EP3445680A1

EP3445680A1 - Kommissionierzelle

Info

Publication number: EP3445680A1
Application number: EP16723023.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas Mattern; David Hänschke; Michael Kluge; Regina KRAUSE
Original assignee: Liebherr Verzahntechnik GmbH
Current assignee: Liebherr Verzahntechnik GmbH
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2019-02-27
Also published as: WO2017198281A1; US10994872B2; US20190185267A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommissionierzelle (1) zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, welche automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführbehältern (4, 6) entnehmen und in einen Ausgabebehälter (5, 7) überführen kann, umfassend: eine Objekterfassungseinrichtung (3) zum Erfassen der Waren in einem Zuführbehälter (4), einen Greifer (2) zum Entnehmen der Waren aus einem Zuführbehälter (4) und eine Zellensteuerung zur Auswertung der Daten der Objekterfassungseinrichtung (3) und zur Pfadplanung und Ansteuerung des Greifers (2). Die Zellensteuerung den Greifer (2) so ansteuert, dass unterschiedliche Waren eines Auftrags oder Teilauftrags an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Ausgabebehälter (5) abgelegt werden. Die Kommissionierzelle kann mehrere unterschiedliche Greifer (12) umfassen, welche alternativ zum Greifen von Waren eingesetzt werden können. Die Kommissionierzelle (1) kann eine Zwischenstation (11) zum temporären Ablegen einer Ware zum erneuten Greifen von der Zwischenstation (11) oder einen Zwischenspeicher (13) zum Aussortieren von Waren oder zum Zwischenspeichern eines Ausgabebehälters (5) aufweisen.

Description

Kommissionierzelle

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommissionierzelle zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren. Die Kommissionierzelle kann automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführbehältern entnehmen und zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags in einen Ausgabe-Behälter überführen.

Eine solche Kommissionierzelle ist aus der DE 10 2008 046 325 A1 bekannt. Das dort gezeigte System zum vollautomatisierten Kommissionieren weist eine erste Fördertechnik auf, mit welcher die zu kommissionierenden Artikel in Form eines Artikelstroms zu der Kommissionierzelle befördert werden. Die Beförderung kann dabei in Behältern erfolgen. Im Bereich der Kommissionierzelle ist Objekterkennungseinheit vorgesehen, um den Ort und die Orientierung der Artikel auf der ersten Fördertechnik zu erkennen. Weiterhin weist die Kommissionierzelle eine deckengelagerte heb- und senkbare Greifeinheit zum Greifen eines beliebigen Artikels aus den Behältern auf. In der bevorzugten Ausführungsform der DE 10 2008 046 325 A1 werden die Artikel von der Greifeinheit auf eine zweite Fördertechnik verbracht, durch welche sie zu Ausgabe-Behältern transportiert werden. In einer möglichen alternativen Ausführungsform können die Artikel von der Greifeinheit auch direkt in die Ausgabe-Behälter abgegeben werden, indem die Artikel von der Greifeinheit oberhalb eines entsprechenden Behälters fallen gelassen werden. Die aus der DE 10 2008 046 325 A1 bekannte Kommissionierzelle kann jedoch nicht mit beliebigen Waren arbeiten, und befüllt die Ausgabe-Behälter nicht optimal.

Aus der DE 10 2014 008 108 A1 ist eine Vorrichtung zum automatisierten Entnehmen von in einem Behälter angeordneten Werkstücken bekannt. Diese weist ein Zuführmodul, ein Handhabungsmodul und ein Ausgabemodul auf. Die Vorrichtung dient jedoch nicht der Kommissionierung von Waren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kommissionierzelle zur Verfügung zu stellen, welche eine bessere Beladung der Ausgabe-Behälter und/oder die Kommissionierung einer größeren Vielfalt an Waren ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine der Kommissionierzellen gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 , 6 und 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung umfasst in einem ersten Aspekt eine Kommissionierzelle zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, wobei die Kommissionierzelle zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführbehältern entnehmen und in einen Ausgabe-Behälter überführen kann. Die Kommissionierzelle umfasst eine Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der Waren in einem Zuführ-Behälter und einen Greifer zum Entnehmen der Waren aus dem Zuführ-Behälter. Weiterhin ist eine Zellensteuerung zur Auswertung der Daten der Objekterfassungseinrichtung und zur Bahnplanung und Ansteuerung des Greifers vorgesehen. Erfindungsgemäß ist die Kommissionierzelle gemäß dem ersten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass die Zellensteuerung den Greifer so ansteuert, dass unterschiedliche Waren eines Auftrags oder Teilauftrags an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in den Ausgabe-Behälter abgelegt werden. Erfindungsgemäß werden die Waren damit nicht mehr in den Ausgabe-Behälter verbracht, indem sie oberhalb des Ausgabe-Behälters fallen gelassen werden. Vielmehr werden die Waren an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Ausgabe-Behälter abgelegt. Die ermöglicht es, den im Ausgabe-Behälter vorhandenem Platz erheblich effektiver zu nutzen. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren mit beliebigen Waren durchführbar, und nicht nur mit solchen, welche einen Fall aus einer gewissen Höhe schadlos überstehen.

Erfindungsgemäß können auch dann, wenn ein Auftrag oder Teilauftrag mehrere unterschiedliche Waren umfasst, die Waren jeweils an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Ausgabe-Behälter abgelegt werden.

Bevorzugt steuert die Zellensteuerung den Greifer so an, dass unterschiedliche Waren eines Auftrags oder Teilauftrags nebeneinander und/oder übereinander in dem Ausgabe-Behälter abgelegt werden. Bevorzugt ermöglicht die Ausgestaltung der Zellensteuerung dabei sowohl ein Ablegen von Waren nebeneinander, als auch übereinander in dem Ausgabe-Behälter, um so eine optimale Füllung des Ausgabe- Behälters zu ermöglichen.

Bevorzugt bestimmt die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags oder Teilauftrags, die gemeinsam in einem Ausgabe-Behälter kommissioniert werden sollen, vor Beginn und/oder während der Kommissionierung. Werden Position und/oder Ausrichtung aller Waren vor Beginn der Kommissionierung bestimmt, kann die Anordnung der Waren optimiert werden. Durch eine Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung zumindest eines Teils der Waren während der Kommissionierung kann dagegen flexibel auf unvorhergesehene Ereignisse und/oder Änderungen reagiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ruft die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zur kommissionierenden Waren ab oder erhält diese auf andere Weise, und bestimmt auf Grundlage der Wareneigenschaften die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags und/oder Teilauftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe-Behälter kommissioniert werden sollen.

Alternativ oder zusätzlich kann die Zellensteuerung und/oder die Auftragsmanagementsteuerung die Reihenfolge, mit welcher die Waren eines Auftrags in einen Ausgabe-Behälter abgelegt werden sollen, bestimmen. Die Zellensteuerung oder Auftragsmanagementsteuerung kann dabei mit einer Datenbank in Verbindung stehen, welche Wareneigenschaften aller durch das System kommissionierbarer Waren umfasst. Von diesen Datenbanksystem können nach Eingang eines Auftrags und/oder Teilauftrags die entsprechenden Wareneigenschaften abgerufen und durch die Zellensteuerung oder Auftragsmanagementsteuerung ausgewertet werden.

Bevorzugt wird die Position und/oder Ausrichtung und/oder die Reihenfolge der Kommissionierung der Waren eines Auftrags und/oder Teilauftrags so bestimmt, dass schwere Waren zuunterst und/oder zuerst in einem Behälter abgelegt werden.

