WO2023081945A1 - Verfahren und vorrichtung zum entnehmen eines ladeguts von einem stapel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum entnehmen eines ladeguts von einem stapel Download PDF

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WO2023081945A1
WO2023081945A1 PCT/AT2022/060385 AT2022060385W WO2023081945A1 WO 2023081945 A1 WO2023081945 A1 WO 2023081945A1 AT 2022060385 W AT2022060385 W AT 2022060385W WO 2023081945 A1 WO2023081945 A1 WO 2023081945A1
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cargo
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Carmen TUDOR
Dominique WYSS
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Tgw Logistics Group Gmbh
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    • G05B2219/40538—Barcode reader to detect position

Definitions

  • the invention relates to a method for removing a load from a stack of several loads arranged one above the other in a transfer station.
  • the invention relates to a transfer station for removing a load from a stack of several loads arranged one above the other, comprising a transport system for conveying away loads, an automatic transfer device which has a gripping unit for gripping loads, the transfer device being set up to remove the load from remove the stack and transfer it to the transport system, an image capture device with an image capture unit that is set up to capture an image of one side of the stack, an evaluation unit that is set up to use image recognition to evaluate an image captured by the image capture unit, wherein the image acquisition unit is connected to the evaluation unit in terms of data technology in order to transmit the captured image to the evaluation unit, a database connected to the evaluation unit in terms of data technology, in which load data is stored for the load goods, with the load data each comprising an identification position which is relative to at least one load edge of the respective load indicates where an identification mark assigned to the respective load is attached to the respective load, and a control device which is set up to actuate the removal device in such a way that the gripping unit is aligned relative to
  • the invention relates to a storage system with such a device.
  • the invention relates to a computer-implemented method for creating a movement specification for a gripping unit of an automatic transfer device.
  • a method for removing a load from a stack is also known from CN 110490524 A and EP 3 886 015 A1, with identification marks, for example bar codes, being arranged on the load.
  • An object of the invention is to provide an improved method and an improved transfer station for removing a load from a stack.
  • the object of the invention is achieved according to the invention in that, in a method of the type mentioned at the outset, a load of the loads is removed from the stack by means of a gripping unit of an automatic transfer device and transferred to a transport system for conveying away the loads, with a large number of loads each having one of the respective Have an identification mark assigned to the load, which is arranged at a defined identification position on the respective load, and load data is stored in a database for the load, the load data comprising at least the respective identification position, the identification position being specified relative to at least one load edge of the respective load , and wherein the method comprises the following steps: i) providing the stack in the transfer station, in particular by means of a transport system for transporting the stack; ii) capturing an image of a first side of the stack by an, in particular electronic, image capturing device and transmitting the captured image to a, preferably electronic, evaluation unit; iii) evaluation of the captured image by the evaluation unit, with an identification mark of the identification marks being recognized by means of image
  • the stack of goods to be loaded is preferably provided on a transport loading aid or a load carrier, for example on a pallet or on a roll container.
  • a transport loading aid is described in detail in WO 2020/014725 A2 or WO 2021/142498 A1.
  • the cargo includes a floor wall and side walls which extend from the floor wall and delimit an interior space.
  • the load preferably comprises four side walls.
  • the side walls of the load can each be delimited by an upper edge of the load, a lower edge of the load and side edges of the load, which extend from the lower edge of the load to the upper edge of the load.
  • the load can be open, closed or closable at the top, for example with a lid.
  • the at least one edge of the load includes the lower edge of the load, the upper edge of the load and/or the side edges of the load.
  • the load includes a stackable goods carrier in which goods are placed.
  • the goods carrier can be designed, for example, as a stackable container made of plastic or as a cardboard box.
  • the stack usually includes goods carriers of the same type, ie either containers or cartons. However, a mixed stack is also conceivable, with a stack including both containers and cartons.
  • the stack of cargo includes, on the one hand, a multiplicity of identifiable cargo, which have a (recognizable) identification mark and are therefore identifiable. It is particularly favorable if all the goods in the stack have a (recognizable) identification mark and can therefore be identified. However, it can happen that the stack also includes one or more unidentifiable loads that do not have an identification mark or whose identification mark cannot be recognized by the evaluation unit or for which the load data is only incompletely stored in the database. This is the case, for example, when the identification mark has been lost, soiled or damaged.
  • the identification mark includes a GRAL code ("Global Returnable Asset Identifier" code) which, in addition to an identification number, also includes container type information.
  • the cargo data can include dimensions of the respective container type.
  • the identification mark preferably includes an optoelectronically readable code, such as a bar code or a two-dimensional code, in particular a QR code.
  • the identification marks of the cargo can also have symbols that can be distinguished from one another.
  • the identification mark has a different color than the load, in particular at least in an edge region of the identification mark.
  • the color is preferably selected in such a way that a high contrast is provided between the load and the identification mark.
  • a white identification mark can be provided on a dark, in particular gray, load. This ensures that the identification mark can be easily recognized by the image recognition.
  • the identification mark is preferably arranged on a side wall of the load.
  • the identification mark can be attached to the side wall, for example glued on, inserted into a holder or the like.
  • the identification mark can be formed integrally with the respective load, for example embossed, punched or the like in the side wall.
  • the stack can of course only include cargo with attached identification marks.
  • the stack can only include cargo with integral identification marks.
  • the stack may also include cargo with identification tags attached, as well as cargo with integral identification tags.
  • the load edges preferably extend from a first end point to a second end point.
  • a multiplicity of edge points, which lie on the edge of the load, can lie between the first end point and the second end point.
  • the identification position preferably includes one or more ID vectors (identification mark vector), each of which extends from a starting point to any point on the edge of the load, in particular to the first end point or to an edge point.
  • the starting point can be the center of the identification tag or any point on an edge of the identification tag.
  • the load data include a dimension of the respective load, in particular a width, height and/or depth.
  • the dimension can be specified using dimension vectors. These extend preferably for each load edge from its first end point to its second end point.
  • the load data contain content information which indicates which goods and/or how many goods the load contains.
  • the absolute position is specified relative to a reference point.
  • the reference point can be a coordinate origin, for example.
  • the absolute position is preferably specified as an absolute vector which extends from the reference point to a point on the identification mark, in particular a point on the edge of the identification mark or the center point of the identification mark. This point of the identification mark is preferably selected as the starting point for the ID vector.
  • the load or the position of the load in the stack can be described by the absolute vector, one or more ID vectors and one or more dimension vectors.
  • the image capturing device advantageously includes an image capturing unit, for example a camera, which is set up to capture an image of one side of the stack.
  • an image capturing unit for example a camera
  • the transfer device comprises a preferably movable gripping unit, which is designed to grip the load.
  • the gripping unit can in particular be designed as a suction gripping unit and/or as a clamping gripping unit.
  • the gripping unit of the transfer device comprises a base frame and at least one loading tongue that can be moved relative to the base frame in a first direction (y) between a retracted initial position and an extended receiving position.
  • the gripping unit can have clamping jaws that can be moved in a second direction (x) relative to one another between a retracted open position and a deployed clamping position, for clamping gripping at least one load.
