EP2117733A1 - Verfahren und vorrichtung zum umsetzen von stückgütern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum umsetzen von stückgütern

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Publication number
EP2117733A1
EP2117733A1 EP07847952A EP07847952A EP2117733A1 EP 2117733 A1 EP2117733 A1 EP 2117733A1 EP 07847952 A EP07847952 A EP 07847952A EP 07847952 A EP07847952 A EP 07847952A EP 2117733 A1 EP2117733 A1 EP 2117733A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piece goods
conveyor
property
cargo
picker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07847952A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Emil Hueppi
Roland Czuday
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2117733A1 publication Critical patent/EP2117733A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/38—Collecting or arranging articles in groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C17/00—Other devices for processing meat or bones
    • A22C17/0093—Handling, transporting or packaging pieces of meat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/36—Arranging and feeding articles in groups by grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B35/00—Supplying, feeding, arranging or orientating articles to be packaged
    • B65B35/30—Arranging and feeding articles in groups
    • B65B35/50—Stacking one article, or group of articles, upon another before packaging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B5/00—Packaging individual articles in containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, jars
    • B65B5/10—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles
    • B65B5/105—Filling containers or receptacles progressively or in stages by introducing successive articles, or layers of articles by grippers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40007—Optimize sequence of pick and place operations upon arrival of workpiece on conveyor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40037—No incomplete containers allowed to exit on output conveyor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/04—Processes
    • Y10T83/0448—With subsequent handling [i.e., of product]
    • Y10T83/0467—By separating products from each other

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for converting piece goods, in particular for weight-accurate packaging, according to the preamble of patent claim 1.
  • WO 2005/106405 therefore discloses a computer-assisted method for packaging packaged goods of different sizes, in which the size of each piece good is first estimated or the weight determined, then its position is registered on the conveyor belt. Subsequently, it is determined in which container the piece goods should be stored.
  • WO 99/28057 it is a matter of automatically aligning and grouping sausages which are delivered in a random arrangement.
  • the sausages are already grouped on the conveyor belt and conveyed in groups.
  • a control unit evaluates the random order state on the feed belt and determines it at random Given location of the group on the conveyor belt, so that the group can be subsequently stored as a whole in the correct or optimal position in the container.
  • piece goods conveyors and container conveyors are operated in parallel with each other in direct current, i. their conveying direction runs parallel to each other with start and end points on each side.
  • EP 0 865 465 describes a plant with a countercurrent principle, i. The container conveyors run parallel to the piece goods conveyor, but in the opposite direction to the conveying direction of the piece goods conveyor.
  • EP 1 285 851 proposes a method for increasing the lifetime or maximum service life of the picker robots which are used along such picker lines in a DC or counter current principle.
  • the robots are controlled in accordance with the arrangement of the piece goods on the supply conveyor in such a way that they are utilized as evenly as possible in terms of time and are not exposed to any major power fluctuations.
  • piece goods which deviate from one another in at least one property are converted by at least one piece goods conveyor into storage positions of at least one storage position conveyor.
  • the said property is registered at any time during the procedure.
  • the method comprises the following steps: conveying the piece goods on the at least one piece goods conveyor along a picking road with at least two pickers arranged one after the other in the conveying direction of the piece goods,
  • the inventive method is characterized in that the at least one storage position conveyor transports the storage positions at least in the area of transfer of cargo in these storage positions parallel, but in the opposite direction to the conveying direction of the at least one cargo conveyor and that at least one of the at least one in the conveying direction Filing position conveyor each last picker completes the groups.
  • the pickers fill the containers without taking into account the respective weight of the individual piece goods. Only the last or the last picker in the conveying direction of the container fills or fill the container so that the desired total weight of the container contents is achieved. In other embodiments, the preceding pickers also take into account the corresponding weights.
  • the first or front pickers in the conveying direction of the containers search for a suitable container for the few remaining piece goods.
  • the change of these two different filling strategies takes place in the middle of the conveyor line.
  • the middle pickers can change the filling strategy themselves or by specifying a central control.
  • the individual strategies for filling the individual containers or groups can be implemented locally on the individual pickers or robots, so that once again a complex and complex optimization and control of the entire system is eliminated. As a result, the system is not only cost-optimized but also more stable and less prone to failure. If a picker fails, the remaining system can still be operated.
  • optimization data for the production process of piece goods can be obtained during packaging.
  • pre-processed foods such as meat, fish or poultry are cut in large quantities, as they are urgently needed in the packaging process. Since they are delivered relatively quickly to the desired location, the waiting time is minimal.
  • the metrological requirements specified by state control bodies must also be taken into account.
  • Prepackages with the same nominal filling quantity must fulfill the following requirements, for example:
  • the mean value of the fill quantity of lots or batches to be defined must not be smaller than the nominal fill quantity.
  • the filling quantity of a prepackage must not exceed a maximum negative deviation dependent on the nominal filling quantity.
  • Figure 1 is a schematic representation of a packaging line according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of a packaging line according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a flowchart of a possible workflow of an individual
  • Figure 4 is a schematic representation of a selection criterion of the individual
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment by means of which the method according to the invention is explained.
  • At least one piece goods conveyor 1 piece goods are guided along a Pickerstras- se. They are usually transported disorderly.
  • the picker line is formed by at least two, preferably a plurality of pickers or robots arranged one after the other in the conveying direction of the piece goods conveyor 1. In the figures, not the pickers themselves but their respective work areas 5 are shown with circles.
  • at least one storage position conveyor 2 is present, which is operated in parallel, but in the opposite direction to the piece goods conveyor 1.
  • On the storage conveyor 2 usually container 4 are guided. However, it may also have cavities or other predefined positions for storing the piece goods.
  • the piece goods can also be easily stored and grouped on a conveyor without previously marked storage positions. These groups can then be sorted into a container or a cavity.
  • the conveyors 1, 2 are usually but not necessarily belt or chain conveyor. They can be moved continuously or step by step or can be accelerated and slowed down according to a control.
  • the robots are preferably delta robots of the type mentioned initially. However, other automatically controlled robots or pickers can also be used. You can have a controller or a control system of known type. In particular, it could have a common superordinate control, have individual parts of the control and transmit data to a central control or have equalized control systems without a master and thus communicate directly with one another.
  • the robots may have suction cups, clamp grippers or other suitable detection and conversion means.
  • the pickers can be designed to individually pick and place the piece goods, pick them up individually, group them and put them into groups or pick them up in groups and put them down individually.
