DE60016788T2

DE60016788T2 - Sortiervorrichtung

Info

Publication number: DE60016788T2
Application number: DE60016788T
Authority: DE
Inventors: Carlin Ulrich NIELSEN
Original assignee: Scanvaegt International AS
Current assignee: Scanvaegt International AS
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: IS6294A; EP1226408B1; WO2001022043A3; DE60016788D1; CA2384349C; US20050189274A1; BR0013768A; MXPA02002553A; WO2001022043A2; NO20021180D0; NO20021180L; ES2234652T3; EP1226408A2; ATE285067T1; AU6985100A; CA2384349A1; US7258237B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wiege- und Portionierverfahren basierend auf dem sogenannten Sortier("Grader")-verfahren, wobei eine Anzahl von Stücken, die portioniert werden sollen, nämlich natürliche Nahrungsmittelstücke mit unterschiedlichem Gewicht, einem Einwiegen unterzogen werden und danach zusammen auf computergesteuerte Weise Aufnahmestationen zugeführt werden, um in diesen Stationen gewichtsbestimmte Portionen zu bilden. Gemäß der bekannten Praxis wird dies durch ein Einwiegen auf einer dynamischen Waage und anschließenden Transport entlang einer Aussortierbahn mit Steuermitteln bewirkt, die auf selektive Weise zur Lieferung der Stücke an jeweilige Empfängerstationen entlang dieser Bahn aktiviert werden können.
WO 95 35238 A offenbart ein System zum Bilden von gewogenen Ladungen von Nahrungsmittelartikeln. Dabei ist eine Reihe von Robotereinheiten vorgesehen, wobei jede Robotereinheit in der Lage ist, ein zugeführtes Stück auszuwählen und an eine entsprechende Trägerplatte zu liefern. GB-A-2 167 211 offenbart ein System mit einem Roboter zum Aufnehmen von Artikeln und zum Verbringen der Artikel zur weiteren Behandlung entsprechend der Klasse des Artikels. US-A-5 501 571 offenbart ein automatisiertes Palettisierungssystem mit einem Roboter, um gelieferte Objekte aufzuheben und sie auf einer Palette zu platzieren. Es wird kein selektives Greifen und Übergeben durchgeführt. EP-A-0 706 838 beschreibt die Verwendung eines Roboters zum Auswählen und Transportieren von Stücken entsprechend ihrem Material, ohne jedoch Ladungen in gewichtsbestimmten Gruppen zu bilden. WO 98 19799 A betrifft ein System zum Sortieren von hergestellten Stücken unter Berücksichtigung von Herstellungstoleranzen.
Mit der Erfindung ist realisiert worden, dass mit sehr reizvollen Folgen ein radikal verändertes Verfahren zum Ausführen von sowohl der relevanten Aufgabe als auch von verschiedenen verwandten Arbeitsschritten verwendet werden kann, indem nämlich nicht nur das Liefern, sondern vorzugsweise auch das Einwiegen bewirkt wird, wenn das nach und nach hoch und kommerziell entwickelte Roboterverfahren verwendet wird.
Insbesondere bei der Verwendung von optischer Ausrüstung ist es für einen Roboterarm eine einfache Aufgabe, ein gefördertes Stück in einem Lieferbereich zu greifen, z.B. mit einem Saugnapf, und das Stück einer beliebigen Aufnahmestation im Funktionsbereich des Roboterarms zuzuführen. Dies kann sofort bewirkt werden, wenn das Stück bereits gewogen und seine Position bezogen auf die Aufnahmestation bestimmt worden ist, und daher müssen diese Stationen ungeachtet dessen, ob eine bestimmte Reihenanordnung mit Rücksicht auf das Herausleiten und Abtransportieren der gebildeten Portionen praktisch sein kann, physikalisch nicht in einem bestimmten Muster wie z.B. entlang einem Förderband angeordnet sein.
