DE19522368C2

DE19522368C2 - Picker-Straße

Info

Publication number: DE19522368C2
Application number: DE19522368A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schubert
Original assignee: Gerhard Schubert GmbH
Current assignee: Gerhard Schubert GmbH
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2015-06-21
Also published as: EP0749902B1; EP0749902A1; ATE178007T1; DE59505442D1; DE19522368A1

Description

Die Erfindung betrifft eine "Picker-Straße", wie sie zum Umsetzen von Einzelprodukten in Behälter verwendet werden, die eine bestimmte Anzahl von Einzelprodukten aufnehmen können.

Dabei werden üblicherweise die Einzelprodukte auf einem Produktband und die Behälter auf einem Behälterband angeliefert und an den an fester Position stehenden Pickern entlanggeführt, weshalb im folgenden nur noch von dieser Bauform gesprochen wird, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, da im Prinzip auch die Einzelprodukte und/oder die Behälter stillstehen und die Picker demgegenüber bewegt werden könnten.

Dabei wurde bisher so vorgegangen, daß die Behälter auf einem ersten Behälterband angeliefert und dort meist angestaut wurden, vom ersten Behälterband auf ein zweites Behälterband übergeben wurden, auf welchem das Füllen mit den Einzelprodukten geschah, und nach vollständiger Füllung auf ein drittes Behälterband für den Abtransport der gefüllten Behälter wiederum übergeben wurde.

Weiterhin zeigt die DE 42 08 818 C2 bereits eine Pickerstraße, bei der die Picker bezüglich des Produktbandes und Behälterbandes nicht an fester Position stehen, sondern in deren Laufrichtung begrenzt bewegbar sind. Dort wird jedoch entweder das die Einzelprodukte heranführende Produktband zeitweise gestoppt, was die Kopplung an eine kontinuierlich produzierende Herstellmaschine für Einzelprodukte erschwert, oder das Behälterband wird angehalten, wenn ein noch nicht vollständig gefüllter Behälter den Arbeitsbereich des bzw. der Picker zu verlassen droht.

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, bei welchen der Aufwand für das Handling der zu füllenden Behälter reduziert wird, ohne die Effizienz der Anlage zu verschlechtern.

Durch Anordnung eines Zählers für die Einzelprodukte am Produktband vor Beginn des Pickerbereiches ist es möglich, immer dann einen leeren Behälter freizugeben und in den Bereich des bzw. der Picker einfahren zu lassen, wenn eine Füllanzahl der Einzelprodukte festgestellt wurde. Dadurch ist nur ein einziges Behälterband notwendig, mit einem Stopper zum Anstauen der leeren Behälter, welcher von der Zählvorrichtung gesteuert wird.

Vorzugsweise wird dabei das Behälterband gleich schnell angetrieben wie das Produktband, und vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit.

Eine besonders einfache Bauform ergibt sich, wenn Produktband und Behälterband von einem gemeinsamen Antrieb aus angetrieben werden, oder zu einem einstückigen Transportband zusammengefaßt werden, beispielsweise in Längsrichtung durch eine Stehwand getrennt in einen Transportbereich für die Einzelprodukte und für die Behälter.

Je nach Position der Zählvorrichtung in Transportrichtung gegenüber dem Pickerbereich und gegenüber der Anordnung des Stoppers auf dem - in der Regel parallel zum Produktband - laufenden Behälterband wird ein Zeitversatz für die Freigabe des nächsten leeren Behälters vorgesehen, um den zu füllenden Behälter etwa parallel neben den für ihn bestimmten Produkten auf dem Produktband zu transportieren.

Dabei kann das Befüllen eines Behälters mit nur einem Picker vollständig erfolgen, oder - abhängig von der Laufgeschwindigkeit und der Dichte der Einzelprodukte pro Längeneinheit des Produktbandes - sich über mehrere in Transportrichtung entlang des Bandes angeordnete Picker.

Bei der Zähleinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine zeilenweise abtastende Kamera, vorzugsweise mit einem CCD-Sensor, deren Abtastzeile sich quer, vorzugsweise rechtwinkelig, über das Produktband erstreckt.

Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, den bzw. die Picker einerseits mit einem Rechner zu verbinden und andererseits mit einer bildaufnehmenden Einheit, beispielsweise einer CCD-Kamera, hierbei wiederum mit einer Zeilenkamera, deren Aufnahmebereich quer über das Produktband verläuft.

