NO322426B1

NO322426B1 - palletizing

Info

Publication number: NO322426B1
Application number: NO20045464A
Authority: NO
Inventors: Rune Myklebust
Original assignee: Optimar Giske As
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-10-02
Also published as: WO2006065147A1; NO20045464D0; NO20045464L

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører et palleteringssystem omfattende en robot (1), gjenstander som skal palleteres, en henteposisjon (7) for gjenstander som skal palleteres, en pallestabel (5) samt et antall palleposisjoner (2), der systemet er innrettet for at roboten (1) skal kunne plukke opp en av gjenstandene som skal palleteres fra henteposisjonen (7) og plassere den på en palle som står i en palleposisjon (2), idet systemet videre er innrettet for å hente en tom palle fra en pallestabel (5) og plassere den på en ledig palleposisjon (2). Oppfinnelsen er særpreget ved at henteposisjonen(e) (7) er anordnet på et annet høydenivå enn palle- posisjonene (2), og at palleposisjonene (2) omslutter roboten (1) fullstendig i en første sirkel (2).The present invention relates to a palletizing system comprising a robot (1), articles to be palletized, a pick-up position (7) for objects to be palletised, a pallet stack (5) and a plurality of pallet positions (2), the system being arranged for the robot (1). ) be able to pick up one of the objects to be palletized from the pickup position (7) and place it on a pallet that is in a pallet position (2), the system being further arranged to retrieve an empty pallet from a pallet stack (5) and place it it in a free pallet position (2). The invention is characterized in that the pick-up position (s) (7) is arranged at a different height level than the pallet positions (2), and that the pallet positions (2) completely enclose the robot (1) in a first circle (2).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et system for palletering, nærmere bestemt et system for palletering som øker palleteringseffektiviteten, minsker dødtid, korter ned løfteavstander og løftetid samt øker antallet paller som til en hver tid kan lastes. The present invention relates to a system for palletizing, more specifically a system for palletizing which increases palletizing efficiency, reduces dead time, shortens lifting distances and lifting time and increases the number of pallets that can be loaded at any one time.

Ved konvensjonell palletering anvendes gjerne en robot som plukker opp for eksempel kasser fra en henteposisjon og plasserer dem på en palle. Pallene er gjerne plassert rundt roboten, idet hver av pallene kan transporteres bort på transportbånd når den er fullastet. Roboten henter så en ny palle fra en pallestabel og plasserer den på den ledige plassen. Kassene som skal lastes på pallene føres inn mot roboten på et eget transportbånd, idet roboten plukker opp kassen, finner ut hvilken palle den skal plasseres på, løfter kassen bort til den riktige pallen og plasserer den på pallen. Denne måten å palletere på, er svært effektiv og rask, men har også sine begrensninger. For det første skjer alt på ett plan, dvs. at tomme paller, kasser og lastede paller alle befinner seg i ett plan og derved også opptar verdifull plass og kommer i veien for hverandre. For det andre plasseres pallene vilkårlig rundt roboten, idet kassene transporteres vilkårlig til roboten, som så må plukke opp kassen, finne ut hvor den hører hjemme, løfte den bort til den riktige pallen og så plassere den der. Denne planløse til- og fraføringen av paller og kasser fører til unødvendig lange løftestrekninger og venting på borttransportering av fulle paller, idet effektiviteten også blir redusert av at roboten må håndtere tomme paller ved palleskifte. Dette konvensjonelle palleteringsoppsettet er vist på figur 1, der man ser en robot 1 i sentrum for åtte paller 3, en henteposisjon 2 for kasser samt en pallestabel 4. In conventional palletizing, a robot is often used which picks up, for example, boxes from a pick-up position and places them on a pallet. The pallets are usually placed around the robot, as each pallet can be transported away on a conveyor belt when it is fully loaded. The robot then retrieves a new pallet from a stack of pallets and places it on the free space. The boxes to be loaded onto the pallets are brought towards the robot on a separate conveyor belt, with the robot picking up the box, finding out which pallet it should be placed on, lifting the box to the correct pallet and placing it on the pallet. This way of palletizing is very efficient and fast, but also has its limitations. Firstly, everything happens on one level, i.e. that empty pallets, boxes and loaded pallets are all on one level and thereby also take up valuable space and get in each other's way. Secondly, the pallets are placed arbitrarily around the robot, as the boxes are transported arbitrarily to the robot, which then has to pick up the box, find out where it belongs, lift it to the correct pallet and then place it there. This unplanned addition and removal of pallets and boxes leads to unnecessarily long lifting distances and waiting for full pallets to be transported away, as efficiency is also reduced by the robot having to handle empty pallets when changing pallets. This conventional palletizing setup is shown in figure 1, where you see a robot 1 in the center for eight pallets 3, a pick-up position 2 for boxes and a pallet stack 4.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en framgangsmåte og et system som øker palleteringseffektiviteten, minsker dødtid, korter ned løfte-avstander og løftetid samt øker antallet paller som til en hver tid kan lastes. Dette formålet oppnås ved hjelp av et system som er særpreget ved de trekk som er angitt i den karakteriserende delen av det selvstendige krav 1. Andre fordelaktige trekk og utførelser er angitt i de uselvstendige kravene. It is an aim of the present invention to provide a method and a system which increases palletizing efficiency, reduces dead time, shortens lifting distances and lifting time and increases the number of pallets that can be loaded at any one time. This purpose is achieved by means of a system which is characterized by the features specified in the characterizing part of independent claim 1. Other advantageous features and embodiments are specified in the non-independent claims.