  • the single storage position conveyor 2 extends over the entire length of the picker line parallel to the piece goods conveyor 1.
  • several storage position conveyors 2 are arranged one behind the other in the conveying direction along the picker line.
  • a separate storage position conveyor 2 is present per picker.
  • the aim of the conversion method in both embodiments is to implement the piece goods delivered on the piece goods conveyor 1, which differ in at least one property, by means of the pickers into the containers 4 or to the storage positions in such a way that they form groups which are pre-fied with respect to this property ,
  • the containers are preferably all filled to the same weight. However, they can also have predefined different total weights. It is also possible that all piece goods within a group have approximately the same weight and the groups have different weights among each other. They can also be grouped according to their shape, for example, two large piece goods and two small piece goods form a common group. They can also be arranged according to their shape. For example, straight pieces in the interior of the group and crooked outside. It can also visually appealing pieces, for example, meat with as little fat, at the top or at the bottom of the group be arranged and less visually appealing pieces can be placed concealed within the group of the other pieces.
  • the appearance can be a criterion or a property, for example the coloring. There are hardly any limits to the type of group formation or the choice of the specific property, as long as this property of the piece goods can be detected and processed for the picker.
  • the respective property for example the weight of the piece goods
  • the weight of the piece goods can be detected, for example weighed, before transfer to the piece goods conveyor 1.
  • the weight can also be determined by optical or mechanical recognition of the size and by conversion using the density. It is also possible to integrate a scale in the piece goods conveyor 1 or to arrange a corresponding optical or mechanical recognition system via or in the conveying path.
  • the pickers themselves can be equipped with a recognition system, e.g. be provided with a weighing arm.
  • the container itself or the storage positions can be exposed to detection means.
  • partially filled containers can be weighed.
  • FIG. 3 a variant of the method is described with reference to FIG. 3, as it can be used, for example, on a system according to FIGS. 1 and 2.
  • the working area of one of the last robots is shown with a circle.
  • the Piece goods are ready on the piece goods conveyor and the containers are already partially filled.
  • the containers are transported in countercurrent to the general cargo.
  • the piece goods, which lie within the working range of the robot, are / are registered with regard to their property to be considered.
  • This property can be the weight, its position, or any other criterion as indicated in the list.
  • the detected property is weighted and given a weighting factor. This value is recorded in a property list of all piece goods or products located in the work area.
  • the properties of the storage positions for example the tolerance with respect to the selected property of the piece goods, the degree of filling and the position of the container and possibly other or further properties are detected or requested by the robot. These properties of the storage positions are also weighted and provided with a weighting factor, which is stored in a property list.
  • the robot controller or a central higher-level control unit evaluates all possible product and ablaze combinations. The product storage combination with the highest rating is now taken into account and the robot places the corresponding piece goods in the appropriate container.
  • the robot can control itself and record the information itself. Preferably, however, it provides and receives information from the other pickers and / or from a central controller.
  • the picker can take into account property tolerance lists to get as close to the target weight as possible. If no suitable piece goods are available, then it waits until a corresponding item arrives in the work area. During this time or if such a cargo is not delivered for a long time, the container is transported on.
  • This picking strategy is carried out at least by a last picker in the conveying direction of the container conveyor. This or these pickers still have a relatively large selection of piece goods, since they are arranged at the beginning of the picker line.
  • the respective last picker (s) of the corresponding container conveyor is / are respectively.
  • the last picker performs this strategy. Is it a relatively long picker road from For example, up to 10 robots, so the last two or three pickers can be used for this purpose.
  • the picker line can be dimensioned so that the last or some of the last picker are almost always in standby, ie standby, to package the last products only in exceptional cases and that more upstream picker act as the above last picker, which follow the above strategy. This is also the case with long roads, but also in cases where so many products are delivered that the robots are not sufficiently utilized, so that the leading robots can already fill the containers.
  • the change of filling strategy takes place, preferably in the middle or at the rear of the container conveyor.
  • this change is not performed in a rigid location but made dependent on what the current supply of empty seats in the containers and the number of available piece goods looks like.
  • the middle pickers change from a filling strategy, in which the containers are in the center, to the filling strategy, in which the piece goods are given more attention.
  • FIG. 4 shows how the individual pickers can work along a picker line with different or varying tolerance fields.
  • the size of the tolerance fields depends on how many products have already been placed in the container. The permitted tolerance decreases with each inserted product. This results in that the first picker in the conveying direction of the container conveyor still a large
  • Tolerance range ie he can also select piece goods, which are located in the selected property significantly from the target value.
  • This Toei ranzfeld increasingly decreases in the conveying direction of the container conveyor and is usually smaller for each successive picker than its predecessor.
  • the smallest field usually has the at least one last picker, which must select the piece goods so that all possible containers reach the desired target size.
  • pre-set pickers or all pickers can also have conversion strategies.
  • the picker first in the conveying direction of the container can first of all implement the rather unusual piece goods, for example the very heavy or very light pieces. It is then easier to find suitable piece goods, as if these exceptions would have to fit into already partially filled containers.
  • the implementation strategies can be chosen in such a way that optimal average values are used to achieve the desired goal with as many containers as possible.
  • the individual robots can be provided with tolerance criteria, so that they only implement piece goods that are within these tolerance limits. These tolerance limits along the conveying direction of the container can decrease more and more, i. e.g. that at the beginning still piece goods with a weight of plus / minus 10% of an ideal weight are converted, with subsequent pickers only with a weight of plus / minus 5% and towards the end of the road of plus / minus 3%.
  • the batch weight is taken into account in the implementation strategy, then, for example, whether weight analysis over any period of time determines that the mean value of the individual packages produced or containers filled with general cargo is not below the nominal weight.
  • an arbitrary time interval eg 30 minutes
  • the moving average is shown over this time interval.
  • the moving average is calculated according to the following scheme: after 30 minutes calculation mean value [0, 30] - after 31 minutes calculation mean value [1, 31] after 32 minutes calculation mean value [2, 32]
  • At least a portion of the cargo can be removed and placed back on the cargo conveyor.
  • the maximum or minimum number of piece goods per container can also be specified.
  • the number of products per container or package can vary within freely definable limits [l ... n], ie it depends on these Way weight-accurate, variable-size packages.
  • the target weight has to be reached.
  • this regulation can not be done with the last robot, but has to happen situationally with every robot.
  • the target weight must be within the permissible tolerance, insoluble combinations must be excluded early.