In einer möglichen Ausführungsform kann die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zur kommissionierenden Waren abrufen und/oder erhalten, und auf Grundlage der Wareneigenschaften den Auftrag in mehrere Teilaufträge aufteilen, in deren Rahmen jeweils ein Ausgabe-Behälter mit Waren befüllt wird. Können daher nicht sämtliche Waren, welche mit einem Auftrag kommissioniert werden sollen, in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden, wird der Auftrag in mehrere Teilaufträge aufgeteilt. Bevorzugt erfolgt die Aufteilung in Teilaufträge zusammen mit der Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung der Waren in den jeweiligen Ausgabe-Behältern. Bevorzugt wird bei der Aufteilung eines Auftrags in Teilaufträge sichergesellt, das die mit einem Teilauftrag zu kommissionierenden Waren in dem hierfür vorgesehenen Ausgabe-Behälter abgelegt werden können.

Alternativ oder zusätzlich kann zu einem Auftrag und/oder Teilauftrag auf Grundlage der Wareneigenschaften ein geeigneter Ausgabe-Behälter aus einer Mehrzahl von Ausgabe-Behältern bestimmt werden. Insbesondere können sich die Ausgabe- Behälter im Hinblick auf ihre Größe unterscheiden.

Bevorzugt erfolgt die Bestimmung und/oder Aufteilung auf Grundlage des Gewichtes und/oder der Größe und/oder der Form und/oder der Verpackungseigenschaften und/oder der Art der Waren. Insbesondere umfassen die oben genannten Wareneigenschaften daher das Gewicht und/oder die Größe und/oder die Form und/oder die Verpackungseigenschaften und/oder die Art der jeweiligen Waren.

Bevorzugt weisen die Ausgabe-Behälter keine die Position unter der Ausrichtung der Waren bestimmenden Elemente auf. Insbesondere werden bevorzugt Ausgabe- Behälter eingesetzt, welche mit beliebigen Waren beladbar sind, bzw. in welche eine Vielzahl unterschiedlicher Waren in unterschiedlichen Positionen und Zusammenstellungen ablegbar sind.

Bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Position und/oder die Ausrichtung der Waren im Ausgabe-Behälter in Abhängigkeit von den in dem Auftrag enthaltenen Waren durch die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung für jeden Auftrag und/oder Teilauftag neu bestimmt. Hierdurch kann die Position und/oder Ausrichtung der Waren jeweils individuell auf die Wareneigenschaften der in einem Auftrag und/oder Teilauftrag zu kommissionierenden Waren abgestimmt werden. Position und/oder die Ausrichtung der Waren kann dabei anhand eines geometrischen Modells der Waren und/oder des oder der Ausgabe-Behälter bestimmt werden. In einer möglichen Ausführungsform ist keine Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung der Waren in den Ausgabe-Behältern vorgesehen. Das Ablegen der Waren in den Ausgabe-Behältern erfolgt in diesem Fall bevorzugt auf Grundlage von vorbekannten Geometriedaten der Waren und/oder des Ausgabe-Behälters.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Kommissionierzelle eine zweite Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung der Waren in dem Ausgabe-Behälter. Bevorzugt überprüft die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung anhand der Daten der Objekterfassungseinrichtung, ob die Waren in der vorgegebenen Position und/oder Ausrichtung in den Ausgabe-Behälter abgelegt wurden. Die zweite Objekterfassungseinrichtung dient daher der Überprüfung des korrekten Ablegens der Waren in dem Ausgabe-Behälter.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung bei Erkennung einer nicht korrekt abgelegten Ware eine Korrektur der Position und/oder Ausrichtung der Ware durch den Greifer vornehmen. In diesem Fall wird die Ware noch einmal aus dem Ausgabe-Behälter gegriffen, und neu abgelegt.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung die Position und/oder Ausrichtung der nachfolgenden Waren eines Auftrags an die Position und/oder Ausrichtung einer oder mehrerer bereits in dem Ausgabe-Behälter abgelegter Waren anpassen. Bevorzugt wird die Position und/oder Ausrichtung der weiteren, im Rahmen des gleichen Auftrags und/oder Teilauftrags in dem Ausgabe-Behälter abzulegenden Waren an eine durch die zweite Objekterfassungseinrichtung erfasste Position und/oder Ausrichtung angepasst.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann nach jedem Ablagevorgang einer Ware in einen Ausgabe-Behälter die Position und/oder Ausrichtung der darauffolgend in den Ausgabe-Behälter abzulegenden Ware oder Waren erstmals und/oder neu bestimmt werden. Durch eine solche Ausgestaltung wird sichergestellt, dass die Position und/oder Ausrichtung einer nachfolgenden Ware immer an die tatsächlichen Gegebenheiten in einem Ausgabe-Behälter angepasst ist.

In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst diese eine Kommissionierzelle zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, wobei die Kommissionierzelle zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zufuhr-Behältern entnehmen und in einem Ausgabe-Behälter überführen kann. Die Kommissionierzelle umfasst eine Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der Waren in einem Zuführ-Behälter und einen Greifer zum Entnehmen der Waren aus einem Zuführ-Behälter. Weiterhin ist eine Zellensteuerung zur Auswertung der Daten der Objekterfassungseinrichtung und zur Pfadplanung und Ansteuerung des Greifers vorgesehen. Die Kommissionierzelle gemäß dem zweiten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere unterschiedliche Greifer umfasst, welche alternativ zum Greifen von Waren eingesetzt werden können.

Der Einsatz mehrerer unterschiedlicher Greifer erlaubt es, eine größere Vielfalt von Waren mit der Kommissionierzelle zu handhaben. Insbesondere kann die Kommissionierzelle dabei mindestens einen mechanischen und mindestens einen pneumatischen Greifer umfassen, und/oder mehrere mechanische Greifer mit unterschiedlicher Ausgestaltung.

In einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspektes weist die Kommissionierzelle einen Greifarm zum Bewegen mindestens eines Greifers auf, wobei mehrere Greifer an dem Greifarm angeordnet und/oder anordenbar sind. Hierdurch wird nur ein Greifarm mit einer entsprechenden Kinematik benötigt, um dennoch mit einem von mehreren unterschiedlichen Greifern Waren kommissionieren zu können.

In einer möglichen Ausgestaltung können mehrere unterschiedliche Greifer gleichzeitig an dem Greiferarm angeordnet sein. . Bevorzugt weist die Kommissionierzelle jedoch einen Greifermagazin mit mehreren unterschiedlichen Greifern auf, welche wahlweise am Greiferarm anordenbar sind, wobei bevorzug ein automatisierter Austausch des an dem Greiferarm angeordneten Greifers erfolgt.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung den oder die Greifer, welche zum Greifen der Waren eines Auftrags oder Teilauftrags eingesetzt werden sollen, vor Beginn und/oder während der Kommissionierung bestimmen.

In einer möglichen Ausgestaltung kann die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag und/oder Teilauftrag zu kommissionierenden Waren abrufen und/oder auf andere Weise erhalten und auf Grundlage der Wareneigenschaften den oder die Greifer bestimmen, welche zum Greifen der Waren zum Einsatz kommen sollen. Bevorzugt erfolgt die Bestimmung durch Abgleich der Wareneigenschaften mit vorgegebenen Handhabungseigenschaften der vorhandenen Greifer. Insbesondere können dabei zu den vorhandenen Greifern Handhabungseigenschaften abgelegt sein, welche definieren, welche Waren mit dem jeweiligen Greifer greifbar sind. Diese Handhabungseigenschaften werden dann mit den Wareneigenschaften der zu greifenden Waren abgeglichen, um die jeweils zum Greifen geeigneten Greifer zu bestimmen.

Weiterhin kann die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrages vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zu kommissionierenden Waren abrufen und/oder erhalten, und auf Grundlage der Wareneigenschaften die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe-Behälter kommissioniert werden sollen, und/oder die Reihenfolge, mit welcher die Waren eines Auftrags und/oder Teilauftrags in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden sollen, bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteu- erung den Auftrag auf Grundlage der Wareneigenschaften in mehrere Teilaufträge aufteilen, in deren Rahmen jeweils ein Ausgabe-Behälter mit Waren befüllt wird.