Mit Hilfe dieser Zeilenkamera für die Steuerung der Picker wird während des Durchlaufes des Produktbandes an einer definierten Stelle, nämlich der von der Kamera abgetasteten Zeile, vor dem Pickerbereich die Position jedes einzelnen Produktes auf dem Produktband sowie dessen Lage ermittelt, und im Rechner unter Berücksichtigung der Transportgeschwindigkeit der Produkte sowie des Abstandes zwischen der abgetasteten Zeile und der Pickerposition weiter verarbeitet, um den Picker zielgenau zum Ergreifen der Einzelprodukte und Umsetzen in den Behälter einschließlich der notwendigen Drehung des Produktes zu steuern.

Im vorliegenden Fall kann vorzugsweise die erste Kamera für das Zählen der auf dem Produktband ankommenden Einzelprodukte zum Steuern der Behälterzufuhr einerseits und die zweite Kamera zum Steuern der Picker andererseits in einer einzigen Kamera vereinigt werden, sofern diese ausreichend weit vor dem Beginn des Pickerbereiches angeordnet ist, um ein rechtzeitiges Freisetzen des nächsten Behälters auf dem Behälterband zu ermöglichen.

Dabei sind vorzugsweise außer der Zähleinrichtung für die Produkte und dem Stopper für die angelieferten, leeren Behälter auch sämtliche vorhandenen Picker eines Produktbandes über einen Datenbus mit dem Steuerungsrechner verbunden, so daß von den ursprünglich von der Kamera zur Pickersteuerung aufgenommenen Positionen und Orientierungen der einzelnen Produkte auf dem Produktband jeweils fortgeschrieben wird, welches einzelne Produkt bereits vom Picker umgesetzt wurde.

Dadurch ist vor Beginn jedes neuen Arbeitsbereiches des nächsten Pickers zur Steuerung dieses Pickers bekannt, an welchen ursprünglich besetzten Produkt-Positionen noch ein Produkt auf dein Produktband vorhanden ist.

Dadurch werden Leerbewegungen der Picker vermieden, und auch Leer-Füllvorgänge am Behälter, die zu unvollständig gefüllten Behältern und mechanischer Nacharbeit bzw. Ausschuß führen.

Wenn bei der beschriebenen Vorgehensweise auf dem Produktband verschiedene Einzelprodukte willkürlich durcheinander angeordnet angeliefert werden, die mittels der Zähleinrichtung sowie mittels der Kamera für die Pickersteuerung unterschieden werden und in definierte zugeordnete Positionen der Behälter eingefüllt werden, erfolgt die Freigabe des nächsten leeren Behälters erst dann, wenn die für jeden Behälter notwendige Mindestanzahl einer jeden Sorte von unterschiedlichen Produkten, die in dem Behälter Aufnahme finden sollen, die Zähleinrichtung passiert haben.

Dies führt allerdings dazu, daß - im Gegensatz zur Umsetzung von nur einer Sorte von Produkten eines Produktbandes - nach dem Füllen der Behälter das Produktband nicht vollständig leer ist, da sich die Freigabe der Behälter nach der am vergleichsweise seltensten angelieferten Produktart orientieren muß.

Mit Hilfe des vorgenannten Verfahrens ist es ebenfalls möglich, bei z. B. nur einem Produktband auf beiden Seiten parallel dieses Produktbandes zwei verschiedene Behälterbänder - separat oder einstückig mit dem Produktband ausgeführt - zu betreiben. Dies ist nicht nur bei solchen Produktbändern sinnvoll, die eine hohe Anzahl von einzelnen Produkten pro Längeneinheit transportieren, also entsprechend breit ausgebildet und eng befrachtet sind, sondern auch aus Gründen eines möglichst effizienten Einsatzes der Picker:

Wenn die gesamte Anlage über einen gemeinsamen Steuerungsrechner bzw. einen Datenbus insgesamt miteinander steuerungstechnisch verbunden ist, ist es möglich, ein und denselben Picker nicht nur zum Befüllen des einen, sondern abwechselnd des einen oder des anderen Transportbandes einzusetzen.

Gerade bei unterschiedlichen auf dem Produktband befindlichen einzelnen Produkten ist es auch denkbar, eines der beiden Behälterbänder mit maximal möglicher Geschwindigkeit laufen zu lassen, das andere Behälterband dagegen mit demgegenüber deutlich verringerter Geschwindigkeit, so daß die Behälter des zweiten Behälterbandes sozusagen als Puffer für die unterschiedlich verteilt auf dem Produktband angelieferten, unterschiedlichen einzelnen Produkte dienen. Dies ergibt einen optimalen Leerungsgrad des Produktbandes.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figur näher beschrieben:

In der Figur ist in der Aufsicht eine Pickerstraße 1 dargestellt, die in Laufrichtung 20, also von links nach rechts, Einzelprodukte 2, die willkürlich auf einem Produktband 6 angeordnet unter den Pickern 4a, b durchlaufen.