  • the aim is to produce products of the same weight as possible in the container.
  • the target weight of the filled container, tolerance fields for the first and last product as well as the minimum and maximum number of products per prepackage are specified.
  • Tolerance field matrices are calculated, which select "allowed" tolerance fields depending on the possible number and the current number of piece goods in the container.
  • Various storage patterns for storing the piece goods in the storage positions can be taken into account in order to store the piece goods in an optimized manner according to their stated property and according to their storage position.
  • the inventive method thus enables a flexible and time-optimized implementation of packaging strategies.

Landscapes

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Abstract

In einem Verfahren werden Stückgüter, welche in mindestens einer Eigenschaft voneinander abweichen, von mindestens einem Stückgutförderer (1) in Ablagepositionen mindestens eines Ablagepositionsförderers (2) umgesetzt, um bezüglich dieser Eigenschaft vordefinierte Gruppen zu bilden. Der mindestens eine Ablagepositionsförderer transportiert diese Ablagepositionen mindestens im Bereich der Übergabe der Stückgüter in diese Ablagepositionen parallel, aber in entgegen gesetzter Richtung zur Förderrichtung des mindestens einen Stückgutförderers. Der in Förderrichtung des mindestens einen Ablagepositionsförderers jeweils letzte Picker (5) vervollständigt dabei die Gruppen. Diese Verfahren ermöglicht eine flexible und zeitoptimierte Umsetzung von Verpackungsstrategien.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Umsetzen von Stückgütern
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umsetzen von Stückgü- tern, insbesondere zum gewichtsgenauen Verpacken, gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Empfindliche Stückgüter, insbesondere Lebensmittel, werden im Stand der Technik von Hand, mittels mechanischen Portioniervorrichtungen oder in so genannten Roboterstrassen verpackt. EP 0 250 470 offenbart derartige Roboter, auch Picker oder Deltaroboter genannt, welche für den Einsatz in Verpackungsstrassen geeignet sind. Es handelt sich um einen Roboter mit einem Grundkörper, an den über drei zweiteilige Arme ein Arbeitsteil angelenkt ist, an welchem wiederum Greifer oder Saugerelemente angeordnet sind. Aus US 6 543 987 und US 6 896 473 sind Weiterentwicklungen bekannt, in welchen der Deltaroboter über eine längenveränderbare vierte Achse verfügt. Anstelle der Deltaroboter sind auch andere Pick & Place Roboter geeignet, beispielsweise auch die so genannten Scara Roboter oder 6-Achs-Roboter.
Im Falle von Biskuit, Schokolade oder anderen industriell hergestellten Artikeln ist es dabei relativ einfach, alle Packungen gleich zu füllen, so dass die Endprodukte identisch sind. Bei natürlichen Produkten, wie beispielsweise Fleischprodukten, Geflügel, Fisch, Früchte oder Gemüse ist dies kaum möglich, da die einzelnen Stückgüter in ihrer Form und ihrem Gewicht zu unterschiedlich sind. Ein gewichtsgenaues Verpacken hat Vorteile im Verkauf: die Preisauszeichnung ist vereinfacht, da alle Packungen mit demselben Preis beschriftet werden können. Das Kaufverhalten des Kunden wird positiv beein- flusst, da er stets dieselbe Menge erhält. Der Kunde wird unter anderem seltener mehrere Packungen in die Hand nehmen, bis er sich zum Kauf einer der Packungen ent- schliesst.
Eine Lösung wäre, die Produkte entsprechend zu verkleinern, um gleich schwere Endpackungen zu erhalten. Dies wird von den Konsumenten aber nicht immer geschätzt, da sie dadurch nie wissen können, ob sie nur ganze oder auch geteilte Produkte erhalten. Falls möglichst gleiche Grosse oder Form gewünscht wird, könnten nicht konforme Stückgüter über eine Kamera detektiert und aussortiert werden. Dies führt jedoch zu einem zu grossen Ausschuss an nicht verwendeten Stückgütern.
WO 2005/106405 offenbart deshalb ein computerunterstütztes Verfahren zum Verpacken von Stückgütern unterschiedlicher Grosse, bei welchem die Grosse jedes Stück- guts zuerst geschätzt bzw. das Gewicht bestimmt wird, dann seine Lage auf dem Förderband registriert wird. Anschliessend wird bestimmt, in welchen Behälter das Stückgut abgelegt werden soll.
In WO 01/22043 wird vorgeschlagen, das Stückgut mit einem Roboterarm in den Be- hälter zu legen, wobei der Roboterarm beim Anheben des Stückguts gleich dessen Gewicht bestimmt.
In US 6 722 506 werden die Stückgüter mehreren Empfangsstationen zugeordnet, wobei nach dem Wiegen der Stückgüter diese einer bevorzugten Empfangsstation zuge- ordnet und nach Überprüfung einer simulierten Effizienz des Zuordnungsprozesses Änderungen in der Zuordnung vorgeschlagen werden. Auch US 6 321 135 versucht das Problem mit einem relativ komplizierten Algorithmus zu lösen.
In WO 99/28057 geht es darum, Würste, welche in zufälliger Anordnung angeliefert werden, automatisch auszurichten und zu gruppieren. Die Würste werden hierzu bereits auf dem Zuführband gruppiert und in Gruppen weitergefördert. Eine Steuereinheit wertet den zufälligen Ordnungszustand auf dem Zuführband aus und bestimmt die zufällig gegebene Lage der Gruppe auf dem Zuführband, damit die Gruppe nachher als Ganzes in korrekter bzw. optimaler Lage in den Behälter abgelegt werden kann.
Diese Verfahren weisen alle den Nachteil auf, dass sie entweder eine relativ komplizier- te Steuerung benötigen und/oder relativ langsam und somit ineffizient sind.
Üblicherweise werden Stückgutförderer und Behälterförderer parallel zueinander im Gleichstrom betrieben, d.h. ihre Förderrichtung verläuft parallel zueinander mit Anfangs- und Endpunkt auf jeweils derselben Seite. EP 0 865 465 beschreibt jedoch eine Anlage mit Gegenstromprinzip, d.h. die B ehälter förderer verlaufen zwar parallel zum Stückgutförderer, jedoch in Gegenrichtung zur Förderrichtung des Stückgutförderers.