Es ist jedoch ein wichtiger Aspekt der Erfindung, dass der Roboterarm selbst nicht nur angeordnet sein kann, um die Stücke zu greifen, sondern auch, um das Gewicht eines zugeführten Stücks bereits während eines anfänglichen Hebens des Stücks von seiner Unterlage zu bestimmen. Dies kann auf direkte Weise bewirkt werden, indem das Greifwerkzeug in Verbindung mit einer Wiegezelle und vorzugsweise auch mit einem Beschleunigungsmessgerät am Roboterarm angebracht wird, so dass ein Wiegen während einer ungleichmäßigen Bewegung bewirkt werden kann, vorzugsweise durch ein anfängliches vertikales Heben, so dass die Gewichtsbestimmung und Zuordnung des Stücks ausgeführt werden kann, wenn das Stück auf eine Höhe gehoben wird, von der ein Herausbringen des Stücks in eine Richtung auf die ausgewählte Aufnahmestation hin ausgelöst wird, einschließlich eines Herausschwenkens für die Ausführung einer Bewegung entlang einer oder mehrerer z.B. kreisförmiger Reihen von Aufnahmestationen. Die Gewichtsbestimmung kann auch auf weniger direkte Weise bewirkt werden, z.B. durch Verwendung eines optischen Systems, dem nun in Verbindung mit dem Heben des Stücks auch Zugang für eine Erkennung der Unterseite des Stücks gegeben wird, wodurch das Gewicht mit einer Genauigkeit bestimmt werden kann, die in vielen Zusammenhängen ausreichend sein kann. Eine indirekte Gewichtsbestimmung kann auch dadurch bewirkt werden, dass der Roboterarm durch ein sorgfältig gesteuertes Hebemoment beeinflusst wird, dem die Trägheit des Stücks entgegensteht, wodurch mit einer Momentanalyse der Hebesequenz ein Ausdruck für das Stückgewicht berechnet werden kann.
Mit der Verwendung einer optischen Ausrüstung für die Ortsbestimmung von ankommenden Stücken in Verbindung mit der roboterbasierenden Gewichtsbestimmung der gegriffenen Stücke entsteht eine deutliche Änderung der Bedingungen, die bisher für die Funktion der Sortiermaschinen gültig waren. Diese Funktion hing bisher davon ab, dass die ankommenden Stücke der dynamischen Wiegestation einzeln zugeführt und danach einzeln gefördert wurden, d.h. mit einem geeigneten Abstand dazwischen entlang der Aussortierbahn, was hiernach nicht mehr zutreffen wird. Die optische Ausrüstung kann einen relativ langen und breiten Zuführbereich überwachen, bei dem die Stücke sowohl Seite an Seite als auch ohne entscheidenden Abstand, weder in der Breiten- noch in der Längsrichtung, ankommen können, wobei der Roboterarm trotzdem mit großer Genauigkeit auf ein beliebiges ausgewähltes Stück herabsinken kann. Es ist eine weitere Möglichkeit, dass die optische Ausrüstung beim Suchen nach einem Stück eines bestimmten genauen Gewichts, z.B. für den Abschluss des Bildens einer Portion auf ein festgelegtes Gewicht, bis zu einigen möglichen Stücken überwachen kann. Wenn die optische Ausrüstung selbst nicht in der Lage ist, eine Gewichtsbestimmung mit der notwendigen Genauigkeit zu bewirken, wird sie jedoch immer noch in der Lage sein, die Stücke in einer "gewichtsklassenbestimmten" Weise zu wiegen und dadurch z.B. 2–4 Stücke anzugeben, die mit guter Wahrscheinlichkeit so nahe an dem gesuchten Gewicht sind, dass eines der Stücke auf jeden Fall für den Zweck verwendet werden kann. Dadurch kann eine genauere Gewichtsbestimmung bewirkt werden, indem der Arbeitsroboter ein Kontrollwiegen dieser ausgewählten Stücke durchgeführt, wodurch entweder der beste Kandidat ausgewählt wird oder die Verwendung von ihnen allen unterbleibt.
Hierzu ist hinzuzufügen, dass durch die Verwendung der optischen Ausrüstung auch eine Typbestimmung von Stücken bewirkt werden kann, die in Mischtypformation zugeführt werden, z.B. in Form von verschiedene Teilen von zerteilten Hühnern. In bestimmten Produktionen ist dies ein recht wichtiges Kriterium für die Zuordnung der Stücke.
Es muss jedoch betont werden, dass die Verwendung einer optischen Ausrüstung insofern keine Bedingung ist, als sich gezeigt hat, dass es möglich ist, ein Robotergreifelement Stücke aus einem Bereich mit dicht beieinander gruppierten Stücken holen zu lassen. Das Greifelement kann möglicherweise mit einem Sensor zur Registrierung eines Misslingens des Greifens eines Stücks angeordnet sein, wonach es sofort für einen neuen Versuch leicht bewegt werden kann.