Bevorzugt werden bei der Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung und/oder der Reihenfolge der Waren und/oder Aufteilung in Teilaufträge die zur Verfügung stehenden Greifer berücksichtigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzahl von zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags notwendigen Greiferwechseln berücksichtigt werden. Insbesondere wird die Reihenfolge, mit welcher die Waren eines Auftrags und/oder Teilauftrags in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden, und/oder die Aufteilung in Teilaufträge so bestimmt, dass möglichst wenige Greiferwechsel durchgeführt werden müssen. Hierdurch kann Zykluszeit gespart werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Bestimmung des oder der Greifer auf Grundlage des Gewichtes und/oder der Größe und/oder der Form und/oder Verpackungseigenschaften und/oder Art der Waren erfolgen. Insbesondere handelt es sich damit bei den oben genannten Wareneigenschaften um das Gewicht und/oder die Größe und/oder die Form und/oder die Verpackungseigenschaften und/oder die Art der Waren.

Die vorliegende Erfindung umfasst in einem dritten Aspekt eine Kommissionierzelle zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, wobei die Kommissionierzelle automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführ-Behältern entnehmen und in einem Ausgabe-Behälter überführen kann. Die Kommissionierzelle umfasst eine Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der Waren in einem Zuführ-Behälter und einen Greifer zum Entnehmen der Waren aus einem Zuführbehälter. Die Kommissionierzelle umfasst weiterhin eine Zeliensteuerung zur Auswertung der Daten der Objekterfassungseinrichtung und zur Pfadplanung und An- steuerung des Greifers. Die Kommissionierzelle gemäß dem dritten Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zwischenstation zum temporären Ablegen einer Ware zum erneuten Greifen von der Zwischenstation und/oder ein Zwischenspeicher zum Aussortieren von Waren und/oder zum Zwischenspeichern eines Ausgabe-Behälters aufweist. Diese drei Varianten können dabei jeweils einzeln für sich verwirklicht sein, oder in einer beliebigen Kombination.

Die Zwischenstation erlaubt es, eine ungenau gegriffene Ware nochmals zu greifen, und ermöglicht so ein genaueres Ablegen. Der Zwischenspeicher erlaubt entweder ein Aussortieren von Waren, beispielsweise wenn durch eine Objekterfassungseinrichtung festgestellt wird, dass diese defekt sind und/oder dass es sich nicht um die vorgesehene Ware handelt. Alternativ oder zusätzlich kann der Zwischenspeicher das Zwischenspeichern eines Ausgabe-Behälters erlauben, sodass ein Eilauftrag vorgezogen werden kann, ohne den noch nicht komplett kommissio- nierten Ausgabe-Behälter aus der Kommissionierzelle zu entfernen.

In einer bevorzugten Ausführungsform überführt die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung ein Ausgabe-Behälter in den Zwischenspeicher, wenn der mit dem Ausgabe-Behälter verbundene Auftrag oder Teilauftrag momentan nicht abgeschlossen werden kann und/oder wenn ein Auftrag oder Teilauftrag mit höherer Priorität vorgezogen werden soll. Bevorzugt arbeitet die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung nach dem Überführen eines ersten Ausgabe-Behälters in den Zwischenspeicher einen neuen Auftrag oder Teilauftrag in der Kommissionierzelle durch Befüllen eines weiteren Ausgabe-Behälters ab, und nimmt nach Abarbeitung des neuen Auftrags oder Teilauftrags die Abarbeitung des ersten Auftrags wieder auf.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Aussortierungsbehälter in den Zwischenspeicher überführt werden, wobei die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung die Waren überprüft und fehlerhafte und/oder falsch abgelegte Waren in den Aussortierungsbehälter aussortiert.

Die oben näher beschriebenen drei Aspekte der vorliegenden Erfindung können jeweils unabhängig voneinander verwirklicht werden. In der möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können jedoch auch beliebige zwei der drei Aspek- te miteinander kombiniert werden, oder alle drei Aspekte in einem Kommissionier- system verwirklicht sein.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, welche bei jedem der drei erfindungsgemäßen Aspekte zum Einsatz kommen können, werden im Folgenden näher dargestellt:

Bevorzugt weist die Kommissionierzelle einen Roboterarm auf, an welchem der Greifer angeordnet ist. Durch die Bewegungsachsen des Roboterarms kann der Greifer bewegt werden. Bevorzugt weist die Kommissionierzelle insbesondere einen 6-Achs-Roboter auf, am welchen der Greifer angeordnet ist. Solche 6-Achs- Roboter werden vielfältig in Montage- und/oder Fertigungsanlagen eingesetzt, und sind daher auf Grund der hohen Stückzahlen im Vergleich zu einer Spezialanfertigung kostengünstig.

In einer möglichen Ausführungsform kann eine Kommissionierzelle zwei 6-Achs- Roboter mit jeweils einem Greifer aufweisen, so dass die beiden Greifer parallel zur Kommissionierung eines Auftrags einsetzbar sind.

Alternativ oder zusätzlich weist die Kommissionierzelle ein Flächenportal auf, an welchem der Greifer angeordnet ist. Ein solches Flächenportal weist mindestens zwei und bevorzugt drei lineare Bewegungsachsen auf. Bevorzugt ist der Greifer über einen Greiferarm an dem Flächenportal angeordnet. Bevorzugt weist der Greiferarm eine oder mehrere zusätzliche Bewegungsachsen auf, insbesondere eine oder mehrere rotatorische Achsen. Ein Flächenportal ermöglicht eine kompaktere Baugröße.

In einer möglichen Ausführungsform kann eine Kommissionierzelle zwei Flächenportale mit jeweils einem Greifer aufweisen, welche parallel zur Kommissionierung eines Auftrags einsetzbar sind. Eine erfindungsgemäße Kommissionierzelle umfasst bevorzugt ein erstes Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Zuführ-Behälter zur Kommissionierzelle, und/oder kann mit einem solchen zusammenwirken. Das erste Fördersystem kann dabei Teil eines größeren Fördersystems sein, mit welchem Zuführ-Behälter von einer Lagerstation zur Kommissionierzelle und zurück transportiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Kommissionierzelle ein Fördersystem aufweisen, welches mit einem größeren Fördersystem zusammen wirkt.

Die Kommissionierzelle kann weiterhin ein zweites Fördersystem zur Zu- oder Abführung der Ausgabe-Behälter zur Kommissionierzelle umfassen und/oder kann mit einem solchen zusammenwirken. Auch hier kann er das zweite Fördersystem Teil eines größeren Fördersystems sein, oder mit diesem zusammen wirken. Das zweite Fördersystem kann die Ausgabe-Behälter beispielsweise zu einer Versandstrecke weiter befördern.

Die erfindungsgemäße Kommissionierzelle kann eine oder mehrere Zuführ- Behälter-Positionen aufweisen. Bevorzugt sind die Zuführ-Behälter-Positionen so angeordnet, dass der Greifer aus Zuführ-Behältern, welche in den Zuführ-Behälter- Positionen angeordnet sind, Waren entnehmen kann. Bei den Zuführ-Behälter- Positionen kann es sich insbesondere um eine oder mehrere Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Zuführ-Behältern handeln. Bei den Zuführ-Behälter-Positionen kann es sich auch um Positionen handeln, in welchen der oder die Zuführ-Behälter durch das erste Transportsystem verbracht werden, bspw. durch ein Transportband, auf welchem die Behälter in eine entsprechende Zuführ-Behälter-Position innerhalb der Kommissionierzelle, in welcher Waren durch den Greifer entnommen werden können, bewegt werden.