EP 1 285 851 schlägt ein Verfahren vor, um die Lebens- bzw. maximale Einsatzdauer der Pickerroboter, welche entlang derartiger Pickerstrassen im Gleich- oder Gegen- Stromprinzip eingesetzt werden, zu erhöhen. Die Roboter werden hierfür nach Massgabe der Anordnung der Stückgüter auf dem Zufuhrförderer so gesteuert, dass sie zeitlich möglichst gleichmässig ausgelastet sind und keinen starken Leistungsschwankungen ausgesetzt sind.
In EP 1 352 831 wird die Relativgeschwindigkeit zwischen der Zufuhr der Behälter und der Zufuhr der Stückgüter im Bereich der Pickerstrasse gesteuert. Die Steuerung der Relativgeschwindigkeit erfolgt dabei in Abhängigkeit eines Füllstandes mindestens eines Speicherelements. Dieses Verfahren ermöglicht eine effiziente Umsetzung von Stückgütern in Behälter bei möglichst vollständiger Befüllung.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umsetzen von Stückgütern, insbesondere zum gewichtskontrollierten Verpacken, zu ermöglichen, welche möglichst effizient sind. Diese Aufgabe lösen ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 22.
Im erfmdungsgemässen Verfahren werden Stückgüter, welche in mindestens einer Ei- genschaft voneinander abweichen, von mindestens einem Stückgutförderer in Ablagepositionen mindestens eines Ablagepositionsförderers umgesetzt. Die genannte Eigenschaft wird dabei zu irgendeinem Zeitpunkt des Verfahrens registriert. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Fördern der Stückgüter auf dem mindestens einen Stückgutförderer entlang einer Pick- erstrasse mit mindestens zwei in Förderrichtung der Stückgüter nacheinander angeordneten Picker,
Ergreifen der Stückgüter durch die Picker und Übergeben derselben in Abhängigkeit der erfassten Eigenschaft der einzelnen Stückgüter in eine der Ablagepositionen und Bilden einer bezüglich der genannten Eigenschaft vordefmierten Gruppe in der Ablage- position.
Das erfmdungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ablagepositionsförderer die Ablagepositionen mindestens im Bereich der Übergabe der Stückgüter in diese Ablagepositionen parallel, aber in entgegen gesetzter Richtung zur Förderrichtung des mindestens einen Stückgutförderers transportiert und dass mindes- tens einer der in Förderrichtung des mindestens einen Ablagepositionsförderers jeweils letzten Picker die Gruppen vervollständigt.
Dank des Gegenstromprinzips stehen demjenigen Picker, welcher noch die letzten Leerstellen der Gruppe bzw. im Behälter zu füllen hat, ein grosse Auswahl an Stückgütern zur Verfügung. Dadurch ist es einfacher, die Behälter bzw. die Gruppen zu füllen. Das gewünschte Gewicht bzw. anderweitige zu erfüllende Kriterien lassen sich mit grosser Präzision erzielen. So ist es beispielsweise möglich, Gruppen mit einer maximalen Abweichung von ±3G% (Gewichtsprozent) zum gewünschten Gesamtgewicht zu bilden. Es lassen sich praktisch alle Stückgüter verwerten. Der Ausschuss ist relativ gering. Die meisten Produkte lassen sich beim ersten Durchgang durch die Pickerstrasse bereits verpacken, so dass ihre Verweilzeit in der Pickerstrasse minimiert wird. Dies senkt nicht nur die Betriebskosten sondern erhöht auch die Qualitätssicherung bei Lebensmit- teln.
Es sind keine aufwendigen, zeit- und kostenintensiven Steuerungsprogramme notwendig. Die Lösung der Aufgabe lässt sich für die einzelnen Ablagepositionen einzeln er- zielen, ohne dass zwingend eine Gesamtübersicht der Vorrichtung notwendig ist. In einer einfachen Variante des Verfahrens füllen die Picker die Behälter ohne Berücksichtigung des jeweiligen Gewichts der einzelnen Stückgüter. Erst der jeweils letzte oder die letzten Picker in Förderrichtung der Behälter füllt bzw. füllen die Behälter noch so, dass das gewünschte Totalgewicht des Behälterinhalts erzielt wird. In anderen Ausführungs- formen berücksichtigen auch die vorangestellten Picker die entsprechenden Gewichte.
Erfϊndungsgemäss suchen die letzten Picker ein passendes Stückgut für einen bestimmten Behälter. Die in Förderrichtung der Behälter jeweils ersten bzw. vorderen Picker suchen für die wenigen noch zur Verfügung stehenden Stückgüter einen passenden Be- hälter. Je nach Art der Anlage findet der Wechsel dieser zwei unterschiedlichen Füllstrategien in der Mitte der Förderstrecke statt. Dabei können die mittleren Picker je nach Angebot der Stückgüter die Füllstrategie selber bzw. durch Massgabe einer zentralen Steuerung wechseln.
Die einzelnen Strategien zur Füllung der einzelnen Behälter bzw. Gruppen lassen sich lokal auf den einzelnen Pickern oder Robotern implementieren, so dass auch hier wiederum eine aufwändige und komplexe Optimierung und Steuerung der Gesamtanlage entfällt. Dadurch wird die Anlage nicht nur kostenoptimierter sondern auch stabiler und weniger störungsanfällig. Fällt ein Picker aus, kann zudem die restliche Anlage nach wie vor betrieben werden.
Des Weiteren können während des Verpackens Optimierungsdaten für den Produkti- onsprozess der Stückgüter gewonnen werden. Insbesondere vorverarbeitete Lebensmittel wie Fleisch, Fisch oder Geflügel in Grossen zugeschnitten werden, wie sie gerade beim Verpackungsprozess dringend benötigt werden. Da sie relativ schnell an die gewünschte Stelle geliefert werden, ist die Wartezeit minimal. Beim Abpacken von Stückgütern zu gewichtsgenauen Fertigpackungen sind zudem die von staatlichen Kontrollstellen vorgegebenen metrologischen Anforderungen zu berücksichtigen. Fertigpackungen mit gleicher Nennfüllmenge müssen beispielsweise folgende Anforderungen erfüllen:
Der Mittelwert der Füllmenge von noch zu definierenden Losen oder Batches darf nicht kleiner sein als die Nennfüllmenge.
Die Füllmenge einer Fertigpackung darf eine maximale, von der Nennfüllmenge abhängige Minusabweichung nicht überschreiten.