Bei der Verarbeitung von Stücken wie z.B. ganzen Fischen oder Hühnerbeinen (Keulen), von denen gewünscht wird, dass sie an jeder der Aufnahmestationen in entgegengesetzt gerichteten Orientierungen aufgenommen werden, damit sie in dichter Formation zusammen platziert werden können, oder damit sie in einer Aufnahmepackung in Portionen in mehreren Lagen zum Erzielen einer mehr oder weniger horizontalen oberen Lage in der Packungsfüllung aufgebaut werden können, kann die Steuereinheit einfach angewiesen werden, ob das Greifwerkzeug des Roboterarmes, falls nötig, beeinflusst werden soll, das gegriffene Stück um einen Winkel zu drehen, der dazu geeignet ist, sicherzustellen, dass das Stück nach Lieferung an die Aufnahmestation eine Orientierung aufweist, die der relevanten Anforderung auf Basis der Informationen, die bereits im Steuercomputer vorhanden sind, Rechnung trägt.
Mit der Erfindung gibt es weiterhin die Möglichkeit, dass "das System", d.h. das Steuern des Roboterarms, so programmiert wird, dass von Zeit zu Zeit und z.B. insbesondere nach jedem Arbeitstag das Greifwerkzeug des Roboterarmes gesteuert wird, um eine Reinigungsdüse oder einen Reinigungsschlauch zu greifen, wodurch die Vorrichtung danach sich selbst und alle Aufnahmestationen reinigen kann. Schließlich kann das Greifwerkzeug selbst durch Zusammenarbeit mit einer stationären Reinigungsdüse gereinigt werden.
Bisher wurde ein gewichtsbestimmtes Aussortieren betrachtet, aber das Verfahren hat weitere Möglichkeiten wie z.B. ein reines Aussortieren von Stücken nach mehr oder weniger jedem beliebigen Kriterium, was nicht notwendigerweise ein Gewichtskriterium beinhaltet, z.B. nach Art, Farbe, Form, Grad einer möglichen Deformation etc.
Das Verfahren kann auch für die Verteilung von Stücken an eine Gruppe von Aufnahmestationen verwendet werden, in der die aufgenommenen Stücke mit Hinblick darauf, sie gemeinsam in gewichtsbestimmten Portionen auf Basis des sogenannten Kombinations-Gewichts-Prinzips zuzuführen, getrennt gewogen werden.
Beim Auslegen von Stücken auf einem Verpackungselement, wie z.B. von Lachsscheiben auf einer Pappplatte oder dem Auslegen von Stücken in Sortimentspackungen besteht die Möglichkeit, dass ein Stück abgelegt wurde, von dem es sich zeigt, dass es durch ein geeigneteres Stück ersetzt werden kann, und hier gibt es besondere Möglichkeiten dahingehend, dass zum einen die Stücke in besonderen Mustern platziert werden können, z.B. durch Waagenablage oder Seite an Seite, und dass zum anderen der Roboter durch die Steuereinheit gelenkt werden kann, das "falsche" Stück zugunsten des Ablegens eines noch besseren Stücks aus der unteren Lage zu entfernen.
Es wird erwähnt, dass im Zuführbereich an den Roboter eine relativ große Zahl von Stücken vorhanden sein kann, die selektiv gegriffen werden können, möglicherweise durch mehr als einen einzelnen Roboter. Es kann daher dazu kommen, dass ein Mangel an Stücken von einer oder mehreren verschiedenen Qualitäten registriert werden kann, z.B. in Art oder Größe, die für das Voranbringen eines schnellen Ausportionierens erwartet werden. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, dass Arbeit mit einem vorn gekoppelten Zuführbereich bewirkt wird, möglicherweise sogar von erhöhter Größe, wo ein oder mehrere Roboter auf entsprechende Weise zur selektiven Übergabe von relevanten Stücken in den Arbeitszuführbereich arbeiten.
Wenn der Arbeitsroboterarm ein Stück ergreift, das nach der Gewichtsbestimmung nicht zur Platzierung in einer der Aufnahmestationen geeignet ist, kann er das Stück entweder an eine Rezirkulationsstation oder einfach zurück zum Zuführbereich oder an einen besonderen Parkbereich für Stücke liefern, die bereits gewichtsbestimmt wurden und die daher bei der ersten gegebenen Möglichkeit während der weiteren Sequenz für die selektive Sammlung bereit sind.
