ES2931427T3 - Procedimiento de recogida de productos mezclados en un palé de destino - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para controlar el picking de productos mixtos (2) sobre un palet objetivo (8), que comprende los siguientes pasos: generar un patrón de embalaje mediante un generador de patrones de embalaje (32) de acuerdo con el orden de recogida, proporcionar los productos (2) en las vías de suministro (4), retirar los productos (2) de las vías de suministro (4) por medio de un cabezal de agarre (16, 18) o similar en una secuencia predefinida de acuerdo con el patrón de embalaje , depositando los productos (2) en una pluralidad de torres de producto (24) sobre una placa de carga (12), donde las torres (24) están construidas aproximadamente paralelas y distanciadas entre sí, donde la superficie ocupada por las torres (24) en la placa de carga (12) es mayor que la superficie de carga de una plataforma de destino (8),juntando las torres (24) al tamaño de la tarima objetivo (8), transfiriendo las torres de producto (24) que han sido empujadas juntas a la tarima objetivo (8), y descargando la tarima de recolección así creada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de recogida de productos mezclados en un palé de destino

La invención se refiere a un procedimiento para controlar una recogida de productos mezclados en un palé de destino.

Este procedimiento de recogida controla un robot de embalaje o un sistema de carga en función de los parámetros predeterminados por medio de un sistema de gestión de mercancías (WMS) según un algoritmo de planificación predeterminado con el fin de construir un palé de recogida (palé de destino cargado con productos mixtos).

En los almacenes de distribución de las cadenas minoristas, los distintos artículos del surtido se montan en palés de recogida para su entrega a las tiendas. Esto se hace a menudo mediante el trabajo de embalaje humano. Debido a los cambios en las distintas condiciones marco (normativas de derecho laboral, cambios demográficos, exigencias de calidad de los envases, presión de los costos, etc.), el proceso de recogida debe automatizarse.

En este proceso de recogida manual, la experiencia de los recogedores desempeña un papel importante, ya que los productos individuales deben colocarse en el palé de destino de forma que la pila de productos sea relativamente estable, por un lado, y los productos no sufran daños, por otro. Por ejemplo, cuando se recogen frutas, verduras o similares, las bandejas utilizadas en este proceso tienen lengüetas de apilamiento que encajan en los correspondientes huecos de apilamiento de la bandeja que está por encima o por debajo de ellas en la pila de productos, con el fin de posicionarlas unas respecto a otras. En la actualidad, el apilamiento de estas bandejas se realiza exclusivamente a mano.

Otro problema de la preparación de pedidos es que los productos del palé de destino deben colocarse en un orden determinado para que, por ejemplo, los productos puedan colocarse en las estanterías de la tienda sin tener que ir de un lado a otro. Por esta razón, los establecimientos de descuento suelen disponer los productos en un orden determinado dentro de las salas de venta, que también resulta familiar al cliente, para que pueda encontrar rápidamente el producto correspondiente. En consecuencia, los collis/productos deben colocarse en el palé de destino en función de esta disposición en la sala de ventas.

Hasta ahora, esta compleja tarea solo puede ser resuelta por un preparador de pedidos experimentado. Las soluciones mecánicas, como las que se describen a continuación, no son adecuadas para ello.

Por ejemplo, el documento DE 38 14 101 A1 divulga un procedimiento para controlar la recogida de productos mezclados en un palé de destino con los pasos siguientes:

a) generación de un patrón de embalaje mediante un generador de patrones de embalaje en función de la orden de recogida;

b) suministro de los productos en las pistas de alimentación;

c) retirar los productos de las pistas de alimentación mediante dos apiladores en una secuencia predeterminada según el patrón de embalaje;

d) depositar los respectivos productos en dos torres de producto mediante los apiladores, construyéndose las dos torres de producto aproximadamente paralelas y espaciadas entre sí, y uniéndose después;

e) empujar las dos torres de producto mediante un empujador sobre una placa de carga;

f) repetir los pasos b-e hasta que todas las torres de producto estén cargadas en la placa de carga;

g) empujar las torres de producto mediante el empujador contra un contraempujador;

h) desplazamiento de la placa de carga a lo largo de una guía en dirección horizontal para transferir las torres de productos agrupados al palé de destino;

i) descargar el palé de recogida así creada a través de un transportador de descarga.

Además, el documento US 8.074.431 B1 muestra un sistema de carga en el que los productos se alimentan a través de una pista de alimentación y luego se depositan en una rejilla mediante un cabezal de agarre. Los productos se disponen por capas en la rejilla y se transfieren a un palé de destino una vez acumulada la capa. En principio, con este tipo de solución también es posible formar una pila de productos de varias capas en la rejilla, que luego se transfiere en su totalidad al palé de destino.

En el caso de que existan productos con diferentes dimensiones y, por lo tanto, también con diferentes posiciones de las narices de apilamiento, no se puede utilizar una solución automatizada de este tipo, ya que la estructura por capas en la secuencia descrita anteriormente impide un posicionamiento relativo de las narices de apilamiento a los huecos de apilamiento para diferentes tipos de productos.

El documento US 2010/0146907 A1 divulga un sistema de carga en el que se utiliza un palé de carga divisible en lugar de una rejilla, sobre la que se depositan los productos por capas y se transfieren a un palé de destino. Este sistema de carga presenta los mismos inconvenientes que la solución descrita con anterioridad.

