets 5C klein sind, möglich, das Paket 5C mit einem einfachen Aufbau ohne erhöhte Kosten reibungslos herauszuziehen und abzuladen.
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Der Robotergreifer 31 ist dazu aufgebaut, die vordere Seite der Stützplatte 310 in einem vorab festgelegten Bereich vertikal kippbar bzw. verstellbar zu halten. Wie in 6 gezeigt wird die vordere Seite der Lagerplatte 310 angehoben, während das Paket 5C auf die Lagerplatte 310 gesaugt wird. Dies ermöglicht es, das Paket 5C selbst dann stabil zu halten, wenn der Sauger 311 keine große Saugkraft entwickelt. Zusätzlich wird zur Zeit des Aufnehmens des untersten Pakets 5C wie in 7 gezeigt die vordere Seite der Stützplatte 310 abgesenkt, um in engen Kontakt mit einer Bodenfläche zu kommen. Somit kann das Paket 5C, das eng auf der Bodenfläche liegt, auf die Stützplatte 310 gehoben bzw. verfrachtet werden.
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Währenddessen kann der Roboter 3 mit diesem Robotergreifer 31, wie in 8 gezeigt ist, auch für einen Stapel der Pakete 5C eingesetzt werden, die beliebig in verschiedenen Orientierungen gestapelt sind, und es ist möglich, das gestapelte Paket 5C nacheinander von oben aufzunehmen, während die Position/der Winkel der Stützplatte 310 angepasst wird. Wenn nämlich die Paketidentifizierungscodes 12a bis 12f gelesen werden, ist es möglich, sofort die Größeninformation hinsichtlich der Höhe und der Breite zu identifizieren, sogar die Information hinsichtlich der Tiefe und des Gewichts, und zudem die Positionsinformation und die Dreh- bzw. Rotationsidentifizierungsinformation des Pakets 5C. Somit ist es möglich, sicher und reibungslos das in verschiedenen Orientierungen gestapelte Paket 5C abzuladen.
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Obwohl die Veranschaulichung weggelassen wird, ist es selbst dann, wenn die Pakete mit verschiedenen Größen gestapelt sind, möglich, reibungslos ein Paket abzuladen, indem jeder Paketidentifizierungscode gelesen wird, um den Zustand des Pakets zu identifizieren. Außerdem ist es für die Kamera 315 (d.h. die Leseeinheit), die am Robotergreifer 31 vorgesehen ist, leicht möglich, einen Abstand zu einem Halteziel zu messen, falls ein Paar von Kameras 315 an jedem Ende der linken und rechten Seite des Robotergreifers 31 vorgesehen ist, indem Bilder in stereoskopischer Ansicht aufgenommen werden. Somit kann eine schnellere Positionierung erreicht werden. Außerdem kann die Unterseite des Zielpaket 5C nicht leicht beschädigt und eine schnellere Positionierung erreicht werden, wenn die obere Seite der Stützplatte 310 einen Kontaktsensor aufweist, der elastisch bzw. durch eine Feder oder dergleichen gedämpft ist.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Fall erläutert, in dem die vorliegende Erfindung zum Entladen wie dem Abladen eines LKWs und zum Depalettieren eingesetzt wird. Es sollte jedoch klar verständlich sein, das die vorliegende Erfindung auch für verschiedene Beladearbeiten/Umladearbeiten wie Beladen, Palettieren eines LKWs, oder Bewegen von Objekten auf ein Förderband einsetzbar ist, und effizientes Arbeiten wie vorstehend erläutert kann erreicht werden.
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Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, sanft das Abladen oder das Depalettieren von gestapelten rechteckigen Paketen durchzuführen, wobei verschiedene Situationen gemanagt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f
- Blatt
- 2a, 2b
- Aufkleber
- 3
- Roboter
- 5A, 5B, 5C
- Paket
- 10a, 10b, 10c, 10d, 11a, 11f, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f
- Paketidentifizierungscode
- 20, 21, 22, 23, 24, 25
- Anzeigeabschnitt
- 31
- Robotergreifer
- 200, 201, 202, 203
- Biegeabschnitt
- 310
- Stützplatte
- 311
- Sauger
- 315
- Kamera
- 500
- Dachplatte
