EP4642716A1 - Verfahren zur kommissionierung und kommissionierfahrzeug - Google Patents

Verfahren zur kommissionierung und kommissionierfahrzeug

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EP4642716A1
EP4642716A1 EP23808742.3A EP23808742A EP4642716A1 EP 4642716 A1 EP4642716 A1 EP 4642716A1 EP 23808742 A EP23808742 A EP 23808742A EP 4642716 A1 EP4642716 A1 EP 4642716A1
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EP
European Patent Office
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order
load
picking
sensor system
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP23808742.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bengt Abel
Yan RUDALL
Dennis SCHÜTHE
Volker Viereck
Mohamed Bakr
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STILL GmbH
Original Assignee
STILL GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
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    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B65G1/1375—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses the orders being assembled on a commissioning stacker-crane or truck
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
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    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
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    • B65G2203/042—Sensors
    • B65G2203/044—Optical

Definitions

  • the invention relates to a method for picking at least one object, in particular a product and/or a production part, with a picking vehicle with a load-carrying device, in particular a load fork, which can be raised and lowered by a lifting device, wherein during a picking process the object is placed by a picking person in a depositing process from outside the picking vehicle on a target load carrier arranged on the load-carrying device, wherein an automatic leveling of the lifting height of the load-carrying device is carried out.
  • the invention relates to an order picking vehicle for carrying out the method.
  • a disadvantage of this state of the art is that the order picker has to spend a relatively long time readjusting the height position of the load-handling device when a top layer of goods has been deposited or the top layer has been unloaded.
  • EP 2 181 959 A1 discloses a pallet truck for order picking, which has a load part with a load fork that can be lifted by means of a lifting device.
  • a sensor device with an essentially horizontal detection area in particular a laser beam sensor, detects the loading state by, for example, two laser beams along the edges of a pallet width detecting whether there are goods or boxes in their path.
  • the truck is raised until goods are detected, or lowered until no more goods are detected.
  • DE 20 2012 004038 U1 also describes an industrial truck with an automated levelling system for a lifting device that is arranged on a lifting mast and is height-adjustable. Load handling device is known. A sensor unit with a downward-facing distance sensor is arranged at the free end of the lifting mast.
  • EP 2 987 760 A1 discloses an industrial truck with automatic adjustment of the leveling height, in which the sensor means are arranged on a carrier vertically above the detection area of the load. This means that the leveling level can be automatically set correctly even for load carriers with side walls, such as roll containers or lattice boxes, and there are no errors due to detection of the side walls. By positioning it vertically above the detection area of the load, the lateral extent of the detection area can be adjusted so that side walls do not cause interference.
  • the present invention is therefore based on the object of providing an order picking vehicle with automatic leveling of a liftable load-carrying device, which avoids the aforementioned disadvantages and with which manual loading and unloading during order picking is facilitated.
  • this object is achieved according to the invention in that the depositing process is detected by monitoring an arm position and/or a hand position of the picking person by means of a sensor system and the leveling of the lifting height of the load-carrying device is controlled as a function of the arm position and/or the hand position.
  • the depositing process is detected by monitoring an arm position and/or a hand position of the picking person by means of a sensor system and the leveling of the lifting height of the load-carrying device is controlled as a function of the arm position and/or the hand position.
  • an adjustable lower monitoring limit is specified, wherein during a depositing process in which the arm and/or the hand of the picking person is raised above the monitoring limit, the load-carrying device is lowered until the lower monitoring limit is undershot during the depositing process, and/or during a depositing process in which the arm and/or the hand of the picking person is moved below the monitoring limit, the load-carrying device is raised until the lower monitoring limit is reached during the depositing process.
  • the arm position and/or hand position of the picking person is monitored using the sensors. This makes it possible to determine the height to which the picking person has to lift the object in order to place it. If the picking person has to lift the object above an adjustable height, the lifting device is automatically lowered. If the picking person carries the object below an adjustable height, the lifting height can be adjusted accordingly.
  • a radio device is used in particular for the sensor system and the monitoring of the arm position and/or hand position of the order picker is carried out by radio monitoring of at least one radio beacon that can be carried on the arm and/or an arm joint and/or on a hand and/or a wrist of the order picker.
  • a wearable such as a smartwatch
  • the arm position and/or hand position can also be monitored using a device that can be worn on the arm and/or hand.
  • inertial measurement unit IMU
  • An IMU is a spatial combination of several inertial sensors, such as acceleration sensors and gyroscopes.
  • the arm position and/or hand position of the picking person can be monitored using optical sensors.
  • At least one laser scanner is used, in particular for the optical sensor system.