En el documento JP 2011 251 837 A se muestra un sistema de carga con un cabezal de horquilla - dicho cabezal de horquilla es inadecuado para tareas de recogida del tipo descrito con anterioridad.

El documento US 2008 267 759 muestra un sistema de carga en el que los productos se colocan capa por capa directamente en un palé de destino.

El documento DE 10 2013 003 768 E1 muestra un sistema de carga con una cabeza de horquilla, que puede diseñarse con un borde de cuchilla. Dicho cabezal de horquilla -como se ha explicado con anterioridad en relación con el documento JP 2011 251 837 A- no es adecuado para cumplir las tareas de recogida explicadas al principio, sino que se utiliza preferentemente para productos secos.

El documento WO 2012/019 591 A2 muestra un sistema de carga en el que un cabezal de agarre que se acopla circunferencialmente a un paquete/producto coopera con una bandeja de apilamiento que tiene una base inclinada y una barra de centrado para apilar las mercancías por recoger.

Incluso con una solución de este tipo, no se pueden realizar tareas de recogida más complejas.

En principio, el palé puede cargarse por capas, en cuyo caso la pila de productos se construye capa a capa. Alternativamente, puede tener lugar una acumulación orientada a la altura, en la que varias pilas/torres de productos se acumulan en paralelo en un palé de destino a través de un robot de embalaje. Tales soluciones se divulgan, por ejemplo, en los documentos EP 2769341 A2, WO 2014/041 318 A1, US 2017/0146341 A1, US 6,120,241 B1, US 2010/0324729 A1 y US 2010/0268675 A1. Sin embargo, en todas estas soluciones, el robot de carga forma las pilas de productos directamente en el palé de destino, y este enfoque solo es adecuado para productos con una geometría predeterminada y con los correspondientes cabezales de agarre del robot de carga adaptados. Para las tareas de recogida más complejas, se requiere una recogida manual adicional o una corrección.

Por el contrario, la invención se basa en la tarea de crear un procedimiento para controlar la recogida de productos mezclados en un palé de destino, con el que se simplifica el proceso de recogida.

Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento que tiene las características de la reivindicación 1.

Otras formas de realización ventajosas de la invención son objeto de las subreivindicaciones.

El procedimiento según la invención utiliza un algoritmo de planificación para construir un palé de recogida, por lo que en primer lugar se genera un patrón de embalaje por medio de un generador de patrones de embalaje en función de la orden de recogida. Los productos por recoger se ponen a disposición en varias pistas de alimentación y se retiran de las mismas mediante un cabezal de agarre u otro dispositivo de manipulación (robot de carga) según la secuencia determinada por el generador de patrones de embalaje.

Los productos extraídos en cada caso se depositan en varias pilas de productos en un palé de carga. Estas torres de productos se construyen en paralelo para que "crezcan" en paralelo, por así decirlo. Las torres de producto están separadas entre sí para que el cabezal de agarre pueda sumergirse en los huecos entre las torres de producto y así se simplifica el apilamiento y el centrado de la pila de producto con respecto a un producto que se va a depositar en ella. En consecuencia, la superficie de la base del palé de carga debe ser mayor que la superficie de carga del palé de destino.

Una vez formadas las torres de productos, se empujan juntas hasta la dimensión del palé de destino y posteriormente se transfieren a la misma. El palé de recogida creada de este modo se descarga de forma adecuada. La generación del patrón de embalaje tiene en cuenta, en particular, el tipo de productos, por ejemplo, sus estructuras de base y de borde, y el tipo y las propiedades de las mercancías alojadas en las bandejas o similares, de modo que, en función de la especificación a través del generador de patrones de embalaje, se determina la posición del producto respectivo en una torre de productos.

En una realización particularmente preferida, el patrón de embalaje del palé de recogida generado por el generador de patrones de embalaje se visualiza en una pantalla. Paralelamente o de forma adicional, se puede mostrar en la pantalla la estructura real del palé de recogida. Esta visualización permite a un preparador de pedidos supervisar el proceso de recogida e intervenir manualmente si es necesario.

En un ejemplo de realización, se prevé que el recolector pueda cambiar manualmente la estructura del palé de recogida a través de la pantalla o de otro dispositivo de entrada. Esta entrada manual se almacena con la tarea de recogida actual y se incluye en el cálculo del patrón de embalaje para órdenes de recogida similares. De este modo, se crea un sistema de autoaprendizaje en el que se tiene en cuenta la experiencia del recolector a la hora de generar el patrón de embalaje.

El proceso de recogida se simplifica aún más cuando los collis más pequeños se colocan en una ubicación intermedia/de amortiguación y se empujan juntos a una dimensión que corresponde a la dimensión de los productos más grandes que ya están dispuestos en una pila de productos, por ejemplo. Los collis que han sido empujados juntos se colocan entonces desde la estación intermedia en una torre de producto ya parcialmente montada o en el palé de carga.

Puede ser ventajoso que se construyan cuatro torres de productos en el palé de carga y que cada uno de los collis más pequeños tenga aproximadamente la mitad o un cuarto de la superficie de los productos, de modo que se coloquen dos o cuatro collis por capa en el lugar de almacenamiento intermedio.

La estabilidad del palé de recogida se optimiza cuando los productos pesados se colocan en la parte inferior de la estructura de la torre.