Die Anforderung, dass beim Batchgewicht keine Minustoleranz erlaubt ist, kann dazu führen, dass bei einzelnen Fertigpackungen das Zielgewicht erhöht werden muss, um das Batchgewicht nicht zu unterschreiten. Diese Gewichtszugaben bedeuten für einen Produzenten oft Kosten, die er selber zu tragen hat.
Wird nun das Batchgewicht in die Umsetzungsstrategie mit einbezogen, so können sich weitere Einsparungen ergeben, da nur so die erlaubten Minustoleranzen auf der Einzelpackung ausgeschöpft werden können. Ohne Beobachtung des Batchgewichts dürfte für eine Einzelpackung eine Minustoleranz ebenfalls nicht erlaubt sein, da nicht ausge- schlössen werden kann, dass sich durch mehrere "Minusverpackungen" ein unzulässiger
Minusbatch ergibt.
Weitere vorteilhafte Varianten des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungs- beispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung einer Verpackungsstrasse gemäss einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Verpackungsstrasse gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
Figur 3 ein Flussdiagramm eines möglichen Arbeitsablaufes eines einzelnen
Pickers und
Figur 4 eine schematische Darstellung eines Auswahlkriteriums der einzelnen
Picker.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt, anhand welchem das erfin- dungsgemässe Verfahren erläutert wird.
Auf mindestens einem Stückgutförderer 1 werden Stückgüter entlang einer Pickerstras- se geführt. Sie werden üblicherweise ungeordnet transportiert. Die Pickerstrasse ist durch mindestens zwei, vorzugsweise mehrere in Förderrichtung des Stückgutförderers 1 hintereinander angeordneten Picker oder Roboter gebildet. In den Figuren sind nicht die Picker selber sondern ihre jeweiligen Arbeitsbereiche 5 mit Kreisen dargestellt. Ferner ist mindestens ein Ablagepositionsförderer 2 vorhanden, welcher parallel, aber in Gegenrichtung zum Stückgutförderer 1 betrieben wird. Auf dem Ablageförderer 2 werden üblicherweise Behälter 4 geführt. Er kann jedoch auch Kavitäten oder andere vordefinierte Positionen zur Ablage der Stückgüter aufweisen. Die Stückgüter können auch einfach auf einen Förderer ohne vorgängig gekennzeichnete Ablagepositionen abgelegt und gruppiert werden. Diese Gruppen können anschliessend geordnet in einen Behälter oder eine Kavität umgesetzt werden. Sie können jedoch auch einfach ungeordnet gemeinsam in einen Beutel oder einen anderen Behälter gefüllt werden. Die Förderer 1, 2 sind üblicherweise aber nicht zwingend Band- oder Kettenförderer. Sie können kontinuierlich oder schrittweise bewegt werden bzw. nach Massgabe einer Steuerung beschleunigt und verlangsamt werden. Die Roboter sind vorzugsweise Deltaroboter der eingangs genannten Art. Es lassen sich aber auch andere automatisch ge- steuerten Roboter oder Picker verwenden. Sie können über eine Steuerung bzw. ein Steuersystem bekannter Art verfügen. Insbesondere könne sie eine gemeinsame übergeordnete Steuerung aufweisen, Teile der Steuerung einzeln aufweisen und Daten an eine zentrale Steuerung übermitteln oder gleichgestufte Steuerungen ohne Master aufweisen und somit direkt miteinander kommunizieren. Die Roboter können über Sauggreifer, Klemmgreifer oder andere geeignete Erfassungs- und Umsetzungsmittel verfügen. Die Picker können so gestaltet sein, dass sie die Stückgüter einzeln aufnehmen und umsetzen, sie einzeln aufnehmen, gruppieren und in Gruppen umsetzen oder sie in Gruppen aufnehmen und einzeln absetzen.
In der Ausführungsform gemäss Figur 1 erstreckt sich der einzige Ablagepositionsförderer 2 über die gesamte Länge der Pickerstrasse parallel zum Stückgutförderer 1. In Figur 2 sind entlang der Pickerstrasse mehrere Ablagepositionsförderer 2 in Förderrichtung hintereinander angeordnet. Vorzugsweise ist pro Picker ein eigener Ablagepositionsförderer 2 vorhanden.
Ziel des Umsetzverfahrens in beiden Ausführungsformen ist, die auf dem Stückgutförderer 1 angelieferten Stückgüter, welche sich in mindestens einer Eigenschaft unterscheiden, mittels der Picker so in die Behälter 4 bzw. auf die Ablagepositionen umzusetzen, dass sie Gruppen bilden, welche bezüglich dieser Eigenschaft vordefmiert sind.
Beispielsweise können sie Gruppen bilden, welche ein bestimmtes gemeinsames Gewicht aufweisen. Sie können auch Gruppen bilden, in welchem jeweils ein schweres und ein oder mehrere leichte Stücke angeordnet sind. Die Behälter werden vorzugsweise alle bis zu demselben Gewicht gefüllt. Sie können aber auch vordefmierte unter- schiedliche Gesamtgewichte aufweisen. Es ist auch möglich, dass alle Stückgüter innerhalb einer Gruppe annähernd dasselbe Gewicht aufweisen und die Gruppen untereinander unterschiedliche Gewichte aufweisen. Sie können auch entsprechend ihrer Form gruppiert sein, beispielsweise zwei grosse Stückgüter und zwei kleine Stückgüter bilden eine gemeinsame Gruppe. Sie können auch entsprechend ihrer Form angeordnet werden. Beispielsweise gerade Stücke im Innenbereich der Gruppe und krumme aussen. Es können auch optisch ansprechende Stücke, z.B. Fleischteile mit möglichst wenig Fettanteil, zuoberst bzw. zuunterst in der Gruppe angeordnet sein und weniger optisch ansprechende Stücke können innerhalb der Gruppe von den übrigen Stücken verdeckt angeordnet werden. Das Erscheinungsbild kann ein Kriterium bzw. eine Eigenschaft sein, beispielsweise die Färbung. Der Art der Gruppenbildung bzw. der Wahl der bestimmten Eigenschaft sind kaum Grenzen gesetzt, solange diese Eigenschaft der Stückgüter erfassbar und für die Picker verarbeitbar ist.
Wenn deshalb vorgängig und nachfolgend von Gewicht, insbesondere von Geflügel, gesprochen wird, so entspricht dies lediglich einer bevorzugten Variante des Verfah- rens. Die dabei vermittelte erfmdungsgemässe Lehre lässt sich auch auf andere Eigenschaften umsetzen.