I det følgende gis en nærmere beskrivelse av oppfinnelsen sammen med et fore-trukket eksempel, underhenvisning til de vedføyde tegninger, der In the following, a more detailed description of the invention is given together with a preferred example, under reference to the attached drawings, where

Fig. 1 viser en kjent palleteringsløsning, Fig. 1 shows a known palletizing solution,

Fig. 2 viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse, Fig. 2 shows an embodiment of the present invention,

Fig. 3 viser samme utførelse som fig. 2, men fra siden, og Fig. 3 shows the same design as fig. 2, but from the side, and

Fig. 4 viser et snitt av robotens arbeidesområde. Fig. 4 shows a section of the robot's working area.

Figur 2 viser en utførelse av oppfinnelsen omfattende en indre sirkel 2 av paller som omslutter en robot 1. Figure 2 shows an embodiment of the invention comprising an inner circle 2 of pallets that encloses a robot 1.

I følge foreliggende oppfinnelse kan dagens løsninger forbedres kraftig dersom det tas i bruk to prinsipper. Det første prinsippet er at de ikke bare arbeides i ett plan, men også i høyden og/eller i radiell retning. Ved at pallene lastes i ett plan og kassene tilføres i ett annet plan, kan antallet paller som kan lastes samtidig økes kraftig i og med at det er frigjort plass til dette rundt roboten 1. Kassene kan så til-føres på ett eller flere transportbånd 7 som ligger i et eget, for eksempel høyere plan, idet roboten 1 plukker opp kassene fra dette høyere planet og løfter dem ned på det nedre planet 2 der pallene befinner seg. I tillegg kan det i en andre sirkel 3 rundt de ovennevnte palleplan 2 arrangeres en til- og bortføringsring omfattende vogner, som både kan bevege seg radielt og sideveis i forhold til sirkelen 3 som ringen danner. Til- og bortføringsringen vil også kunne fungere som en buffer. Denne til- og bortføringsringen tilfører tomme paller, fører bort fulle paller og kan fungere som en midlertidig buffer for halvfulle paller som sjeldent mottar kasser fra roboten 1. Utenfor til- og bortføringsringen kan det så arrangeres en ytre sirkel 6 omfattende et pallemagasin 5 for tomme paller, bufferposisjoner og transportbånd 4 for bortføring av fulle paller. Til- og bortføringsringen kan så hente tomme paller fra den ytre sirkel 6 etter behov, gi fra seg fulle paller til ett av eventuelt flere transportbånd 4 som fører bort de fulle pallene, parkere en halvfull pall i en bufferposisjon, eller eventuelt gi fra seg pallene til en gaffeltruck 5 eller liknende. According to the present invention, current solutions can be greatly improved if two principles are used. The first principle is that they are not only worked in one plane, but also in height and/or in a radial direction. By having the pallets loaded in one plane and the boxes supplied in another plane, the number of pallets that can be loaded at the same time can be greatly increased as space is freed up for this around the robot 1. The boxes can then be supplied on one or more conveyor belts 7 which is on a separate, for example higher plane, as the robot 1 picks up the boxes from this higher plane and lifts them down onto the lower plane 2 where the pallets are located. In addition, in a second circle 3 around the above-mentioned pallet plane 2, a supply and removal ring comprising carriages can be arranged, which can both move radially and laterally in relation to the circle 3 which the ring forms. The supply and removal ring will also be able to function as a buffer. This supply and removal ring supplies empty pallets, carries away full pallets and can act as a temporary buffer for half-full pallets that rarely receive boxes from the robot 1. Outside the supply and removal ring, an outer circle 6 comprising a pallet magazine 5 for empty can then be arranged pallets, buffer positions and conveyor belt 4 for removal of full pallets. The supply and removal ring can then pick up empty pallets from the outer circle 6 as needed, hand over full pallets to one of possibly several conveyor belts 4 which carry away the full pallets, park a half-full pallet in a buffer position, or optionally hand over the pallets to a forklift 5 or similar.