Como se ha explicado al principio, la estructura del fondo y de los bordes del producto respectivo, por ejemplo de una bandeja, también se incluye en el cálculo del patrón de embalaje. Por ejemplo, en el caso de las bandejas para frutas y hortalizas, se prevén lengüetas de centrado que se introducen en los correspondientes huecos de centrado de la bandeja adyacente para posicionar las dos bandejas una respecto a la otra. Estos medios de centrado son diferentes para los distintos productos, lo que se tiene en cuenta en el generador de patrones de envasado, de modo que -si la secuencia de productos lo permite- los productos similares con dichos medios de centrado se disponen preferentemente en una o más torres de productos. Antes, estas bandejas tenían que apilarse a mano.

En un ejemplo de realización, se prevé que el palé de recogida esté provisto de un bloqueo de transporte después de la expulsión.

El proceso de recogida es muy rápido si hay al menos dos cabezales de agarre para formar las torres de productos. Al crear el patrón de embalaje, se tienen en cuenta preferentemente los siguientes parámetros: la altura del palé no debe superar los 2 m, el peso máximo del palé es, por ejemplo, de 1.200 kg, el patrón de embalaje se optimiza con respecto a la máxima estabilidad de la estructura de la torre (extremo superior nivelado del palé de recogida, ausencia de cavidades, posibilidad de bloquear las bandejas/collis, distribución simétrica del peso, etc.).

Además, se prefiere no distribuir los mismos artículos en varios palés de recogida y agrupar los artículos. En particular, se prefiere que los artículos idénticos se agrupen en una o más torres.

La seguridad de la recogida se mejora aún más si el generador de patrones de embalaje genera al menos una variante de configuración alternativa, de modo que se pueda seleccionar una variante de configuración alternativa de forma automática o manual si es necesario, por ejemplo, en caso de mal funcionamiento.

Cuando se generan varias variantes de acumulación, la priorización puede ser realizada por el preparador de pedidos o de forma automática.

Durante la preparación de pedidos -como se ha explicado con anterioridad- se presta especial atención a que la torre de productos ya montada esté centrada con respecto al producto que se va a depositar, de forma que se garantice un depósito exacto.

Las realizaciones preferidas de la invención se explican con más detalle a continuación con referencia a los dibujos esquemáticos. En ellos:

Figura 1 es una representación tridimensional de una realización de un sistema de carga operado por medio del procedimiento según la invención;

Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra cómo se genera un patrón de empaquetado mediante un generador de patrones de empaquetado; y

Figura 3 una representación detallada de un paso según el diagrama de flujo de la Figura 2, con el que se determina una variante de montaje estable.

Según la Figura 1, los productos 2 (collis) que se van a recoger mediante un sistema de carga 1, por ejemplo palitos de fruta y verdura, se suministran desde el almacén intermedio descrito al principio en cuatro pistas o cintas de alimentación 4a, 4b, 4c y 4d. En un plano por debajo de las pistas de alimentación 4 está prevista una cinta transportadora de palés 6, a través de la cual un palé de destino 8, que está separado por un almacén de palés 10, es llevada mediante una desviación de 90° a una posición de carga, que está marcada con el signo de referencia 8' en la representación según la Figura 1. En lugar de una cinta transportadora de palés, la alimentación también puede realizarse mediante una horquilla telescópica móvil.

En la posición de carga, el palé de destino 8' se encuentra debajo de un palé de carga divisible 12. La superficie base, es decir, la superficie a cargar de la placa de carga 12, es claramente mayor que la superficie base del palé 8'. Este palé de carga 12 es -como se explicará con más detalle a continuación- horizontalmente móvil o divisiblemente guiada dentro de una unidad de recogida 14. Dispone de un pórtico 15 sobre el que se disponen dos cabezales de agarre 16, 18, ajustables mediante accionamientos lineales, a través de una guía X, Y y/o Z. Los cabezales de agarre 16, 18 también pueden girar a lo largo de un eje de rotación C (véase la Figura 1) para alinearlos con el producto 2.

El hecho de que se utilicen dos cabezales de agarre 16, 18 en paralelo significa que pueden alcanzar todo el espacio de instalación de los palés, así como todas las posiciones de recogida de las pistas de alimentación 4 de forma independiente. En caso de solapamiento del espacio de instalación, uno de los cabezales de agarre 16, 18 se desplaza a la respectiva posición de espera para que el otro cabezal de agarre 16, 18 pueda alcanzar la posición de destino en el palé de carga 12. En caso de error, al menos un cabezal de agarre 16, 18 puede seguir paletizando con el pórtico del cabezal de agarre asignado a la mitad de la salida.

Gracias al total de ocho posiciones de recogida de collis distribuidas en cuatro pistas de alimentación paralelas 4, así como a las posiciones de almacenamiento intermedio previstas opcionalmente junto al pórtico 15 con los dos pórticos de agarre, que no se muestran, y a una altura de palé de pedido de, por ejemplo, 2000 mm, el sistema de carga puede diseñarse de forma muy compacta con un alto rendimiento de recogida. Las posiciones de los topes pueden ser abordadas a nivel del suelo y sin ayudas adicionales para el centrado. Estas posiciones de amortiguación se utilizan para apoyar la provisión de collis en secuencia para la construcción del palé de pedidos. Como se ha explicado al principio, los collis más pequeños, que tienen, por ejemplo, la mitad o la cuarta parte de la superficie de base de los productos/collis descritos con anterioridad, se colocan primero a una distancia entre sí y luego se empujan juntos por medio del cabezal de agarre, de modo que tienen la superficie de un producto más grande en esta disposición empujada. Esta capa empujada de collis más pequeños se coloca entonces sobre la pila de productos ya construida por medio del cabezal de agarre 16, 18, de modo que, correspondientemente, dos o cuatro collis más pequeños se posan sobre un producto/bandeja más grande.

