JP7105766B2 - 仕分け支援方法、仕分けシステム、および平台機械工具 - Google Patents

仕分け支援方法、仕分けシステム、および平台機械工具 Download PDF

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Description

本発明は、平台機械工具によって製造される加工片の仕分け工程を支援するための方法に係り、特に仕分け工程を平台機械工具の制御に組み込むための方法に関する。本発明はさらに、平台機械工具および仕分けシステムに関する。
機械工具において部品、特にレーザ切断された材料または型打ちされた加工片、特にシート金属部品を仕分けするとき、オペレータは通常、各個々の切断された部品を、それぞれの部品の注文書の図面と視覚的に比較する。そのようなほぼ紙ベースの仕分けには、対応するさらなる処理を開始することができるように、特別に仕上げられた部品を個々に探し出し、それを正確な注文に割り当てることを必要とする。処理工程の後、切断または抜打ちされたシート金属部品は多くの場合、グループ単位でそれぞれの下流の製造段階に利用可能にされる。特に、多くの異なる部品形態が切断される場合、視覚的な比較は時間がかかり、エラーを起こしやすくなる。例えば、部品を認識し、その後、例えば、注文特有の加工片回収点ユニットへと仕分けする間、多種多様な部品が問題を引き起こす可能性がある。部品が不正確に配置される場合、後続の工程が悪影響を受ける可能性がある。
特許文献１は、シートが切断または型打ちされる加工片をマーキングする工程を開示している。この工程によってプロジェクタは、仕分け台上にある切断または型打ちされる加工片に種々の光学的マーキングを投影する。この手順は、加工片を表示しそのような切断または型打ちされる加工片のさらなる処理またはさらなる使用のための工程制御手順を提供することによってオペレータの加工片の仕分けを単純化するように意図されている。シート金属処理においてしばしばそうであるように、加工片が非常に小さい場合、マーキングを認識することが困難になる場合があり、それによって、オペレータもまた紙ベースで仕分けするようになってしまう。
物流の分野において、作業者を支援するための様々な手順が知られている。例えば、特許文献２は、商品を操作するための設備において作業者を援助するためのカメラによって援助される手順を開示しており、特許文献３は、作業環境を検出することによる自動工程制御のための手順を開示しており、特許文献４および特許文献５は、手作業のピッキング動作を視覚的に支援するための手順を開示している。デジタル支援ピッキング工程の一例として、ピックバイライトも知られている。
自動工程制御のための方法が、特許文献６から知られている。特に、工業生産において作業工程を支援するための産業用途のインテリジェントグローブ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｇｌｏｖｅ）も、例えば特許文献７および特許文献８から知られている。
欧州特許出願公開第１５２４０６３号明細書 国際公開第２０１４／０２８９５９号 欧州特許第１４８７６１６号明細書 欧州特許第２１６１２１９号明細書 独国特許出願公開第１０２０１４２１１３５３号明細書 独国特許出願公開第１０２１５８８５号明細書 独国特許出願公開第１０２０１５１１１５０６号明細書 独国特許出願公開第１０２０１１００２９５２号明細書
本開示の１つの態様は、加工片の関連付けを容易にすること、関連付けの際にエラーを低減すること、および／または、後続の工程が効率的に実行されることを可能にすることという目的に基づく。
これらの目的のうちの少なくとも１つは、請求項１に記載の仕分け動作を支援するための方法、および、請求項１６に記載の平台機械工具、ならびに、請求項２３に記載の仕分けシステムによって解決される。さらなる実施形態が、従属請求項において示されている。
一態様において、空間内でオペレータの手を位置決めするための位置特定システムを使用することによって、仕分け台上に配置され、平台機械工具、特にレーザ切断または型打ち平台機械工具を使用する処理計画によって製造されている加工片の仕分け動作においてオペレータを支援するための方法。方法は、
処理計画に従って生成される、仕分け台上の加工片の位置を含む位置データセットを提供するステップと、
位置特定システムによって、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置を検出するステップと、
オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置を、位置データセットの位置と比較するステップと、
オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置に関連付けられる少なくとも１つの加工片を識別するステップと、
オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置に関連付けられる少なくとも１つの加工片に関する情報を含む仕分け信号を出力するステップと、
を含む。
例えば、手の位置は、その位置に配置されている少なくとも１つの仕分け支援ユニットを用いて、または、オペレータもしくはオペレータの手の画像検出によって決定される。例えば、オペレータは、手の近くに仕分け支援ユニットを担持することができる。位置特定システムは、特に、仕分け支援ユニット内に設けられた能動的および／または受動的送信機によって、空間内の仕分け支援ユニットの位置を決定することができる。代替的にまたは付加的に、位置特定システムは、例えば、１つまたは複数のカメラを含み、画像検出および画像処理によって空間内の手の位置を決定することができる。これによって、手の位置の位置特定が、担持されている仕分け支援ユニットとは無関係に決定されることが可能である。
別の態様において、平台機械工具、特にレーザ切断または型打ち平台機械工具は、処理ユニット、特にレーザ切断処理ユニットまたは型打ち処理ユニットと、処理画像データセットに従って空間的に互いに隣接して配置される加工片を生成するように処理ユニットを制御するための、処理計画が記憶されている、制御ユニットと、製造後に仕分けするために、配置されている加工片を提供するための仕分け台と、位置特定システム、および、特に、オペレータの手付近に担持されている少なくとも１つの仕分け支援ユニットであって、結果、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置を位置特定システムを用いて決定することができる、位置特定システム、および、特に、オペレータの手付近に担持されている少なくとも１つの仕分け支援ユニットと、を含み、制御ユニットは、上述した方法を実施するように適合されている。
さらなる態様において、仕分けシステムは、上記および以下に記載されている平台機械工具と、データ技術によって平台機械工具に接続されているより上位の仕分け制御ユニットとを含む。
いくつかの実施形態において、仕分け動作を支援するための方法は、以下のステップのうちの１つまたは複数を含むことができる。
オペレータの手に、特に仕分け支援ユニットに最も近い加工片を、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片として識別することができ、または、オペレータの手に、特に仕分け支援ユニットに最も近い複数の加工片を、オペレータの手の位置と関連付けられる加工片として識別することができる。特に、オペレータの手の移動の方向において最も近い加工片を、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片として識別することができる。
仕分け信号に基づいて、加工片特有の情報として、例えば、オペレータの手の位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片に関する、顧客データ、後続の処理段階に関する情報、さらなる同一の部品の数、割り当てられる加工片回収点または注文番号を含む、位置文脈機密情報を提供することができる。
位置文脈機密情報は、オペレータの手の位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片に投影することができる。任意選択的に、優先的に仕分けされるべき加工片を光学的にマークすることができ、または、オペレータの手の位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片に関する情報、特に、位置文脈機密情報を、テキストとして加工片（複数可）上に光学的に重ね合わせることができる。加えてまたは代替的に、これは、仕分け支援特有の表示ユニット、特に加工片回収点特有の表示ユニット、オペレータのデータグラス、もしくは監視モニタに表示することができ、および／または、点滅信号として出力することができる。
除去動作を検出することができる。特に、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの移動軌道を決定することによって、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置データを評価し、移動軌道の一区画における除去運動を検出することによって、および／または、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの移動軌道によるジェスチャ運動を検出することによって、除去動作を検出することができる。したがって、除去されている加工片について、除去されている加工片のために与えられる、加工片回収点ユニットにおける除去されている加工片のシステム支援配置のための配置信号を出力することができる。