  • a transfer device, gripping unit and a process for removing a load by means of such a gripping unit is described, for example, in WO 2020/014725 A2, in particular in connection with Figs. 13a to 13d, 14a to 14d, 15a to 15a to 15n and Figs. 16a to 16o.
  • the identification marks of the cargo are arranged on a first side wall and/or on a second side wall of the respective cargo, with in step ii) an image of a second side of the stack is additionally captured by the image capturing device and transmitted to the evaluation unit and
  • Step iii) is performed for the captured image of the first side of the stack and/or for the captured image of the second side of the stack.
  • the stack is provided on a rotating device in a first position, in which the image of the first side is recorded, and then rotated by the rotating device, in particular about a vertical axis of rotation, preferably by 90°, so that the Image capture device can capture an image of the second side of the stack.
  • the image capturing device has an image capturing unit, for example a camera, which is arranged such that in the first position the first side of the stack is opposite the image capturing unit and in the second position the second side of the stack is opposite the image capturing unit.
  • the image capturing device comprises a first image capturing unit for capturing an image of the first side of the stack and a second image capturing unit for capturing an image of the second side of the stack.
  • the identification mark of the respective load is preferably arranged on a first side wall and/or on a second side wall. It is particularly advantageous if the identification mark comprises a first identification mark, which is arranged on the first side wall, and a second (identical) identification mark, which is arranged on the second side wall. This makes the method more robust, since, for example, a load carrier in the stack can also be detected in which one of the identification marks is covered. It is favorable here if the first side wall and the second side wall adjoin one another, so that they form a corner of the load. For this purpose, the first side wall and the second side wall can enclose an angle of 90°, for example.
  • steps iii) to v) are repeated for at least one further identification mark, in particular an identification mark of a further load.
  • steps iii) to v) can be repeated continuously for another load, in particular before or during steps v) to viii). In this case, several loads can first be detected and then removed, which enables a large number of loads to be unloaded quickly.
  • Steps iii) to v) can also be repeated by repeating steps iii) to viii) after step viii) has been completed. Loads are recorded one after the other and removed immediately. In particular, this enables particularly quick access to the first load that is to be unloaded.
  • the stack includes an unidentifiable load, the edge position of the at least one load edge of the unidentifiable load being determined from the edge position of the at least one load edge of one or more adjacent loads. This means that the position of a load in the stack that cannot be identified can also be determined.
  • a distance between identification marks of two (identifiable) loads arranged essentially one above the other or next to one another can be determined. For example, if the distance between the identification marks is greater than would be expected for the respective cargo based on their respective dimensions, this can indicate that there is at least one non-identifiable cargo between the identifiable cargo.
  • (identifiable) cargo that is essentially arranged next to one another "Essentially one above the other” or “essentially next to each other” means that the respective cargo is arranged in a row next to each other or in a column one above the other, but there may be another load carrier between them.
  • An unidentifiable load is, for example, a load that does not have an identification mark, a load whose identification mark is not recognized by the evaluation unit in step iii), for example because the identification mark is faulty or dirty, and/or a load for which the load data are incompletely stored in the database.
  • Load data is then stored incompletely in the database if, for example, the identification position, the dimensions of the load and/or the content information is not stored or is incorrect.
  • Neighboring cargo may in particular be cargo located next to it (located next to the unidentifiable cargo), cargo located above (located above the unidentified cargo) or cargo located below (located below the unidentified cargo).
  • the term “adjacent” in this context can therefore include, in particular, lying next to, lying above or lying below.
  • the lower edge of the load of an overlying load can correspond to the upper edge of the unidentifiable load, the upper edge of a load below it can correspond to the lower edge of the unidentifiable load, and/or the side edge of an adjacent load can correspond to a side edge of the unidentifiable load.
  • the edge position can then be transmitted from the evaluation unit to the control device.
  • steps vi) to viii) are carried out for the unidentifiable cargo and the at least one unidentifiable cargo is transported by the transport system to a troubleshooting workstation.
  • the type of cargo or the content information can be determined at the troubleshooting workstation.
  • a device for the automated identification of a content can be provided, which device recognizes the content, for example, by means of image recognition. Provision can also be made for a new identification mark to be attached to the load at the troubleshooting workstation.
  • steps iii) to v) are repeated for all recognizable identification marks, a digital image of the stack being created in step v) on the basis of the determined edge positions of the respective loads.
  • the control device can be controlled particularly efficiently on the basis of the digital image.
  • the load data to additionally include a load dimension, with the digital image of the stack being created on the basis of the determined edge positions and on the basis of the load dimension of the respective load.
  • the cargo dimensions can include a length, width and/or height of the respective cargo.
  • the unidentifiable load or the unidentifiable loads are preferably also depicted in the digital image of the stack if one or more unidentifiable loads are present.
  • the load edges of the unidentifiable load are determined, as described above, from the load edges of the respectively adjacent loads.
  • step vi) the edge position of the load edges of the identified loads is transmitted in step vi) by the digital image of the stack being transmitted to the control device.
  • an entire unstacking process in which all the goods in the stack are transferred to the transport system, can be planned in advance and/or implemented efficiently.
  • steps vi) to viii) are repeated for at least one additional load, in particular until a defined number of loads in the stack have been transferred to the transport system.
  • the defined number of cargo items can result, for example, from a picking order that specifies how many cargo items are required from the stack.
  • steps iv) to vi) are repeated until all the goods to be loaded have been transferred from the stack to the transport system. This is particularly advantageous at a goods receipt when the stack is to be broken up for storing the goods to be loaded.
  • Identifying a load that is assigned to the recognized identification mark reading out load data of the identified load from the database and determining an edge position of the at least one load edge relative to the reference point by the evaluation unit, the edge position from the determined absolute position of the identification mark assigned to the identified load and is calculated from their identification position;
  • the transport system can include a conveyor system on which cargo can be placed and by means of which cargo can be transported or conveyed.
  • the conveyor system is preferably designed as a floor-based conveyor system, for example as a roller conveyor system or as a belt conveyor system. This is a stationary conveyor system.
  • the (ground-based) conveyor technology can have a mobile conveyor technology, which in particular includes autonomously movable conveyor vehicles.
  • Such conveyor vehicles can be controlled by a higher-level master computer.
  • Such conveyor vehicles are known to those skilled in the art under the terms “Automated Guided Vehicle” (abbreviated: AGV) or “Autonomous Mobile Robot” (abbreviated: AMR).
  • the transfer station advantageously includes a transport system for transporting the stack, which is set up to transport the stack to the image acquisition device and/or to the transfer device and to make it available there.
  • the further transport system can be designed as described above for the transport system.
  • the additional transport system is preferably designed as a pallet conveyor system.
  • the transfer station has a transport system for further transport of the stack, which is set up to transport the stack from the image acquisition device to the transfer device.
  • the image capturing device and the transfer device are arranged at the same location, so that the stack can be made available at the image capturing device and at the transfer device at the same time.
  • the automatic transfer device can include an industrial robot or a portal robot, on which the gripping unit is arranged and by means of which the gripping unit can be moved.
  • the image acquisition device has a device for aligning and/or fixing the stack.