Especialmente en el caso de las bandejas de fruta o verdura, es ventajoso que la pinza 16, 18 tenga también una placa de retención que sujete la verdura/fruta durante el proceso de apilado.

Los portales de agarre descritos con anterioridad están provistos de ejes lineales accionados por correa, de modo que se garantiza una muy buena precisión de repetición en el rango de /- 2 mm.

Como se indica en la Figura 1, arriba a la izquierda, cada cabezal de agarre 16, 18 tiene cuatro placas de agarre 20a, 20b, 20c, 20d, que están colocadas en ángulo recto entre sí y forman así un rectángulo aproximado (al menos en secciones) en la vista en planta. En función de la geometría de los productos 2, las placas de agarre 20 pueden separarse o acercarse en la dirección de la flecha (véase la Figura 1, arriba a la izquierda) para entrar en contacto lateral con la pared exterior del producto 2, por ejemplo, una caja de frutas/verduras. Este movimiento de desplazamiento se produce de tal manera que se puede aplicar una fuerza de sujeción suficiente por fuerza o fricción para mantener el producto 2 en cada caso.

En las representaciones tridimensionales según las Figuras 1 y 2, solo son visibles en cada caso dos de las placas de agarre, por ejemplo las placas de agarre 20b, 20c del cabezal de agarre 16. Tampoco se muestran los accionamientos para el ajuste de los palés de agarre 20.

Para controlar el sistema de carga 1 se dispone de una unidad de control 22 (con un generador de patrones de empaquetado 32 integrado), en la que se calcula un patrón de empaquetado predeterminado de acuerdo con un algoritmo de planificación para generar las órdenes de recogida, según el cual los productos 2 deben colocarse en el palé de carga 12 / palé de destino 8. En función de este patrón de embalaje, los cabezales de agarre 16, 18 se controlan para recoger los productos 2 en la secuencia predeterminada de las pistas de alimentación 4a, 4b, 4c y 4d y colocarlos en el palé de carga 12. En el proceso, los productos 2, por ejemplo las pilas de frutas y verduras, se apilan para formar torres 24 (pilas de productos). Este apilamiento se realiza por capas de tal manera que las torres de producto 24 "crecen" en paralelo, por así decirlo. Sin embargo, puede ocurrir que un producto más alto o varios productos se depositen al mismo tiempo en una torre de productos 24, de modo que la altura de la pila de productos de la multitud de pilas de productos puede variar en cierta medida.

Las pilas/torres de productos individuales en el palé de carga 12 están inicialmente separadas entre sí para proporcionar espacio para que las placas de agarre 20 de los cabezales de agarre 16, 18 entren en los espacios entre las pilas de productos. De esta manera, por ejemplo, se pueden depositar de una a ocho, preferiblemente cuatro, pilas/torres de productos 24 en el palé de carga 12. Como se ha mencionado, estas torres 24 están espaciadas a una distancia entre sí para proporcionar espacio para la entrada del cabezal de agarre 16, 18.

Como se ha explicado, una carrera del cabezal de agarre 16, 18 también puede retirar varios productos como pilas intermedias de las pistas de alimentación 4 y depositarlos en el palé de carga 12.

Como ya se ha explicado, en el caso de productos/collis más pequeños, se puede prever que se almacenen temporalmente en una estación intermedia, para empujarlos allí y depositarlos después en la respectiva torre 24 mediante el cabezal de agarre.

El sistema de carga también está equipado con un dispositivo de centrado 28. Este dispositivo de centrado 28 dispone de cinco paredes deslizantes 30a, 30b, 30c, 30d y 30e que, según la Figura 1, están dispuestas a lo largo de la circunferencia exterior del palé de carga 12 y -de forma similar a las placas de agarre 20- pueden moverse unas hacia otras para desplazar las pilas de productos/torres 24 sobre el palé de carga 12 de forma que las distancias se cierren y las torres 24 se apoyen unas contra otras. Es decir, a través de las paredes deslizantes 30 se produce una compactación y un centrado de las torres 24 de tal manera que la superficie de base ocupada por las torres 24 es igual o menor que la superficie de base del palé de destino 8'. Después de esta operación de centrado, las paredes de deslizamiento 30 permanecen en contacto con las torres 24, de modo que quedan fijadas en posición una respecto de la otra. A continuación, el palé de carga 12 se desplaza a lo largo de una guía en la dirección horizontal (en el plano de dibujo según la Figura 3) o se separa, con lo que las torres 24 permanecen inmóviles y pueden depositarse entonces en el palé de destino 8' separando las paredes deslizantes 30 y, si es necesario, con una pequeña carrera vertical (dirección Z).