Im erfmdungsgemässen Verfahren muss nun die jeweilige Eigenschaft, beispielsweise das Gewicht der Stückgüter bekannt sein. Hierzu kann das Gewicht der Stückgüter vor der Übergabe an den Stückgutförderer 1 erfasst, beispielsweise gewogen werden. Das Gewicht lässt sich auch durch optische oder mechanische Erkennung der Grosse und durch Umrechnung mit Hilfe der Dichte ermitteln. Es ist auch möglich, im Stückgutförderer 1 eine Waage zu integrieren oder über bzw. in der Förderstrecke ein entsprechendes optisches oder mechanisches Erkennungssystem anzuordnen. Des weiteren können die Picker selber mit einem Erkennungssystem, z.B. mit einem Wägearm versehen sein.
Des Weiteren können auch die Behälter selber bzw. die Ablagepositionen Erkennungsmitteln ausgesetzt werden. Beispielsweise können teilgefüllte Behälter gewogen werden.
Im Folgenden wird anhand der Figur 3 eine Variante des Verfahrens beschrieben, wie sie beispielsweise auf einer Anlage gemäss den Figuren 1 und 2 verwendet werden kann. Der Arbeitsbereich eines der letzten Roboter ist mit einem Kreis dargestellt. Die Stückgüter liegen auf dem Stückgutförderer bereit und die Behälter sind teilweise bereits befüllt. Die Behälter werden im Gegenstrom zu den Stückgütern gefördert. Die Stückgüter, welche innerhalb des Arbeitsbereichs des Roboters liegen, sind bzw. werden bezüglich ihrer zu berücksichtigen Eigenschaft erfasst. Diese Eigenschaft kann, wie in der Liste angegeben, das Gewicht, ihre Position oder ein anderes Kriterium sein. Die erfasste Eigenschaft wird gewichtet und mit einem Gewichtungsfaktor versehen. Dieses Wert wird in eine Eigenschaftsliste aller sich im Arbeitsbereich befindlichen Stückgüter bzw. Produkte erfasst. Des Weiteren werden die Eigenschaften der Ablagepositionen, zum Beispiel die Toleranz bezüglich der ausgewählten Eigenschaft des Stückguts, der Füllungsgrad und die Position des Behälters und gegebenenfalls andere bzw. weitere Eigenschaften erfasst bzw. vom Roboter angefragt. Auch diese Eigenschaften der Ablagepositionen werden gewichtet und mit einem Gewichtungsfaktor versehen, welcher in eine Eigenschaftsliste gespeichert wird. Nun nimmt die Robotersteuerung oder eine zentrale übergeordnete Steuerung eine Bewertung aller möglichen Produkt- und AbIa- gekombinationen vor. Diejenige Produkt- Ablagekombination mit der höchsten Bewertung wird nun berücksichtigt und der Roboter legt das entsprechende Stückgut in den entsprechenden Behälter ab. Der Roboter kann sich selber steuern und die Informationen auch selber erfassen. Vorzugsweise liefert und erhält er jedoch aber Informationen von den anderen Pickern und/oder von einer Zentralsteuerung.
Bei seiner Umsetzungsstrategie kann der Picker Eigenschaftstoleranzlisten berücksichtigen, um möglichst genau an das Zielgewicht heranzukommen. Ist kein passendes Stückgut vorhanden, dann wartet er, bis ein entsprechendes in den Arbeitsbereich gelangt. Während dieser Zeit oder falls lange kein derartiges Stückgut angeliefert wird, wird der Behälter weitertransportiert.
Diese Pickstrategie wird mindestens von einem in Förderrichtung des Behälterförderers letzten Picker durchgeführt. Dieser bzw. diese Picker verfügen noch über eine relativ grosse Auswahl an Stückgütern, da sie ja am Beginn der Pickerstrasse angeordnet sind. Bei der Ausführungsform gemäss Figur 2 ist/sind es jeweils der bzw. die letzte Picker des entsprechenden Behälterförderers. Je nach Dimensionierung der Anlage führt lediglich der letzte Picker diese Strategie durch. Ist es eine relativ lange Pickerstrasse von beispielsweise bis zu 10 Robotern, so können auch die letzten zwei oder drei Picker hierfür eingesetzt werden. Des weiteren kann die Pickerstrasse so dimensioniert sein, dass der letzte bzw. einige der letzten Picker praktisch immer in Bereitschaft, d.h. Standby stehen, um lediglich in Ausnahmefällen die letzten Produkte zu verpacken und dass weiter vorne angeordnete Picker als die oben genannten letzten Picker fungieren, welche die oben genannte Strategie verfolgen. Auch dies ist bei langen Strassen der Fall, aber auch in Fällen, bei welchen so viele Produkte angeliefert werden, dass die Roboter nicht genügend ausgelastet sind, so dass die vorangestellten Roboter bereits die Behälter füllen können.
Bei den in Förderrichtung der Behälter vorderen oder ersten Picker hingegen steht das Stückgut im Mittelpunkt. Das heisst, dass diese Picker sich für die wenigen noch auf dem Stückgutförderer zur Verfügung stehenden Stückgüter einen passenden Behälter suchen. Zum Beispiel können sie schwere Produkte in weit voneinander entfernte Be- hälter legen, so dass später nicht kurz hintereinander ein besonders leichtes Stückgut benötigt wird.
Irgendwo in der Pickerstrasse findet der Wechsel der Füllstrategie statt, vorzugsweise in der Mitte oder im hinteren Bereich des Behälterförderers. Vorzugsweise wird dieser Wechsel nicht an einem starren Ort durchgeführt sondern davon abhängig gemacht, wie das aktuelle Angebot an leeren Plätzen in den Behältern und die Anzahl der zur Verfügung stehenden Stückgüter aussieht. Dies bedeutet, dass die mittleren Picker von einer Füllstrategie, bei welcher die Behälter im Mittelpunkt stehen, zur Füllstrategie wechseln, bei welcher den Stückgütern mehr Beachtung geschenkt wird.