Ein solcher "Parkbereich" kann auch operativ durch einen oder mehrere der Roboter verwendet werden, die dazu verwendet werden, die zugeführten Stücke aufzunehmen und ihre Gewichtsbestimmung durchzuführen und die Stücke danach während der Registrierung der jeweiligen Positionen und Gewichte an einen Parkbereich zu liefern. Hiernach ist es die einzige durch den Arbeitsroboter durchzuführende Aufgabe, die Stücke an die Aufnahmestationen zu verteilen, d.h. er kann ohne Wiegemittel und ohne optische Ausrüstung gebildet sein und insofern bei erhöhter Geschwindigkeit arbeiten, als die Wiegefunktion weggelassen wird. Im Parkbereich können die Stücke Seite an Seite dicht platziert werden, d.h. es können Arbeitsschritte mit einer recht großen Anzahl an Kandidaten für das Ausportionieren bewirkt werden.
Wenn Arbeit mit den gewünschten, relativ schnellen Arbeitsfrequenzen durchgeführt werden soll, kann es recht schwierig sein, eine Wiegeanlage in Verbindung mit einem Roboterarm anzuordnen. Es wurde bereits erwähnt, dass das Wiegen gut durch eine Zwischenlieferung der Stücke an eine statische Wiegeeinrichtung bewirkt werden kann, aber dies wird unweigerlich zu einer Erhöhung der Zykluszeit führen, weil bei jedem Wiegen sowohl eine Hereinschwenkperiode als auch eine Wiegeperiode auftritt, und da keine von diesen in eine Arbeitsbewegung der Stücke integriert werden kann, haben diese beiden Perioden ungeachtet dessen, ob sie von kurzer Dauer sein können, einen verzögernden Effekt auf die schnelle Verarbeitung der Stücke. Angesichts dessen ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, dass sie mit "negativem Wiegen" arbeiten kann, nämlich insofern, als neu angekommene Stücke sukzessive an eine statische Wiegeeinrichtung oder eine Pufferwaage zugeführt werden können, die das Gewicht des Stücks oder der Stücke, die auf der Waage platziert sind, registrieren, und dass die Gewichtsbestimmung eines Stücks, das dann durch den Roboterarm ergriffen und entfernt wird, hierdurch durch die zugehörige Verringerung des Gewichts auf der Waage registriert werden kann. Die erwähnten Hereinschwenk- und Wiegesequenzen können hierdurch schon beendet werden, bevor das relevante Stück ergriffen und entfernt wird, und obwohl anschließend eine erneute Hereinschwenk- und Wiegeperiode zur Bestimmung des Gewichtes des entfernten Stücks akzeptiert werden muss, kann dies daher während der tatsächlichen anfänglichen Bewegung des ergriffenen Stücks bewirkt und folglich trotzdem in diese Bewegung integriert werden, ohne die Bewegung zu verzögern.
Im Vorangegangenen wird angedeutet, dass sich der "Roboterarm" in einer Schwenkbewegung bewegt, ungeachtet dessen, ob sich der Roboter ansonsten oder auch in verschiedenen horizontalen Richtungen bewegt, und es muss hier nur betont werden, dass die Erfindung nicht auf entsprechende Weise beschränkt ist, wobei der Grund dafür ist, dass der Roboterarm mit seinem zugehörigen Greifelement ebenso gut wie ein fester Arm an einer Roboterstruktur verlagert werden kann, die sich als integriertes Ganzes in einer gesteuerten und Koordinaten entsprechenden Weise in einem längen-/breitengesteuerten Betriebssystem bewegt.
Im Folgenden wird die Erfindung genau auf Basis eines solchen Koordinaten entsprechenden Systems detaillierter beschrieben, ohne dass dies ein Schwenksystem ausschließt, und darüber hinaus mit Bezug auf die Zeichnung, in der
1 eine schematische Perspektivansicht einer Aussortier- oder Portionierungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
2 eine schematische Draufsicht einer modifizierten Anlage gemäß der Erfindung ist,
3 eine Perspektivansicht einer Aufnahmestation darin ist,
4 eine Draufsicht einer zweiten modifizierten Anlage ist, und
5 eine schematische Perspektivansicht einer dritten modifizierten Anlage ist.
In 1 ist ein Zuführförderer 2 gezeigt, der relevante Stücke 4 zu einer Wiegeplatte 6 fördert, die zu einer Wiegestation gehört, die durch eine darunter liegende Wiegezelle 8 wiedergegeben wird und die mit einem Registrierungs- und Steuercomputer 10 verbunden ist. Der Fördergurt 2 läuft danach zu einer Doppelreihe von Aufnahmebehältern oder Aufnahmestationen 12 weiter, die in direkter Verlängerung des Förderers 2 angeordnet gezeigt sind, die aber ebenso gut eine beliebige andere Richtung einnehmen können, z.B. rechtwinklig zum Förderer.