オペレータによって実施される、除去されている加工片の配置動作を検出することができる。特に、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの移動軌道を決定することによって、加工片の除去後、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置データを評価し、移動軌道の一区画における配置運動を検出することによって、および／または、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの移動軌道によるジェスチャ運動を検出することによって、配置動作を検出することができる。
さらに、ジェスチャおよび行程の関連付けを与えることができ、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置データを評価することによって、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの移動軌道を決定することができる。したがって、移動軌道の一区画におけるジェスチャを決定することができ、除去動作のブッキングまたは配置動作のブッキングのような、ジェスチャに割り当てられている工程を決定することができる。
いくつかの実施形態において、仕分け工程を支援するための方法は、
オペレータが除去されている加工片を後続の処理ステップに割り当てるのを支援するために、特に、除去されている加工片を加工片回収点ユニットに配置するために、仕分け信号に応じて配置信号を出力するステップと、
オペレータによって実行される、除去されている加工片の配置動作を監視するステップであって、配置動作の監視は、例えば、特定の加工片回収点の重量監視、および／または、除去されている加工片もしくは移動を引き起こす物体の移動軌道もしくは移動軌道の一部分の監視を含む、監視するステップと、
配置動作が、仕分け信号と関連付けられる配置動作に対応するときに、仕分け動作完了信号を出力し、任意選択的に、除去されている加工片の配置に関連する加工片回収点に特有の表示を更新するステップと、
配置動作が、仕分け信号と関連付けられる配置動作と異なるときに、エラー信号を出力し、任意選択的に、仕分け信号に割り当てられる配置動作に関係する情報を表示するステップと、
廃棄物回収点において少なくとも１つの除去されている加工片のオペレータの配置動作を監視し、少なくとも１つの除去されている加工片を廃棄片として割り当て、任意選択的に、廃棄片を欠品リストに入れるステップと、
製造制御システムに補完製造信号を出力するステップと、
除去されている加工片の製造パラメータを、後続の処理計画と比較し、製造パラメータが後続の処理計画に対応し、かつ、除去されている加工片が利用可能である場合、廃棄加工片に対する差し替え加工片を生成する製造段階によって後続の処理計画を補完するステップと、
のうちの１つまたは複数を含むことができる。
個々の方法ステップは、生成される仕分け信号が、オペレータの手の位置の検出後、０．５秒未満内で、特に０．２秒未満内で、特に０．１秒未満内で生成されるような処理時間によって迅速に、特に部分的に並列に処理することができる。概して、仕分け信号は、例えば、いくつかの加工片が識別され又は除去される場合に、各々が識別された又は除去された加工片に割り当てられる部分信号を含むことができる。加えて、信号は概して、オペレータのデータグラスおよび／もしくは制御システムの監視モニタ上の情報としてならびに／または点滅信号として出力することができる。
さらに、平台機械工具は、任意選択的に、可動加工片回収点ユニット、および／または廃棄物回収点を含むことができる。加えてまたは代替的に、平台機械工具は、配置動作を監視し、特に、それぞれのセンサによって仕分け台に対して、特定の加工片回収点ユニットの重量を監視するためのシステム、ならびに／または、可視および／もしくは赤外線波長範囲内の画像信号を光学的に検出し、ならびに／または、超音波画像信号を音波に基づいて検出するための検出ユニットを含むことができる。
仕分け支援ユニットは、その位置が位置特定システムによって検出される能動的送信機および／または受動的送信機を有することができる。さらに、仕分け支援ユニット特有の表示ユニットを仕分け支援ユニットに割り当てることができ、その上に、仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片に関する情報が表示される。
加工片回収点ユニットはまた、処理計画内で機械工具によって生成される加工片の配置領域と、配置されている加工片に関する、機械工具の制御ユニットからの情報を受信し、その情報をオペレータに出力するように適合されている表示ユニットとをも含むことができる。表示ユニットはまた、貯蔵されている加工片の数、後続の処理ステップ、および基礎となる注文に関する情報を受信および出力することもできる。例えば、表示ユニットは、電子インクディスプレイなど、配置領域に取り付けられている現実の表示ユニット、および／または、例えば、タブレット上に表示されるユーザインターフェースの一部分としてなど、制御ディスプレイの一部分として、すなわち、たとえばデジタルエミュレートされた、表示ユニットである。
特に、本発明者らは、本明細書において開示されている概念および本明細書において記載されている装置におけるそれらの概念の適用が、加工片の様々な材料および／または表面特性に適しており、これを仕分けする際に利点をもたらすことができると認識するに至った。これらの加工片は、例えば、板金、ガラス、半導体基板構造、プリント回路基板構造およびプラスチック部品を含み、それによって、材料自体、特にそれらの表面特性が、光を透過するか、または、少なくとも部分的に反射することができる。特に、そのような加工片では、例えば、より大きい加工片についてでさえ、投影されるマーキングを十分に認識できないことが多く、それゆえ、オペレータもまた紙ベースで仕分けするようになってしまう可能性があることが認められていた。対照的に、本明細書において開示されている概念は、特にそのような加工片について、仕分けの効率を増大させることができる。
さらに、本明細書において開示されている概念および本明細書において記載されている装置におけるそれらの概念の適用は、オペレータにとって、部品を仕分けする所定の制御手順に束縛されないという追加の利点を有し得ることが示されている。例えば、本明細書において開示されている概念を使用して、および、使用せずに、仕分けを行うときの異なるオペレータによる実験は、驚くべきことに、オペレータが仕分けの順序に関して自身の計画に従うことができ、かつ、外部の仕様に縛られない場合、仕分けは通常、より高速であり、より効率的であることが示されている。これは、とりわけ、平台機械工具を用いて製造される加工片を仕分けする特定の状況に起因し得る。このように製造される加工片は、例えば、残留格子の形態で形成される切り屑とともに、仕分け台に到来する。分離工程に起因して、加工片は多くの場合、残留接合部（いわゆるマイクロ接合部）によって切り屑（残留格子）に接続されたままである可能性がある。仕分けするとき、オペレータは最初に、加工片を残りの格子から分離し、その後、それらの加工片を加工片特有のトレーへと仕分けする。個々の加工片がもはや仕分け台上に堅固に配置されていないか、または、残りの格子に接続されたままであり、したがって残りの格子内ですでに傾いて懸垂されている場合、オペレータが最初にそれらを仕分けし出すことが有利であり得る。この手順は、特に、耐屈曲性加工片に当てはまり、それによって、本明細書において開示されている概念および本明細書において記載されている装置におけるそれらの概念の適用はまた、耐屈曲性加工片の仕分けにも特に適し得る。耐屈曲性加工片は、例えば、板金、ガラス、またはプラスチックから作成することができる。さらに、半導体基板またはプリント回路基板から切り出される（または抜打ちされる）部品は、耐屈曲性であることが多い。
概して、平台機械工具は、レーザによってのみ切断するか、または、型打ちによってのみ切断するレーザ切断または型打ち平台機械工具であり得る。さらに、平台機械工具は、両方の分離工程を実施する組み合わせ機械であり得る。バリ取り、曲げ、折り曲げ、溶接、穿孔、ねじ切りなどのような、さらなる処理ステップも、平台機械工具上で実行され得る。
さらに、本明細書において開示されている概念および本明細書において記載されている装置におけるそれらの概念の適用は、可能な場合に支援情報をリアルタイムで提供するように適合される。その時間的系列がオペレータの手作業の手順の流れおよび速度によって決定される仕分け工程は（例えば、仕分け信号を待つことによって）減速されるべきではないため、適時の提供は不可欠である。少なくとも、実施された活動に関するフィードバック（例えば、回収点に対する関連付けが正確かまたは不正確か）は即時に与えられるべきである。したがって、例えば、リアルタイムでの様々な仕分け動作の予約の正確な実行は、インテリジェント工場内で本明細書において開示されている概念を実施するためには不可欠である。即時の検出のためだけに、システムは、合理的な示唆を作成することができ、それらの示唆をオペレータにとってアクセス可能にすることができる。この目的のために、提案されている仕分け支援は、位置比較、および製造制御システム（製造実行システム：ＭＥＳ）における入力のような重要なステップを自動的に、例えば、バックグラウンドで実行する。製造制御システムは、少なくとも部分的に自動化された製造を監視および実行するための多層管理システムの一部分である。これはリアルタイムで、例えば、製造、特に個々の製造段階の実行、管理および制御にリンクされる。概して、構成要素およびシステム構造は、個々の方法ステップが短い処理時間で、特に部分的に並列に処理されるように構成される。好ましくは、仕分け信号は、例えば、オペレータの手が検出された後、０．５秒未満内で、特に０．２秒未満内で、特に０．１秒未満内で、移動の間に生成される。
いくつかの実施形態において、例えば、切断された部品をピックアップするとき、いずれのクレート（加工片回収点ユニットの一例として）内に部品が配置されることになるかがオペレータに表示される。特に、表示は光学的であり得る。しかしながら、例えば、音響表示または光学的表示に対する音響支援を有することも考えられる。それによって、配置が実施されると直ちに、部品の特定の所属が、より上位のシステムに自動的に入力され得る。例えば、廃棄または機械機能不全に起因して部品が欠けている場合、ＭＥＳへのインターフェースを介して追加の製造を直接的に開始することができる。