  • the stack can be positioned or aligned for capturing the image, so that the image can be reliably captured.
  • it can be provided in particular that the first side of the stack is aligned parallel to the image plane of the image acquisition unit.
  • the transfer device has a device for aligning and/or fixing the stack in order to fix the stack for the removal of a load.
  • the device for aligning and/or fixing is preferably designed as a unit, in particular as an aligning and fixing device.
  • the device for aligning and/or fixing comprises several, in particular two or four, preferably angular fixing elements, which can be placed against the stack in order to align and/or fix it.
  • the fixing elements can be moved in particular in a first horizontal direction and in a second horizontal direction.
  • the image acquisition unit is designed as a camera, in particular as a line scan camera. Furthermore, it can be advantageous if the image acquisition unit is mounted so that it can be displaced vertically along a vertical guide structure. In this case, it can be beneficial when a side of the stack to be captured is aligned and/or fixed parallel to the image capturing unit.
  • a distance between the line camera and the stack can be kept constant during a displacement movement of the line camera.
  • the evaluation unit advantageously includes an evaluation computer with a memory.
  • An algorithm for image recognition is preferably implemented on the evaluation computer.
  • the database can be stored in the memory of the evaluation computer.
  • the database can be managed by the evaluation computer.
  • the database is stored in the memory of a further processing unit and is managed by it.
  • the image capturing device is set up to capture an image of a second side of the stack.
  • those loads can also be identified whose identification marks are oriented towards the second side of the stack. Increased reliability of the device is thus also achieved.
  • the image capturing device has a first image capturing unit for capturing the first side of the stack and a second image capturing unit for capturing the second side of the stack, with the first image capturing unit and the second image capturing unit preferably enclosing an angle of 90°.
  • the first and second sides of the stack are each aligned parallel to the first and second image acquisition unit.
  • a storage system which has a storage area for storing cargo, a transfer station for removing cargo from a stack of several cargo items arranged one above the other and a first transport system for conveying the stack to the transfer station for Removing, wherein the transfer station for removing according to one of aspects described above is formed.
  • the storage area preferably includes a rack arrangement with an automated storage and retrieval device.
  • the storage system preferably includes a goods receipt, to which stacks of cargo are delivered. Furthermore, the storage system can include a transport system which is set up to transport a stack from the goods receipt to the transfer station and to provide the stack to the transfer device.
  • This transport system can, for example, be provided by the further transport system of the transfer station or be connected to it. As before, the transport system can be designed for the transport system of the transfer station or the further transport system of the transfer station.
  • the object is achieved using the advantages and effects described above with a computer-implemented method for creating a movement rule for a gripping unit of an automatic transfer device for removing a load from a stack of several loads arranged one above the other, the method comprising the following steps: i ) receiving an image of a first side of the stack captured by an image capture unit; ii) Evaluation of the recorded image by means of image recognition, with an identification mark that can be seen on the recorded image being recognized, which is arranged at a defined identification position on a load of the loads and is assigned to the respective load; iii) Identifying the cargo that is assigned to the recognized identification mark, and reading out cargo data of the identified cargo from a database in which the cargo data are provided, the cargo data comprising the identification position of the identification mark and the identification position relative to at least one cargo edge of the respective cargo is specified; iv) determining an absolute position of the identification mark relative to a reference point; v) determining an edge position of the at least one load edge of the identified load relative
  • steps ii) to v) are carried out for all identification marks recognizable on the captured image and the cargo associated with them, with the method additionally including step v′) creating a digital image of the stack on the basis of the in step v) determined edge position of the at least one load edge of the respective loads, wherein the movement requirement in step vi) is created on the basis of the digital image of the stack.
  • step v') is carried out between steps v) and vi).
  • a movement rule can be created for a predefinable number of items to be loaded in the stack, in particular for all items to be loaded in the stack.
  • 3a shows a first embodiment of a transfer station for removing a load
  • 3b shows a second embodiment of the transfer station for removing a load
  • 3c shows a third embodiment of the transfer station for removing a load
  • 4a shows a first embodiment of the image acquisition device
  • 4b shows a second embodiment of the image acquisition device
  • FIG. 4c shows the image capturing device according to FIG. 4a or 4b in a side view
  • FIG. 5 shows a block diagram of a storage system with a transfer station
  • 6a, 6b a gripping unit of a transfer device during a removal process
  • Fig. 7 shows the method steps for a method for removing loads from a stack.
  • the cargo 1 shows a large number of loads 1 which are arranged one above the other and next to one another so that they form a stack 2 of loads 1 .
  • the cargo 1 can be designed as a container.
  • the cargo 1 can also be in the form of cartons or the like.
  • the stack 2 is arranged on a charge carrier 3 in the example shown.
  • the load carrier 3 is preferably designed as a pallet on which the multiplicity of loads 1 are placed.
  • the load carrier 3 can also be designed as a transport loading aid, trolley, roll container, transport toboggan or the like. Transport loading aids are described, for example, in WO 2021/142498 A1.
  • the stack 2 is formed directly on a floor, so that no load carrier 3 is present.
  • the loads 1 of the stack 2 each have an identification mark 4, which is assigned to the respective load 1, so that the loads 1 can be clearly identified automatically with the aid of the identification mark 4. As shown by way of example in FIG.
  • Fig. 2 (identifiable) cargo 1 is shown.
  • This load 1 has an identification mark 4, which is arranged in a specific identification position on the load.
  • the identification position is specified here relative to at least one load edge 5a, 5b, 5c.
  • the cargo edges 5a, 5b, 5c shown include a cargo bottom edge 5a, cargo side edges 5b and a cargo top edge 5c.
  • the identification position of the identification mark 4 is preferably specified as the normal distance between the at least one side edge 5a, 5b, 5c of the load and a center point or an edge of the identification mark 4, as indicated by a double file in FIG.
  • FIGS. 3a and 3b A first and second embodiment of a transfer station 6 are shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the transfer station 6 comprises a transport system 7a for transporting the stack 2 in, a transport system 7b for transporting the stack 2 onward and a transport system 7c for transporting away the load 1.
  • the transfer station 6 also has an automatic transfer device 8, an image acquisition device 9, and an evaluation unit 10 and a control device 11.
  • the image acquisition device 9, the evaluation unit 10 and the control device 11 are connected to one another in terms of data technology, as is not shown in the figures for the sake of a better overview.
  • the transport system 7a for transporting the stack is set up to transport the stack 2 in a transport direction TR to the image acquisition device 9 and to make it available there.
  • the transport system 7b for further transport of the stack 2 is set up to transport the stack 2 in the transport direction TR from the image acquisition device 9 to the transfer device 8 .
  • the transport system 7c for Transport of the cargo 1 set up to transport the cargo 1, which were transferred by the transfer device 8 to the transport system 7c, away from the transfer device 8 in the transport direction TR.
  • the transport system 7a, 7b, 7c shown in FIGS. 3a and 3b each includes a stationary (floor-based) conveyor system, which is shown as an example of a roller conveyor system.
  • the transport system 7a, 7b, 7c can also have a mobile conveyor system, which in particular includes conveyor vehicles that can be moved autonomously.