Weiterhin kann die Kommissionierzelle eine oder mehrere Ausgabe-Behälter- Positionen aufweisen. Bevorzugt können dabei Waren durch den Greifer in einen Ausgabe-Behälter abgelegt werden, welcher sich in einer Ausgabe-Behälter- Position befindet. Bei den Ausgabe-Behälter-Positionen kann es sich um eine oder mehrere Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Ausgabe-Behältern handeln. Wei- terhin kann die Ausgabe-Behälter-Position durch eine Transportstrecke gebildet werden, welche einen Ausgabe-Behälter in eine Ausgabe-Behälter-Position der Kommissionierzelle bewegt, in welcher Waren in den Ausgabe-Behälter abgelegt werden können.

Weist die Kommissionierzelle mehrere Ausgabe-Behälter-Positionen, insbesondere in Form von Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Zufuhr-Behältern und/oder Ausgabe-Behälter-Positionen, insbesondere in Form von Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Ausgabe-Behältern auf, so können die Taktzeiten bei der Bearbeitung verringert werden, da ein zweiter Zuführ-Behälter mit weiteren Waren bereit gestellt werden kann, während Waren aus einem ersten Zuführ-Behälter entnommen werden, und/oder ein leerer Ausgabe-Behälter bereitgestellt werden, während ein erster Ausgabe-Behälter gerade beladen wird.

Die Kommissionierzelle kann jeweils eine Ein- und/oder Ausschleusestrecke aufweisen, über welche Behälter von und/oder zu einem Fördersystem zu und/oder von einer Behälter-Aufnahme transportierbar sind. Die Ein- und/oder Ausschleusestrecken können jedoch auch in die Fördersysteme integriert sein.

Eine erfindungsgemäße Kommissionierzelle kann eine Überführungsstrecke aufweisen, welche eine Überführung eines Zuführ-Behälters zu einer Ausgabe- Behälter-Position erlaubt, so dass der Zuführ-Behälter als Ausgabe-Behälter genutzt werden kann. Insbesondere kann die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung so ausgestaltet sein, dass der Zuführ-Behälter nach der Überführung als Ausgabe-Behälter genutzt wird. Beispielsweise kann in solchen Fällen, in welchen sämtliche Waren, welche sich in einem Zuführ-Behälter befinden, für einen Auftrag oder Teilauftrag kommissioniert werden sollen, der entsprechende Zuführ-Behälter über die Überführungsstrecke als Ausgabe-Behälter genutzt werden. Hierdurch kann darauf verzichtet werden, die Waren einzeln von dem Zuführ-Behälter in einem separaten Ausgabe-Behälter umzuladen. Die erfindungsgemäße Kommissionierzelle erlaubt das Kommissionieren einer Vielzahl von unterschiedlichen Waren. Insbesondere können innerhalb eines Auftrags und/oder Teilauftrags unterschiedliche Waren, d.h. Waren mit unterschiedlichen Wareneigenschaften, in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden.

Die Waren können in einer möglichen Ausführungsform jeweils Sortenrein in den Zufuhr-Behältern zugeführt werden, so dass zur Abarbeitung eines Auftrags oder Teilauftrags, welcher mehrere unterschiedliche Waren umfasst, nacheinander oder gleichzeitig mehrere Zuführ-Behälter zu der Kommissionierzelle zugeführt werden.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, in einem Zuführ-Behälter mehrere unterschiedliche Waren zur Verfügung zu stellen. Bei Aufträgen, welche nur solche Waren umfassen, die gemeinsam in einem solchen Behälter gelagert sind, reicht daher die Zuführung nur eines Zuführ-Behälters zur Kommissionierzelle zur Abarbeitung des Auftrags und/oder Teilauftrags aus.

Die Waren können in einer möglichen Ausführungsform ungeordnet in zumindest einigen der Zuführ-Behälter angeordnet sein. Durch die erste Objekterfassungseinrichtung ist dennoch ein sicheres Greifen der Waren aus den Zuführ-Behältern gewährleistet. Natürlich können die Waren jedoch auch geordnet oder teilgeordnet in zumindest einigen der Zuführ-Behälter angeordnet sein.

Als Objekterfassungseinrichtung kann erfindungsgemäß eine 2D- oder 3D-Kamara und/oder ein Laserscanner zum Einsatz kommen. Die Objekterfassungseinrichtung erlaubt bevorzugt die Erfassung der Position und/oder Ausrichtung der in einem Zuführ-Behälter und/oder einem Ausgabe-Behälter vorhandenen Waren. Bevorzugt ist die Objekterfassungseinrichtung weiterhin so ausgestaltet, dass anhand der erfassten Daten eine zuverlässige Identifizierung der jeweiligen Waren möglich ist. Hierfür können beispielsweise die erfasste Form, Barcodes, Logos und/oder Ober- flächeneigenschaften der erfassten Waren ausgewertet und zur Identifizierung der Waren eingesetzt werden. Hierfür können die erfassten Daten mit gespeicherten Wareneigenschaften abgeglichen werden. Auf Grundlage der Daten der Objekterfassungseinrichtung plant die Zellensteuerung bevorzugt einen Bewegungspfad für den Greifer und/oder den Greifarm, an welchem der Greifer angeordnet ist, um eine Ware aus einem Zufuhr-Behälter zu greifen und an die gewünschte Position in dem Ausgabe-Behälter abzulegen.

Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte Kommissionierzelle kann insbesondere so aufgebaut sein oder so arbeiten, wie die aus der DE 10 2014 008 108 A1 bekannte Vorrichtung zum automatisierten Entnehmen von in einem Behälter angeordneten Werkstücken. Die Kommissionierzelle kann dabei aus einem dort beschriebenen Handhabungsmodul bestehen, und/oder aus ein Zuführmodul, ein Handhabungsmodul und ein Ausgabemodul umfassen.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Kommissioniersystem mit einer oder mehreren Kommissionierzellen, wie sie oben näher beschrieben wurden.

Das Kommissioniersystem umfasst bevorzugt ein erstes Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Zuführ-Behälter zu und/oder von der oder den Kommissionierzellen und ein zweites Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Ausgabe- Behälter von und/oder zu der oder den Kommissionierzellen. Das erste Fördersystem verbindet die Kommissionierzelle bzw. die Kommissionierzellen bevorzugt mit einem Lagersystem. Das zweite Fördersystem kann die Kommissionierzelle bzw. die Kommissionierzellen mit einer Versandstrecke verbinden.

Bevorzugt weist das Kommissioniersystem eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung einer Mehrzahl von Kommissionieraufträgen durch Ansteuerung des ersten und zweiten Fördersystems und der Kommissionierzelle bzw. Kommissionierzellen auf.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung zur Ansteuerung einer Kommissionierzelle und/oder eines Kom- missioniersystems, wie sie oben beschrieben wurden. Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung Software für eine Auftragsmanagement und/oder Zellensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere kann die Software eine Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung, wie sie oben beschrieben wurde, implementieren, wenn diese auf einem Computer abläuft.

Die Zellensteuerung kann der jeweiligen Kommissionierzelle zugeordnet sein. Gegebenenfalls kann die Zellensteuerung jedoch auch in eine übergeordnete Auftragsmanagementsteuerung integriert sein.

Umgekehrt kann eine erfindungsgemäße Kommissionierzelle eine Auftragsmanagementsteuerung umfassen. Alternativ kann die Auftragsmanagementsteuerung eine übergeordnete Komponente darstellen, welche mit einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle und/oder einer erfindungsgemäßen Zellensteuerung kommuniziert.

Die Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung umfasst bevorzugt mindestens einen Prozessor sowie mindestens einen Speicher, auf weichen eine Software zur Implementierung der oben genannten Funktionen der Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung abgespeichert ist und welche bei Ausführung durch den Prozessor die oben genannten Funktionen durchführt. Die Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung kann dabei eine Datenbank mit Wareneigenschaften und/oder Handhabungseigenschaften umfassen oder mit einer solchen kommunizieren.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, bei welchen zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführ- Behältern entnommen und in ein Ausgabe-Behälter überführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt dabei unter Verwendung einer Kommissionierzelle und/oder eines Kommissioniersystems, wie sie oben beschrieben wurde. Bevorzugt erfolgt das Verfahren dabei so, wie dies bereits oben näher dargestellt wurde.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher dargestellt.