いくつかの実施形態において、機械工具システムは、プロジェクタおよび／または１つもしくは複数のカメラを含む。これらは、例えば、平台または型打ちレーザ切断機械の仕分け台に画像情報を投影し、または、当該仕分け台から画像情報を検出することができる。それらは、例えば、機械ハウジング上に永続的に設置することができる。プロジェクタ／カメラを板金表面／仕分け台に対して較正した後、これによって追加の情報を出力または検出することができる。例えば、１つまたは複数のカメラの画像から手の位置を計算することができる。
仕分け工程を支援するための方法に組み込まれるプロジェクタは、仕分け台の部分領域上に位置特有のアドオン情報を出力することを可能にする。例えば、アドオン情報は、仕分けオペレータの手の領域内の加工片に投影され、この情報は、オペレータにとって、この時点において好ましいまたは特に関心のある加工片の識別およびピックアップを単純化する。
したがって、仕分け工程を支援するための方法に組み込まれているカメラは、例えば、画像処理によって、例えば、その形状および／または仕分け台上の位置に基づいて、オペレータが把持する部品を識別することをさらに可能にする。画像処理アルゴリズムは、特に、注文情報にアクセスすることができ、したがって、部品の識別が単純化される。
さらに、例えば、ＱＲコードまたは材料番号（ｍａｔｅｒｉａｌ ｎｕｍｂｅｒ）を、処理中にレーザまたはマーキングレーザを用いて刻印することができる。カメラを用いることによって、このコーディングを読み取り、その後、識別および仕分けの支援に使用することができる。
代替形態として、または、補完形態として、オペレータは、部品認識のための補助画像情報を提供することができ、実際に知覚される環境の画像に加えて、ＱＲコードまたは材料番号のようなさらなる情報を視野内に表示するデータグラスを使用することができる。
位置評価から得られる情報を注文情報と比較することによって、仕分けシステムのより上位の仕分け制御ユニットは、加工片認識を支援し、例えば、意図されている配置を識別することができる。例えば、トレーがモニタ上またはデータグラス上でオペレータに対して視覚的にマーキングされ、オペレータは、部品が正確に配置されているか否かのフィードバックを受け取る。
検出された除去加工片と処理計画の（例えば、切断プログラムの）切断指示との比較によって、製造される加工片が作業領域から除去されていることを認識することができる。ＭＥＳへのインターフェースを介して、次にいずれの処理ステーションにこの加工片が輸送されるべきかを決定することもできる。たとえばユーロパレットまたは輸送クレートなどのパレットのような、荷物キャリアとしても参照される、加工片回収点ユニットにおける光学信号は、いずれのユニットに部品が配置されるべきかが示されるように制御することができる。光学信号は、特定の表示、特定のＬＥＤの作動、または荷物キャリアへの情報の投影を含む。
荷物キャリアを置いている手の動きを監視することで、正確な配置をさらに検出およびチェックすることができる。ＭＥＳへのフィードバックによって、例えば、廃棄物回収点に配置された廃棄部品に対して、補完的な事後製造を、次の可能な時点において自動的に開始することができる。
概して、本明細書において開示されている概念は、工程信頼性の増大、スループットタイムの最適化、および、したがって、製造のコスト最適化を可能にすることができる。特に、本明細書において開示されている概念は、必要とされる数の部品の製造から後続の工程のために正確である配置までの、一定程度までの考慮可能な工程内の時間の節約をもたらし、関連付けにおけるエラーを回避し、例えば、加工片の自動予約によって、直感的なワークフローを可能にすることができる。複数の注文を、１つのシート内（例えば、切断されることになる板金内）で確実に処理することができ、それぞれの後続の工程のために、切断された部品を複数の注文にまたがって分離することが可能になる。本明細書に開示されている１つのシート上で実行される複数の注文の方法によって支援される仕分け方は、すべてのオープンな注文を自動的（循環的）に、新たに共通した入れ子構造にすることが可能である。
したがって、部品除去の柔軟な処理およびペーパーレス工程フロー（付随して作業準備の時間が節約される）、レーザ切断機または型打ち機の半自動製造工程への組み込みを、より効率的にすることができる。加えて、エラー防止および自動的で正確な予約が、板金製造のデータに基づくリアルタイムの制御のための基礎を構築することができる。したがって、小さいバッチサイズの製造に使用される機械も、インダストリー４．０の枠組みの中で、ＭＥＳによって制御される板金製造に組み込むことができる。
さらに、オペレータの邪魔になる、スキャナまたはタブレットのような携帯型手持ち式装置の使用を省略することができる。
本明細書において開示されている概念を使用して、インテリジェント工場の製造工程および特にその間接工程をより効率的にすることができる。これは、加工片に割り当てられている加工片回収点ユニットを表示すること、または、誤って仕分けされた加工片および後続の処理段階に関する情報を提供することのような、仕分け工程の間にオペレータに信号を出力することによる、上記で説明した利点を含む。しかしながら、これらの概念はまた、後続の処理段階への輸送のような工程ともリンクすることができ、それによって、工程は、注文のステータス、および、例えば、すでに関連付けられている加工片の数に関するリアルタイム情報を利用することができる。さらなる位置特定装置とともに、加工片回収点ユニットの現在位置を、例えば、ＭＥＳに通信し、これを制御ステーションにおいて表示するか、または、例えば、現在位置を、点滅または音響信号によって現場で通信することも可能である。
本明細書において開示されている概念の利点は、重要な情報にアクセス可能にすること（特にオペレータの現場において直接的に）を含み、ペーパーレス製造の実現ならびに時間の相当の低減、したがって、機械工具のより高い可用性および生産性に寄与する。さらに、作業の安全のためにグローブはオペレータによってすでに装着されており、適切な仕分け支援ユニットを容易に装備することができるため、これらの概念は実施しやすい。さらに、本明細書において開示されている概念は、仕分け中に荷物キャリア（加工片回収点ユニット）へと部品情報を自動的に転送すること、すなわち、機械工具から加工片回収点ユニットへと転送されることによって、情報連鎖が維持されることを可能にする。これは、製造における透明性を増大させ、工場内で部品を迅速かつ容易に位置特定することを可能にする。部品情報のデータ転送は一般的に、工程信頼性を向上させる。貯蔵区画および荷物キャリアに関する対応する情報の送達はまた、例えば、後続の処理工程など、後続の機械のプログラミングを容易にすることもできる。
本明細書において、従来技術の諸態様を少なくとも部分的に改善することを可能にする概念が開示される。特に、追加の特徴およびそれらの有用性が、図面に基づく以下の実施形態の説明からもたらされる。
レーザ切断または型打ち平台機械工具を有するインテリジェント工場の一部分の概略空間図。 仕分け台上の加工片の例示的な配置の概略空間図。 加工片の位置データセットおよび識別情報の例示的な概略図。 除去されている加工片の配置手順の例示的な監視の概略空間図。 仕分け工程の支援における例示的な工程フローを例示するための流れ図。
本明細書において記載されている態様は部分的に、レーザ切断（または型打ち）平台機械工具について、製造されている切断材料が配置される仕分け台に対する手の位置の検出と組み合わせて、手動の仕分け工程を支援し、さらなる処理手順に適した情報を得るために使用することができる精密な切断計画（型打ち計画）が与えられるという認識に基づいている。それによって、手の近くに担持されている仕分け支援装置によって、手の位置を検出することが提案され、仕分け支援装置は、位置検出のためのセンサを含む。
屋内位置特定および制御ユニットに対するインターフェースによって平台システムを拡張することによって、加工片回収点ユニットの位置を決定し、および／または、オペレータの手の動きを記録することができる。そのような位置特定は、例えば、４つ以上のいわゆる「アンカ」および１つまたは複数の「タグ」からなる超広帯域システムを介して行うことができる。アンカは、受信手段としての役割を果たし、作業領域の周りに静止して位置決めすることができる。タグは、オペレータの手、および、任意選択的に、すべての加工片回収点ユニットに取り付けることができ、タグはそれらの位置を検出する役割を果たすことができる。他の屋内位置特定システムは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉ、赤外線およびＲＦＩＤを含む。
このタイプの近距離位置特定はまた、例えば、手の（特に、位置特定システムと対話するインテリジェントグローブの）位置が、例えば加工片回収点ユニットから位置特定されるときに、例えば仕分けに使用することもできる。オペレータの「手」が残留格子から構成要素を除去した場合、ＭＥＳ内の構成要素の位置が残留格子から手へとブッキングされる。手が加工片回収点ユニット付近で（例えば、加工片回収点ユニットの位置特定システム付近で）動く場合、ＭＥＳは、この部品が、関連付けられる加工片回収点ユニットに配置されているとブッキングする。他方、位置特定システムは、加工片を有する手が加工片回収点ユニットに近づいたことを検出することができる。他方、より上位のシステム（例えば、ＭＥＳ）が、加工片回収点ユニットと手の位置とをリンクさせることができる。