  • the individual transport systems 7a, 7b, 7c can also be constructed differently.
  • the transfer device 8 is set up to remove loads 1 from the stack 2 .
  • the transfer device 8 has a gripping unit 81 for this purpose.
  • the gripping unit 81 can be moved in three spatial directions, in particular in a vertical direction and in a first horizontal direction and a second horizontal direction, so that the gripping unit 81 can be aligned on the stack 2 or on a load 1 to be removed.
  • the transfer device 8 can comprise an industrial robot or a robot arm, on which the gripping unit 81 is arranged and by means of which the gripping unit 81 can be moved.
  • the transfer device 8 can comprise a portal robot, as is shown by way of example in FIGS. 3a and 3b.
  • the gripping unit 81 can be mounted on a frame 82 of the transfer device 8 so that it can be moved vertically and horizontally.
  • the transfer station 3a shown in FIG. 3a comprises a first embodiment of the image acquisition device 9, which is shown in a perspective view in FIG. 4a.
  • the image capture device 9 includes an image capture unit 91 which is set up to capture images of a first side of the stack 2 .
  • the stack 2 can be provided on the image capturing device 9 in such a way that the first side of the stack 2 is opposite the image capturing unit 91 .
  • the image capturing device 9 can be designed to capture images of a second side of the stack 2 .
  • a rotary unit 92 can be provided, by means of which the stack 2 can be moved from the first position into a second position, in which the second side of the stack 2 is opposite the image acquisition unit 91 .
  • a rotation of the stack 2 by the rotary unit 92 is shown in Fig. 3a by a indicated by a double arrow.
  • the image capturing unit 91 can be pivoted so that it can be pivoted from a first position for capturing the first side of the stack 2 into a second position for capturing the second side of the stack 2 .
  • the transfer station 6 shown in FIG. 3b comprises a second embodiment of the image acquisition device 9, which is shown in a perspective view in FIG. 4b.
  • the image capturing device 9 comprises a first image capturing unit 91a and a second image capturing unit 91b, which are arranged orthogonally to one another, so that the first image capturing unit 91a is set up to capture the first side of the stack 2 and the second image capturing unit 91b is set up to capture the second side of the stack 2.
  • the stack 2 can be provided on the image capturing device 9 in such a way that the first side of the stack 2 is opposite the first image capturing unit 91a and the second side of the stack 2 is opposite the second image capturing unit 91b.
  • the image capture device 9 is connected to the evaluation unit 10 in terms of data technology in order to transmit captured images to it.
  • the evaluation unit 10 preferably includes an evaluation computer on which an algorithm for image recognition is implemented.
  • the evaluation unit 10 is connected to a database 12 in terms of data technology.
  • the evaluation unit 10 includes the database 12 with the same effect.
  • a large number of data can be stored in the database 12 , in particular cargo data relating to the cargo 1 .
  • the load data of a load 1 include at least the identification position of the identification mark 4 of the respective load 1, the identification position being specified as described above relative to at least one load edge 5a, 5b, 5c.
  • the evaluation unit 10 is set up to read out the cargo data.
  • the evaluation unit 10 is designed to identify individual loads 1 on the basis of the image recognition and to determine their position in the stack 2, in particular their edge position.
  • the evaluation unit 10 is connected to the control device 11 in order to transmit the edge position of the respective load 1 to it.
  • the control device 11 is designed to control the transfer device 8 in such a way that it removes a load 1 from the stack 2 .
  • the transfer device 8 and the control device 11 are connected to one another, in particular in terms of data technology, as is not shown in the figures for reasons of a better overview.
  • the transfer station 6 includes a device for aligning and/or fixing.
  • the device for aligning and/or fixing comprises two angular fixing elements 13 which can be placed against the stack 2 in order to align and/or fix it.
  • FIG. 3c shows a further embodiment of the transfer station 6, which is designed essentially analogously to the transfer stations 6 shown in FIGS. 3a and 3b.
  • the image capturing device 9 and the transfer device 8 are arranged essentially at the same location, so that the stack 2 can be made available to the transfer device 8 and the image capturing device 9 at the same time. The images can thus be captured directly at the transfer device 8 .
  • the image capturing device 9 comprises an image capturing unit 91 which can be moved vertically along a vertical guide structure 93, as indicated by a double arrow in FIG. 4a.
  • the stack 2 arranged on the load carrier 3 is provided on the rotating unit 92 .
  • the rotary unit 92 is essentially designed as a turntable and comprises a receiving platform that can be rotated about a vertical axis of rotation D for receiving the stack 2.
  • the stack 2 can thus be rotated about the axis of rotation D in a horizontal plane from the first position in which the first side of the stack 2 towards the image capturing unit 91 can be rotated to the second position in which the second side of the stack 2 is directed towards the image capturing unit 91.
  • the stack 2 can be rotated into a third and fourth position in which the third or fourth side of the stack 2 is directed towards the image acquisition unit 91 so that all four sides of the stack 2 can be acquired if necessary.
  • the image capturing device 9 has a first image capturing unit 91a and a second image capturing unit 91b, which are aligned orthogonally to one another. What is thus achieved is that the stack can be provided on the image capturing device 9 in such a way that the first side is directed towards the first image capturing unit 91a and the second side is directed towards the second image capturing unit 91b. In this case too, the image acquisition units 91a, 91b can each be moved vertically along a vertical guide structure 93.
  • the second embodiment of the image capturing device 9 can also optionally have a previously described rotating device 92 in order, for example, to also capture the third and fourth side of the stack.
  • the image capturing unit 91 comprises a device for fixing 94, which is shown in broken lines in FIGS. 4a and 4b.
  • FIG. 4c shows the image capturing device 9 of the first or second embodiment in a side view.
  • the image acquisition unit 91, 91a is slidably mounted on the vertical guide structure 93.
  • the acquisition of the image is indicated by a dashed arrow.
  • Above the image capturing unit 91, 91a is an illumination unit 95 for illuminating an area captured by the image capturing unit 91, 91a, which is also mounted on the guide structure 93 in a vertically displaceable manner.
  • the illumination is indicated by three parallel dashed lines.
  • the image capturing device 9 includes a device for fixing 94.
  • the device for fixing 94 includes a hold-down device 94a, which is mounted in a vertically displaceable manner on a further vertical guide structure 94b. With the hold-down device 94a, pressure can be exerted on the stack 2 from above in order to fix it.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a storage system 14 with a transfer station 6 and a storage area 15.
  • the transfer station 6 can be configured as previously described.
  • the storage area 15 is designed for storing cargo items 1 .
  • the storage area 15 preferably includes a shelf arrangement (not shown) with an automated storage and retrieval device.
  • the transfer station 6 is connected to the storage area 15 via the transport system 7c for transporting the loaded goods 1 away.
  • the storage system 14 can have a goods receipt 141 to which goods, in particular the stacks 2 of cargo 1, are delivered.
  • the optional goods receipt 141 is shown in broken lines in FIG. In this case, the stacks 2 are usually arranged on load carriers 3, for example on pallets or the like.