  • At least one camera is used, in particular for the optical sensor system.
  • the sensor data of the optical sensor system are evaluated in a control unit, in particular a data processing device, by means of an image processing system and/or artificial intelligence.
  • the aim of this procedure is to adjust the lifting height of the load-handling device so that the picking person can always load the target load carrier arranged on the load-handling device at the same, most ergonomic level.
  • the position of the key points on the picking person's body is analyzed using image processing and/or neural networks. If these processes determine that the picking person is working in an unfavorable position, for example because they have to bend too low or because they have to lift the object too high, the lifting height is automatically adjusted.
  • the invention further relates to an order picking vehicle for carrying out the method, wherein the order picking vehicle is provided with a load-carrying device, in particular a load fork, which can be raised and lowered by a lifting device, wherein in an order picking process at least one object, in particular a product and/or a production part, can be deposited in a depositing process from outside the order picking vehicle on a target load carrier arranged on the load-carrying device, wherein the order picking vehicle is provided with an automatic leveling of the lifting height of the load-carrying device.
  • a load-carrying device in particular a load fork, which can be raised and lowered by a lifting device
  • at least one object in particular a product and/or a production part
  • the order picking vehicle is provided with an automatic leveling of the lifting height of the load-carrying device.
  • a sensor system which is designed to detect an arm position and/or a hand position of a picking person carrying out the depositing process during the depositing process, wherein the sensor system is operatively connected to a control unit, in particular a data processing device, which is designed to evaluate the sensor data and to control the leveling of the lifting height of the load-handling device depending on the arm position and/or the hand position.
  • the sensor system comprises in particular at least one radio device attached to the order-picking vehicle and at least one radio beacon that can be carried on the arm and/or an arm joint and/or on a hand and/or a wrist of the order-picking person.
  • the sensor system can in particular comprise at least one optical sensor system attached to the order picking vehicle.
  • the optical sensor system can in particular comprise a laser scanner attached to the order-picking vehicle and/or a camera attached to the order-picking vehicle.
  • the sensor system is arranged in the area of an outside of the order picking vehicle or the sensor system is arranged centrally on the order picking vehicle.
  • a sensor system is arranged on each outside of the order picking vehicle. Preferably, this makes it possible to easily monitor the arm position and/or the hand position of a picking person carrying out the order picking process during depositing processes on both outsides of the vehicle.
  • control unit has an image processing system and/or an artificial intelligence system which is designed to analyse key points on the body of the order-picker, in particular the wrist, elbow and shoulder, when evaluating the sensor data and to automatically adjust the lifting height of the load-handling device if an ergonomically unfavourable working position of the order-picker is detected.
  • the automatic adjustment of the lifting device makes loading the target load carrier more ergonomic for the picking person and thus leads to less physical strain.
  • the time required for picking is also reduced, which inevitably leads to increased performance of the overall system without placing additional strain on the picking person.
  • the method according to the invention can also be used for automatically switching the target load carrier if several target load carriers are arranged on the load-carrying device.
  • the method can be used for other applications in the field of robotics, such as detecting the environment to manipulate certain load carriers.
  • a picking vehicle can be easily upgraded to a picking vehicle according to the invention by appropriate sensors and a control unit are retrofitted in hardware or software.
  • Figure shows a picking vehicle in top view and a picking person in side view.
  • Figure 1 shows an order picking vehicle 1 with a load-carrying device 2, which is designed as a load fork 3.
  • the load fork 3 can be raised and lowered by means of a lifting device 4, which for example comprises a vertical lifting mast and a lifting carriage arranged on it so that it can be moved in height and to which the load fork 3 is attached.
  • a lifting device 4 which for example comprises a vertical lifting mast and a lifting carriage arranged on it so that it can be moved in height and to which the load fork 3 is attached.
  • On the load fork 3 there is at least one target load carrier 5, 6, which is designed for example as a target pallet 7, 8.
  • an automatic adjustment of the lifting height of the lifting device 4 to the height of the objects already stacked on the target load carrier 5 or 6 is provided.
  • the control of the lifting height is based on observation by the picking person 14.
  • a storage process of an object on the target load carrier 5 or 6 carried out by the picking person 14 is recorded by monitoring the arm position and/or the hand position of the picking person 14 using a sensor system 9.
  • the sensor data are evaluated in a control unit 10, for example a data processing device.
  • the leveling of the lifting height of the load-carrying device 2 is controlled depending on the arm position and/or hand position of the picking person 14.
  • the sensor system 9 preferably comprises at least one radio device 11 attached to the order picking vehicle 1 and at least one on the arm and/or a A radio beacon 15 carried on the wrist and/or on a hand and/or wrist of the picking person 1, which is located by the radio device 11.