したがって、本明細書において開示されている概念は、切断材料を仕分けするときの、オペレータの位置センサの位置検出のための位置特定システムに基づく。この実施態様は、例えば、オペレータによって装着されるデータグローブ、または、指輪（ｒｉｎｇ）、リストバンド、腕時計（スマートウォッチ）、もしくは指ぬき（共通してウェアラブルとしても参照される）のようなオペレータによって担持される別の媒体によって行うことができる。
永続的に設置されるカメラに加えて、画像データはまた、オペレータによって装着される補完的または代替的なデータグラスによって取得することもできる。例えば、画像処理を使用してグラスに組み込まれているカメラによって空間内で手を追跡するために、データグラスを使用することができる。
そのような位置センサは、１つまたは複数の送信機、および、可能性として、センサを有する。データグローブは、例えば、手首または指にそのようなセンサを含む。位置センサは、環境における位置文脈機密情報を仕分け工程に組み込むことを可能にして、例えば、関連付けられる情報を、例えば、グローブ上のディスプレイ上に、または一般的に仕分け装置の見える領域内に選択的に出力する。
さらに、本明細書において記載されている概念は、システムがジェスチャによって制御されることを可能にする。例えば、手を下げるまたは指差すなどのジェスチャの特定の動きによって、把持工程が検出され得るか、または、同時に生じ得る。ジェスチャ制御に対して代替的にまたはそれに加えて、足踏みスイッチなどへの接続が可能である。音声制御または指／手／腕上のスイッチセンサも考えられる。
オペレータに取り付けられている送信機を介して、位置特定システムは、オペレータによる仕分け工程の位置を検出し、この位置を、部品の既知の位置によって評価することができる。したがって、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片を識別することができ、オペレータの手の、特に仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる加工片に関する情報を、その後、対応して生成される仕分け信号を介して出力することができる。これによって、例えば、除去されている加工片をデータグローブによって割り当て、位置特定フィールド内の送信機の位置に基づいて、環境における位置文脈機密情報を表示することが可能になる。可能性として運動検出によって、特にジェスチャ検出によって補完される割り当ては、除去されている加工片が、除去点においてブッキングされ、配置点に割り当ておよびブッキングされることを可能にする。
本明細書において記載されている概念は、特に、いわゆるシート（所定の厚さおよび所定のサイズの開始シート）から後続の処理段階のための加工片を製造するために型打ちまたはレーザ切断を使用する平板金属設備に関する。特に、加工片は、レーザ技術を使用した非常に柔軟な板金処理を用いて、平台機械のための平坦な形状など、自由に選択可能な形状に変換することができる。その後、後続の曲げおよび溶接工程が、立体的な製品を生成する。そのようなレーザ切断または型打ち平台機械工具によって、処理計画（例えば、切断計画）は、機械制御における入力パラメータとして記憶される。処理計画は、製造されている加工片の仕分け台に対する正確な位置を含む。
仕分け台上での処理計画によって生成される加工片の位置を含む、位置データセットを提供するとき、元の（切断）処理計画に加えて、処理手順中に得られる追加の情報を使用することもできる。情報は、例えば、（切断）処理計画を未加工シートの実際の位置に適合させるための座標変換、または、（切断）処理後に実施される変位を含む。そのような情報は、例えば、（切断）処理計画にリンクされている制御ユニットに記憶され、必要に応じて、ＭＥＳにも通信される。
バッチサイズの縮小、すなわち、短い時間窓の中で、少量の、さらには個別化された製品を製造することが可能である必要性が、型打ちまたはレーザ切断の現在の課題であり、これらの課題は、板金製造企業における製造工程の自動化に特に影響を及ぼす。本明細書において記載されている概念は、特により小さいバッチサイズについて、ＩＴ支援工程を協調させ、統合し、これらを個々の機械に割り当て、製造計画の適合的な作成において一定の役割を果たすことができる。
目標は、いわゆるインテリジェント工場（「スマート工場」）において多種多様な製品の高い需要を満たすことである。本発明者らは、製造工程のより効率的な設計が、間接工程、すなわち、分離工程の前後に行われるステップにあることを認識するに至った。例えば、廃棄加工片のより効率的でエラーのない仕分けおよび補償を可能にすることによって、すべての製造工程にわたる注文のスループットタイムを短縮することができ、インテリジェント工場のより効率的な利用を達成することができる。
間接工程が相互にリンクされるトランスペアレントな製造計画は、製造工程の全体を見渡すことを可能にし、それらの最適化を可能にする。オペレータは、特にバッチサイズの小さい注文について、自身の監督によって材料の流れを制御する工程管理者になる。
図１は、一例として示されているレーザ切断または型打ち平台機械３のような自己適合製造リソースと、関連付けられるＭＥＳ５とを備える、インテリジェント工場１（「スマート工場」）の概観を示す。通常、いくつかのそのような平台機械設備および後処理ステーションがインテリジェント工場１を形成する。ネットワーク７を介して、仮想および物理製造要素および製造ステップ、特に加工片９に関する情報（必要な数、形状、材質、種類．．．）が、ともにＭＥＳ５内に入来する。ＰＣ、コンピューティングノードまたは同様の適切なハードウェアのような制御ユニット８が、たとえば平台機械３およびそれに割り当てられる他の構成要素などを制御するために使用される。制御ユニット８は特に、インテリジェント工場１のリアルタイム運用中にオペレータ１１による加工片９の加工片回収点ユニット１３への仕分けを支援するように構成されている。基礎となるコンピューティングシステムは、例えば、データ入力および制御出力を有するマイクロプロセッサ回路を有するデジタルプロセッサシステムを含み、プロセッサシステムは、コンピュータ可読媒体上に記憶されているコンピュータ可読命令に従って操作される。一般的に、制御ユニット８は、リアルタイム支援のための高いコンピューティング能力、および、プログラム命令を記憶するための長期（不揮発性）メモリ、ならびに、オペレータを支援するための取り込まれたデータおよびメモリの評価結果を記憶するための非常に高速な短期（揮発性）メモリを含む。
オペレータ１１は、平台機械３によって出力されるシート１７から取られる加工片９を、加工片回収点ユニット１３へと仕分けする。後述する仕分け支援ユニットを使用して、次に除去されるべき加工片に関する除去決定およびそれぞれの加工片回収点ユニットにおける後続する配置動作が、それによって支援される。
例えば、オペレータが、いずれの加工片を除去すべきかに関する決定を行っている間、オペレータの手に近く、したがってオペレータが把持している範囲内にある加工片に関する情報を表示することができる。さらに、加工片９が除去された後、関連付けられる加工片回収点ユニット１３のディスプレイ１９は、例えば、加工片９がこのユニット内に保管されるべきであることを示すことができる。ディスプレイ１９はまた、例えば、配置されている加工片９の数、依然として欠けている数、または、エラーが検出されたか否かなどの、ステータス（一般的な加工片情報）を示すこともできる。
このようにして、「権限強化オペレータ（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｏｐｅｒａｔｏｒ）」として包括的な情報をできるだけリアルタイムで与えられるオペレータ１１は、システムを制御し、効率的に製造を設計し監視することができる。熟練した意思決定者として、オペレータ１１は、製造ネットワークのすべての関連する工程において、最終的な意思決定者の役割を保持する。したがって、オペレータは、仕分け工程を支援するための方法のような、ＩＴベースの援助システムによって支援されて、局面的かつ文脈的に目標に影響を及ぼすことができる。
製造計画に関して、平台機械３は、他の構成要素と接触して配置され、順序制御、特にＭＥＳ５とインテリジェントに相互リンクされる「ソーシャル機械」である。したがって、例えば、平台機械は、独立して、および、状況に応じて、切断工程における可能性のある逸脱に反応され得る。
従来の製造において、オペレータは繰り返し、注文に関係する書類を拾い上げ、手動で注文を開始し、部品を仕分けし、これらを作業進捗報告書に関連付け、計画を設定することになる。これは、機械が長期間にわたって静止したままになることが多いことを意味する。
それとは対照的に、インテリジェント工場１における相互リンクされた製造は、その間接工程を最適化し、実行される製造工程の見通しを提供する。オペレータ１１は、材料の流れを追跡および制御する工程管理者になる。
例示的な仕分け装置３８として、図１は、キャリッジ３９および仕分け台２１の上で可動なブリッジ４０をさらに示す。仕分け装置３８の各々の上には、１つまたは複数の加工片回収点ユニット１３がある。各加工片回収点ユニット１３には、ディスプレイ１９および信号出力装置４７を有する表示ユニット４３がある。光学表示に対して代替的にまたはそれに加えて、音響および触覚信号が可能である。さらに、例えば、より大きい加工片の配置位置の近くに配置することができる組み合わせ信号／表示ユニット４４を使用することができる。
概して、例えば、切断部品などの部品のピックアップおよび仕分けは時間がかかり、エラーが起こりやすく、この複雑な形態（１つのブランクからの複数の注文）における大きな問題である。本明細書において提案されている概念によって、例えば、バッチあたりの少ない量についての製造注文を、入れ子状の部品のために効率的に仕分けすることができる。