  • the goods receipt 141 is connected to the transfer station 6 via the transport system 7a for the transport of the stack 2 .
  • the storage system 14 can optionally include a picking area 142, which is shown in broken lines in FIG.
  • the picking area In the picking area, goods are picked according to a customer order.
  • the picking area 142 usually includes a large number of picking stations, to which cargo items 1 are transported by a transport system 7d' connecting the storage area 15 and the picking area 142.
  • This transport system 7d' is designed for transporting cargo 1, preferably in the same way as the transport system 7c for transporting cargo 1 away.
  • a picking area 142 goods can be removed from the load 1 at the picking stations according to the customer order and placed in a target load carrier.
  • the storage system 14 can include an optional goods issue 143 shown in dashed lines in FIG. 5 .
  • the goods issue 143 is also connected to the picking area 142 in terms of conveyor technology via a transport system 7d”.
  • the transport system 7d" can be designed to transport the target load carrier, in particular analogously to the previously described transport systems 7c, 7d'.
  • 6a and 6b show a gripping process of the gripping unit 81 of the transfer device 6 when removing a load 1 from the stack 2.
  • the gripping unit 81 comprises a base frame 811 and at least one movable relative to the base frame 811 in a first direction (y) between a retracted starting position, as shown in Fig. 6a, and an extended receiving position, as shown in Fig. 6b Loading tongue 812. Furthermore, the gripping unit 81 shown as an example has clamping jaws 813 for gripping the load 1 that can be moved relative to one another in a second direction (x) between a retracted open position and a clamped position (on a load 1). Furthermore, the clamping jaws 813 are movable relative to the base frame 811 in a third direction (z) between a lower height position, as shown in FIG. 6a, and an upper height position, as shown in FIG. 6b.
  • the transfer device 6 is aligned relative to the stack 2 in that the control device 11 controls the gripping unit 81 in such a way that the loading tongue 812 is essentially aligned with the lower edge 6a of the load.
  • the clamping jaws 813 are positioned laterally next to the load 1 to be removed.
  • the clamping jaws 813 are in the retracted open position.
  • the clamping jaws 813 are then moved into the engaged clamping position in order to clamp and lift the load 1 .
  • the load 1 can be tilted by moving the clamping jaws 813 from the lower height position to the upper height position.
  • the loading tongue 811 can be pushed under the load 1 into a gap that occurs under the tilted load 1 in order to support the load 1 from below.
  • An example of a gripping process is described in detail in particular in WO 2020/014725 A2.
  • a stack 2 of load 1 is made available at the transfer device 8.
  • the stack can be transported by means of a transport device 7' for this purpose.
  • the stack can be aligned and fixed by the fixing elements 13 .
  • an image is captured S2.
  • an image of a first side of the stack 2 and optionally an image of a second side of the stack 2 are captured by the image capturing unit 9 .
  • the captured image is transmitted from the image capture unit 9 to the evaluation unit 10 .
  • the image acquisition unit 9 and the evaluation unit 10 are for this purpose connected to each other in terms of data technology as described above. In a preferred embodiment, not only an image of the first side of the stack 2, but also an image of a second side of the stack 2 is captured.
  • an image evaluation S3 of the recorded image is carried out by the evaluation unit 10.
  • the recorded image is evaluated here in order to recognize the identification mark 4 of a load 1.
  • an absolute position of the identification mark 4 is determined relative to a reference point.
  • the reference point can be a coordinate origin, for example, at which the stack 2 and/or the charge carrier 3 is aligned.
  • the image evaluation S3 can be carried out for several loads 1, so that several identification marks 4 are recognized by several loads 1 and their respective absolute position is determined.
  • a load identification S4 then takes place, with the load 1 being identified on the basis of the recognized identification mark 4 .
  • cargo data of the identified cargo 1 are read out of the database 12, the cargo data including the identification position.
  • the evaluation unit 10 is connected to the database 12 in terms of data technology.
  • the load identification S4 can also be used for a number of loads 1, in particular for all loads 1 whose identification marks 4 were recognized in the image evaluation S3.
  • a position is determined S5, with an edge position of the load 1 being calculated from the previously determined absolute position and the identification position of the load 1 read from the database 12. This can be done for the bottom edge 5a of the load, the side edges 5b of the load and/or the top edge 5c of the load.
  • the position determination S5 can be carried out, for example, by vector addition, with a first vector indicating the absolute position of the identification mark 4 relative to the origin of coordinates or to the reference point and a further vector indicating the identification position of the identification mark 4 relative to the load edge 5a, 5b, 5c to be calculated.
  • the position determination S5 can also be carried out for a number of cargoes 1, in particular for all cargoes 1 whose identification marks 4 were recognized in the image evaluation S3.
  • the identification position can also be specified relative to one of the cargo edges 5a, 5b, 5c and for a dimension of the cargo 1, in particular a width, height and depth, to be additionally stored in the cargo data.
  • the edge position of all load edges 5a, 5b, 5c can thus also be calculated. If the stack 2 includes a load 1' whose identification mark 4 is not recognized in the image evaluation S3 or which cannot be identified in the load identification S4, the edge position of the unidentifiable load 1' is determined from the edge position of the adjacent load 1.
  • edge position is known, data is transmitted S6, with the edge position being transmitted from the evaluation unit 10 to the control device 11. This can be done for all edge positions and/or loads 1 that have been determined. In particular, the edge position of the lower edges 5a of a load 1 to be removed is transmitted to the control device 11 .
  • the transfer device 8 is controlled S7 by the control device 11.
  • the transfer device 8 is controlled in such a way that the gripping unit 81 of the transfer device 8 is aligned relative to the identified load 1 based on the determined edge position. This can be done as previously described in connection with Figures 6a and 6b.
  • a load is removed S8.
  • the identified load 1 is gripped by the gripping unit 81, for example as described above in connection with FIGS. 6a and 6b, and transferred to the transport system 7 by the transfer device 8.
  • the transport system 7 ensures that the load 1 is transported away from the transfer station 6 to the storage area 15, for example.
  • the load 1 transferred to the transport system 7 is an unidentifiable load 1'
  • this load 1' can be transported by the transport system 7 to a troubleshooting work station.
  • the unidentifiable cargo 1 can be identified, for example, by a person and the identification mark can be renewed.
  • the steps of evaluating S3 the captured image, identifying S4 the load 1 and determining S5 the edge position for multiple loads 1 for multiple loads 1 can be repeated. From the edge positions determined in this way, a digital image of the stack 2 can be created, which is transmitted to the control device 11 S6. The control S7 can then be based on the digital image of the stack 2. The method, in particular the removal of the load S8, can be repeated until a defined number of loads 1, in particular all loads 1 of the stack 2, have been transferred to the transport system 7. A particularly efficient destacking of a stack 2 can thus be achieved.
  • the devices shown can also include more or fewer components than shown.
  • the devices shown or their components may also be shown not to scale and/or enlarged and/or reduced.