  • the arm position and/or hand position of the picking person 14 can be precisely located using radio technology, so that the lifting height can be adjusted to the working height at which the picking person 14 places the object on the target load carrier 5 or 6.
  • the radio beacon 15 can, for example, be designed in the form of a smartwatch that is worn on the wrist of the picking person 14.
  • the sensor system 9 can comprise at least one laser scanner 12 attached to the order-picking vehicle 1 and/or at least one camera 13 attached to the order-picking vehicle 1, with which the order-picking person 14 is analyzed when picking an object.
  • the sensor data of the camera 13 are evaluated in the data processing device 10 by means of an image processing system and/or artificial intelligence.
  • a sensor system 9 is arranged in the area of the right-hand outer side of the order-picking vehicle 1 in the direction of travel, which is designed to detect an arm position and/or a hand position of a picking person 14 carrying out the depositing process during the depositing process, in particular when the picking person 14 deposits an object on the target load carrier 5 or 6 from the right-hand side of the vehicle, and a further sensor system 9 is arranged in the area of the left-hand outer side of the order-picking vehicle 1 in the direction of travel, which is designed to detect an arm position and/or a hand position of a picking person 14 carrying out the depositing process Picking person 14 during the depositing process, in particular when the picking person 14 deposits an object on the target load carrier 5 or 6 from the left side of the vehicle.
  • the invention is not limited to the embodiment shown in Figure 1.
  • a single sensor system 9 can be provided only on a single vehicle exterior, for example on the right-hand vehicle exterior or the left-hand vehicle exterior of the order picking vehicle 1, or a single sensor system 9 can be arranged centrally on the order picking vehicle 1 in the transverse direction of the vehicle.
  • the order picking vehicle 1 can also have a load-handling device 2 that can only accommodate a single target load carrier, or a load-handling device 2 that can accommodate more than two target load carriers one after the other.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommissionierung von mindestens einem Objekt, insbesondere einer Ware und/oder einem Produktionsteil, mit einem Kommissionierfahrzeug (1) mit einer durch eine Hubvorrichtung (4) anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmevorrichtung (2), insbesondere einer Lastgabel (3), wobei bei einem Kommissioniervorgang von einer Kommissionierperson (14) das Objekt in einem Ablagevorgang von außerhalb des Kommissionierfahrzeugs (1) auf einem auf der Lastaufnahmevorrichtung (2) angeordneten Ziel-Ladungsträger (5, 6) abgelegt wird, wobei eine automatische Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) durchgeführt wird. Es wird vorgeschlagen, dass der Ablagevorgang durch Überwachung von einer Armposition und/oder einer Handposition der Kommissionierperson (14) mittels einer Sensorik (9) erfasst wird und die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) in Abhängigkeit von den Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson (14) gesteuert wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Kommissionierfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Kommissionierung und Kommissionierfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommissionierung von mindestens einem Objekt, insbesondere einer Ware und/oder einem Produktionsteil, mit einem Kommissionierfahrzeug mit einer durch eine Hubvorrichtung anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmevorrichtung, insbesondere einer Lastgabel, wobei bei einem Kommissioniervorgang von einer Kommissionierperson das Objekt in einem Ablagevorgang von außerhalb des Kommissionierfahrzeugs auf einem auf der Lastaufnahmevorrichtung angeordneten Ziel-Ladungsträger abgelegt wird, wobei eine automatische Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung durchgeführt wird.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Kommissionierfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Für das Kommissionieren in Lagern sind Flurförderzeuge als Horizontalkommissionierer bekannt, die nur über eine beschränkte Hubhöhe verfügen. Dadurch wird es möglich, beispielsweise eine Palette oder Lastaufnahmevorrichtung so weit anzuheben, dass diese in der obersten Position ungefähr auf Hüfthöhe einer daneben stehenden Kommissionierperson sich befindet und Waren von der kommissionierenden Person, ohne sich zu bücken, auf die Lastaufnahmevorrichtung abgesetzt oder von dieser entnommen werden können.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass die Kommissionierperson relativ viel Zeit dafür aufwenden muss, die Höhenposition der Lastaufnahmevorrichtung erneut einzustellen, wenn eine oberste Schicht mit Waren abgesetzt wurde oder die oberste Schicht entladen wurde.