Las paredes deslizantes 30a, 30b, 30c, 30d y 30e son ajustables de forma independiente entre sí, de modo que las torres 24 depositadas en el palé de carga 12 son empujadas juntas hasta el tamaño nominal del palé, incluyendo un voladizo de, por ejemplo, 25 mm, antes de ser transferidas al palé de destino 8 o a otra ayuda de carga. Las paredes deslizantes 30 se mueven, por ejemplo, mediante accionamientos asíncronos y un mecanismo de cremallera. Las paredes deslizantes 30c, 30d, 30e están diseñadas como una unidad que puede ser movida por medio de un accionamiento común. Las dos paredes deslizantes 30a, 30b, situadas en la parte trasera en la Figura 1, están montadas y accionadas de forma pivotante para que, en la posición mostrada, dejen libre el camino de transporte para la expulsión del palé de pedido terminado. Es decir, la pared deslizante del lado de salida está hecha en dos partes y puede abrirse para sacar el palé de destino cargado 8". Este giro se realiza, por ejemplo, mediante una disposición de articulación y un accionamiento de cremallera. Por consiguiente, el dispositivo de centrado 28 ilustrado tiene siete unidades de accionamiento (dos accionamientos giratorios, cinco accionamientos lineales), de modo que el empuje de las torres 24 puede tener lugar muy rápidamente y con alta precisión.

A continuación, el palé 8" recogido se descarga a través de un transportador de descarga 34. Durante este proceso, el palé 8" recogido puede estar provisto de un dispositivo de seguridad de transporte adecuado, por ejemplo, una correa o una película. Esta protección de transporte puede aplicarse dentro de la unidad de recogida 14 o también en una estación posterior. En la ilustración según las Figuras 1 y 2, el palé de destino cargado ("palé de recogida 8") solo se muestra en un estado de carga parcial. Como se ha explicado con anterioridad, la altura total del palé expulsada 8" puede ser de unos 2 m.

El algoritmo de planificación especifica cómo deben colocarse geométricamente los artículos por recoger (collis) de unas entregas determinadas en los palés para obtener un número óptimo de ubicaciones de palés que cumplan varios criterios de utilización del volumen, estabilidad, secuencia, etc.

Además, las órdenes de recogida de los palés deben tener en cuenta las posibilidades del robot de apilado utilizado. Esencialmente se construyen torres en formato "Europalé", luego se juntan las mercancías en formato europeo y se colocan en un Europalé.

Para el algoritmo de planificación, solo se conocen las entregas con artículos y el número de collis (una sola unidad para cada artículo). Es preferible que los lotes/MHD o la programación predictiva no jueguen ningún papel.

Las interfaces del algoritmo de planificación existen, por un lado, para un SGA (sistema de gestión de mercancías) y, por otro, para el control del robot de embalaje. Además, una interfaz gráfica de usuario representa la interfaz del operador.

El SGA también gestiona el desapilamiento de los palés completos de los artículos del surtido y distribuye estas cantidades como torres de colli tangibles en un almacén de área donde pueden depositarse y recuperarse mediante pinzas de pórtico.

Los siguientes datos constituyen la base de cualquier proceso de planificación:

Maestro de artículos:

El maestro de artículos puede actualizarse manualmente en el sistema de recogida, en lo sucesivo denominado "Sistema de rec.", o mediante una interfaz del SGA.

Los datos básicos esenciales son:

- Artículo N°

- Designación del artículo

- Grupo de artículos

Datos medibles (siempre relacionados con 1 colli):

- Longitud, anchura, altura [mm]

- Peso [kg]

- División de la superficie base para evaluar los puntos de apoyo (4,9,16)

Criterios de apilamiento:

- Tipo de colli (1, 2, 3) (abierto con, abierto sin barra, cerrado)

- Material del colli (1, 2, 3) (cartón, madera, plástico)

- Capacidad de apilamiento (qué tipos de colli pueden apilarse unos sobre otros)

- Capacidad de enclavamiento (los collis colocados uno encima del otro se enclavan o no)

Clases de artículos

Se forman como combinaciones de los criterios de apilamiento. Por ejemplo, se utilizan los siguientes rangos para determinar el área, la altura y el peso:

Superficie [m2]: 0 - 0,12; 0,13 - 0,24

Altura [m]: 0 - 0,16; 0,17 - 0,34

Peso [kg]: 0 - 8; 9 - 16; 17 - 25

Esto da como resultado 18 - 19 clases principales. La asignación de los artículos a las clases permite la evaluación con respecto a la calidad y el rendimiento.

Requisitos de embalaje

Aquí se gestionan los diferentes requisitos que debe cumplir el algoritmo de planificación:

- Requisito N°

- Descripción

- Prioridad actual

- Evaluación individual para la evaluación total de un palé

No deben establecerse libremente nuevos requisitos. Siempre deben incorporarse al algoritmo (esto se hace mediante un cambio de programa).

Entregas

Las entregas se transmiten en cualquier intervalo y en cualquier cantidad. El procesamiento real es cronometrado por el SGA proporcionando la siguiente información sobre los artículos de embalaje.

Información de la cabecera:

- N° de entrega

- Datos del cliente (opcional, solo para visualización)

- Estado de procesamiento

Posiciones:

- Número de posición

- Número de artículo

- Cantidad de collis

- Estado de procesamiento

El algoritmo de planificación crea entonces órdenes de recogida que se envían a través de la interfaz al sistema para su procesamiento. Una orden de recogida corresponde a una ubicación del palé, que está vinculada a la siguiente información.

Informaciones de cabecera

- Número de orden de rec.

- N° de entrega

- Estado de procesamiento

Posiciones:

- N° de posición de rec.