  • Imaging device 91 Imaging unit 92 Rotating unit 93 Guide structure 94 Device for fixing 94a Hold-down device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Robotics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen eines Ladeguts (1) von einem Stapel (2), wobei ein Ladegut (1) mittels einer automatischen Transfervorrichtung (8) vom Stapel (2) entnommen und an ein Transportsystem (7c) übergeben wird, wobei mittels einer Bilderfassungseinheit (9) ein Bild des Stapels (2) erfasst wird, welches mittels einer Auswerteeinheit (10) ausgewertet wird, um auf eine dem Ladegut (1) angeordnete Identifikationsmarke (4) zu erkennen und das Ladegut (1) zu identifizieren. Aus einer Datenbank (12) werden dem Ladegut (1) zugeordnete Ladegutdaten ausgelesen, aus welchen eine Kantenposition des Ladeguts (1) berechnet werden kann. Die Transfervorrichtung (8) kann auf Basis der Kantenposition angesteuert werden, um das Ladegut (1) zu entnehmen.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ENTNEHMEN EINES LADEGUTS VON EINEM STAPEL
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütem in einer Transferstation.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütern umfassend ein Transportsystem zum Abfördern von Ladegütem, eine automatische Transfervorrichtung, welche eine Greifeinheit zum Greifen von Ladegütem aufweist, wobei die Transfervorrichtung dazu eingerichtet ist, das Ladegut vom Stapel abzunehmen und an das Transportsystem zu übergeben, eine Bilderfassungsvorrichtung mit einer Bilderfassungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein Bild einer Seite des Stapels zu erfassen, eine Aus werteeinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein von der Bilderfassungseinheit erfasstes Bild mittels Bilderkennung auszuwerten, wobei die Bilderfassungseinheit mit der Aus werteeinheit datentechnisch verbunden ist um das erfasste Bild an die Auswerteeinheit zu übermitteln, eine datentechnisch mit der Auswerteeinheit verbundenen Datenbank, in welcher zu den Ladegütem jeweils Ladegutdaten hinterlegt sind, wobei die Ladegutdaten jeweils eine Identifikationsposition umfassen, welche relativ zu zumindest einer Ladegutkante des jeweiligen Ladeguts angibt, wo eine dem jeweiligen Ladegut zugeordnete Identifikationsmarke auf dem jeweiligen Ladegut angebracht ist, und eine Steuervorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Entnahmevorrichtung derart anzusteuem, dass die Greif einheit relativ zu einem vom Stapel zu entnehmenden Ladegut ausgerichtet wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Lagersystem mit einer derartigen Vorrichtung.
Schließlich betrifft die Erfindung ein computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung einer Bewegungs vor schrift für eine Greifeinheit einer automatischen Transfervorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel bekannt. Aus der DE 10 2017 002 478 Al ist beispielsweise bekannt, dass ein Bild eines Stapels aus mehreren Ladegütern erfasst und Ladegutkanten mittels Bilderkennung erfasst werden. Nachteilig ist hierbei, dass sich eine Erkennung der Ladegutkanten mittels Bilderkennung als schwierig erweist und nur unter perfekten Voraussetzungen zuverlässige Ergebnisse liefert.
Ferner ist aus der EP 2 269 925 Al bekannt, dass ein Strichcode auf Ladegütern eines Stapels angeordnet ist, zu welchem beispielsweise eine Information über die Höhe des jeweiligen Ladeguts hinterlegt sind. Hierbei können die Strichcodes von Ladegütem einer obersten Reihe des Stapels ausgelesen werden, um einen erforderlichen Hubweg zu bestimmen, welcher ein Abführen der obersten Reihe des Stapels auf eine Entladeebene ermöglicht. Nachteilig ist hierbei, dass die Absolutposition der Ladegüter im Stapel nicht bestimmt werden kann.
Auch aus der CN 110490524 A sowie der EP 3 886 015 Al ist jeweils ein Verfahren zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel bekannt, wobei Identifikationsmarken, beispielsweise Strichcodes, am Ladegut angeordnet sind.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ein Ladegut der Ladegüter mittels einer Greifeinheit einer automatischen Transfervorrichtung vom Stapel entnommen und an ein Transportsystem zum Abfördern der Ladegüter übergeben wird, wobei eine Vielzahl der Ladegüter jeweils eine dem jeweiligen Ladegut zugeordnete Identifikationsmarke aufweisen, welche an einer definierten Identifikationsposition am jeweiligen Ladegut angeordnet ist, und in einer Datenbank zu den Ladegütem jeweils Ladegutdaten hinterlegt sind, wobei die Ladegutdaten zumindest die jeweilige Identifikationsposition umfassen, wobei die Identifikationsposition relativ zu zumindest einer Ladegutkante des jeweiligen Ladeguts angegeben ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: i) Bereitstellen des Stapels in der Transferstation, insbesondere mittels eines Transportsystems zum Antransport des Stapels; ii) Erfassen eines Bildes einer ersten Seite des Stapels durch eine, insbesondere elektronische, Bilderfassungsvorrichtung und Übermitteln des erfassten Bildes an eine, vorzugsweise elektronische, Auswerteeinheit; iii) Auswerten des erfassten Bildes durch die Auswerteeinheit, wobei eine Identifikationsmarke der Identifikationsmarken mittels Bilderkennung erkannt und eine Absolutposition der Identifikationsmarke relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt wird; iv) Identifizieren eines Ladeguts, welches der erkannten Identifikationsmarke zugeordnet ist, Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts aus der Datenbank; v) Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante relativ zum Referenzpunkt durch die Auswerteeinheit, wobei die Kantenposition aus der ermittelten Absolutposition der dem identifizierten Ladegut zugeordneten Identifikationsmarke sowie aus deren Identifikationsposition berechnet wird; vi) Übermitteln der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante des identifizierten Ladeguts an eine Steuervorrichtung zur Steuerung der automatischen Transfervorrichtung; vii) Ansteuern der automatischen Transfervorrichtung durch die Steuervorrichtung, sodass die Greifeinheit der automatischen Transfervorrichtung basierend auf der ermittelten Kantenposition relativ zum identifizierten Ladegut ausgerichtet wird; viii) Entnehmen des identifizierten Ladeguts vom Stapel und Übergeben dieses Ladeguts an das Transportsystem durch die automatische Transfervorrichtung.
Durch die Anordnung der Identifikationsmarke an einer definierten Position an den Ladegü- tem, nämlich der Identifikationsposition, wird ermöglicht, dass lediglich die Identifikationsmarke mittels Bilderkennung erkannt werden muss, um die Position der jeweiligen Ladegüter im Stapel bzw. deren Ladegutkanten präzise zu bestimmen, weshalb die Bilderkennung effizient und mit geringem Rechenaufwand durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ist die Zuverlässigkeit des Verfahrens erhöht, da die Erkennbarkeit der einzelnen Identifikationsmarken nicht von einer Unterscheidbarkeit von Ladegütern bzw. einem Kontrast von Kanten zwischen zwei Ladegütern abhängt. Dadurch kann das Verfahren auch bei schlechteren Lichtverhältnissen zuverlässig durchgeführt werden. Bevorzugt wird der Stapel aus Ladegütem auf einer Transportladehilfe oder einem Ladungsträger, wie beispielsweise auf einer Palette oder auf einem Rollcontainer, bereitgestellt. Ein Beispiel für eine Transportladehilfe ist detailliert in der WO 2020/014725 A2 oder der WO 2021/142498 Al beschrieben.