Dabei zeigen:

Fig. 1 : Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kommissio- nierzelle,

Fig. 2: Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kommissio- nierzelle,

Fig. 3. Ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4: Ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5: Ein Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 6: Ein Flussdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Kommissionierzelle sowie ein Kommissio- nierverfahren zur Kommissionierung von Waren, wobei es sich bei den Waren insbesondere um Gegenstände des täglichen Gebrauchs und/oder Industriegüter handeln kann. Die Kommissionierzelle stellt dabei üblicherweise einen Bestandteil eines Materialflusssystems dar. Das Materialflusssystem kann weiterhin ein Lager- System, eine Versandstrecke und/oder Fördersysteme zur Beförderung der Waren zwischen den einzelnen Komponenten des Materialflusssystems umfassen.

Das Materialflusssystem und/oder die Kommissionierzelle ist für die Handhabung von Waren unterschiedlicher Größe, unterschiedlicher Form und/oder Ausgestaltung und/oder mit unterschiedlicher Verpackung ausgelegt, und erlaubt daher eine individuelle Handhabung der Waren.

Das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer Kommissionierzelle 1 um- fasst einen Kommissionierroboter 2 mit einem an einem Greiferarm angeordneten Greifer. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Greiferarm um den Roboterarm eines 6-Achs-Roboters. Alternativ könnte der Greiferarm an einem Flächenportal angeordnet sein. Die Kommissionierzelle umfasst weiterhin eine erste Behälteraufnahmestation 4 zur Aufnahme von Zuführ-Behältern 6, welche über ein erstes Fördersystem 8 zu und/oder abgeführt werden. Bei dem ersten Fördersystem kann es sich insbesondere um einen Einschleusekanal handeln. Die Kommissionierzelle umfasst weiterhin eine zweite Behälteraufnahmestation 5 zur Aufnahme von Ausgabe-Behältern 7, welche über ein zweites Fördersystem 9 zu- und/oder abgeführt werden. Bei dem zweiten Fördersystem 9 kann es sich insbesondere um einen Ausschleusekanal handeln. Weiterhin ist eine Objekterfassungseinrichtung 3 vorgesehen, welche zumindest die Position und/oder Ausrichtung der in einem Zuführ- Behälter befindlichen Waren erfasst.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel umfasst zunächst die bereits im Hinblick auf Fig. 1 beschriebenen Komponenten. Weiterhin umfasst das aus Ausführungsbeispiel eine Zwischenablage 11 , ein Greifermagazin 12 und ein Zwischenspeicher 13, sowie eine zweite Objekterfassungseinrichtung 10, welche zumindest die Position und/oder Ausrichtung der in einem Ausgabe-Behälter befindlichen Waren erfasst.

Die erste Behälteraufnahmestation stellt dem Kommissionierroboter die mit Waren befüllten Zuführ-Behälter 6 zur Verfügung, so dass der Greifer des Kommissionier- roboters 2 Waren aus den Zufuhr-Behältern entnehmen kann. Die zweite Behälteraufnahmestation 5 stellt dem Greifer die Ausgabe-Behälter zur Verfügung, so dass der Kommissionierroboter die aus den Zuführ-Behältern aufgenommenen Waren in den Ausgabe-Behältern ablegen kann.

Bei den in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die erste Behälteraufnahmestation und die zweite Behälteraufnahmestation jeweils eine Mehrzahl von Behälteraufnahmen auf, so dass jeweils mehrere Zuführ-Behälter und/oder mehrere Ausgabe-Behälter für den Roboter zugänglich sind. In alternativen Ausgestaltungen könnten die Aufnahmestationen auch nur einen Aufnahmeplatz für nur einen Behälter aufweisen. Die Aufnahmestationen können zudem Teil des jeweiligen Fördersystems sein.

Das erste Fördersystem 8 wird zum Einschleusen von Zuführ-Behältern 6 in die Kommissionierzelle eingesetzt, und somit zur Bereitstellung der in den Zuführ- Behältern befindlichen Waren zur Umsetzung mittels des Kommissionierroboters 2. Bevorzugt ist die erste Behälteraufnahmestation 4, in welcher die Zuführ-Behälter dem Kommissionierroboter bereitgestellt werden, so ausgestaltet, dass mehrere Zuführ-Behälter 6 im Zugriffbereich des Kommissionierroboters anordenbar sind, beispielsweise nebeneinander oder hintereinander. Nach Entnahme der gewünschten Anzahl von Artikeln aus einem Zuführ-Behälter werden diese mittels des ersten Fördersystems 8 wieder abgeführt, sodass eine taktgenaue auftragsorientierte Kommissionierung von statten gehen kann.

Das zweite Fördersystem 9 stellt ein oder mehrere Ausgabe-Behälter 7 zur Verfügung, welche durch den Kommissionierroboter 2 mit Waren gefüllt werden, und befördert die fertigkommissionierten Behälter aus der Kommissionierzelle weiter. Bevorzugt ist die hierfür vorgesehene zweite Behälteraufnahmestation 5 so ausgestaltet, dass wiederum mehrere Ausgabe-Behälter im Zugriffbereich des Kommissionierroboters 2 angeordnet werden können. Die zweite Ausgabestation 5 ist bevorzugt gegenüber der ersten Behälteraufnahmestation angeordnet. Die mehreren Behälteraufnahmen der Behälteraufnahmestation können wiederum nebeneinander oder hintereinander angeordnet werden.

Über der ersten Aufnahmestation 4 ist eine Objekterfassungseinrichtung 3 vorgesehen, welche zumindest die Position und/oder Ausrichtung der in einem Zufuhr- Behälter befindlichen Waren erfasst.

Die erste Objekterfassungseinheit kann eine Kammereinheit umfassen. Insbesondere kann die Objekterfassungseinheit eine 2D- und/oder eine 3D-Kamera umfassen. Dabei ist auch der Einsatz mehrerer Kameraeinheiten, insbesondere eine Kombination einer 2D- und einer 3D-Kamera, denkbar. Weiterhin kann die Objekterfassungseinheit einen Laserscanner umfassen. Insbesondere ist dabei der Einsatz einer Laser-Triangulation durch einen oberhalb der Behälteraufnahmen angeordneter Laserscanner denkbar. Durch die hierdurch gegebene optimale Ausleuchtung der Behälter ist eine genaue Erfassung der in einem Behälter befindlichen Waren und eine genaue Entnahme der zu kommissionierenden Gegenstände gewährleistet ist.

Die Objekterfassungseinheit dient zunächst zur Erfassung der Position und Ausrichtung der in dem jeweiligen Behälter befindlichen Waren. Bevorzugt ist sie so ausgestaltet, dass zusätzlich eine zuverlässige Objekterkennung erfolgt, mit welcher die jeweilige Ware identifiziert werden kann. Dies kann auf Grundlage der Form, eines Barcodes, eines Logos, einer Oberflächenbegebenheit erfolgen.

Die Kommissionierzelle umfasst weiterhin eine nicht dargestellte Zellensteuerung, welche mit der Objekterfassungseinrichtung 3 und dem Kommissionierroboter 2 über Datenübertragungsstrecken kommuniziert, und aus den von der Objekterfassungseinrichtung gelieferten Daten die Position und/oder Ausrichtung der erfassten Waren bestimmt, Greifpositionen und Greifbahnen bestimmt und den Roboter zum Greifen und Ablegen von Waren ansteuert. Insbesondere veranlasst die Zellensteuerung den Kommissionierroboter zur auftragsorientierten Kommissionierung der Waren. Dies erlaubt eine Automatisierung der Übergabe der Waren von den Zuführbehältern 6 in die Ausgabe-Behälter 7. Eine Bedienperson wird für die Kom- missionierung daher nicht mehr benötigt.