Bekannt sind daher Vorrichtungen zur automatischen Nivellierung, durch die die Höhenposition der Lastaufnahmevorrichtung so nachgeführt wird, dass beispielsweise die Oberkante der Waren auf einer Palette sich in der ergonomisch optimalen Höhe zum Abladen oder Aufladen befindet. Beispielsweise ist aus der EP 2 181 959 A1 ein Gabelhubwagen zum Kommissionieren bekannt, der ein Lastteil mit einer Lastgabel aufweist, die mittels einer Hubvorrichtung anhebbar ist. Eine Sensoreinrichtung mit einem im Wesentlichen horizontalen Erfassungsbereich, insbesondere einem Laserstrahlsensor, erfasst den Beladungszustand, indem beispielsweise zwei Laserstrahlen an den Kanten einer Palettenbreite entlang erfassen, ob in deren Weg sich Waren oder Kartons befinden. Je nach Voreinstellung wird so lange angehoben, bis Waren erfasst werden, oder abgesenkt, bis keine Waren mehr erfasst werden.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass dieser nur mit flachen Paletten, insbesondere Euro-Paletten, gut funktioniert. Wenn Ladungsträger mit Seitenwänden eingesetzt werden, wie sie beispielsweise als Rollcontainer oder Gitterboxen üblich sind und in einem großen Umfang im Bereich der Einzelhandelslogistik benutzt werden, wird durch die Erfassungssysteme die Seitenwand und nicht die Höhe der aufgeladenen Waren erfasst. Die Lösung nach dem Stand der Technik ist daher mit solchen Ladungsträgern und in vielen Bereichen der Logistik nicht benutzbar.
Ebenfalls ist es problematisch, wenn mehrere, beispielsweise zwei, Ladungsträger gleichzeitig hintereinander auf der Lastaufnahmevorrichtung, beispielsweise einer solchen mit einer besonders langen Lastgabel, angeordnet sind. Eine Nivelliereinrichtung stellt dann nicht immer die Höhe richtig ein, wenn beispielsweise die beiden Ladungsträger unterschiedlich hoch beladen sind und abhängig von den jeweils benutzten Ladungsträger eine unterschiedliche Regulierung der Höhe erforderlich wäre.
Die bekannten Systeme zur automatischen Nivellierung der Gabelhöhe erfordern auch zusätzlichen Zeitaufwand für deren Bedienung und gerade in Lagern, bei denen Personal unter Akkordlohn arbeitet, wird zum Teil die automatische Nivellierung bewusst nicht verwendet, obwohl diese in einigen Ländern bereits gesetzlich vorgeschrieben ist und Krankenkassen, Berufsgenossenschaften wie auch Gewerkschaften auf deren Verwendung sehr stark dringen.
Auch aus der DE 20 2012 004038 U1 ist ein Flurförderzeug mit einer automatisierten Niveaunivellierung einer an einem Hubmast höhenbeweglich angeordneten Lastaufnahmevorrichtung bekannt. Dabei ist an dem freien Ende des Hubmastes eine Sensoreinheit mit einem nach unten gerichteten Abstandssensor angeordnet.
Nachteilig ist an diesem Stand der Technik, dass bei Ladungsträgern mit Seitenwänden, wie beispielsweise Rollcontainern oder Gitterboxen, durch den schrägen Erfassungswinkel nicht die Höhe der aufgeladenen Last sicher erfasst werden kann.
Aus der EP 2 987 760 A1 ist ein Flurförderzeug mit automatischer Einstellung der Nivellierungshöhe bekannt, bei dem die Sensormittel an einem Träger senkrecht oberhalb des Erfassungsbereichs der Last angeordnet sind. Dadurch kann auch bei Ladungsträgern mit Seitenwänden, wie etwa Rollcontainern oder Gitterboxen, das Nivellierungsniveau automatisch richtig eingestellt werden, und es kommt nicht zu Fehlern aufgrund einer Erfassung der Seitenwände. Durch die Positionierung senkrecht oberhalb des Erfassungsbereichs der Last kann die seitliche Ausdehnung des Erfassungsbereichs so eingestellt werden, dass Seitenwände nicht stören.