下記により詳細に説明するように、平台機械３によって出力されたシート１７からいずれの加工片９が除去されたかを支援するために提供されたオペレータ１１の手の自動位置特定にもとづいて監視が可能とされる。インテリジェントな相互リンクされた加工片回収点ユニット１３のうちの１つにおいて、その後、ディスプレイ１９がサインを与え、オペレータ１１に、例えば、ＭＥＳ５によって割り当てられる仕分け位置を示すことができる。手を位置特定することによって、配置動作がＭＥＳ５において予約されることも可能にすることができる。加えて、インテリジェントクレートとして設計されている加工片回収点ユニットは、例えば、ＭＥＳ５から受信される現在の注文情報を、例えば電子インクディスプレイ上に出力することができる。それらは、例えば、（空間的には粗い可能性がある）位置特定を可能にし、例えば、点滅によって、オペレータの直感的な「細かい検索」を可能にすることができる。例えば、加工片回収点ユニット１３は、それら自体のデータ供給システム１４に接続されており、データ供給システム１４は特に、データ交換のためにＭＥＳ５および制御ユニット８に接続されている。
複数の必要な加工片が加工片回収点ユニット１３’に仕分けされた後、オペレータ１１’（または自動ロボットシステム）は、例えば、加工片回収点ユニット１３’を後続の処理段階に運ぶ。
本明細書において提案されている解決策は、状況的情報を提供することによって情報側でオペレータ１１を支援する電子アシスタントを介して実施することができる。これによって、オペレータ１１が、仕分け工程において個々の嗜好（例えば、どこで開始するか、小型ハンドバッファ（ｓｍａｌｌ ｈａｎｄ ｂｕｆｆｅｒ）を作成するか否か．．．）を実施し続けることを可能にする。解決策は、以下の基本原理、すなわち、状況に必要な情報の監視、評価、および提供に従う。
除去している手の必要な位置を検出することを可能にするために、位置特定システム５１が、作業ステーションの領域内に設けられ、これによって、オペレータの一方の手の、特に仕分け支援ユニット５３の位置特定が可能になる。仕分け支援ユニット５３は、オペレータ１１の手／腕の近くに配置される。図１において、仕分け支援ユニット５３は、例示的にオペレータ１１の手袋に設けられる。仕分け支援ユニット５３は、例えば、その実際の位置をリアルタイムで検出することができる送信機（無線周波数識別、ＲＦＩＤ）である。指向性トランスポンダシステムは、例えば、数センチメートルの空間分解能で２．４５ＧＨｚの範囲内で動作する。
図１に示すように、位置特定システム５１は、例えば、４つのアンテナ５５を有し、それによって、少なくとも３つのアンテナ（好ましくは、正確度を増大させるためにそれよりも多い）が仕分け台２１の近く、および、任意選択的に加工片回収点ユニット（例えば、可動キャリッジ３９）に設けられる。アンテナ５５を介して検出される無線波はデータとして位置特定システム５１の測位計算区画５７に送信され、当該区画は、仕分け支援ユニット５３の位置、および、任意選択的に、複数の異なる信号伝播時間からのその移動軌道を決定する。位置特定システム５１の測位計算システム５７は、例えばまた、ＭＥＳ５の一部分として形成することもできる。
平台機械工具３からの加工片生成のための位置データセットに記憶されているデータを使用して、除去されるべき部品の位置も、同じ座標系内で分かる。位置特定システムの測定範囲内に配置されている加工片回収点ユニット（荷物キャリア）について、位置ならびに好ましい形状およびサイズが分かっている場合、仕分けの配置動作を支援することもできる。例えば、キャリッジ３９またはブリッジ４０について、各々が表示ユニットに割り当てられている個々の配置領域（または区画）が、それらの幾何学的形状および／または位置においてＭＥＳ内に格納され得る。これは、加工片回収点ユニット（例えば、可動キャリッジ３９）の位置および加工片回収点ユニットが概してシステム内で利用可能であることを意味する。例えば、クラウドとして構成されているＭＥＳデータベースはまた、製造されている加工片に関する基本データをも提供し、様々な位置情報のメモリとしての役割を果たす。
オペレータによって担持される仕分け支援ユニット５３の１つまたは複数のセンサはまた、ＭＥＳにおける特定の作用をトリガするジェスチャの検出をも可能にする。特定のジェスチャの検出はまた、代替的にまたは付加的に、環境カメラによって支援することもできる。
上述した設定によって以下の応用が可能である、すなわち、オペレータの手の環境内の部品に関する情報を表示することができる（紙ベースの仕分けは必要とされない）。加工片の除去を、加工片を把持するときにジェスチャ制御によってブッキングすることができる。さらに、加工片が蓄積されるときに、ジェスチャ制御によって加工片を加工片回収点に追加することができる。ブッキングは、例えば、荷物キャリアへの割り当て、ならびに、したがって、いずれのおよびどれだけの数の加工片が配置されるか、ならびに、特定の加工片が移動した場所、例えば規定の区画の位置の記録を含む。
仕分け支援ユニット５３の一実施形態において、作業グローブには、取り付け可能な送信機キットが装備される。装着する場合、作業グローブは交換することができ、既存の送信機キットを、新しい作業グローブに取り付けることができる。グローブは、例えば、手の領域内の適切な点において板金（加工片）上に必要な情報を投影するプロジェクタを、グローブを介して位置文脈機密的に制御することによって、必要な情報をオペレータに供給するために使用することができる。図１において、例えば、オペレータの活動に近い領域（その手）内に、例えば、テキストを走査することまたは領域／加工片を強調することによって情報を提供するように適合されているプロジェクタ１５が、仕分け台２１の情報に取り付けられている。代替的にまたは付加的に、必要な情報は、グローブ上の表示ユニットを介して提供することができる。
位置特定システム５１は、仕分け支援ユニット５３の位置から、いずれの加工片９の上に、例えば、グローブを装着しているか、または、位置決定のために別の媒体が取り付けられている手が位置するかを知る。加えて、加工片に関するさらなる情報を有する表示ユニット上の現在検出されている部品のディスプレイが考えられる。そのような情報は、例えば、顧客データ、後続の工程段階に関する情報、対応する荷物キャリアの表示および他の同一の加工片の数を含む。
いくつかの実施形態において、加工片は、把持運動によって除去されるものとしてブッキングされ、同じく送信機を備える荷物キャリア／加工片回収点ユニット（箱、パレット、いくつかの区画を有する箱、．．．）に、加工片を解放することによって自動的に割り当てられる。荷物キャリアは、それらの特性にかかわりなく、送信機を備えることができる。それゆえ、特定の荷物キャリアに対する依存関係は存在しない。
結果として、位置特定システム／ＭＥＳは、いずれの加工片回収点ユニット上に、例えば、荷物キャリアのいずれの区画内に、いずれの加工片がどれだけの量だけ存在するかを知る。したがって、システムは、材料の流れにおいて制御することができ、および／または、特定の加工片を迅速かつ容易に位置特定することができる。
冒頭に述べたように、プロジェクタは、板金の除去者のために情報を表示するための解決策として提案された。板金（ミラー）の放射挙動は高い光パワーを必要とするため、これは実際には実施することが困難である。結果として、スキャナを有するレーザプロジェクタのみが、適切に使用され得る。しかしながら、これらのレーザプロジェクタは、仕分け台全体を一度にカバーすることができない。この理由から、本明細書において言及されている位置機密投影手法は、以下の解決策を提供する、すなわち、情報は、オペレータ／オペレータの手の近傍にある部品にのみ投影される。この位置文脈機密投影は、より容易に実施され、現在利用可能な技術的システムによって経済的に実現可能である。
図２は、平台機械による製造後に仕分け台上に存在し得るものとしての、加工されたシートの加工片９の構成の一例を示す。加工片の除去を検出するために、位置特定システム５１は、処理された仕分けされるべきシートにわたって延在する、監視される作業領域２３内の仕分け支援ユニット５３の位置を検出する。仕分けは、図１の例では生きている人間として示されており、すなわち、ロボットではないオペレータ１１によって実行される。仕分け支援ユニット５３、したがって、例えば、パレット上の切断された板金の上の手の位置を決定することを可能にするために、位置特定システム５１は、機械座標に対して較正される。
位置特定システム５１および平台機械３に対するインターフェースを有する制御ユニット８上で、位置比較の適切な方法（例えば、加工片の表面重心に対する差分情報）によって、いずれの加工片９が手の近傍にあり、仕分け台２１から除去されているかが認識される。仕分けされるべき加工片９の位置は、基礎となる処理計画からもたらされる。
図３は、仕分け台２１上に加工片９を配置する基礎となった、位置データセット１６’の例示的な視覚化を有する処理計画１６を概略的に示す。概略的に再現されているシート１７’上に３つのタイプａ、ｂ、ｃに成形された例示的な計画されている部品が認められ、成形部品は３つの注文Ａ、Ｂ、Ｃに割り当てられる。製造されている成形部品は、加工片回収点ユニットとしてのキャリッジ記号２５’上でタイプａ、ｂ、ｃに従って例えば３つのスタックに仕分けされるべきであることも分かる。
図３はまた、仕分け動作２９およびディスプレイ６７上でのオペレータに対する情報の例示的な表示をも概略的に示す。
概略的に示されている仕分け動作２９は、送信機を有する仕分け支援ユニット５３が取り付けられているグローブ６３を装着している手６１を示す。切断された加工片９を有するシート１７の上方の仕分け支援ユニット５３の位置が決定され、加工片９の重心６５と比較される。例えば、幾何平均によって距離が決定される。図３は、この場合はオペレータの手６１に最も近い仕分け支援ユニット５３の位置と関連付けられる加工片を表す、網掛けにされた加工片９’を示す。
図３において、この加工片９’に対する注文情報（ここではテキスト「注文Ａ」）がディスプレイ６７に示されている。例えば、加工片９’の形状は、オペレータによる視覚的検査のために表示することもできる。例えば、関連付けられる加工片回収点ユニットまたは配置動作に関する情報を表示することも可能である。図３に示すように、例えば、関連付けられるキャリッジ上の加工片の正確な配置点に関する情報を、キャリッジ記号２５’’を使用して表示することができる。