Über der Wiegeplatte ist ein koordinatengesteuertes Führungssystem 14 für eine Stückgreifeinheit 16 angeordnet, die aus einem Grundteil 18 besteht, das durch geeignete Antriebsmittel in der Art eines Schlittens auf einem der Länge nach verlagerbaren Balken 20 in der Struktur 14 quer verlagerbar ist, und die auch einen sich nach unten erstreckenden Arm 22 mit einem unteren Greifelement 24 aufweist, das nach oben und unten bewegt werden und für das Greifen/Loslassen von Stücken 4 aktiviert werden kann.
Das Greifelement 24 könnte ebensogut an einem Schwenkarm in einem diametral gerichteten Führungssystem platziert sein, wodurch sich die Reihe der Aufnahmestationen 12 natürlicherweise mit einer bestimmten Krümmung erstrecken könnte.
Wenn ein Stück 4 zur Wiegeplatte 6 geliefert wurde, kann es danach schnell durch das Greifelement 24 ergriffen und danach basierend auf den Zuordnungsentscheidungen, die gemäß einem herkömmlichen Sortierverfahren durch den Steuercomputer 10 getroffen werden, zum Ablegen in einer der Aufnahmestationen 12 vorwärts getragen werden.
Einige der Zuführprobleme, die bei dem bekannten Sortierverfahren entstehen, sind hierdurch bereits überwunden worden, nämlich insbesondere bezüglich anhaftender Stücke oder Stücken, die leicht rollen, die schwierig zu verteilen sein können, wenn dies durch ein seitliches Herausführen aus einem Zuführförderer stattfindet. Die Wiegeplatte 6 oder ein vorhergehender Abschnitt des Zuführförderers 2 kann möglicherweise mit einer sich nach vorn verjüngenden, aufrechten V-förmigen Rippenstruktur 22 versehen sein, die eine wohldefinierte Lieferposition für die Stücke 4 bestimmt, so dass die Stücke durch das Greifelement 24 mit guter Sicherheit ergriffen und vorwärts getragen werden können. Bei Lieferung der Stücke an die Aufnahmestationen 12 entsteht insofern kein wesentlicher Grad an Unsicherheit, als hier lediglich ein mehr oder weniger genaues Loslassen der gegriffenen Stücke 4 vom darüber liegenden Greifelement 24 betroffen ist.
In Verbindung mit der Erfindung ist es jedoch eine vorteilhafte Möglichkeit, dass ein Detektorsystem wie z.B. eine optische Kamera verwendet werden kann, die jede nichtzentrale Positionierung von Stücken 4 auf dem Fördergurt 2 erkennen und daher auch bestimmen kann, ob relevante Stücke in mehr oder weniger seitlich verlagerten Positionen durch das Greifelement gegriffen werden sollen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Wiegeplatte 6 als eine Art Puffer zu verwenden, der in jedem Fall Stücke in schneller Folge oder sogar zur selben Zeit insofern gut aufnehmen kann, als dann ein effektives Wiegen als "negatives Wiegen" durch Registrierung der Gewichtsreduktion ausgeführt werden kann, die bei einem Ergreifen und Heben eines gegebenen Stücks auftritt.
Hierzu kann die erwähnte Möglichkeit des Ersetzens oder Ergänzens der festen Wiegeeinrichtung mit einer Wiegeanordnung hinzugefügt werden, die in das Greifsystem des Roboters integriert ist, oder durch eine Gewichtsbestimmung, die auf Basis einer visuellen Registrierung der Stücke ausgeführt wird, oder durch ein beliebiges anderes Verfahren zum Bestimmen des Gewichts der Stücke.