In Figur 4 ist dargestellt, wie die einzelnen Picker entlang einer Pickerstrasse mit unterschiedlichen bzw. variierenden Toleranzfeldern arbeiten können. Die Grosse der Toleranzfelder hängt dabei davon ab, wie viele Produkte bereits in den Behälter eingelegt worden sind. Die erlaubte Toleranz nimmt mit jedem eingelegten Produkt ab. Dies führt dazu, dass der erste Picker in Förderrichtung des Behälterförderers noch einen grossen
Toleranzbereich aufweisen kann, d.h. er kann auch Stückgüter auswählen, welche sich in der gewählten Eigenschaft erheblich vom Zielwert entfernt befinden. Dieses ToIe- ranzfeld nimmt in Förderrichtung des Behälterförderers zunehmend ab und ist üblicherweise für jeden nachfolgenden Picker kleiner als bei seinem Vorgänger. Das kleinste Feld weist meistens der mindestens eine letzte Picker auf, welcher die Stückgüter so auswählen muss, dass möglichst alle Behälter die gewünschte Zielgrösse erreichen.
Es gibt noch weitere mögliche Umsetzungsstrategien, welche alle darauf beruhen, dass der letzte Picker, da er die grösste Auswahl hat, die Behälter wenn möglich noch vollständig füllt. Es ist beispielsweise auch möglich, die besten Paare zu bilden, damit die Behälter möglichst genau mit dem Zielgewicht gefüllt werden können. Hier werden Gewichtsbewertungsparameter berücksichtigt und die einzelnen Paare in einer Skala bewertet. Auch diese Strategie wird mindestens vom jeweils letzten Picker bzw. den oben beschriebenen Pickern durchgeführt.
In allen Varianten können aber auch bereits vorangestellte Picker bzw. alle Picker Um- Setzungsstrategien aufweisen. Beispielsweise kann der in Förderrichtung des Behälters erste Picker zuerst einmal die eher aussergewöhnlichen Stückgüter umsetzen, beispielsweise die sehr schweren oder sehr leichten Stücke. Es ist dann einfacher, noch passende Stückgüter zu finden, als wenn diese Ausnahmestücke in schon teilgefüllte Behälter passen müssten.
Es kann auch frühzeitig bzw. durch den jeweils letzten Picker berücksichtigt werden, ob das Ziel bei einem bestimmten Behälter überhaupt zu erreichen ist. Die Umsetzungsstrategien können so gewählt werden, dass von optimalen Mittelwerten ausgegangen wird, um bei möglichst vielen Behältern das gewünschte Ziel zu erreichen. Die einzelnen Ro- boter können mit Toleranzkriterien versehen werden, so dass sie nur Stückgüter umsetzen, welche innerhalb dieser Toleranzgrenzen liegen. Dabei können diese Toleranzgrenzen entlang der Förderrichtung der Behälter immer mehr abnehmen, d.h. z.B. dass am Anfang noch Stückgüter mit einem Gewicht von plus/minus 10% eines Idealgewichts umgesetzt werden, bei nachfolgenden Pickern nur noch mit einem Gewicht von plus/minus 5% und gegen Ende der Strasse von plus/minus 3%.
Wird das Batchgewicht bei der Umsetzungsstrategie berücksichtigt, kann z.B. kontrol- liert werden, ob bei einer Gewichtsanalyse über einen beliebigen Zeitraum der Mittelwert der produzierten Einzelpackungen bzw. mit Stückgütern gefüllten Behälter nicht unterhalb des Nenngewichts liegt. Hierzu kann ein beliebiges Zeitintervalls (z.B. 30 Minuten) vorgegeben werden. Dargestellt wird der gleitende Mittelwertes über dieses Zeitintervall.
Beispielsweise erfolgt die Berechnung des gleitenden Mittelwertes nach folgendem Schema: nach 30 Minuten Berechnung Mittelwert [0, 30] - nach 31 Minuten Berechnung Mittelwert [1, 31] nach 32 Minuten Berechnung Mittelwert [2, 32]
nach x Minuten Berechnung Mittelwert [x-30, x]
Es ist auch möglich, bei der Zulieferung der Stückgüter zum Stückgutförderer oder während des Transports der Stückgüter auf diesem auf das Erreichen dieses Ziels hinzuarbeiten, indem einzelne Stückgüter bearbeitet, z.B. zugeschnitten werden. Auch ein allfällig vorgelagerter Herstellungsprozess der Stückgüter lässt sich entsprechend beeinflussen. Einzelne Stückgüter lassen sich auch in Zwischenspeicher ablegen, beispiels- weise wenn eine zu grosse Anzahl an ausserhalb einer Norm liegende Stückgüter angeliefert wird. Am Ende der Pickerstrasse nicht mehr umgesetzte Stückgüter lassen sich vor ihrer Rückführung in den Umsetzprozess bezüglich ihrer Eigenschaft klassieren und bei Rückführung gezielt einem Picker zuführen, welcher gerade Stückgüter dieser Klasse benötigt. Dadurch wird ihre weitere Verweilzeit in der Pickerstrasse optimiert.
Gruppen, bei welchen sich die vordefmierte Eigenschaft nicht erreichen lässt, kann mindestens ein Teil der Stückgüter wieder entnommen und zurück auf den Stückgutförderer gelegt werden.
Als Randbedingung lässt sich zudem die maximale bzw. minimale Anzahl der Stückgüter pro Behälter vorgeben. Die Anzahl der Produkte pro Behälter oder Packung kann innerhalb beliebig definierbarer Grenzen variieren [l...n], d.h. es ergeben sich auf diese Weise gewichtsgenaue, anzahlvariable Packungen. Beim letzten Roboter muss das Zielgewicht erreicht werden. Diese Regelung kann natürlich nicht erst beim letzten Roboter erfolgen, sondern muss bei jedem Roboter situativ passieren.
Das Sollgewicht muss innerhalb der zulässigen Toleranz liegen, unlösbare Kombinationen müssen frühzeitig ausgeschlossen werden. Angestrebt werden möglichst gleich schwere Produkte im Behälter.
Vorgegeben werden das Sollgewicht des gefüllten Behälters, Toleranzfelder für das erste und das letzte Produkt sowie die minimale und die maximale Anzahl Produkte pro Fertigpackung.
Berechnet werden Toleranzfeld-Matrizen, die in Abhängigkeit der möglichen Anzahl und der momentanen Anzahl von Stückgütern im Behälter „erlaubte" Toleranzfelder zur Auswahl stellen.