表示を連続的に更新することによって、オペレータは、仕分けされるべき次の加工片の自身の選択および配置動作において補助を受けることができる。
ディスプレイ６７は、例えば、平台機械のパレット交換機の近傍に設けることができる。代替的に、プロジェクタ１５（例えば、レーザプロジェクタ）を使用して情報を投影することができる。さらに、ディスプレイは、データグラス上に実現することができる。そのような「拡張現実」グラスは、固定された正確な配置位置だけでなく、その目標高さをも表示するために使用することができる。例えば、３Ｄホログラフィック物体を固定位置に表示するために、「ホロレンズ」データグラスを使用することができる。オペレータ１１は、加工片のスタックが完了しているか否かを容易にチェックすることができる。
図３において、双頭矢印は、処理画像データセット１６’からの情報およびＭＥＳ５内の仕分け支援ユニット５３の位置情報の処理を表す。
除去工程が記録されると、ＭＥＳ５はまた、担当である加工片回収点ユニットの表示ユニットに、配置工程を単純化する信号を出力させることもできることに留意されたい。
除去されている部品（典型的には、さらなる輸送のための加工片回収点ユニット１３として用いられるクレート内に配置される）について次に何が行われるかについてオペレータ１１に通知することを可能にするために、制御ユニット８はＭＥＳ５にアクセスする必要がある。次の配置位置（いずれのクレート内に部品が配置されなければならないか）だけでなく、材質、注文番号、顧客などのような他の情報も、その中に記憶されている。
加工片回収点ユニット１３はまた、制御ユニット８に対する通信インターフェースをも有し、例えば、電子インクディスプレイを介して、注文に関する情報を出力することができる。したがって、インターフェースを介して、加工片回収点ユニット１３はまた、加工片９をピックアップしているオペレータ１１に対して、いずれのクレート内に加工片を配置しなければならないかを示すための位置にある。内蔵スケールまたは別の適切なセンサユニットを使用して、オペレータ１１が加工片９を正確なクレート内に配置したか否かを判定することができる。したがって、例えば、電子インクディスプレイ上のカウンタを介して、フィードバックを送ることができる。したがって、制御ユニット８において、すべての部品が正確に仕分けされた否か、または、注文の部品が欠けている否か、例えば、残りの格子を通じて落ちたか否かの比較を行うことができる。
オペレータ１１が仕分け中に欠陥のある部品を認識し、廃棄物のために設けられた回収点にこれを配置することも考えられる。別の事例において、平台機械３が、欠陥のある切断、手動オペレータ介入、またはさらにはシート処理中の衝突を自動的に記録し、影響を受けた部品を廃棄物として、インターフェースを介して制御ユニット８に記録する。これにより、損傷した加工片をピックアップする前に、それを仕分けしたり廃棄したりしてはいけないことをオペレータに通知することができる。そのような事例について、特に上述したすべての事例において、識別された廃棄物の事後製造の注文を、ＭＥＳ５において自動的に作成し、計画することができる。
図４に示すように、位置特定システム５１はまた、例えば、ジェスチャを認識するために、または、一般的に移動軌道を評価するために、手の動きを分析することも可能にする。したがって、オペレータ１１の手を追跡することによって、加工片が正確なクレート内に配置されたか否かを決定することができる。一例として、加工片９を除去するときの手の移動軌道３３が図４に示されている。
さらに、追跡情報を使用して、除去された部品を検出するための手順を改善することができる。手（例えば、位置３５）、その移動軌道または移動軌道の一部分を位置特定することによって、対象領域３７（「関心領域」）が画像領域内に画定される。上述の情報の投影は、この領域に限定可能である。投影領域は、作業空間２３全体をカバーする必要はなく、オペレータ１１の手の周りの関心領域３７のみでよい。仕分け工程中に複数人のオペレータ１１が作業する場合、関心領域は、仕分け台２１において各オペレータ１１について同時に画定することができる。したがって、各オペレータ１１に、加工片の正確な配置位置に関する個々の情報を与えることができる。
中央コンピューティングノードで（制御ユニット）において論理およびコンピューティング能力を実行する、以前に明示的に言及した手法に加えて、他の既知のトポロジを、平台機械３、位置特定システム、プロジェクタ、任意選択で画像化システム、加工片回収点を有するクレート、およびＭＥＳ５をリンクするために使用することができる。
オペレータ１１に、たとえオペレータが依然として自身が選択した戦略に従って仕分けすることができる場合であっても、たとえばデータグローブやデータグラスなどの投影スクリーンを介して利用可能な情報を提供することにより最適な仕分け戦略を示唆することもできる。多くの小さい部品について、例えば、オペレータに、複数の同一の部品を同時に除去することを示唆することができる。アルゴリズムを使用して、例えば、個々の部品のサイズおよび重量に応じて、一度に除去することができる部品の数をリアルタイムで計算および表示することが可能である。これはまた、オペレータに応じて個々に調整可能でもあり得る。さらに、オペレータ１１がタイプａの成形部品をピックアップした場合、例えば、好ましい移動軌道に沿って、同じタイプの他の部品の位置をオペレータ１１に表示することができる。この表示は、たとえばプロジェクタ１５を用いて行われうる。これによって、例えば、不要な経路を回避することができる。
除去されている部品を読み込むのに成功した後、制御ユニット８は、制御システムとして、例えば、データグローブやデータグラスの投影スクリーンを介して、オペレータ１１に正確な配置位置を出力する。これは、例えば、番号を振られた保管区画であってもよい。保管区画がより離れた位置にある場合、データグラスの投影面を使用して、マップを介して保管領域を参照することができる。データグラスの支援カメラも、保管区画が視認可能な領域に入ると直ちに保管区画を認識し、これを投影面上でマークすることができる。
制御システムはまた、位置特定システムによって、配置手順中に部品が正確な区画に配置されたか否かを監視し、オペレータ１１にフィードバックを提供する。
要約すると、図５は、仕分け工程の支援における例示的な方法手順を例示するための流れ図を示す。処理計画に基づいて、平台機械工具、特に上述したようなレーザ切断または型打ち平台機械工具を用いて製造されている加工片が、仕分け台上に配置されていると仮定される。
制御ユニット８において、生成されている加工片を配置する基礎を形成した処理計画の位置データセット（例えば、図３の位置データセット１６’を参照されたい）が提供される（ステップ７１）。さらに、仕分け台の領域内で、オペレータの手の近くに担持されている仕分け支援ユニットの動きが、位置特定システムによって監視される。それによって、仕分け支援ユニットの位置が、位置特定システムによって連続的に検出される（ステップ７３）。さらに、仕分け支援ユニットの位置が、位置データセットの位置と比較される（ステップ７５）。比較は、例えば、切断された板金片の重心領域に対して実行することができる。したがって、仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる少なくとも１つの加工片が識別される（ステップ７７）。例えば、仕分け支援ユニットに最も近い１つまたは複数の加工片が識別される。仕分け動作の支援にさらに使用するために、その後、仕分け支援ユニットの位置と関連付けられる加工片に関する情報を含む仕分け信号が生成される（ステップ７９）。
仕分け信号は、制御ユニット８および／またはＭＥＳ５に送信することができ、下流の工程をトリガすることができる。このように、仕分け信号は、様々なタスクを遂行し、作用をトリガすることができる。このように、ＭＥＳは、情報がオペレータに表示されるようにすることができる（ステップ８１）。例えば、加工片のタイプ、位置、および／もしくは形状、ならびに／または、注文番号、配置位置もしくは次の処理段階のような関連付けられる処理注文に関する情報を表示することができる。少なくとも１つの除去されている加工片の処理を進めるか否か、および、どのように進めるかを示すこともできる。
さらに、好ましい加工片を識別するか、または、それぞれの情報を加工片（複数可）へとマッピングする光投影を、１つまたは複数の識別されている加工片に向けることができる（ステップ８３）。
さらに、識別されている加工片（複数可）と関連付けられる加工片回収点を識別することができる（ステップ８５）。例えば、点滅信号を開始することができ、または、それぞれの情報を、加工片回収点ユニットのディスプレイ上に表示することができる。これにより、オペレータによる除去されている加工片の後続の処理段階への割り当てを支援するために、仕分け信号に応じて配置信号を出力することができる。例えば、注文による除去されている加工片の配置は、注文に対応する加工片回収点において促される。これは、例えば、関連付けられるクレートを光らせること、クレートと関連付けられるディスプレイ上の特別な信号／特別な情報、および／または、関連付けられるクレートのマーキングを、データグラスの表示に融合することを含み得る。
この後、仕分け台から少なくとも１つの加工片が除去され（ステップ８７）、仕分け支援ユニットの関連付けられる動きを位置特定システムによって検出することができ（ステップ８９Ａ）、除去動作としてブッキングすることができる（ステップ９１Ａ）。代替的に、オペレータが、追加のジェスチャ運動によって除去がブッキングされるようにすることができ（ステップ９１Ａ）、追加のジェスチャ運動は、位置特定システムによって（ステップ８９Ｂ）、または、外部入力手段（例えば、足踏みスイッチ）を使用することによって（ステップ８９Ｃ）検出される。