2 zeigt ein modifiziertes System, in dem ein einzelner diametral ausgerichteter Roboterarm 26 um einen vertikalen Achszapfen 28 geschwenkt wird, der über dem Ausgabeende des Zuführförderers 2 platziert ist. Der Arm 26 kann in Längsrichtung auf einfaltbare oder teleskopisch verlagerbare Weise verlagert werden, so dass ein äußeres Greifelement 30 auf dem Arm zwischen vielen verschiedenen Positionen bewegt werden kann. Nach der Wiegeplatte 6 ist ein Verteilungsbereich 32 angeordnet, der in verschiedenen Positionen vom Greifelement 30 mit Stücken 4 beliefert werden kann, so dass der Steuercomputer 10 Informationen bezüglich der Positionierung und des Gewichts der einzelnen Stücke enthält. Nach dem Bereich 32 folgt ein Bereich 34, der eine Anzahl von Aufnahmestationen 12 beherbergt, und in Verbindung mit den Bereichen 32 und 34 ist ein Paar Roboter 36, 38 platziert, die von der gleichen Art wie der Roboter 28, 26 sein können, d.h. mit Roboterarmen, die Stücke 4 selektiv vom Verteilungsbereich 32 an den Aufnahmebereich 34 übergeben können, z.B. zum Bilden von gewichtsbestimmten Portionen in den Stationen 12 in Übereinstimmung mit dem Akkumulationsprinzip. Dadurch, dass im Bereich 32 Arbeit mit sehr vielen Stückpositionen bewirkt werden kann, kann es auch relevant sein, das Kombinationsgewichtsverfahren zu verwenden, d.h., dass der Computer bestimmt, welches der einzelnen Stücke vom Bereich 32 in ein und derselben Station 12 zum Erfüllen von vorab bestimmten Bedingungen betreffend das Gesamtgewicht und möglicherweise die Anzahl von Stücken zusammengebracht werden können.
In 2 sind drei Roboter gezeigt, aber dies ist natürlich nur ein Beispiel für die Zunahme der Arbeitskapazität im Verhältnis zur möglichen Verwendung von nur einem einzigen Roboter. Gerade durch die Verwendung von Robotern können die Bereiche 32 und 34 ansonsten mit zufälliger oder besonders optimierter grundlegender Form und Positionierung ausgelegt sein.
3 veranschaulicht eine besondere Möglichkeit, die gerade bei der Verwendung von Robotern entsteht. In einer Aufnahmestation 12 ist eine Kartonverpackung 40 zur Aufnahme von Stücken in sechs verschiedenen Abschnitten des Kartons platziert, die durch gestrichelte Linien gezeigt sind. Der Roboter kann mit guter Genauigkeit zum Platzieren der Stücke 4 gesteuert werden, die dem Karton bereits unten in diesen verschiedenen Abschnitten zugeordnet wurden, ohne dass der Karton selbst bewegt werden musste. Dies ist ein Ergebnis von bereits bekannter Robotertechnologie, aber es ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, dass es auch möglich ist, dass der Steuercomputer eine gegebene Zuordnung "bedauert", wenn anschließend festgestellt wird, dass ein an eine Aufnahmestation geliefertes Stück für die Verwendung in einer anderen Aufnahmestation besser geeignet ist oder eine bessere Verwendung eines neu gewogenen Stücks in der gleichen Station gefunden wird. Der Roboter kann daher angewiesen werden, ein ausgewähltes Stück aus den Stücken abzuholen, die bereits in der Kartonverpackung 40 platziert sind, um das ergriffene Stück aus dem Karton im Hinblick darauf zurück zu übergeben, das Stück entweder direkt an eine andere Aufnahmestation 12 oder an einen Verteilungsbereich 32 für verfügbare, bereits gewichtsbestimmte Stücke zu übergeben.
Das gleiche Prinzip kann auch verwendet werden, wenn keine Kartonverpackung 40 in den Aufnahmestationen vorhanden ist, sondern einfach eine Ablageplatte 42, die virtuell in verschiedene Aufnahmestationen unterteilt ist. Die Robotereinrichtung kann Stücke 4 an einen beliebigen dieser Abschnitte liefern, kann daher aber auch Stücke darin ersetzen, und nachdem ein ideales Portionsgewicht erreicht worden ist, können alle Stücke in der relevanten Station 12 zusammen geliefert werden, z.B. dadurch, dass ein durch gestrichelte Linien gezeigtes Schaberelement 44 dazu veranlasst wird, die Platte 42 abzukehren, um alle Stücke zu einer Lieferrutsche 46 zu schieben.
4 veranschaulicht die Möglichkeit, dass die auf dem Förderer 2 zugeführten Stücke 4 nach der Gewichts- und Typbestimmung, z.B. durch Verwendung einer optischen Ausrüstung, zum weiteren Aussortieren in Übereinstimmung mit geeigneten Kriterien vollständig ohne Verwendung von besonderen, direkten Führungsmitteln zwischen der Lieferstation 6 und den Zuführbahnen 48 nach außen an verschiedene Förderbahnen 48 gelenkt werden können, ungeachtet dessen, wie diese Leitbahnen in anderen Zusammenhängen verwendet werden.