Wie in der linken Bildhälfte dargestellt, laufen parallel zu dem Produktband 6 auf Behälterbändern 7a, b leere Behälter 3 parallel zu dem Produktband 6.

Vor Beginn des ersten Pickers wird eine quer über das Produktband 6 verlaufende Linie mittels einer ersten Zeilenkamera 8 abgetastet. Die Zeilenkamera 8 ist ebenso wie jeder der Picker 4a, b mit einer zentralen Steuerung 11, die einen Rechner umfaßt, verbunden.

Auf dem Behälterband 7 werden die leeren Behälter 3 herantransportiert und mittels eines quer über das Behälterband 7 verlaufenden Stoppers 17, gegen den der vorderste leere Behälter stößt, gestaut. Der Stopper 17 ist ebenfalls mit der Steuerung 11 verbunden.

Der erste angestaute leere Behälter 3 wird dabei immer dann freigegeben, sobald unter der ersten Zeilenkamera 8 eine solche Anzahl von Einzelprodukten 2 auf dem Produktband 6 hindurchgelaufen ist, wie es der Füllanzahl eines Behälter 3 entspricht.

Damit der mit diesen Einzelprodukten 2 zu befüllende nächste Behälter 3 nach der Freigabe in etwa parallel zu den für ihn bestimmten Produkten 2 läuft, sollte sich vorzugsweise die erste Zeilenkamera 8 bzw. deren Abtastlinie etwa auf der Höhe der Hinterkante des vordersten gestauten, am Stopper 17 anliegenden, Behälters 3 befinden oder gar demgegenüber in Laufrichtung 20 zurückversetzt, um den Behälter etwa in der Mitte des Längsbereiches des Produktbandes 6 parallel laufen zu lassen, in dem die entsprechenden Produkte liegen.

Da vorzugsweise das Behälterband 7 etwa die gleiche Geschwindigkeit wie das Produktband 6 aufweist, ist in der rechten Hälfte der Figur eine Lösung mit einstückig ausgebildetem Produkt- und Behälterband dargestellt.

Die Picker 4a, 4b sind - wie an sich bekannt - meist mit einem sich über wenigstens das Produktband 6 erstreckenden, brückenartigen Grundgestell ausgebildet, auf welchem der Pickerarm 5 gelenkig befestigt ist.

Der Pickerarm 5 besteht dabei in der Regel aus einem Oberarm 13a, b, der über ein Schultergelenk 15 am Grundgestell um eine im wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar befestigt ist.

Am freien Ende des Oberarmes 13a, 13b, ist jeweils ein Unterarm 12a, 12b ebenfalls wiederum um eine etwa senkrechte Achse schwenkbar befestigt. Die Bewegung des Unterarmes 12a, 12b erfolgt über ein Unterarm-Parallelogramm 14a, 14b, dessen eine parallele Strebe der Oberarm 13a, 13b darstellt.

Am freien Ende des Unterarmes 12a, 12b ist jeweils ein Sauger 16 befestigt, der - nach Ansteuerung einer definierten Position in der horizontalen Ebene durch die Steuerung 11 - sich auf ein dort befindliches Einzelprodukt 2 absenkt, dieses dann hochhebt und in den Behälter 3 nach Drehung um eine senkrechte Achse entsprechend der gewünschten, richtigen Orientierung absenkt.

Damit die Sauger 16a, 16b der Picker 4a die einzelnen Positionen auf dem sich ständig bewegenden Produktband 6, die angefahren werden müssen, kennen, wird mittels einer dem ersten Picker 4a zugeordneten zweite Zeilenkamera beim Durchlaufen der Einzelprodukte 2 unter der Abtastlinie dieser Zeilenkammer 10 jede Position, an welcher sich ein Einzelprodukt 2 befindet, registriert sowie die Drehlage des Einzelproduktes, und in der Steuerung 11 gespeichert sowie unter Berücksichtigung der Bandgeschwindigkeit, die in der Praxis nicht immer konstant ist, weitergerechnet.