In der Regel umfasst das Ladegut eine Bodenwand, sowie Seitenwände, welche sich von der Bodenwand erstrecken und einen Innenraum begrenzen. Bevorzugt umfasst das Ladegut vier Seitenwände. Die Seitenwände des Ladeguts können jeweils durch eine Ladegutoberkante, eine Ladegutunterkante und Ladegutseitenkanten, welche sich von der Ladegutunterkante zur Ladegutoberkante erstrecken, begrenzt sein. Ferner kann das Ladegut nach oben hin geöffnet, geschlossen oder verschließbar, beispielsweise mit einem Deckel, ausgebildet sein.
Mit Vorteil umfasst die zumindest eine Ladegutkante die Ladegutunterkante, die Ladegutoberkante und/oder die Ladegutseitenkanten.
Günstig ist es, wenn das Ladegut einen stapelbaren Warenträger umfasst, in welchem Waren abgelegt sind. Der Warenträger kann beispielsweise als stapelbarer Behälter aus Kunststoff oder als Karton ausgebildet sein. Üblicherweise umfasst der Stapel Warenträger gleicher Art, also entweder Behälter oder Kartons. Es ist jedoch auch ein gemischter Stapel denkbar, wobei ein Stapel sowohl Behälter als auch Kartons umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass der Stapel aus Ladegütern einerseits eine Vielzahl von identifizierbaren Ladegütern umfasst, welche eine (erkennbare) Identifikationsmarke aufweisen und daher identifizierbar sind. Besonders günstig ist es, wenn alle Ladegüter des Stapels eine (erkennbare) Identifikationsmarke aufweisen und daher identifizierbar sind. Allerdings kann es vorkommen, dass der Stapel auch ein oder mehrere nicht identifizierbare Ladegüter umfasst, welche keine Identifikationsmarke aufweisen oder deren Identifikationsmarke nicht durch die Aus werteeinheit erkennbar ist oder zu welchen die Ladegutdaten nur unvollständig in der Datenbank hinterlegt sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Identifikationsmarke verloren gegangen, verschmutzt oder beschädigt ist.
Günstig ist es, wenn die Identifikationsmarke einen GRALCode („Global Returnable Asset Identifier“ - Code) umfasst, welcher zusätzlich zu einer Identifikationsnummer auch eine Behältertypinformation umfasst. Die Ladegutdaten können hierbei Abmessungen des jeweiligen Behältertyps umfassen. Die Identifikationsmarke umfasst bevorzugt einen optoelektronisch lesbaren Code, wie beispielsweise einen Strichcode oder einen zweidimensionalen Code, insbesondere einen QR- Code. Alternativ können die Identifikationsmarken der Ladegüter auch voneinander unterscheidbare Symbole aufweisen.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Identifikationsmarke, insbesondere zumindest in einem Randbereich der Identifikationsmarke, eine andere Farbe als das Ladegut aufweist. Die Farbe ist hierbei bevorzugt so gewählt, dass ein hoher Kontrast zwischen dem Ladegut und der Identifikationsmarke bereitgestellt ist. So kann beispielsweise auf einem dunklen, insbesondere grauen Ladegut, eine weiße Identifikationsmarke vorgesehen sein. Dadurch wird gewährleistet, dass die Identifikationsmarke gut durch die Bilderkennung erkennbar ist.
Vorzugsweise ist die Identifikationsmarke jeweils an einer Seitenwand der Ladegüter angeordnet. Hierfür kann die Identifikationsmarke einerseits an der Seitenwand angebracht sein, beispielsweise angeklebt, in eine Halterung eingesteckt oder dergleichen. Andererseits kann die Identifikationsmarke integral mit dem jeweiligen Ladegut ausgebildet sein, beispielsweise in die Seitenwand geprägt, gestanzt oder dergleichen. Der Stapel kann selbstverständlich ausschließlich Ladegüter mit angebrachten Identifikationsmarken umfassen. Ebenso kann der Stapel ausschließlich Ladegüter mit integralen Identifikationsmarken umfassen. Alternativ kann der Stapel auch Ladegüter mit angebrachten Identifikationsmarken sowie Ladegüter mit integralen Identifikationsmarken umfassen.
Die Ladegutkanten erstrecken sich vorzugsweise von einem ersten Endpunkt zu einem zweiten Endpunkt. Zwischen dem ersten Endpunkt und dem zweiten Endpunkt kann eine Vielzahl von Kantenpunkten liegen, welche auf der Ladegutkante liegen.
Bevorzugt umfasst die Identifikationsposition einen oder mehrere ID-Vektoren (Identifikationsmarkenvektor), welche sich jeweils von einem Startpunkt zu einem beliebigen Punkt auf der Ladegutkante, insbesondere zum ersten Endpunkt oder zu einem Kantenpunkt erstreckt. Der Startpunkt kann der Mittelpunkt der Identifikationsmarke oder ein beliebiger Punkt auf einem Rand der Identifikationsmarke sein.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Ladegutdaten eine Dimension des jeweiligen Ladeguts, insbesondere eine Breite, Höhe und/oder Tiefe umfassen. Insbesondere kann die Dimension mittels Dimensionsvektoren angegeben sein. Diese erstrecken sich bevorzugt für jede Ladegutkante von deren erstem Endpunkt zu deren zweitem Endpunkt. Überdies kann vorgesehen sein, dass die Ladegutdaten eine Inhaltsinformation beinhalten, welche angibt, welche Waren und/oder wie viele Waren das Ladegut beinhaltet.
Die Absolutposition wird relativ zu einem Referenzpunkt angegeben. Der Referenzpunkt kann beispielsweise ein Koordinatenursprung sein. Bevorzugt ist die Absolutposition als Absolutvektor angegeben, welcher sich von dem Referenzpunkt zu einem Punkt der Identifikationsmarke, insbesondere einem Punkt auf dem Rand der Identifikationsmarke oder dem Mittelpunkt der Identifikationsmarke, erstreckt. Bevorzugt wird dieser Punkt der Identifikationsmarke als Startpunkt für den ID-Vektor gewählt.
Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass durch den Absolutvektor, einen oder mehrere ID- Vektoren sowie einen oder mehrere Dimensionsvektoren das Ladegut bzw. die Position des Ladeguts im Stapel beschreibbar ist.
Mit Vorteil umfasst die Bilderfassungsvorrichtung eine Bilderfassungseinheit, beispielsweise eine Kamera, welche dazu eingerichtet ist, ein Bild von einer Seite des Stapels zu erfassen.