- Número de posición

- Número de artículo

- Cantidad

- Posición geométrica en el palé terminado

- Posición geométrica en el proceso de embalaje (si es necesario, paso intermedio en relación con el embalaje) - Estado de procesamiento

Las entregas y las órdenes de recogida planificadas pasan por diferentes estados (estado de tramitación) en función de los cuales, por ejemplo, se toman las siguientes decisiones en el proceso:

Entregas:

1. Entrega creada en el sistema de recogida

2. Recogida planificada

3. La planificación de recogida se transmite al SGA

4. Proceso de embalaje iniciado (inicio del primer contenedor)

5. Procesamiento completado

Posiciones de entrega:

1. creado

2. planificado

3. empaquetado

Recogida de pedidos:

1. generado, creado

2. embalaje empezado

3. embalaje abortado (error)

4. el embalaje continúa manualmente (después del error)

5. embalaje completado

Posiciones de rec.:

1. creado

2. cantidad proporcionada por el SGA (carril conocido)

3. cantidad reservada en preposición por robot (si procede)

4. cantidad depositada en la posición de embalaje

El sistema de rec. se comunica con un WMS (Warehouse Management System) o un MFC (Material Flow Controller). Estos se encargan del almacenamiento y la gestión de las entregas, las salidas, las giras.

El SGA gestiona el desapilamiento de los palés completos de los artículos del surtido y gestiona estas cantidades como torres de colli tangibles. El MFC coordina el transporte de la coli al sistema de recogida.

Se intercambian cinco tipos de datos, lo que ya determina la secuencia aproximada del proceso de recogida:

1. Datos sobre las entregas (posiciones) que deben convertirse en bahías de recogida.

2. las bahías de almacenamiento planificadas con sus componentes en el orden en que deben estar disponibles 3. Notificación de la puesta a disposición de los espacios de rec. directamente después: Reconocimiento cuando las cantidades son tomadas por el robot

4. Finalización del palé de rec.

5. Mensajes sobre situaciones de error, por ejemplo, si el colli proporcionado no se corresponde con las expectativas.

Los cabezales de agarre 16, 18 utilizados pueden agarrar palés con una superficie de 1/4 - 1/16 de un europalé (1200mm x 800mm) (altura de un palé hasta 70 cm, por ejemplo). Por lo tanto, las dimensiones de la superficie base de los colli son: 600x400, 300x400, 300x200.

Como se ha explicado al principio, los colli están provistos de cuatro pistas de alimentación 4a, 4b, 4c, 4d, agarradas por el cabezal de agarre 16, 18 y colocadas y acumuladas en la placa de carga 12 por encima del palé de destino 2 en forma de cuatro torres. El palé de carga 12 es más grande que el europalé. Las pinzas necesitan espacios para agarrar y soltar y pueden sumergirse a unos 50 cm de profundidad entre las torres de colli que se crean.

Una vez acumulado el contenido del palé de recogida, las 4 torres resultantes se empujan juntas hasta la dimensión del euro y la placa se extrae para que la mercancía se deposite en el palé.

Las dimensiones de los collis más pequeñas (1/8 y 1/16) requieren un paso intermedio en el que las collis se colocan en una placa adicional (palé de amortiguación) con más espacios intermedios y luego son empujadas por la propia pinza hasta la dimensión. La construcción resultante se ajusta a la estructura de la torre y se asienta sobre las torres ya existentes.

El propio robot o su control PLC no tienen inteligencia de nivel superior. Esto significa que recibe órdenes de transporte simples "tome una pila de colli de tamaño LxWxH de la vía B y colóquela en la posición xyz". Posteriormente, se informa de la finalización o de una situación de error. Otros trabajos son el uso de una hoja intermedia y el empuje de collis más pequeños sobre ella, o el empuje del palé final.

La función central es el algoritmo de planificación para generar las órdenes de recogida. Los principales pasos de este algoritmo de planificación se muestran en el diagrama de flujo de la Figura 2.

La base para el cálculo del patrón de embalaje es un conjunto de requisitos que deben cumplirse con mayor o menor prioridad. Los requisitos reciben una calificación, de modo que el resultado de la planificación es una calificación global de todos los requisitos, que debe maximizarse para cada palé, pero también en promedio para varios palés. Esta calificación es también la base para una evaluación del sistema.

La división en requisitos duros y blandos se realiza mediante la asignación de prioridades, en la que la prioridad más alta corresponde a un requisito que debe cumplirse (duro).

Se conocen los siguientes requisitos:

- Altura del palé de 2 m que, por un lado, no debe superarse, y por otro lado debe alcanzarse en la medida de lo posible (utilización de gran volumen).

- Peso máximo del palé de 1200 kg (europalé; 600 kg para medios palés)

- Máxima estabilidad de los palés de recogida (a ser posible, extremo superior del palé "uniforme", sin cavidades, etc., teniendo en cuenta la capacidad de enganche de los palés).

- Los artículos pesados y de gran formato en la parte inferior del palé, los artículos ligeros y pequeños en la parte superior.

- Por razones de seguridad en el transporte, el peso de todo el palé no debe distribuirse asimétricamente en el mismo.

- Si es posible, no distribuir los artículos en varios palés (excepciones si se perjudica la estabilidad o se supera el peso máximo)

- Si es posible, no separe demasiado los grupos de artículos debido a la secuencia de embalaje en las tiendas, que en principio es menos importante para el surtido de O&G.

- Los artículos se colocan de la forma más compacta y cerrada posible dentro del palé, la estabilidad del palé debe mantenerse el mayor tiempo posible durante el embalaje. En la medida de lo posible, no deben planificarse torres de un artículo demasiado altas.

- Si un artículo ocupa toda una eurocapa en el palé, el robot tendrá que apilarlo más (mejor: - Euro capa de doble altura o también Euro de 4 alturas).