In diesem Zusammenhang ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Ausführen einer reinen Sortierfunktion basierend auf einer Gewichts- oder Typbestimmung der zugeführten Stücke geeignet.
In 5 ist gezeigt, dass ein Förderer 2 Stücke an eine Haltestation 50 liefern kann, an der die Stücke einfach zusammengedrängt werden können. Gegenüber dieser Station befindet sich ein Aufnahmebereich, in dem zwei Reihen von Aufnahmeschalen vorgesehen sind, wobei jede Reihe auf einem Rahmen 54 angeordnet ist, der auf jeweiligen Wiegezellen 56 getragen ist. Die Schalen weisen Böden auf, die geöffnet werden können und z.B. wie in WO 98/12664 offenbart konfiguriert sind, und unter den Schalenreihen ist ein Förderer 58 angeordnet, der von der Station wegführt.
Über dem gesamten Bereich ist ein Roboterrahmen 60 mit einem nicht gezeigten "XYZ"-Roboter vorgesehen. Es hat sich als realistisch herausgestellt, den Roboter zum Aufnehmen von Stücken in eine Anzahl von verschiedenen Positionen in der Haltestation 50 hinuntergreifen zu lassen, wodurch der Greifprozentsatz insofern besonders hoch ist, als die Stücke dicht beieinander liegen und liegen bleiben. Der Roboter kann daher ergriffene Stücke sukzessive an eine beliebige der Schale 52 übergeben, und für jedes übergebene Stück kann die zugehörige Gewichtsbestimmung daher über die Wiegezellen 56 bewirkt werden. Um die Zykluszeit zu minimieren, kann die Vorrichtung auf eine solche Weise gesteuert werden, dass das Greifelement nach jeder Übergabe, z.B. wie durch eine gestrichelte Linie 62 angedeutet, ohne seitliche Bewegung zurückgeleitet werden kann, wie durch eine gestrichelte Linie 64 markiert ist.
Diese Anlage ist für ein dem Kombinationsgewichtsprinzip folgenden Auswiegen insofern geeignet, als die Steuereinheit ständig eine Anzahl von Stückpositionen mit Stücken, die zusammen ein verwendbares Portionsgewicht bilden, sucht, und insofern, als die relevante Schale zur gleichen Zeit geöffnet werden kann und die portionierten Stücke auf den Förderern 58 oder möglicherweise nur auf einem einzigen Förderer abgelegt werden können. Der Roboter hat daher lediglich die Aufgabe, ständig neue Übergaben von Stücken an die leeren und wiederverschlossenen Schalen zu bewirken. Dies wird nicht mit einem festen Übergabemuster bewirkt, und genau aus diesem Grund hat die besagte direkte Rückkehrbewegung entlang der Linie 64 zur Folge, dass Stücke aus der gesamten Breite der Haltestation 50 aufgenommen werden.
Wenn mehrere Roboter verwendet werden, muss lediglich für jede Schalenreihe sichergestellt werden, dass Stücke sukzessive nur an eine einzige Schale pro Reihe übergeben werden, weil sonst keine wohldefinierte Gewichts-/Positionsregistrierung bewirkt werden kann. Wenn es gewünscht ist, eine solche Beschränkung zu vermeiden, muss jede der Schalen mit Wiegemitteln ausgerüstet sein.
Es muss angemerkt werden, dass die offenbarte Roboterfunktion in einem weiten Sinn zu verstehen ist, nämlich grundsätzlich als eine Herüberhebefunktion mit einer gewissen Möglichkeit der Selektivität mindestens an dem einen der Bereiche, die als Geber bzw. Empfänger dienen. Mit der Ausführungsform gemäß 5 wird die Arbeit daher mit einer festen Lieferposition ausgeführt, nämlich wenn die Schalen 52 in einer gesteuerten, horizontal verlagerbaren Weise für die sukzessive Übergabe von Stücken an die leeren Schalen oder entsprechende Aufnahmeelemente angeordnet sind.