Die bisherigen Lösungen zur automatischen Nivellierung der Höhe der Lastaufnahmevorrichtung haben den Nachteil, dass nur eine bestimmte Schicht, meist die oberste Schicht, der Last erfasst und zur Höheneinstellung herangezogen wird. Bei Beladung der Lastaufnahmevorrichtung mit unterschiedlich hoch gestapelten Waren befinden sich somit nicht alle Oberkanten der Waren in der ergonomisch optimalen Höhe zum Abladen oder Aufladen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kommissionierfahrzeug mit einer automatischen Nivellierung einer anhebbaren Lastaufnahmevorrichtung zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem das Be- und Entladen von Hand beim Kommissionieren erleichtert wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ablagevorgang durch Überwachung von einer Armposition und/oder einer Handposition der Kommissionierperson mittels einer Sensorik erfasst wird und die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung in Abhängigkeit von der Armposition und/oder der Handposition gesteuert wird. Durch die Überwachung der Armposition und/oder der Handposition der Kommissionierperson kann insbesondere die Höhe des Objekts auf einem Quell- Ladungsträger berücksichtigt werden, von dem das Objekt entnommen wird. Nimmt die Kommissionierperson das Objekt aus einer tiefen Position, wird auch die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung entsprechend verringert. Somit muss die Kommissionierperson sich gar nicht erst aufrichten, sondern kann sich einfach umdrehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird insbesondere eine einstellbare untere Überwachungsgrenze vorgegeben, wobei bei einem Ablagevorgang, bei dem der Arm und/oder die Hand der Kommissionierperson über die Überwachungsgrenze gehoben wird, die Lastaufnahmevorrichtung abgesenkt wird, bis die untere Überwachungsgrenze beim Ablagevorgang unterschritten wird, und/oder bei einem Ablagevorgang, bei dem der Arm und/oder die Hand der Kommissionierperson unterhalb der Überwachungsgrenze bewegt wird, die Lastaufnahmevorrichtung angehoben wird, bis die untere Überwachungsgrenze beim Ablagevorgang erreicht wird.
Will also die Kommissionierperson ein Objekt auf dem Ziel-Ladungsträger ablegen, wird hierbei die Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson mittels der Sensorik überwacht. Dadurch kann insbesondere erfasst werden, auf welche Höhe die Kommissionierperson das Objekt heben muss, um dieses abzulegen. Muss die Kommissionierperson das Objekt über eine einstellbare Höhe heben, wird die Hubvorrichtung automatisch abgesenkt. Trägt die Kommissionierperson das Objekt unter einer einstellbaren Höhe, kann die Hubhöhe entsprechend angepasst werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die Sensorik insbesondere eine Funkeinrichtung verwendet und die Überwachung der Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson durch Funküberwachung mindestens einer, am Arm und/oder einem Armgelenk und/oder an einer Hand und/oder einem Handgelenk der Kommissionierperson mitführbaren Funkbake durchgeführt.
Als Funkbake kann insbesondere ein so genanntes Wearable, zum Beispiel in Form einer Smartwatch, verwendet werden. Die Überwachung der Armposition und/oder Handposition kann darüber hinaus mit einer am Arm und/oder der Hand tragbaren inertialen Messeinheit (Inertial Measurement Unit, IMU) unterstützt werden. Eine IMU ist eine räumliche Kombination mehrerer Inertialsensoren, wie Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren.
Zusätzlich oder alternativ kann die Überwachung der Armposition und/oder der Handposition der Kommissionierperson mittels einer optischen Sensorik durchgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird insbesondere für die optische Sensorik mindestens ein Laserscanner verwendet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird insbesondere für die optische Sensorik mindestens eine Kamera verwendet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die Sensordaten der optischen Sensorik in einer Steuerungseinheit, insbesondere einer Datenverarbeitungseinrichtung, mittels eines Bildverarbeitungssystems und/oder künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.
Insbesondere werden bei der Auswertung der Sensordaten insbesondere Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson, insbesondere die des Handgelenks, des Ellenbogens und der Schulter, analysiert. Wird dabei eine ergonomisch ungünstige Arbeitsposition der Kommissionierperson erkannt, so wird die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung automatisch angepasst.
Ziel dieser Vorgehensweise ist, die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung so einzustellen, dass die Kommissionierperson immer auf der gleichen, möglichst ergonomischsten Ebene den auf der Lastaufnahmevorrichtung angeordneten Ziel- Ladungsträger beladen kann. Um dies zu ermöglichen, wird die Position der genannten Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson mittels Verfahren der Bildverarbeitung und/oder neuronaler Netze analysiert. Stellen diese Verfahren fest, dass die Kommissionierperson in einer für sie ungünstigen Position arbeitet, weil sie sich zum Beispiel zu tief beugen muss oder weil sie das Objekt zu hoch heben muss, wird die Hubhöhe automatisch angepasst. Die Erfindung betrifft ferner ein Kommissionierfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens, wobei das Kommissionierfahrzeug mit einer durch eine Hubvorrichtung anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmevorrichtung, insbesondere einer Lastgabel, versehen ist, wobei in einem Kommissioniervorgang mindestens ein Objekt, insbesondere eine Ware und/oder ein Produktionsteil, in einem Ablagevorgang von außerhalb des Kommissionierfahrzeugs auf einem auf der Lastaufnahmevorrichtung angeordneten Ziel-Ladungsträger ablegbar ist, wobei das Kommissionierfahrzeug mit einer automatischen Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung versehen ist.