さらに、除去されている加工片を配置するための情報を、例えば、運動検出（ステップ８９Ａ’）、ジェスチャ検出（ステップ８９Ｂ’）によって、または、外部入力手段を使用することによって（ステップ８９Ｃ’）、ＭＥＳに提供することができ（ステップ９３）、それによって、配置動作の完了後、これを完了した配置動作としてブッキングすることができる（ステップ９１Ｂ）。配置動作を検出することは、付加的に、特定の加工片回収点の重量を監視すること、および／または、除去されている加工片もしくは移動を引き起こす物体（手）の移動軌道もしくは移動軌道の一部分を監視することを含む（例えば、図４を参照されたい）。
配置動作が、仕分け信号と関連付けられる配置動作に対応する場合、例えば、ここでも点滅信号、例えば加工片回収点ユニットのディスプレイ上の特別な出力、および／または、データグラスの表示内のマーキングによって、仕分け完了信号を出力することができる（ステップ９５）。例えば、加工片回収点特有の表示を、除去されている加工片の配置に関して更新することができる。
配置動作が、仕分け信号と関連付けられる配置動作から逸脱する場合、例えば、ここでも加工片回収点ユニットにおける点滅信号、加工片回収点ユニットにあるディスプレイ上の特別な出力、および／または、データグラスの表示内のマーキングによって、エラー信号を出力することができる（ステップ９７）。仕分け信号に割り当てられている正確な配置動作に関する情報も、同時に繰り返し表示することができる。
加えて、例えば、配置動作中に、少なくとも１つの除去されている加工片がオペレータによって廃棄物回収点に配置されたか否かを監視することができる（ステップ９９）。除去されている加工片は、ＭＥＳ５によって廃棄部品として示され、例えば、任意選択的に、欠品のリストに入れられる。
検出されている廃棄部品に対する補完製造信号を、製造制御システムに出力することができる。ここで、例えば、除去されている加工片の製造パラメータが、後続の処理計画と比較される。製造パラメータが後続する処理計画と対応する場合、かつ、除去されている加工片の新たな製造が利用可能である場合、後続の処理計画は、廃棄部品に対する差し替え加工片の製造のための製造段階によって補完することができる。差し替え加工片の生成はまた、後に後続する処理計画において可能にされ得る。
図５の破線の経路によって示されるように、仕分け動作の連続的なリアルタイムの監視および支援を保証するために、方法のステップは繰り返すことができる。
開示されている加工片回収点ユニット１３、平台機械工具３、通信システムおよび／または方法はまた、特に、５つ以上の角および／または５つ以上の辺を有する加工片９および／または成形部品ａ、ｂ、ｃに使用することもできる。
図１を参照すると、上述のステップにおいて、通信は、位置特定システム、加工片回収点ユニット（特に、それらの表示ユニットおよびそれらの信号装置）、および機械工具３の制御ユニット８、および、したがってＭＥＳ５の間のデータリンクに基づくことができる。データは、一般的に、例えば、ＣＡＮ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５、ＵＳＢ、ＬＡＮなどの標準的なデータ接続を用いてデータケーブルを介して交換することができる。しかしながら、交換は、特に赤外線または無線（ＷＬＡＮ、ＷｉＦｉなど）において行うこともできる。図１に例示的に示すように、それら自体のデータ供給システム１４に接続されている加工片回収点ユニット１３は、データ交換のためにＭＥＳ５および制御ユニット８に無線接続されている。
通信はまた、オペレータが、グローブにおいて、ローカルモニタ上で、および／または加工片回収点ユニットにおいて直接的に情報を、例えば、ＭＥＳ５にとって利用可能な情報を与えられることも可能にする。一方において、利用可能になり得る情報は、製造工程および加工片回収点ユニットに配置されている加工片の関連付けられるデータを参照する、加工片特有の情報（本明細書においては、加工片情報としても参照される）を含む。他方において、利用可能になり得る情報は、加工片回収点ユニット自体、特に、その負荷、位置などを含み、この情報は、例えば、信号装置を介して光学的におよび／また音響的に通信することができる。
例えば、空間分解能の欠如に起因して、製造される加工片が小さい場合に特定の加工片をオペレータの手の位置と関連付けることができない場合、複数の加工片が関連付けられ得る。加工片が除去されるべきである場合、すなわち、加工片上の情報が提供されるべきである場合、必要な分解能は、カメラまたはスケールのような他の取得タイプによって支援することができる。さらに、複数の加工片に関する（例えば、低減された）情報をオペレータに示すことができ、任意選択的に、オペレータが、入力によって複数の加工片から選択することを可能にすることができる。
開示されている平台機械工具３、仕分けシステムおよび／または方法はまた、特に、５つ以上の角および／または５つ以上の辺を有する加工片９および／または成形部品ａ、ｂ、ｃに使用することもできる。
本明細書および／または特許請求の範囲に開示されているすべての特徴は、元の開示の目的のために、ならびに、実施形態および／または特許請求の範囲内の特徴の組成とは無関係に特許請求される発明を制限する目的のために、別個にかつ互いから独立して開示されるように意図されていることは明示的に述べておく。すべての値範囲またはエンティティのグループの指示は、特に値範囲の制限として、元の開示の目的のために、および、特許請求される発明を制限する目的のために、すべての可能な中間値または中間エンティティを開示することは明示的に述べておく。

Claims (23)

  1. 空間内でオペレータの手を位置決めするための位置特定システム（５１）を使用することによって、仕分け台（２１）上に配置され、平台機械工具、特にレーザ切断または型打ち平台機械工具（３）を使用する処理計画（１６）によって製造されている加工片（９）の仕分け動作においてオペレータ（１１）を支援するための方法であって、
    前記処理計画（１６）に含まれる位置データセット（１６’）を提供するステップ（ステップ７１）であって、前記位置データセット（１６’）は、前記処理計画（１６）に従って生成される、前記仕分け台（２１）上の前記加工片（９）の位置を含む、提供するステップ（ステップ７１）と、
    前記位置特定システム（５１）によって前記オペレータの前記手の位置を検出するステップ（ステップ７３）と、
    前記オペレータの前記手の前記位置を、前記位置データセット（１６’）に含まれる位置と比較するステップ（ステップ７５）と、
    少なくとも１つの加工片（９’）を、前記加工片（９’）の前記位置データセット（１６’）によって識別するステップ（ステップ７７）であって、前記加工片（９’）が、前記加工片（９’）の前記位置データセット（１６’）に含まれる位置によって前記オペレータの前記手の前記位置に関連付けられる、識別するステップ（ステップ７７）と、
    前記オペレータの前記手の前記位置に関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に関する情報を含む仕分け信号を出力するステップ（ステップ７９）と、
    前記仕分け信号に基づいて、加工片特有の情報として、例えば、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に関する、顧客データ、後続の処理段階に関する情報、さらなる同一の部品の数、割り当てられる加工片回収点または注文番号を含む、位置文脈機密情報を提供するステップ（ステップ８１）と、
    を順に実行する方法。
  2. 前記オペレータの前記手に最も近い前記加工片が、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）として識別され、および／または前記オペレータの前記手に最も近い複数の加工片が、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記加工片（９’）として識別され、および／または前記オペレータの前記手の移動の方向において最も近い前記加工片が、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）として識別される、
    請求項１に記載の方法。
  3. 仕分け支援特有の表示ユニット（１９）が、前記オペレータの前記手と関連付けられ、前記表示ユニット上に、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に関する前記情報が表示される、
    請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記オペレータの前記手の前記位置に関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に、前記位置文脈機密情報を投影するステップ（ステップ８３）をさらに含み、
    任意選択的に、優先的に仕分けされるべき加工片が光学的にマークされ、または、前記オペレータの前記手の前記位置に関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に関する前記情報、特に、前記位置文脈機密情報が、テキストとして前記加工片（複数可）上に光学的に重ね合わされ、および／または、仕分け支援特有の表示ユニット（１９）、特に、加工片回収点特有の表示ユニット（４３）、前記オペレータ（１１）のデータグラスもしくは監視モニタ上に表示され、および／または、点滅信号として出力される、
    請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 任意選択的に、前記オペレータの前記手の前記位置データを評価することによって前記オペレータの前記手の移動軌道（３３）を決定し、前記移動軌道の一区画における除去運動を検出することによって（ステップ８９Ａ）、および／または、前記オペレータの前記手の前記移動軌道（３３）を用いてジェスチャ運動を検出することによって（８９Ｂ）、除去動作を検出およびブッキングするステップ（ステップ９１Ａ）であって、結果、除去されている加工片（９’’）が識別される、検出およびブッキングするステップと、