Det andre prinsipp er at pallenes plassering i forhold til roboten 1 og henteposisjonen 7 for kassene bestemmes etter hvor ofte pallene skal motta kasser og eventuelt andre parametere, så som kassenes tyngde eller hvor hyppig bestemte kasser tilføres. På dette vis reduseres løfteavstanden for roboten 1 til et minimum. Paller som mottar kasser sjeldent eller som må vente lenge til neste kasse eller ladning med kasser, kan parkeres midlertidig parkeres i en bufferposisjon i den ytre sirkelen 6. Det er også mulig å la systemet omfatte flere enn ett kassetilføringstran-sportbånd 7, slik at kassene kan føres til roboten 1 på transportbåndet/henteposisjonen 7 som er nærmest den pallen den tilslutt skal plasseres på. I dette tilfelle sorteres kassene allerede før de når roboten 1. Tilføringssystemet for pallene kan også omfatte bufferposisjoner for kasser som helst bør vente med å bli plassert på en palle. Et styresystem har oversikt over parametere som hvilke typer kasser som kommer, hvor de skal plasseres, avstanden mellom kassetitføringstransportbåndet og pallen de neste kassene skal plasseres på, hyppigheten som de forskjellige paller skal forsynes med kasser osv. Disse opplysningene innhentes og behandles av styresystemet, som så optimaliserer og koordinerer pallenes plassering og eventuelt kassenes preliminære sortering med tanke på tid, normalfordeling og/eller andre effektiviseringsmålestokker. I visse tilfelle kan enkelte paller prioriteres fordi det haster med å få dem videre i systemet, idet andre paller nedprioriteres fordi det ikke haster. Styresystemet omfatter programmerbar logikk. The second principle is that the location of the pallets in relation to the robot 1 and the pick-up position 7 for the boxes is determined by how often the pallets will receive boxes and possibly other parameters, such as the weight of the boxes or how often certain boxes are supplied. In this way, the lifting distance for the robot 1 is reduced to a minimum. Pallets that rarely receive boxes or that have to wait a long time for the next box or load of boxes can be temporarily parked in a buffer position in the outer circle 6. It is also possible for the system to include more than one box supply conveyor belt 7, so that the boxes can be taken to the robot 1 on the conveyor belt/retrieval position 7 which is closest to the pallet on which it will finally be placed. In this case, the boxes are already sorted before they reach the robot 1. The supply system for the pallets can also include buffer positions for boxes that should preferably wait to be placed on a pallet. A control system has an overview of parameters such as the types of boxes that arrive, where they are to be placed, the distance between the case titer conveyor belt and the pallet on which the next boxes are to be placed, the frequency with which the different pallets are to be supplied with boxes, etc. This information is obtained and processed by the control system, which then optimizes and coordinates the placement of the pallets and possibly the preliminary sorting of the boxes with regard to time, normal distribution and/or other efficiency measures. In certain cases, certain pallets can be prioritized because it is urgent to get them further in the system, while other pallets are down-prioritised because there is no urgency. The control system includes programmable logic.