Beim Kommissionierfahrzeug wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Sensorik vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, um eine Armposition und/oder eine Handposition einer den Ablagevorgang ausführenden Kommissionierperson während des Ablagevorgangs zu erfassen, wobei die Sensorik mit einer Steuerungseinheit, insbesondere einer Datenverarbeitungseinrichtung, in Wirkverbindung steht, die dazu eingerichtet ist, die Sensordaten auszuwerten und die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung in Abhängigkeit von der Armposition und/oder der Handposition zu steuern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensorik insbesonders mindestens eine am Kommissionierfahrzeug angebrachte Funkeinrichtung und mindestens eine am Arm und/oder einem Armgelenk und/oder an einer Hand und/oder einem Handgelenk der Kommissionierperson mitführbare Funkbake.
Zusätzlich oder alternativ kann die Sensorik insbesonders mindestens eine am Kommissionierfahrzeug angebrachte optische Sensorik umfassen.
Die optische Sensorik kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung insbesonders einen am Kommissionierfahrzeug angebrachten Laserscanner und/oder eine am Kommissionierfahrzeug angebrachte Kamera umfassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere die Sensorik im Bereich einer Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs angeordnet oder ist die Sensorik mittig am Kommissionierfahrzeug angeordnet. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an jeder Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs jeweils eine Sensorik angeordnet. Bevorzugt kann hierdurch bei Ablagevorgängen an beiden Fahrzeugaußenseiten in einfacher Weise die Armposition und/oder die Handposition einer den Ablagevorgang ausführenden Kommissionierperson überwacht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kommissionierflurförderzeugs verfügt die Steuerungseinheit über ein Bildverarbeitungssystem und/oder ein System künstlicher Intelligenz, das dazu eingerichtet ist, bei der Auswertung der Sensordaten Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson, insbesondere die des Handgelenks, des Ellenbogens und der Schulter, zu analysieren und bei Erkennung einer ergonomisch ungünstigen Arbeitsposition der Kommissionierperson die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung automatisch anzupassen.
Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:
Durch die automatische Anpassung der Hubvorrichtung, insbesondere des Gabelhubs, ist die Beladung des Ziel-Ladungsträgers für die Kommissionierperson ergonomischer und führt damit zu einer geringeren körperlichen Belastung. Auch der Zeitaufwand zur Kommissionierung sinkt, was unweigerlich zu einer gesteigerten Performance des Gesamtsystems führt, ohne dass eine zusätzliche Belastung der Kommissionierperson erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum automatischen Umschalten des Ziel- Ladungsträgers genutzt werden, sofern auf der Lastaufnahmevorrichtung mehrere Ziel- Ladungsträger angeordnet sind.
Weiterhin kann das Verfahren für weitere Anwendungen im Bereich der Robotik genutzt werden, wie zum Beispiel der Erfassung der Umwelt zur Manipulation bestimmter Ladungsträger.
Darüber hinaus kann ein Kommissionierfahrzeug in einfacher Weise zu einem erfindungsgemäßen Kommissionierfahrzeug aufgerüstet werden, indem eine entsprechende Sensorik und eine Steuerungseinheit in Hardware oder Software nachgerüstet wird.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die
Figur ein Kommissionierfahrzeug in der Draufsicht und eine Kommissionierperson in der Seitenansicht.
Die Figur 1 zeigt ein Kommissionierfahrzeug 1 mit einer Lastaufnahmevorrichtung 2, die als Lastgabel 3 ausgebildet ist. Die Lastgabel 3 kann mittels einer Hubvorrichtung 4, die zum Beispiel einen vertikalen Hubmast und einen daran höhenbeweglich angeordneten Hubschlitten umfasst, an dem die Lastgabel 3 befestigt ist, angehoben und abgesenkt werden. Auf der Lastgabel 3 befinden sich mindestens ein Ziel- Ladungsträger 5, 6, der beispielsweise als Ziel-Palette 7, 8 ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich auf der Lastaufnahmevorrichtung 2 zwei Ziel-Ladungsträger 5, 6.
Um einer Kommissionierperson 14 ein ergonomisches Ablegen eines Objekts auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 zu ermöglichen, ist eine automatische Anpassung der Hubhöhe der Hubvorrichtung 4 an die Höhe der auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 bereits gestapelten Objekte vorgesehen. Dabei basiert die Steuerung der Hubhöhe auf einer Beobachtung der Kommissionierperson 14.