Hierzu kann folgender Algorithmus verwendet werden:
Berechnen der durchschnittlichen Gewichte pro Produkt in Abhängigkeit der Anzahl Produkte [l..n] pro Behälter, z.B. Soll 500g: 4 Stk. > ol25.0 g, 5 Stk. > o 100.0 g, 6
Stk. > o 83.3 g - Berechnen der Toleranzen in [g], z.B. Soll 500g: unten ±5.00 % > ±25.00 g, oben
±1.25% > ±6.25g
Lineare Berechnung der Toleranzen zwischen [l..n], z.B. Toleranz 25.00 - 6.25 g: 4 Stk. > 25.00 - 18.75 - 12.50 - 6.25 g
Tolerieren der Durchschnittsgewichte mit den Toleranzen, z.B. 4 Stk.:
1 : 100.00 - 125.00 - 150.0Og 2: 131.25 - 250.00 - 268.75g 3: 362.50 - 375.00 - 387.50g
4: 493.75 - 500.00 - 506.25g Das Ergebnis ist ein Feld mit diskreten, sich eventuell überschneidenden, erlaubten Gewichtsbereichen. Beim Befallen „hangelt" sich das Behältergewicht kontinuierlich durch diese Gewichtsbereiche nach oben.
Es lassen sich verschiedene Ablagemuster zur Ablage der Stückgüter in den Ablagepositionen berücksichtigen, um die Stückgüter entsprechend ihrer genannten Eigenschaft und entsprechend ihrer Ablageposition optimiert abzulegen.
Das erfmdungsgemässe Verfahren ermöglicht somit eine flexible und zeitoptimierte Umsetzung von Verpackungsstrategien.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Umsetzen von Stückgütern, welche in mindestens einer Eigenschaft voneinander abweichen, von mindestens einem Stückgutförderer in Ablagepositionen mindestens eines Ablagepositionsförderers, wobei die genannte Eigenschaft zu irgendeinem Zeitpunkt des Verfahrens registriert wird und das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Fördern der Stückgüter auf dem mindestens einen Stückgutförderer entlang einer Pickerstrasse mit mindestens zwei in Förderrichtung der Stückgüter nacheinander angeordneten Picker,
Ergreifen der Stückgüter durch die Picker und Übergeben derselben in Abhängigkeit der erfassten Eigenschaft der einzelnen Stückgüter in eine der Ablage- Positionen,
Bilden einer bezüglich der genannten Eigenschaft vordefmierten Gruppe in der
Ablageposition, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der mindestens eine Ablagepositionsförderer die Ablagepositionen min- destens im Bereich der Übergabe der Stückgüter in diese Ablagepositionen parallel, aber in entgegen gesetzter Richtung zur Förderrichtung des mindestens einen Stückgutförderers transportiert und dass mindestens einer der in Förderrichtung des mindestens einen Ablagepositionsförderers jeweils letzten Picker die Gruppen vervollständigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannte Eigenschaft das Gewicht ist, wobei die Gruppen ein vordefiniertes Gewicht aufweisen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei alle Gruppen annähernd dasselbe vorgegebene Gewicht aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Stückgüter innerhalb einer Gruppe annähernd dasselbe Gewicht aufweisen und die Gruppen untereinander unterschiedliche Gewichte aufweisen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Gewicht durch Wägen oder durch optische Erkennung der Grosse bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eigenschaft mindestens eines der folgenden Merkmale ist: die Form der Stückgüter, die Grosse der Stückgüter, die Färbung der Stückgüter, das Erscheinungsbild der Stückgüter zwecks entspre- chender Anordnung der Stückgüter innerhalb der Ablageposition.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stückgüter in Ablagepositionen in Form von Kavitäten oder Behältern umgesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die genannte Eigenschaft der Stückgüter an mindestens einem Zeitpunkt der folgenden Gruppe bestimmt wird: bereits vor Förderung der Stückgüter auf dem Stückgutförderer; während der Förderung der Stückgüter auf dem Stückgutförderer; beim Umsetzen des Stückguts mittels des Pickers in der Ablageposition.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei mindestens der in Förderrichtung des mindestens einen Ablagepositionsförderers oberste Picker die Stückgüter ohne Berücksichtigung der genannten Eigenschaft umsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei nur der genannte mindestens eine letzte
Picker die Stückgüter unter Berücksichtigung einer in einer Ablageposition befindlichen von ihm noch zu vervollständigenden Gruppe und der genannten Eigenschaft der auf dem Stückgutförderer angelieferten Stückgütern umsetzt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei der Umsetzung aller
Stückgüter die genannte Eigenschaft und die Erreichbarkeit der vordefinierten Gruppe berücksichtigt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Stückgüter vor oder während ihres Transports auf dem Stückgutförderer unter Berücksichtigung der bereits in Ablagepositionen abgelegten Stückgüter bearbeitet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Stückgüter vor oder während ihres Transports auf dem Stückgutförderer geschnitten werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei einzelne Stückgüter in einen Zwischenspeicher abgelegt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei am Ende der Pickerstrasse nicht mehr umsetzbare Stückgüter vor ihrer Rückführung in den Umsetzpro- zess bezüglich ihrer Eigenschaft klassiert werden und bei Rückführung gezielt einem Picker zugeführt werden, welcher gerade Stückgüter dieser Klasse benötigt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei Gruppen, bei welchen sich die vordefinierte Eigenschaft nicht erreichen lässt, mindestens ein Teil der Stückgüter wieder entnommen und zurück auf den Stückgutförderer gelegt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Anzahl der Stückgüter pro Gruppe vordefmiert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei es verschiedene Ablagemuster zur Ablage der Stückgüter in den Ablagepositionen berücksichtigt, um die Stückgüter entsprechend ihrer genannten Eigenschaft und entsprechend ihrer Ablageposition optimiert abzulegen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei mehrere Stückgüter gemeinsam von demselben Picker vom Stückgutförderer aufgenommen und ein- zeln oder gemeinsam in die Ablagepositionen abgelegt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der gleitende Mittelwert der Gewichte produzierter Gruppen innerhalb von Losen von Gruppen in ei- nem beliebigen Zeitintervall bestimmt und bei der Umsetzung der Stückgüter berücksichtigt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Gruppen so produziert werden, dass der Mittelwert der Gewichte produzierter Gruppen nicht unterhalb eines vorge- gebenen Nennwertes liegt.
22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 bis 21, mit einer Pickerstrasse umfassend mindestens zwei Picker, mindestens einen Stückgutförderer, welcher sich entlang der Pickerstrasse erstreckt und mindestens einen Ablagepositionsförderer, welcher sich entlang der Pickerstrasse erstreckt, wobei der mindestens eine Ablagepositionsförderer mindestens im Bereich der Pickerstrasse parallel zum Stückgutförderer verläuft aber in entgegen gesetzter Richtung zu diesem betrieben ist.
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