    任意選択的に、前記除去されている加工片（９’’）のために与えられる、加工片回収点ユニット（１３）における前記除去されている加工片（９’’）のシステム支援配置のための配置信号を出力するステップ（ステップ８５）と、
    をさらに含む請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 任意選択的に、前記オペレータの前記手の前記位置データを評価することによって前記加工片（９’’）の前記除去後の前記オペレータの前記手の移動軌道を決定し、前記移動軌道の一区画における配置運動を検出することによって（ステップ８９Ａ’）、および／または、前記オペレータの前記手の前記移動軌道（３３）によってジェスチャ運動を検出することによって（８９Ｂ’）、オペレータ（１１）によって実施される前記除去されている加工片（９）の配置動作を認識およびブッキングするステップ（ステップ９１Ｂ）をさらに含む、
    請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
  7. 前記ジェスチャ運動と行程との関連付けを提供するステップと、
    前記オペレータの前記手の前記位置データを評価することによって前記オペレータの前記手の移動軌道を決定するステップと、
    前記移動軌道の一区画において前記ジェスチャ運動を認識するステップと、
    除去動作のブッキングまたは配置動作のブッキングのような、前記ジェスチャ運動に割り当てられる行程を実施するステップと、
    をさらに含む請求項５または６に記載の方法。
  8. 前記配置動作が、前記除去されている加工片（９’’）と関連付けられる配置動作に対応する場合、仕分け完了信号を出力するステップ（ステップ９５）と、
    任意選択的に、加工片回収点特有の表示（４３）を、前記除去されている加工片（９’’）の前記配置に関して更新するステップと、
    をさらに含む請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 複数の加工片が前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる場合、前記仕分け信号は、各々が除去されている加工片（９’’）と関連付けられる部分信号を含む、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記配置動作が、前記除去されている加工片（９’’）と関連付けられる配置動作と異なる場合、エラー信号を出力するステップ（ステップ９７）と、
    任意選択的に、前記除去されている加工片（９’’）に割り当てられる前記配置動作に関する情報を表示するステップと、
    をさらに含む請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 廃棄物回収点における少なくとも１つの除去されている加工片（９’’）の配置動作を監視するステップ（ステップ９９）と、
    前記少なくとも１つの除去されている加工片（９’’）を廃棄部品として関連付け、任意選択的に、欠品リストに前記廃棄部品を含めるステップと、
    さらに任意選択的に、補完製造信号を製造制御システム（５）に出力し、前記除去されている加工片（９’’）の製造パラメータを、後続の処理計画と比較し、前記製造パラメータが前記後続の処理計画に対応し、かつ、前記除去されている加工片（９’’）が利用可能である場合、前記廃棄加工片に対する差し替え加工片を生成する生成段階によって前記後続の処理計画を補完するステップと、
    をさらに含む請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 前記個々の方法ステップは、生成される前記仕分け信号が、前記オペレータの前記手の前記位置の前記検出後、０．５秒未満内で、特に０．２秒未満内で、特に０．１秒未満内で生成されるような処理時間によって迅速に、特に部分的に並列に処理され、および／または前記仕分け台（２１）上に配置されている前記加工片（９）は、特に、板金、ガラス、半導体基板構造、プリント回路基板構造、および／もしくはプラスチックから形成され、および／または前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記加工片（９’）に関する前記情報は、前記加工片のタイプ、位置、形状、配置位置および／もしくは前記後続の工程に関する情報を含む、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 前記オペレータは、自身の手付近に仕分け支援ユニット（５３）を担持し、前記手の前記位置は、前記仕分け支援ユニット（５３）の前記位置を位置特定することによって決定され、
    特に前記評価のために、前記手の前記位置が、前記仕分け支援ユニット（５３）の前記位置と同一視され、
    前記仕分け支援ユニット（５３）は、任意選択的に、前記位置特定システム（５１）によって位置が検出される能動的送信機および／または受動的送信機を含む、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
  14. 前記手の前記位置は、前記位置特定システム（５１）による前記手の画像補助位置特定によって決定され、
    前記位置特定システム（５１）は、特に、１つまたは複数のカメラの画像データを評価する、
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
  15. 平台機械工具（３）、特にレーザ切断または型打ち平台機械工具であって、
    処理ユニット、特にレーザ切断処理ユニットまたは型打ち処理ユニットと、
    処理画像データセット（１６’）に従って空間的に互いに隣接して配置される加工片（９）を生成するように前記処理ユニットを制御するための、処理計画（１６）が記憶されている制御ユニット（８）と、
    製造後に仕分けするために前記配置されている加工片（９）を提供するための仕分け台（２１）と、
    空間内のオペレータの手の位置を決定するための位置特定システム（５１）とを備え、
    前記制御ユニット（８）は、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法を実施するように適合されている、
    平台機械工具（３）。
  16. 少なくとも１つの可動加工片回収点ユニット（１３）、任意選択的に廃棄物回収点をさらに備え、
    前記位置特定システム（５１）は、仕分けおよび配置動作の動きを検出および監視し、特に、除去されている加工片（９’’）または前記動きを引き起こす物体と関連付けられる移動軌道（３３）または前記移動軌道の一部分を監視するためのシステムであり、
    前記制御ユニット（８）は、前記仕分け工程における前記オペレータの前記手の環境に関する位置文脈機密情報を組み込み、特に表示するために、および、任意選択的に、前記オペレータの前記手の前記移動軌道（３３）によるジェスチャ運動を介して前記配置工程のパラメータを制御し、特に、除去工程または配置動作をブッキングするために、前記位置データ、および任意選択的に、前記ジェスチャ運動を評価するように適合されている、
    請求項１５に記載の平台機械工具（３）。
  17. 前記オペレータの前記手付近に担持される仕分け支援ユニット（５３）であって、前記位置特定システム（５１）によって前記仕分け支援ユニット（５３）の位置において位置特定可能であるように適合されている、仕分け支援ユニット（５３）、をさらに備え、
    前記仕分け支援ユニット（５３）は、任意選択的に、前記位置特定システム（５１）によって位置が検出される能動的送信機および／または受動的送信機を有する、
    請求項１５または１６に記載の平台機械工具（３）。
  18. 前記位置特定システム（５１）は、前記仕分け支援ユニット（５３）から信号を受信するための少なくとも１つのアンテナ（５５）を含む、
    請求項１７に記載の平台機械工具（３）。
  19. 前記位置特定システム（５）は、前記オペレータの前記手の前記位置の画像取得のための１つまたは複数のカメラをさらに含む、
    請求項１５から１８のいずれか１項に記載の平台機械工具（３）。
  20. 前記位置特定システム（５１）が、前記アンテナ信号および／または前記検出されている画像データから前記仕分け支援ユニット（５３）の前記位置に基づいて前記オペレータの前記手の前記位置を決定し、特に、移動軌道と関連付けられるジェスチャ運動を評価するための評価ユニット（５７）をさらに含み、および／または前記仕分け台（２１）が、平台機械工具のパレット交換機の一部分である、
    請求項１５から１９のいずれか１項に記載の平台機械工具（３）。
  21. 加工片特有の情報として、例えば、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片に関する、顧客データ、後続の処理段階に関する情報、さらなる同一の部品の数、割り当てられる加工片回収点または注文番号を含む、位置文脈機密情報を、前記オペレータの前記手の前記位置と関連付けられる前記少なくとも１つの加工片（９’）に投影するための投影ユニット（１５）、をさらに備える、
    請求項１５から２０のいずれか１項に記載の平台機械工具（３）。
  22. 請求項１５から２１のいずれか１項に記載の平台機械工具（３）と、
    データ技術によって前記平台機械工具に接続されているより上位の仕分け制御ユニットと、
    を有する仕分けシステム。
  23. ５つ以上の角および／または５つ以上の辺を有する加工片（９）のための、請求項１から２２のいずれか１項に記載の平台機械工具（３）、仕分けシステム、および／または方法の使用。
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