Weiterhin wird von der Steuerung 11 das am Produktband 6 bereits abgenommene Einzelprodukt 2 ebenfalls berücksichtigt, so daß die jeweils noch vorhandenen und umzusetzenden Produkte von den nachfolgenden Pickerbewegungen bzw. nachfolgenden Pickern 4b, usw. umgesetzt werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform registriert die erste Zeilenkamera 8 nicht nur die Anzahl der unter ihr durchlaufenden Einzelprodukte 2, sondern - anstelle der zweiten Zeilenkammer 10 - auch sofort deren Orientierung und Position, so daß insgesamt nur eine einzige Zeilenkamera notwendig ist.

Ein separates Behälterband 7 hat den Vorteil, daß dessen Geschwindigkeit unabhängig von dem des Produktbandes 6 geregelt werden kann:

So kann beispielsweise das Behälterband 7 schneller bewegt werden als das Produktband 6, so daß im Bereich der Picker 4a, b die Behälter 3 die ihnen zugeordneten Einzelprodukte 2 überholen.

Solange die Differenzgeschwindigkeit nicht allzu groß ist, so daß der Überholvorgang also nicht beendet ist, bevor der Bereich des einzigen oder der zur insgesamten Füllung der Behälter benötigten Picker durchgelaufen ist, bewirkt der schnellere Lauf des Behälterbandes eine gewünschte schnelle Abfuhr der vollständig gefüllten Behälter.

Separate Behälterbänder 7a, b können auch dazu genutzt werden, um - wie im linken Teil der Figur dargestellt - zwei getrennte Behälterbänder 7a, b beidseits des Produktbandes 6 laufen zu lassen, auf welchen sich unterschiedliche Behälter 3 oder unterschiedlich zu füllende Behälter befinden können.

Ebenso können die Behälterbänder 7a, b auch mit zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen, so daß also das eine Produktband 7a primär zu füllen ist, während das zweite, langsamer laufende Produktband 7b als Puffer bei nicht genügend vorhandenen leeren Behältern auf dem ersten Transportband dient oder - was z. B. bei unterschiedlichen auf dem Produktband 6 ankommenden Einzelprodukten 2 der Fall ist - diese Einzelprodukte nicht in der richtigen Mengenrelation zueinander vorhanden sind.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, von der bzw. den Zeilenkameras 8, 10 nicht nur den Bereich des Produktbandes 6 abtasten zu lassen, sondern auch den Bereich des Behälterbandes 7, und den Stopper 17 für das Behälterband 7 in Laufrichtung erst nach der Abtastlinie der entsprechenden Zeilenkamera anzuordnen:

Dadurch ist es beispielsweise möglich, unterschiedliche auf dem Behälterband 7 willkürlich durcheinander ankommende Behälter 3, oder deren unterschiedliche Orientierung oder deren unterschiedliche, teilweise Füllung zu erfassen, wodurch die Picker-Straße besonders flexibel einsetzbar wird.

Bezugszeichenliste

1 Picker-Straße
2 Einzelprodukt
3 Behälter
4a, 4b Picker
5 Pickerarm
6 Produktband
7 Behälterband
8 1. Zeilen-Kamera
9 Anschlages
10 2. Zeilen-Kamera
11 Steuerung
12 Unterarm
13 Oberarm
14 Unterarm-Parallelogramm
15 Schultergelenk
16 Sauger
17 Stopper
18
19
20 Laufrichtung
21

Claims

1. Verfahren zum Einsetzen von Einzelprodukten in, eine bestimmte Füllanzahl von Einzelprodukten aufnehmenden, Behältern mittels einer "Picker-Straße", dadurch gekennzeichnet, daß

- die herantransportierten Einzelprodukte gezählt und
- davon abhängig die Anlieferung des nächsten zu befüllenden Behälters (3) in den Arbeitsbereich der Picker (4a, 4b) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelprodukte (2) unregelmäßig herantransportiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung der Einzelprodukte (2) vor deren Erreichen des Arbeitsbereiches der Picker (4a, 4b) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlieferung des nächsten zu befüllenden Behälters (3) in den Arbeitsbereich der Picker (4a, 4b) erst freigegeben wird, wenn die Füllanzahl der Einzelprodukte (2) bei der Zählung festgestellt wurde.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Feststellen der Mindestanzahl von Einzelprodukten die Anlieferung des nächsten zu befüllenden Behälters (3) mit einem solchen Zeitversatz geschieht, daß unter Berücksichtigung der Position der Zählvorrichtung einerseits sowie des Anfangspunktes der Anlieferungsbewegung für die Behälter (3) andererseits bei parallel bewegten Einzelprodukten (2) und zu befüllenden Behältern (3) den zu füllenden Behälter (3) etwa parallel neben den für ihn bestimmten Einzelprodukten (2) zu bewegen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ständig herantransportierten Behälter (3) vor Erreichen des Arbeitsbereiches der Picker (4a, 4b) angestaut werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelprodukte (2) und die zu befüllenden Behälter (3) gemeinsam herantransportiert werden.