- Hay que tener en cuenta la capacidad de carga de los artículos por los collis que llevan encima (capacidad de apilamiento).

- Consideración de los puntos de apoyo. La superficie de base de una colli se considera geométricamente en 4, 9 o 16 subáreas rectangulares. Se evalúa cómo muchas de las subáreas se apoyan firmemente en un colli empaquetado por debajo.

Estos requisitos se priorizan en consecuencia y se aplican a un nuevo caso de planificación.

Cada orden de recogida generada recibe un número secuencial único y la asignación a la entrega. Este número se utiliza para la comunicación con el SGA.

Las órdenes de recogida resultantes deben contener las cantidades individuales de artículos a apilar por el cabezal de agarre (un artículo puede dividirse en dos o más operaciones de agarre) en el orden de apilamiento.

Las coordenadas espaciales pertenecen a cada posición de embalaje:

- dónde es la posición dentro del palé

- dónde debe colocarse el artículo en el momento del embalaje

Este proceso da lugar a la llamada variante de montaje, que puede evaluarse mediante una representación gráfica espacial adecuada. Una variante de montaje de este tipo suele evaluarse automáticamente, como se muestra en el diagrama de flujo según la Figura 3, por ejemplo, mediante un proceso de embalaje exitoso sin perturbaciones. Otra posibilidad es la evaluación por parte de un operador en una pantalla.

Por supuesto, una variante de montaje puede reelaborarse manualmente antes del proceso de empaquetado propiamente dicho (véase la figura 3), por ejemplo, arrastrando los colli coloreados en la pantalla. Al posicionar el puntero del ratón, se muestra la información del artículo. Después de cada proceso de reposicionamiento manual, el sistema bloquea la pinza respectiva (función de rejilla) y se comprueban y aplican los criterios de estabilidad. Por supuesto, esta función automática también puede ser desactivada por el operario, de modo que también es posible una predefinición manual de una variante de acumulación.

El objetivo de este sistema es utilizar siempre las variantes de disposición calculadas y estables cuando se reconoce la posibilidad en la estructura del artículo especificada por el SGA. En el caso del surtido de O&G, esta estructura de artículos se clasifica como altamente repetitiva y, por lo tanto, la reutilización de una variante de diseño estable se clasifica como relativamente alta. También se pueden utilizar subáreas estables de una variante de montaje.

El recálculo solo tiene lugar si no se puede identificar y utilizar ninguna variante corporal disponible o partes de dicha variante. De este modo, se consigue una estabilidad de carga progresivamente mayor.

Durante el proceso de embalaje, también se muestra gráficamente el estado actual del palé. Si hay que interrumpir el proceso de empaquetado, el operario puede visualizar los pasos posteriores de forma individual o ver directamente el palé de destino terminado para poder completar el proceso manualmente si es necesario.

Otros elementos de la interfaz de usuario permiten conocer los siguientes datos:

- Entregas transmitidas (observación del estado de procesamiento)

- Órdenes de recogida generadas (estado de procesamiento, visualización gráfica)

- Datos maestros (artículos, requisitos de embalaje)

- Registro

- Estadísticas (evaluación de los resultados de la planificación, tiempos de ejecución de los procesos de embalaje) Un ordenador de funciones se encarga de la interfaz interna con el PLC del robot.

Cuando el SGA registra la provisión de una posición de embalaje, el robot se pone en marcha con el proceso de embalaje (véase la Figura 2) (para la primera posición, la provisión de un palé, equipo básico del sistema). Cuando el robot informa de la aceptación de la web, esto se comunica al SGA o al MFC para que la web esté disponible para la siguiente provisión.

Cuando el robot informa de la finalización, el estado de la posición de embalaje continúa y se busca la siguiente posición a procesar y se transfiere al robot. Después de la última posición de embalaje, el robot recibe la tarea de "empujar juntos y descargar".

Por lo tanto, la secuencia (véanse las Figuras 2 y 3) en el sistema global es la siguiente:

1. El SGA envía una o varias entregas al sistema de rec.:

2. El sistema de rec. calcula los almacenes necesarios para los artículos de la entrega con todos los artículos que deben recogerse (incluidos los datos geométricos del "lugar de embalaje") e informa de los artículos y las cantidades necesarias al SGA con detalles de la secuencia.

3. En un momento posterior, el SGA comienza a preparar las posiciones de embalaje para un almacén en las vías de puesta a disposición (sirviendo las cantidades parciales requeridas). Se envía un mensaje al sistema de rec. con cada cantidad parcial proporcionada. La secuencia de puesta en escena debe corresponder a la secuencia en el orden de recogida (la vía que se utilice en cada caso depende del operario). Siempre debe ser posible alcanzar al menos la siguiente posición de recogida requerida. Si se inicia una nueva orden de recogida, solo podrán seguir las posiciones de esta orden hasta que se complete.

4. El robot recibe las órdenes de recogida de las posiciones (trayectoria de la puesta en escena, tamaño de collis, coordenadas del objetivo) y las coloca en la posición correspondiente en el campo de recogida. (Si es necesario, con un paso intermedio "pequeño collis en hoja extra").

5. Después de fijar la última posición de recogida, se envía un último mensaje al robot para que lo empuje y lo desvíe. Además, se envía el mensaje final al SGA de que el palé puede ser transferido al almacén.