Die Zellensteuerung, oder eine übergeordnete Auftragsmanagementsteuerung ermittelt dabei nach Erhalt eines Auftrages zunächst die jeweilige Größe der im Rahmen des Auftrags zu kommissionierenden Waren, und bestimmt deren Position und/oder Ausrichtung innerhalb des Ausgabe-Behälters.

Die Objekterfassungseinrichtung 3 und die Zellsteuerung sind dabei so ausgestaltet, dass die Waren umsortiert in den Zuführ-Behältern zur Verfügung gestellt werden können. Der Kommissionierroboter 2 ist dabei in der Lage, in unterschiedlichen Greifebenen Waren aus einem Behälter zu greifen und zu kommissionieren.

Erfindungsgemäß können durch eine Kommissionierzelle bevorzugt viele unterschiedliche Artikel wie beispielsweise Schachteln, Gummibärchenpackung, Flaschen, Dosen, Schrauben, Winkel kommissioniert werden, wobei das Kommissio- nierverfahren automatisch durchgeführt wird.

Je nach Einsatzgebiet einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle ist der Kommissionierroboter 2 mit zumindest einem Greifer ausgestattet, um den entsprechenden Greifanforderungen des Einsatzes gerecht zu werden. Als Greifer kann beispielsweise ein Sauggreifer, ein mechanischer Greifer wie beispielsweise ein 2- oder 3-Finger-Greifer etc. zum Einsatz kommen.

Der Kommissionierroboter 2 weist entsprechend den vordefinierten Anforderungen des Einsatzes entsprechende Handhabungseigenschaften wie Größe, Greifkraft und einen entsprechenden Greifer auf. Der Kommissionierroboter ist hierdurch in der Lage, alle mittels dieser Handhabungseigenschaften als greifbar definierten Artikel zu kommissionieren. Bevorzugt sind die Handhabungseigenschaften in der Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagmentsteuerung hinterlegt, und können mit Wareneigenschaften abgeglichen werden, um festzustellen, ob bestimmte Waren mit der Kommissionierzelle kommissioniert werden können oder nicht. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Greifer des Kommis- sionierroboters 2 gewechselt werden, um einem größeren Spektrum an Anforderungen der zu greifenden Artikel gerecht zu werden. Ein solcher Greiferwechsel erfolgt bevorzugt taktgenau und ohne Zeitverlust zwischen zwei Kommissioniervor- gängen. Hierfür ist bevorzugt ein Greifermagazin 12 vorgesehen, in welchem mehrere unterschiedliche Greifer zur Verfügung gestellt werden. Das Greifermagazin 12 ist im Bewegungsbereich des Kommissionierroboters angeordnet, so dass ein automatisierter Greiferwechsel erfolgen kann. Ein solches Greifermagazin bzw. eine Greiferwechselstation ermöglicht es, erweiterten Erfordernissen der Warenhandhabung gerecht zu werden, den Roboter an die jeweiligen Greifanforderungen anzupassen und hierdurch möglichst viele unterschiedliche Waren innerhalb der gleichen Kommissionierzelle kommissionieren zu können.

Beispielsweise kann es sich bei den zu kommissionierten Gegenständen um Gummibärchenpackungen, Dosen, Flaschen, Kartons, Schrauben, Winkel etc. handeln, was deutlich macht, dass mit einem solchen Greiferwechsel erhebliche Vorteile bei der Handhabung verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Kommissionierzelle erlaubt eine positionsgenaue Ablage von Waren in den Ausgabe-Behältern. Hierdurch ist eine auftragsgenaue und präzise Befüllung der Ausgabe-Behälter möglich. In einer möglichen Ausführungsform können die Ausgabe-Behälter dabei direkt in den Versand gelangen.

Eine derartige Anforderung kann mittels einer Datenbank erfolgen, in welcher Geometriedaten der zu kommissionierenden Waren hinterlegt sind, und/oder Geometriedaten der verwendeten Ausgabe-Behälter. Auf Grundlage dieser Daten wird eine genaue Befüllung des jeweiligen Ausgabe-Behälters ermöglicht. Insbesondere wird dabei zur Abarbeitung eines Auftrages die Position und/oder Ausrichtung der Waren, welche in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden sollen, berechnet. Diese Daten werden dann an die Steuerung des Kommissionierroboters 2 weitergegeben, welcher die Waren in der entsprechenden Position und/oder Ausrichtung ablegt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist oberhalb der zweiten Behälteraufnahmestation 5 eine zweite Objekterfassungseinheit 10 angeordnet sein. Die zweite Objekterfassungseinheit 10 kann dabei so aufgebaut sein und so arbeiten, wie dies bereits oben für die erste Objekterfassungseinheit beschrieben wurde. Über die zweite Objekterfassungseinrichtung 10 kann die Position und/oder Ausrichtung der in einem Ausgabe-Behälter befindlichen Waren erfasst werden.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist daher eine Objekterfassung der bereits in dem Ausgabe-Behälter abgelegten Waren möglich. Hierdurch kann die korrekte Befüllung der Behälter überwacht werden. So kann beispielsweise bei einer fehlerhaften Befüllung und eines damit hervorgerufenen Platzproblems in dem Ausgabe-Behälter mittels der Objekterfassungseinheit 10 eine erneute Objekterkennung durchgeführt werden und/oder ein Greifen der Ware aus dem Ausgabe- Behälter und erneutes präzises Positionieren der Ware durchgeführt werden. Eine solche fehlerhafte Befüllung kann beispielsweise durch das Umkippen und/oder Verrutschen einer Ware im Ausgabe-Behälter hervorgerufen werden.

Das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 2 weist weiterhin die Möglichkeit auf, einen Zuführbehälter in eine Ausgabe-Behälter-Position zu befördern, sodass ein Zuführbehälter unmittelbar als Ausgabe-Behälter genutzt und gegebenenfalls durch den Kommissionierroboter fertig kommissioniert und dann über das zweite Fördersystem 9 ausgeschleust werden kann.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel weist weiterhin eine Zwischenablage 11 auf, welche beispielsweise als Ablagemöglichkeit für fehlerhaft gegriffene Waren dient. Dies erlaubt ein problemloses Umgreifen.

Weiterhin weist das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einen Zwischenspeicher 13 auf, in welchem ein nur teilweise kommissionierter Ausgabe-Behälter zwischengespeichert werden kann. Dies erlaubt es, bei fehlenden Artikeln die Kom- missionierung nicht komplett abbrechen zu müssen, sondern den nur teilweise kommissionierten Behälter zwischenzuspeichern und inzwischen einen weiteren Kommissionierauftrag abzuarbeiten, während die fehlende Ware über das erste Fördersystem zur Verfügung gestellt wird.

Weiterhin ermöglicht der Zwischenspeicher 13 die Abarbeitung von Eilaufträgen, da der momentan bearbeitete Auftrag mittels des Zwischenspeichers problemlos zurückgestellt werden kann, um einen Eilauftrag sofort abzuarbeiten. Nach Beendigung des Eilauftrages kann der bereits begonnene Auftrag wieder aufgenommen werden, indem der entsprechende Ausgabe-Behälter von dem Zwischenspeicher in die zweite Behälteraufnahmestation überführt wird. Die Zellensteuerung bzw. eine Auftragsmanagementsteuerung übernimmt auch die Integration von solchen Eilaufträgen in die Auftragsabarbeitung.

Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, in dem Zwischenspeicher einen Behälter vorzusehen, in welchem beschädigte oder falsch einsortierte Waren abgelegt werden.

In Figuren 3 bis 6 werden nun unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Kommis- sionierverfahren dargestellt, welche unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle durchgeführt werden können. Die jeweiligen Verfahren werden dabei automatisiert durch eine Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung durchgeführt.

Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm einer Grundausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach dem Start des Verfahrens in Schritt 20 wartet die Steuerung in Schritt 21 auf einen Auftragseingang. Ist ein solcher Auftragseingang erfolgt, werden die auftragsorientierten Anforderungen in Schritt 22 aufgerufen. Insbesondere werden Wareneigenschaften der im Rahmen des Auftrags zu kommissionierenden Waren abgerufen.

Nunmehr erfolgt in Schritt 23 eine Ansteuerung des ersten Fördersystems sowie in Schritt 24 eine Ansteuerung des zweiten Fördersystems, um den oder die für die Abarbeitung des Auftrages notwendigen Zuführbehälter sowie einen oder mehrere zur Abarbeitung des Auftrages benötigte Ausgabe-Behälter zur Verfügung zu stellen. In Schritt 25 werden die Behälter dann in die erste bzw. die zweite Behälteraufnahmestation eingeschleust. In Schritt 26 erfolgt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Objekterfassungseinheit 3 eine Erfassung der Waren im Zuführbehälter, und die Ermittlung einer Greifposition. In Schritt 27 erfolgt eine Ansteuerung des Greifers zum Greifen der Ware. In Schritt 28 wird der Greifer so angesteuert, dass die Ware an einer freien Stelle im Ausgabe-Behälter abgelegt wird. In Schritt 29 wird überprüft, ob weitere identische Artikel im Rahmen des gleichen Auftrages zu kommissionieren sind. Ist dies der Fall, werden die Schritte 26 bis 28 noch einmal durchgeführt, um einen weiteren Artikel aus dem Zuführbehälter zu entnehmen und im Ausgabe-Behälter abzulegen.

In Schritt 30 wird überprüft, ob ein weiterer Artikel in dem Ausgabe-Behälter abgelegt werden muss, um den Auftrag zu erfüllen. Ist dies der Fall, kehrt das Verfahren zu Schritt 22 zurück, um einen anderen, unterschiedlichen Artikel durch die Zuführung und Einschleusung eines weiteren Zuführbehälters in Schritten 23 und 25 zur Verfügung zu stellen, und diesen von dem Zuführbehälter in den Ausgabe-Behälter zu legen. Bei einer solchen Wiederholung muss kein weiterer Ausgabe-Behälter bereitgestellt oder eingeschleust werden, da der Ausgabe-Behälter sich bereits in der zweiten Behälteraufnahmestation befindet.

Muss kein weiterer Artikel in den Ausgabe-Behälter kommissioniert werden, wird zumindest der Ausgabe-Behälter in Schritt 31 ausgeschleust. Gegebenenfalls erfolgt auch ein Ausschleusen des oder der Zuführ-Behälter. Hierdurch erfolgt in Schritt 32 eine Beendigung des Auftrags. Nunmehr kann in Schritt 33 ein neuer Auftrag in Angriff genommen werden.

Figur 4 zeigt eine Variante des in Figur 3 gezeigten Verfahrens, bei welcher die in Figur 3 gezeigte Kommissionierung für mehrere Ausgabe-Behälter 34 und 35 erfolgen kann. Im Rahmen des Schrittes 22 kann dabei ermittelt werden, ob zur Abarbeitung eines Auftrages mehrere Ausgabe-Behälter befüllt werden müssen. In die- sem Fall wird der Auftrag in entsprechende Teilaufträge aufgeteilt, innerhalb welcher die mehreren Ausgabe-Behälter 34 und 35 befüllt werden.

Die Abarbeitung der Teilaufträge kann dabei entweder parallel erfolgen, indem nach dem Abrufen der auftragsorientierten Anforderung in Schritt 22 das erfindungsgemäße Verfahrens parallel für mindestens zwei Ausgabe-Behälter durchgeführt wird. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn in der ersten und zweiten Behälteraufnahmestation mehrere Behälter aufnehmbar sind, welche parallel befüllt werden können. Alternativ können auch zwei parallel arbeitende Kommissionierzel- len zum Einsatz kommen.

Alternativ oder zusätzlich können die mehreren Ausgabe-Behälter 34 und 35 auch nacheinander kommissioniert werden, und die Teilauftäge damit nacheinander abgearbeitet werden.

Figur 5 zeigt eine Variante des in Figur 3 gezeigten Verfahrens, bei welchem nach der Objekterfassung in Schritt 26 überprüft wird, ob der zu greifende Artikel den Anforderungen entspricht. Wird in Schritt 37 festgestellt, dass der Artikel beschädigt ist oder dass es sich um den falschen Artikel handelt, kann dieser in Schritt 38 in einem Zwischenspeicher abgelegt werden. Daraufhin wird die Objekterfassung 26 noch einmal durchgeführt, und das Verfahren mit einem weiteren Artikel durchgeführt.

Ist der Artikel in Ordnung, erfolgt in Schritt 27 wiederum ein Greifen. Daraufhin kann in Schritt 39 eine Überprüfung erfolgen, ob der Artikel richtig gegriffen wurde. Ist dies nicht der Fall, dann wird der Artikel in Schritt 40 auf der Zwischenstation abgelegt, woraufhin in Schritt 41 ein Umgreifen erfolgt. Ergibt die Überprüfung in Schritt 39, dass der Artikel richtig gegriffen wurde, wird dieser wie bei dem Verfahren in Figur 3 an eine freie Stelle im Ausgabe-Behälter abgelegt, Schritt 28.

Fig. 6 zeigt eine weitere Variante des in Fig. 3 dargestellten Verfahrens, bei welchem ein Greifer-Wechsel implementiert ist. Hierfür wird im zusätzlichen Schritt 42 der für das Greifen einer bestimmten Ware notwendige Greifer ermittelt. In Schritt 43 wird dieser Greifer aus dem Greifermagazin aufgenommen.

Die übrigen Schritte der in Fig. 4 bis 6 dargestellten Varianten entsprechen den bereits im Hinblick auf Fig. 3 dargestellten Verfahrensschritten.

Die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele eines Verfahrens können insbesondere unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle durchgeführt werden. Die Durchführung erfolgt automatisiert durch die Auftragsmanagmentsteuerung und/oder Zellensteuerung.

Claims

Patentansprüche

1. Kommissionierzelle zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionie- rung von Waren, wobei die Kommissionierzelle zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zufuhr- Behältern entnehmen und in einen Ausgabe-Behälter überführen kann, umfassend:

eine Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der Waren in einem Zuführ- Behälter,

einen Greifer zum Entnehmen der Waren aus einem Zuführbehälter und eine Zellensteuerung zur Auswertung der Daten der Objekterfassungseinrichtung und zur Pfadplanung und Ansteuerung des Greifers,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Zellensteuerung den Greifer so ansteuert, dass unterschiedliche Waren eines Auftrags oder Teilauftrags an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Ausgabe-Behälter abgelegt werden.

2. Kommissionierzelle nach Anspruch 1 , wobei die Zellensteuerung den Greifer so ansteuert, dass unterschiedliche Waren eines Auftrags oder Teilauftrags nebeneinander und/oder übereinander in dem Ausgabe-Behälter abgelegt werden, und/oder wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags oder Teilauftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe-Behälter kommissioniert werden sollen, vor Beginn und/oder während der Kommissi- onierung bestimmt.

3. Kommissionierzelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zu kommissionierenden Waren abruft und/oder erhält und auf Grundlage der Wareneigenschaften die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags und/oder Teilauftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe- Behälter kommissioniert werden sollen, und/oder die Reihenfolge, mit welcher die Waren eines Auftrags in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden sollen, bestimmt,

und/oder wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zu kommissionierenden Waren abruft und/oder erhalten, und auf Grundlage der Wareneigenschaften den Auftrag in mehrere Teilaufträge aufteilt, in deren Rahmen jeweils ein Ausgabe-Behälter mit Waren befüllt wird,

wobei die Bestimmung und/oder Aufteilung bevorzugt auf Grundlage des Gewichtes und/oder der Größe und/oder der Form und/oder der Verpackungseigenschaften und/oder der Art der Waren erfolgt.

4. Kommissionierzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ausgabe-Behälter keine die Position und/oder Ausrichtung der Waren bestimmenden Elemente aufweisen und/oder wobei die Position und/oder Aus- richtung der Waren im Ausgabe-Behälter je nach den in dem Auftrag enthaltenen Waren durch die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung neu bestimmt wird.

Kommissionierzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer zweiten Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung der Waren in dem Ausgabe-Behälter, wobei bevorzugt die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung anhand der Daten der Objekterfassungseinrichtung überprüft, ob die Waren in der vorgegebenen Position und/oder Ausrichtung in dem Ausgabe-Behälter abgelegt wurden, wobei weiter bevorzugt die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung bei Erkennung einer nicht korrekt abgelegten Ware eine Korrektur der Position und/oder Ausrichtung der Ware durch den Greifer vornimmt und/oder die Position und/oder Ausrichtung der nachfolgenden Waren anpasst.

Kommissionierzelle, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, wobei die Kommissionierzelle zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführ-Behältern entnehmen und in einen Ausgabe-Behälter überführen kann, umfassend:

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kommissionierzelle mehrere unterschiedliche Greifer umfasst, welche alternativ zum Greifen von Waren eingesetzt werden können.

Kommissionierzelle nach Anspruch 6, mit einem Greiferarm zum Bewegen mindestens eines Greifers, wobei mehrere Greifer an dem Greiferarm angeordnet und/oder anordenbar sind, wobei die Kommissionierzelle bevorzugt ein Greifermagazin mit mehreren unterschiedlichen Greifern aufweist, wobei ein automatisierter Austausch des an dem Greiferarm angeordneten Greifers erfolgt.

8. Kommissionierzelle nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung den oder die Greifer, welche zum Greifen der Waren eines Auftrags oder Teilauftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe-Behälter kommissioniert werden sollen, vor Beginn und/oder während der Kommissionierung bestimmt,

und/oder wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag und/oder Teilauftrag zu kommissionierenden Waren abruft und/oder erhält und auf Grundlage der Wareneigenschaften den oder die Greifer bestimmt, welche zum Greifen der Waren zum Einsatz kommen sollen, wobei bevorzugt die Bestimmung durch Abgleich der Wareneigenschaften mit vorgegebenen Handhabungseigenschaften der vorhandenen Greifer erfolgt,

und/oder wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung eines Auftrags vorgegebene Wareneigenschaften der mit einem Auftrag zu kommissionierenden Waren abruft und/oder erhält und auf Grundlage der Wareneigenschaften die Position und/oder Ausrichtung aller Waren eines Auftrags, welche gemeinsam in einem Ausgabe- Behälter kommissioniert werden sollen, und/oder die Reihenfolge, mit welcher die Waren eines Auftrags in einem Ausgabe-Behälter abgelegt werden sollen, bestimmt, und/oder den Auftrag in mehrere Teilaufträge aufteilt, in deren Rahmen jeweils ein Ausgabe-Behälter mit Waren befüllt wird,

wobei bevorzugt bei der Bestimmung der Position und/oder Ausrichtung und/oder der Reihenfolge der Waren und/oder der Aufteilung in Teilaufträge die zur Verfügung stehenden Greifer und/oder die Anzahl von zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags notwendigen Greiferwechseln berücksichtigt, wobei die Bestimmung des oder der Greifer bevorzugt auf Grundlage des Gewichtes und/oder der Größe und/oder der Form und/oder der Verpackungseigenschaften und/oder der Art der Waren erfolgt.

9. Kommissionierzelle, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, wobei die Kommissionierzelle zur Abarbeitung eines Auftrags und/oder Teilauftrags automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführ-Behältern entnehmen und in einen Ausgabe-Behälter überführen kann, umfassend:

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kommissionierzelle eine Zwischenstation zum temporären Ablegen einer Ware zum erneuten Greifen von der Zwischenstation und/oder einen Zwischenspeicher zum Aussortieren von Waren und/oder zum Zwischenspeichern eines Ausgabe-Behälters aufweist.

10. Kommissionierzelle nach Anspruch 9, wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung einen Ausgabe-Behälters in den Zwischenspeicher überführt, wenn der mit dem Autrags-Behälter verbundene Auftrag oder Teilauftrag momentan nicht angeschlossen werden kann und/oder wenn ein Auftrag oder Teilauftrag mit höherer Priorität vorgezogen werden soll, wobei bevorzugt die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung nach dem Überführen eines ersten Ausgabe-Behälters in den Zwischenspeicher einen neuen Auftrag oder Teilauftrag in der Kommissionierzelle durch Befüllen eines weiteren Ausgabe-Behälters abarbeitet und nach Abarbeitung des neuen Auftrags oder Teilauftrags die Abarbeitung des ersten Auftrags wieder aufnimmt, und/oder wobei ein Aussortierungs- Behälter in den Zwischenspeicher überführbar ist, wobei die Zellensteuerung und/oder Auftragsmanagementsteuerung die Waren überprüft und fehlerhafte und/oder falsch abgelegte Waren aussortiert.

11. Kommissionierzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Kommissionierzelle einen Roboterarm aufweist, an welchem der Greifer angeordnet ist, wobei die Kommissionierzelle bevorzugt mindestens einen 6- Achs-Roboter aufweist, an welchem der Greifer angeordnet ist, und/oder wobei die Kommissionierzelle mindestens ein Flächenportal aufweist, an welchem der Greifer angeordnet ist, wobei ggf. zwei 6-Achs-Roboter mit jeweils einem Greifer vorgesehen sind, welche parallel zur Kommissionierung eines Auftrags einsetzbar sind, und/oder wobei ggf. zwei Flächenportale mit jeweils einem Greifer vorgesehen sind,, welche parallel zur Kommissionierung eines Auftrags einsetzbar sind.

12. Kommissionierzelle nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Kommissionierzelle ein erstes Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Zuführ-Behälter zur Kommissionierzelle aufweist und/oder mit einem solchen zusammenwirkt, und/oder ein zweites Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Ausgabe-Behälter zur Kommissionierzelle umfasst und/oder mit einem solchen zusammenwirkt, und/oder wobei die Kommissionierzelle eine oder mehrere Zuführ-Behälter-Positionen, insbesondere in Form von Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Zuführ-Behältern, und/oder eine oder mehrere Ausgabe-Behälter-Positionen, insbesondere in Form von Behälteraufnahmen zur Aufnahme von Ausgabe-Behältern, aufweist, und/oder wobei die Kommissionierzelle eine Überführungsstrecke aufweist, welche eine Überführung eines Zuführbehälters zu einer Ausgabe-Behälter-Position erlaubt, wobei die Zellensteuerung und/oder eine Auftragsmanagementsteuerung so ausgestaltet ist, dass der Zuführbehälter nach der Überführung als Ausgabe- Behälter genutzt wird.

13. Kommissioniersystem mit einer oder mehreren Kommissionierzellen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Kommissioniersystem bevorzugt ein erstes Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Zuführ-Behälter zu und/oder von der oder den Kommissionierzellen und ein zweites Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung der Ausgabe-Behälter von und/oder zu der oder den Kommissionierzellen aufweist,

wobei das Kommissioniersystem weiter bevorzugt eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung einer Mehrzahl von Kommissionieraufträgen durch Ansteuerung des ersten und zweiten Fördersystems und der Kommis- sionierzelle/n aufweist.

14. Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung oder Software für eine Auftragsmanagement- und/oder Zellensteuerung für eine Kommissionierzelle und/oder ein Kommissioniersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche.

15. Verfahren zur auftragsbezogenen automatisierten Kommissionierung von Waren, bei welchem automatisiert unterschiedliche Waren aus Zuführ- Behältern entnommen und in einen Ausgabe-Behälter überführt werden, unter Verwendung einer Kommissionierzelle und/oder eines Kommissioniersys- tems nach einem der vorangegangenen Ansprüche.