8. Pickerstraße zum Einsetzen von Einzelprodukten in, eine bestimmte Füllanzahl von Einzelprodukten aufnehmenden, Behältern, die

- eine erste Vorratsfläche für die Einzelprodukte,
- eine zweite Vorratsfläche für die Behälter
- wenigstens einen Picker zum Umsetzen der Einzelprodukte von der ersten Vorratsfläche in die Behälter,
- Steuerungs- und Antriebsvorrichtungen zum Bewegen der ersten Vorratsfläche, der zweiten Vorratsfläche bzw. des Picker- Sockels relativ zueinander und
- Steuerungs- und Antriebsmittel für die Bewegung des Picker- Armes umfaßt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
- mittels einer relativ zur ersten Vorratsfläche bewegbaren und gegenüber dem Pickersockel festen Zähleinrichtung die Freigabe zur Anlieferung des nächsten neu zu füllenden Behälters (3) in den Arbeitsbereich der Picker (4a, b) gesteuert wird, wobei
- die Freigabe erfolgt, wenn von der Zähleinrichtung die Füllanzahl der Einzelprodukte (2) festgestellt wurde.

9. Pickerstraße nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3) auf ein und derselben zweiten Vorratsfläche bevorratet, angeliefert und gefüllt abtransportiert werden.

10. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Picker-Sockel fest bezüglich der Umgebung montiert sind und die erste und zweite Vorratsfläche hierzu sowie insbesondere relativ zueinander bewegbar sind.

11. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorratsfläche für die Einzelprodukte ein Förderband Produktband (6) ist und die zweite Vorratsfläche ebenfalls ein Förderband Behälterband (7) ist.

12. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produktband (6) und das Behälterband (7) im wesentlichen parallel zueinander geführt sind und die Zähleinrichtung eine quer über die gesamte Breite des Produktbandes (6) abtastende erste Zeilenkamera (8) mit angeschlossenem Rechner (11) ist.

13. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterband (7) etwa gleich schnell läuft wie das Produktband (6) und mittels eines Stoppers (17) die Behälter (3) auf dem Behälterband (7) vor dem Bereich der Picker (4a, b) angestaut und einzeln durch die Zähleinrichtung (8) freigegeben werden.

14. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterband (7) so schnell läuft, daß in der Zeit, die ein auf dem Behälterband (7) befindlicher Behälter (3) zum Durchlaufen des Arbeits-Bereiches des bzw. der Picker (4a, b) benötigt, gerade auf dem Produktband (6) eine Füllanzahl von Einzelprodukten (2) den Greifbereich des Pickers (4) erreicht bzw. verläßt.

15. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produktband (6) und/oder das Behälterband (7) mit kontinuierlicher Geschwindigkeit laufen.

16. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Produktband (6) laufender Behälter (3) nacheinander an mehreren Pickern (4a, b) vorbeiläuft, und von jedem der Picker (4) nur teilweise gefüllt wird.

17. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Pickern (4a, b) wenigstens eine Vorrichtung zur Registrierung der Position aller Einzelprodukte auf dem Produktband (6) sowie eine die Transportgeschwindigkeit des Produktbandes (6) und die Position der Picker berücksichtigende Steuerung (11) zur Steuerung der Picker (4) vorhanden ist.

18. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produktband (6) und das Behälterband (7) über einen gemeinsamen Antrieb verfügen.

19. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Produktband (6) und das Behälterband (7) einstückig miteinander ausgebildet sind.

20. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Registrieren der Positionen der Einzelprodukte (2) auf dem Produktband (6) eine quer über die gesamte Breite des Produktbandes (6) abtastende zweite Zeilen-Kamera (10) umfaßt.

21. Pickerstraße nach einem der vorhergehenden Vorrichtungs ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zeilen-Kamera (8) zur Steuerung der Behälterfreigabe und die zweite Zeilen-Kamera (10) zur Steuerung der Picker (4a, b) in einer einzigen Zeilen-Kamera vereinigt sind.