De acuerdo con la invención, las situaciones de error se tratan de la siguiente manera: El error más importante que se conoce sería la provisión incorrecta de una posición de recogida por parte del SGA (colli demasiado pequeño / demasiado grande, altura incorrecta). En este caso, se interrumpe el proceso de recogida, se empuja el palé iniciado junto con las posiciones ya acumuladas y se descarga. Las posiciones de recogida restantes se ordenan manualmente o se desvían a una estación de embalaje manual. El pedido de recogida y entrega debe completarse allí manualmente.

Otra situación de error podría darse si el SGA proporciona una posición que no pertenece a la orden de recogida actual. En este caso, el carril podría ser despejado por el robot a una papelera NIO manual y la disposición se reconoce negativamente. Esto significa que no es necesario cancelar el trabajo actual.

Todos los parámetros, condiciones, datos, condiciones de contorno, etc., descritos anteriormente, que se tienen en cuenta en el procesamiento de la orden de puesta en servicio, así como el cálculo/creación de variantes de puesta en marcha, pueden ser objeto de una reivindicación de patente independientemente unos de otros.

Se da a conocer un procedimiento para controlar la recogida de productos mezclados en un palé de destino, en el que los productos/collis se colocan en un palé de carga o similar y luego se transfieren al palé de destino.

Descripción de la Figura 2 (diagrama de flujo del generador de patrones de embalaje)

Descripción de la Figura 3 (búsqueda de una variante de montaje estable (parcial))

continuación

Lista de símbolos de referencia

1 Sistema de carga

2 Producto

4 Pista de alimentación

6 Cinta transportadora de palés

8 Palé de destino/palé de recogida de pedidos

10 Almacén de palés

12 Palé de carga

14 Unidad de recogida

15 Portal

16 Cabezal de agarre

18 Cabezal de agarre

20 Placa de agarre

22 Unidad de control

24 Torre

26 Brazo de soporte

28 Dispositivo de centrado

30 Pared deslizante

32 Generador de patrones de empaquetado

34 Transportador de descarga

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para el control de un recogida de productos mezclados (2) / collis en un palé de destino (8), que comprende los pasos de:

- generación de un patrón de embalaje mediante un generador de patrones de embalaje (32) en función de la orden de recogida,

- suministro de los productos (2) en las pistas de alimentación (4),

- retiro de los productos (2) de las pistas de alimentación (4) mediante un cabezal de agarre (16, 18) o similar, en una secuencia predeterminada según el patrón de embalaje,

- depositar los respectivos productos (2) en una pluralidad de torres de productos (24) sobre un palé de carga (12) mediante el cabezal de agarre (16, 18) o similar, en donde las torres (24) están dispuestas de forma aproximadamente paralela y separadas entre sí, en donde la superficie ocupada por las torres (24) en el palé de carga (12) es mayor que la superficie de carga de un palé de destino (8),

- empuje de las torres (24) hasta la dimensión del palé de destino (8) por medio de un dispositivo de centrado (28), - desplazamiento de palé de carga (12) a lo largo de una guía en dirección horizontal para transferir las torres de producto colapsadas (24) al palé de destino (8) y

- descarga del palé de recogida así creado a través de una transportador de descarga (34).

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde, cuando se genera un patrón de embalaje, el palé de recogida se visualiza en una pantalla y/o la estructura actual del palé de recogida se visualiza en la pantalla durante el proceso de recogida.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un preparador de pedidos puede cambiar manualmente la estructura de los palés de recogida y la entrada manual se almacena y se incluye en el cálculo del patrón de embalaje para pedidos de recogida similares.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde los collis más pequeños se depositan en una ubicación de amortiguación y se empujan juntos hasta una dimensión correspondiente a la dimensión de los productos (2) y se depositan los collis empujados juntos en la torre de productos (24) prevista.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en donde se construyen cuatro torres de productos (24) en el palé de carga (12) y cada colli presenta aproximadamente la mitad o un cuarto de la superficie de los productos (2), de modo que, en consecuencia, se depositan dos o cuatro collis por capa en el lugar de amortiguación.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde los productos pesados (2) se colocan en la parte inferior durante el montaje de la torre.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde se tienen en cuenta las zonas de apoyo de los productos (2) en la respectiva torre de productos (24) y las posibles narices de apilamiento/escotaduras de apilamiento existentes u otras estructuras de base/borde al calcular el patrón de empaquetamiento.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el palé de recogida está provista de un seguro para el transporte.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde se controlan al menos dos cabezales de agarre (16, 18) para construir las torres de producto (24).

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el patrón de embalaje incorpora al menos uno de los siguientes requisitos:

- altura máxima del palé, por ejemplo, 2 m,

- peso máximo del palé, por ejemplo, 1.200 kg,

- máxima estabilidad de la estructura de la torre, por ejemplo, extremo superior plano del palé de recogida, ausencia de cavidades, capacidad de enganche de los collis, distribución simétrica del peso, etc.,

- no distribuir los artículos en varios palés de recogida,

- si es posible, combinar grupos de artículos en un solo palé de recogida o en una sola pila de productos,

- si es posible, combinar artículos idénticos en una sola torre (24).

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende el paso de: calcular una variante de construcción alternativa y, si es necesario, seleccionar automática o manualmente la variante de construcción alternativa.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende la priorización de las variantes de construcción.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde, durante el montaje de las torres de producto (24), la respectiva torre de producto (24) está centrada con respecto a un producto (2)/colli que se va a depositar en ella.