Claims

Verfahren zum Ausscheiden zugeführter Stücke zwecks Beschickens dieser Stücke in verschiedenen gewichtsbestimmten Gruppen, d.h. Platzieren der Stücke entsprechend ihrem Gewicht und dem Gewicht der bereits platzierten Stücke oder Auswählen der Stücke für die Beschickung als Kombination der für die Auswahl verfügbaren Stücke, wobei die Gewichtsbestimmung und ggf. auch eine Typbestimmung der ankommenden Stücke durchgeführt wird und danach ein selektives Beschicken der Stücke in gewichtsbestimmten und ggf. auch typbestimmten Gruppen bewirkt wird, während eine Transporteinrichtung mit zugeordneter Steuereinheit verwendet wird, die die Zuordnung der einzelnen Stücke zu jeweiligen Aufnahmestationen für Stücke für die verschiedenen Gruppen regelt und zur entsprechenden selektiven Steuerung der Transporteinrichtung dient, und wobei eine Übergabeanordnung der Roboterart als wenigstens ein Teil der Transporteinrichtung verwendet wird, d.h. mit einem Greifelement zum Hochheben von Stücken aus einer Zuführposition und einem steuerbaren Bewegungssystem für die Übergabe eines ergriffenen Stücks direkt und selektiv an eine ausgewählte Ablageposition, wobei die Übergabeanordnung der Roboterart wenigstens zwei Roboter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für die Gewichts- oder Gewichtsgruppenbestimmung der Stücke eine Wiegeanordnung verwendet wird, die mit dem Greifelement zum Wiegen der ergriffenen und hochgehobenen Stücke integral ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein "negatives Wiegen" der Stücke für die Gewichtsbestimmung der Stücke durchgeführt wird, nämlich daß die Stücke einer statischen Wiegeeinrichtung in der Zuführposition zugeführt werden und daß das Stückgewicht als Gewichtsreduktion registriert wird, was durch das Entfernen des einzelnen Stücks stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine optische Ausrüstung für die Typen-, Gewichts- und/oder Positionsbestimmung der Stücke verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Robotereinrichtung beeinflusst wird, um ein periodisches – oder wahlweise wie erforderliches – Reinigungsverfahren in ihrem Arbeitsbereich durchgeführt wird, nämlich durch Greifen eines Zuführschlauches für Wasser oder anderes Reinigungsmittel zum Versprühen desselben auf wichtige Einrichtungen in diesem Bereich.
Vorrichtung zum Ausscheiden zugeführter Stücke zum Beschicken dieser Stücke in verschiedene gewichtsbestimmte Gruppen, d.h. zum Platzieren der Stücke entsprechend ihrem Gewicht und dem Gewicht der bereits platzierten Stücke oder zum Auswählen der Stücke für die Beschickung als Kombination der für die Auswahl verfügbaren Stücke, wobei die Vorrichtung umfasst – Mittel zum Durchführen einer Gewichtsbestimmung und ggf. auch einer Typenbestimmung der ankommenden Stücke und – Mittel zum Bewirken eines selektiven Beschickens der Stücke in gewichtsbestimmten und ggf. auch typbestimmten Gruppen umfassend eine Transporteinrichtung, wobei diese eine zugehörige Steuereinheit zum Organisieren der Zuordnung der einzelnen Stücke zu jeweiligen Aufnahmestationen für Stücke für die verschiedenen Gruppen und zur diesbezüglichen selektiven Kontrolle der Transporteinrichtung aufweist, wobei ihre Transporteinrichtung wenigstens teilweise aus einer Übergabeanordnung vom Robotertyp besteht, d.h. mit einem Greifelement zum Hochheben von Stücken aus einer Zuführposition sowie einem steuerbaren Bewegungssystem zur Übergabe eines ergriffenen Stücks direkt und selektiv an eine ausgewählte Ablageposition, wobei die Übergabeanordnung der Roboterart wenigstens zwei Roboter umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei in dem Greifsystem des Roboters eine Wiegeeinrichtung zur Gewichtsbestimmung der ergriffenen und hochgehobenen Stücke eingefügt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei in der Zuführposition der Stücke eine statische Wiegeeinrichtung zur sukzessiven Aufnahme eines oder mehrerer Stücke zum akkumulierten Einwiegen der Stücke vorhanden ist, so daß eine operative Gewichtsbestimmung eines ergriffenen und hochgehobenen Stücks durch Bestimmung des dabei entfernten Gewichts bewirkt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei in Verbindung mit einem Zuführbereich für die Stücke eine Haltestation für das Aufstapeln von Stücken in dicht gepackter Weise vorhanden ist, und daß von hier aus die Robotereinrichtung so angeordnet ist, daß sie Stücke durch Greifaktivierung in wechselnden Positionen aufnimmt.