Hierzu wird ein von der Kommissionierperson 14 durchgeführten Ablagevorgang eines Objekts auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 durch Überwachung von der Armposition und/oder der Handposition der Kommissionierperson 14 mittels einer Sensorik 9 erfasst. Die Sensordaten werden in einer Steuerungseinheit 10, beispielsweise einer Datenverarbeitungseinrichtung, ausgewertet. In Abhängigkeit von der Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson 14 wird die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung 2 gesteuert.
Die Sensorik 9 umfasst bevorzugt mindestens eine am Kommissionierfahrzeug 1 angebrachte Funkeinrichtung 11 und mindestens eine am Arm und/oder einem Armgelenk und/oder an einer Hand und/oder einem Handgelenk der Kommissionierperson 1 mitgeführte Funkbake 15, die von der Funkeinrichtung 11 geortet wird. Auf diese Weise kann die Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson 14 zielgenau mittels Funktechnik geortet werden, so dass die Hubhöhe an die Arbeitshöhe, in der die Kommissionierperson 14 das Objekt auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 ablegt, angepasst werden kann. Die Funkbake 15 kann beispielsweise in Form einer Smartwatch ausgebildet sein, die am Armgelenk der Kommissionierperson 14 getragen wird.
Zusätzlich oder alternativ kann die Sensorik 9 mindestens einen am Kommissionierfahrzeug 1 angebrachten Laserscanner 12 und/oder mindestens eine am Kommissionierfahrzeug 1 angebrachte Kamera 13 umfassen, mit der die Kommissionierperson 14 beim Kommissionieren eines Objektes analysiert wird.
Insbesondere im Fall der Verwendung einer Kamera 13 ist es von besonderem Vorteil, wenn die Sensordaten der Kamera 13 in der Datenverarbeitungseinrichtung 10 mittels eines Bildverarbeitungssystems und/oder künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.
Dabei werden insbesonders bei der Auswertung der Sensordaten Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson 14, insbesondere die des Handgelenks, des Ellenbogens und der Schulter, analysiert. Wird dabei eine ergonomisch ungünstige Arbeitsposition der Kommissionierperson 14 erkannt, beispielsweise die Kommissionierperson 14 muss sich beim Ablegen eines Objektes auf dem Ziel- Ladungsträger 5 bzw. 6 zu tief beugen oder zu hoch heben, so wird die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung 2 automatisch angepasst.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist im Bereich der in Fahrtrichtung rechten Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs 1 eine Sensorik 9 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, um eine Armposition und/oder eine Handposition einer den Ablagevorgang ausführenden Kommissionierperson 14 während des Ablagevorgangs zu erfassen, insbesondere wenn die Kommissionierperson 14 von der rechten Fahrzeugseite aus ein Objekt auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 ablegt, und im Bereich der in Fahrtrichtung linken Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs 1 eine weitere Sensorik 9 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, um eine Armposition und/oder eine Handposition einer den Ablagevorgang ausführenden Kommissionierperson 14 während des Ablagevorgangs zu erfassen, insbesondere wenn die Kommissionierperson 14 von der linken Fahrzeugseite aus ein Objekt auf dem Ziel-Ladungsträger 5 bzw. 6 ablegt. Die Erfindung ist nicht auf das in der Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Alternativ kann nur an einer einzigen Fahrzeugaußenseite, beispielsweise an der rechten Fahrzeugaußenseite oder der linken Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs 1 , eine einzelne Sensorik 9 vorgesehen sein oder eine einzelne Sensorik 9 kann in Fahrzeugquerrichtung mittig am Kommissionierfahrzeug 1 angeordnet.