Styresystemet baserer seg på at kassene forsynes med et merke som kan scannes. På tilsvarende måtes holdes det styr på pallene, deres posisjon og eventuelt prioritet Kassene, pallene, deres respektive posisjoner, bufferposisjoner og prioritet samordnes av styresystemet som bruker de innhentede opplysningene til å optimalisere den totale gjennomstrømningen av kasser og paller. Optimaliseringen skjer ved hjelp av predefinerte algoritmer som på forskjellige måter kan velges og forenes for å få ønsket virkning. For eksempel kan normalfordelingsprinsippet anvendes for å beregne hvilke posisjoner er optimale for de forskjellige paller og den totale gjennomstrømningen. Så kan systemet for eksempel velge å prioritere på fyllingen av enkelte paller på bekostning av den totale gjennomstrømningen dersom det skulle være ønskelig. Bufferposisjoner kan anvendes for å midlertidig sette til side kasser eller paller som må vente lenge på bli henholdsvis plassert eller motta en ny kasse. Dersom enkelte paller prioriteres, nedprioriteres andre paller ved å få en mindre "gunstig" plass i den indre sirkelen 2, eller ved å bli pias-sert i en bufferposisjon i til- og bortføringsringen/ den andre sirkelen 3 eller den ytre sirkelen 6. The management system is based on the fact that the boxes are supplied with a mark that can be scanned. In a similar way, control is kept of the pallets, their position and any priority. The crates, pallets, their respective positions, buffer positions and priority are coordinated by the control system which uses the information obtained to optimize the total flow of crates and pallets. The optimization takes place using predefined algorithms that can be selected and combined in different ways to achieve the desired effect. For example, the normal distribution principle can be used to calculate which positions are optimal for the different pallets and the total throughput. The system can, for example, choose to prioritize the filling of individual pallets at the expense of the total throughput, should that be desired. Buffer positions can be used to temporarily set aside boxes or pallets that have to wait a long time to be placed or receive a new box. If certain pallets are prioritized, other pallets are de-prioritised by getting a less "favorable" place in the inner circle 2, or by being placed in a buffer position in the supply and removal ring/ the second circle 3 or the outer circle 6.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kan begge ovennevnte prinsipper med fordel anvendes hver for seg, idet begge prinsipper hver for seg medfører store effektiviser-ingspotensialer. Ved en kombinasjon av ovennevnte prinsipper oppnås ifølge foreliggende oppfinnelse en synergieffekt. According to the present invention, both of the above-mentioned principles can be advantageously used separately, as both principles individually entail great potential for efficiency improvement. According to the present invention, a synergy effect is achieved by a combination of the above-mentioned principles.

Claims

1. Palletizing system comprising a robot (1), objects to be palletized, a pick-up position (7) for objects to be palletized, a pallet stack (5) and a number of pallet positions (2), where the system is designed for the robot (1) to be able to pick up one of the items to be palletized from the pick-up position (7) and place it on a pallet that is in one of the pallet positions (2), the system being further arranged to move an empty pallet from a pallet stack (5) to a free one pallet position (2), characterized in that the pallet positions (2) enclose the robot (1) in a circle.

2. System according to claim 1, characterized in that a second circle (3) with pallet positions is arranged around the pallet position circle (2), these pallet positions (3) being arranged to be used as buffer positions for half-full pallets or to include empty pallets that are ready to replace a fully loaded pallet which is located in the first circle (2), as the system is further arranged to be able to move pallets between the pallet positions in the first circle (2) and the second circle (3), or between pallet positions within a circle (2, 3) .

3. System according to claim 2, characterized in that a third circle (6) of pallet positions is arranged around the second circle (3) of pallet positions, the third circle (6) of pallet positions may include one or more buffer positions, one or more pallet stacks, and/or one or more conveyor belts (4) for removal of full pallets, as the system is further arranged to be able to move pallets between the pallet positions in the second circle (3) and the third circle (6), between pallet positions within a circle (6), or from pallet positions in the second circle (3) to one or more conveyor belts (4) for removal of fully loaded pallets.

4. System according to one of the preceding claims, characterized in that it includes a control system which is designed to keep track of the items to be palletized, the pallets, their position, their destination and/or their priority, the items to be palletized, the pallets, their respective positions, buffer positions and priority being coordinated by the control system that uses the obtained information to optimize the total flow of objects to be palletized and pallets.

5. System according to claim 4, characterized in that the control system obtains information about the number of items to be palletized, the number, position, priority and/or destination is taken from a tag attached to the items to be palletized, and which can be scanned or otherwise read using suitable detection devices .

6. System according to claim 4 or 5, characterized in that the control system includes programmable logic.