Das Kommissionierfahrzeug 1 kann zudem eine Lastaufnahmevorrichtung 2 aufweisen, die nur einen einzelnen Ziel-Ladungsträger aufnehmen kann, oder eine Lastaufnahmevorrichtung 2 aufweisen, die mehr als zwei Ziel-Ladungsträger hintereinander aufnehmen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kommissionierung von mindestens einem Objekt, insbesondere einer Ware und/oder einem Produktionsteil, mit einem Kommissionierfahrzeug (1) mit einer durch eine Hubvorrichtung (4) anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmevorrichtung (2), insbesondere einer Lastgabel (3), wobei bei einem Kommissioniervorgang von einer Kommissionierperson (14) das Objekt in einem Ablagevorgang von außerhalb des Kommissionierfahrzeugs (1 ) auf einem auf der Lastaufnahmevorrichtung (2) angeordneten Ziel-Ladungsträger (5, 6) abgelegt wird, wobei eine automatische Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablagevorgang durch Überwachung von einer Armposition und/oder einer Handposition der Kommissionierperson (14) mittels einer Sensorik (9) erfasst wird und die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) in Abhängigkeit von der Armposition und/oder Handposition gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare untere Überwachungsgrenze vorgegeben wird, wobei bei einem Ablagevorgang, bei dem der Arm und/oder die Hand der Kommissionierperson (14) über die Überwachungsgrenze gehoben wird, die Lastaufnahmevorrichtung (2) abgesenkt wird, bis die untere Überwachungsgrenze beim Ablagevorgang unterschritten wird, und/oder wobei bei einem Ablagevorgang, bei dem der Arm und/oder die Hand der Kommissionierperson (14) unterhalb der Überwachungsgrenze bewegt wird, die Lastaufnahmevorrichtung (2) angehoben wird, bis die untere Überwachungsgrenze beim Ablagevorgang erreicht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Sensorik (9) eine Funkeinrichtung (11) verwendet wird und die Überwachung der Armposition und/oder der Handposition der Kommissionierperson (14) durch Funküberwachung mindestens einer, am Arm und/oder einem Armgelenk und/oder an einer Hand und/oder einem Handgelenk der Kommissionierperson (14) mitführbaren Funkbake (15) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Armposition und/oder Handposition der Kommissionierperson (14) mittels einer optischen Sensorik (9) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die optische Sensorik (9) mindestens ein Laserscanner (12) verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die optische Sensorik (9) mindestens eine Kamera (13) verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten der optischen Sensorik (9) in einer Steuerungseinheit (10), insbesondere einer Datenverarbeitungseinrichtung, mittels eines Bildverarbeitungssystems und/oder künstlicher Intelligenz ausgewertet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung der Sensordaten Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson (14), insbesondere die des Handgelenks, des Ellenbogens und der Schulter, analysiert werden und bei Erkennung einer ergonomisch ungünstigen Arbeitsposition der Kommissionierperson (14) die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) automatisch angepasst wird.
9. Kommissionierfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Kommissionierfahrzeug (1) mit einer durch eine Hubvorrichtung (4) anhebbaren und absenkbaren Lastaufnahmevorrichtung (2), insbesondere einer Lastgabel (3), versehen ist, wobei in einem Kommissioniervorgang ein Objekt, insbesondere eine Ware und/oder ein Produktionsteil, in einem Ablagevorgang von außerhalb des Kommissionierfahrzeugs (1) auf einem auf der Lastaufnahmevorrichtung (2) angeordneten Ziel-Ladungsträger (5, 6) ablegbar ist, wobei das Kommissionierfahrzeug (1 ) mit einer automatischen Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik (9) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, um eine Armposition und/oder eine Handposition einer den Ablagevorgang ausführenden Kommissionierperson (14) während des Ablagevorgangs zu erfassen, wobei die Sensorik (9) mit einer Steuerungseinheit (10), insbesondere einer Datenverarbeitungseinrichtung, in Wirkverbindung steht, die dazu eingerichtet ist, die Sensordaten auszuwerten und die Nivellierung der Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) in Abhängigkeit von der Armposition und/oder der Handposition der Kommissionierperson (14) zu steuern.
10. Kommissionierfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (9) mindestens eine am Kommissionierfahrzeug (1) angebrachte Funkeinrichtung (11) und mindestens eine am Arm und/oder einem Armgelenk und/oder an einer Hand und/oder einem Handgelenk der Kommissionierperson (14) mitführbare Funkbake (15) umfasst.
11. Kommissionierfahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (9) mindestens eine am Kommissionierfahrzeug (1) angebrachte optische Sensorik (9) umfasst.
12. Kommissionierfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensorik (9) mindestens einen am Kommissionierfahrzeug (1) angebrachten Laserscanner (12) umfasst.
13. Kommissionierfahrzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensorik (9) mindestens eine am Kommissionierfahrzeug (1) angebrachte Kamera (13) umfasst.
14. Kommissionierfahrzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (9) im Bereich einer Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs (1) angeordnet ist oder die Sensorik (9) mittig am Kommissionierfahrzeug (1) angeordnet ist.
15. Kommissionierfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Fahrzeugaußenseite des Kommissionierfahrzeugs (1) jeweils eine Sensorik (9) angeordnet ist.
16. Kommissionierfahrzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (10) über ein Bildverarbeitungssystem und/oder ein System künstlicher Intelligenz verfügt, das dazu eingerichtet ist, bei der Auswertung der Sensordaten Schlüsselpunkte am Körper der Kommissionierperson (14), insbesondere die des Handgelenks, des Ellenbogens und der Schulter, zu analysieren und bei Erkennung einer ergonomisch ungünstigen Arbeitsposition der Kommissionierperson (14) die Hubhöhe der Lastaufnahmevorrichtung (2) automatisch anzupassen.
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