Die Transfervorrichtung umfasst eine vorzugsweise bewegliche Greifeinheit, welche zum Greifen der Ladegüter ausgebildet ist. Die Greifeinheit kann insbesondere als Sauggreifeinheit und/oder als Klemmgreifeinheit ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Greifeinheit der Transfervorrichtung einen Grundrahmen und zumindest eine relativ zum Grundrahmen in einer ersten Richtung (y) zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung bewegbare Beladezunge. Darüber hinaus kann die Greifeinheit in einer zweiten Richtung (x) relativ zueinander zwischen einer zurückgezogenen Öffnungsstellung und einer angestellten Klemmstellung bewegbare Klemmbacken zum Klemmgreifen zumindest eines Ladeguts aufweisen. Eine derartige Transfervorrichtung, Greifeinheit sowie ein Entnahmevorgang eines Ladeguts mittels einer solchen Greifeinheit ist beispielsweise in der WO 2020/014725 A2, insbesondere in Zusammenhang mit Fig. 13a bis Fig. 13d, Fig. 14a bis Fig. 14d, Fig. 15a bis Fig. 15n und Fig. 16a bis 16o, beschrieben.
Günstig ist es, wenn die Identifikationsmarken der Ladegüter an einer ersten Seitenwand und/oder an einer zweiten Seitenwand des jeweiligen Ladeguts angeordnet sind, wobei im Schritt ii) zusätzlich ein Bild einer zweiten Seite des Stapels durch die Bilderfassungsvorrichtung erfasst und an die Auswerteeinheit übermittelt wird und
Schritt iii) für das erfasste Bild der ersten Seite des Stapels und/oder für das erfasste Bild der zweiten Seite des Stapels durchgeführt wird.
Hierfür kann vorgesehen sein, dass der Stapel auf einer Drehvorrichtung in einer ersten Position bereitgestellt wird, in welcher das Bild der ersten Seite aufgenommen wird, und anschließend durch die Drehvorrichtung, insbesondere um eine vertikale Drehachse, vorzugsweise um 90°, gedreht wird, sodass die Bilderfassungsvorrichtung ein Bild der zweiten Seite des Stapels erfassen kann. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Bilderfassungsvorrichtung eine Bilderfassungseinheit aufweist, beispielsweise eine Kamera, welche so angeordnet ist, dass in der ersten Position die erste Seite des Stapels der Bilderfassungseinheit gegenüberliegt und in der zweiten Position die zweite Seite des Stapels der Bilderfassungseinheit gegenüberliegt.
Wie später im Zusammenhang mit der Transfervorrichtung beschrieben kann alternativ vorgesehen sein, dass die Bilderfassungsvorrichtung eine erste Bilderfassungseinheit zur Erfassung eines Bildes der ersten Seite des Stapels und eine zweite Bilderfassungseinheit zur Erfassung eines Bildes der zweiten Seite des Stapels umfasst.
Bevorzugt ist die Identifikationsmarke des jeweiligen Ladeguts an einer ersten Seitenwand und/oder an einer zweiten Seitenwand angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Identifikationsmarke eine erste Identifikationsmarke, welche an der ersten Seitenwand angeordnet ist, und eine zweite (identische) Identifikationsmarke, welche an der zweiten Seitenwand angeordnet ist, umfasst. Dadurch wird das Verfahren robuster, da beispielsweise auch ein Ladungsträger im Stapel erkannt werden kann, bei dem eine der Identifikationsmarken verdeckt ist. Günstig ist es hierbei, wenn die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand aneinander anschließen, sodass diese eine Ecke des Ladeguts ausbilden. Hierfür können die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand beispielsweise einen Winkel von 90° einschließen.
Um mehrere Ladegüter des Stapels zu erkennen, ist es vorteilhaft, wenn die Schritte iii) bis v) für zumindest eine weitere Identifikationsmarke, insbesondere eine Identifikationsmarke eines weiteren Ladeguts, wiederholt werden. Eine Wiederholung der Schritte iii) bis v) für ein weiteres Ladegut kann kontinuierlich erfolgen, insbesondere vor oder während der Schritte v) bis viii). Hierbei können zunächst mehrere Ladegüter erfasst und anschließend entnommen werden, wodurch ein schnelles Entladen einer Vielzahl von Ladegütern ermöglicht wird.
Ebenso kann eine Wiederholung der Schritte iii) bis v) erfolgen, indem die Schritte iii) bis viii) nach dem Abschließen des Schrittes viii) wiederholt werden. Hierbei werden Ladegüter nacheinander erfasst und sogleich entnommen. Dies ermöglicht insbesondere einen besonders schnellen Zugriff auf das erste Ladegut, welches entladen werden soll.
Von Vorteil ist auch, wenn der Stapel ein nicht identifizierbares Ladegut umfasst, , wobei die Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante des nicht identifizierbaren Ladeguts aus der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante von einem oder mehreren benachbarten Ladegütem ermittelt wird. Somit kann auch die Position eines Ladeguts im Stapel ermittelt werden, welches nicht identifiziert werden kann.
Insbesondere kann ein Abstand zwischen Identifikationsmarken von zwei im Wesentlichen übereinander bzw. nebeneinander angeordneten (identifizierbaren) Ladegütem bestimmt werden. Wenn beispielsweise der Abstand zwischen den Identifikationsmarken größer ist, als dies für die jeweiligen Ladegüter aufgrund deren jeweiliger Dimensionierung zu erwarten wäre, so kann dies darauf hindeuten, dass sich zumindest ein nicht identifizierbares Ladegut zwischen den identifizierbaren Ladegütem befindet. Analoges trifft auf im Wesentlichen nebeneinander angeordnete (identifizierbare) Ladegüter zu. „Im Wesentlichen übereinander“ bzw. „im Wesentlichen nebeneinander“ bedeutet hierbei, dass die jeweiligen Ladegüter zwar in einer Reihe nebeneinander oder in einer Spalte übereinander angeordnet sind, allerdings kann sich gegebenenfalls ein weiterer Ladungsträger zwischen diesen befinden.
Ein nicht identifizierbares Ladegut ist beispielsweise ein Ladegut, welches keine Identifikationsmarke aufweist, ein Ladegut, dessen Identifikationsmarke von der Aus werteeinheit im Schritt iii) nicht erkannt wird, beispielsweise weil die Identifikationsmarke fehlerhaft oder verschmutzt ist, und/oder ein Ladegut, zu welchem die Ladegutdaten unvollständig in der Datenbank hinter- legt sind. Ladegutdaten sind dann unvollständig in der Datenbank hinterlegt, wenn beispielsweise die Identifikationsposition, die Dimension des Ladeguts und/oder die Inhaltsinformation nicht hinterlegt oder fehlerhaft ist.
Ein benachbartes Ladegut kann insbesondere ein (neben dem nicht identifizierbaren Ladegut angeordnetes) danebenliegendes Ladegut, ein (oberhalb des nicht identifizierbaren Ladeguts angeordnetes) darüberliegendes Ladegut oder ein (unterhalb des nicht identifizierbaren Ladeguts angeordnetes) darunterliegendes Ladegut sein. Der Begriff „benachbart“ kann somit in diesem Zusammenhang insbesondere danebenliegend, darüber liegend oder darunterliegend umfassen.
Hierbei können die Ladegutunterkante eines darüberliegenden Ladeguts der Ladegutoberkante des nicht identifizierbaren Ladeguts, die Ladegutoberkante eines darunterliegenden Ladeguts der Ladegutunterkante des nicht identifizierbaren Ladeguts, und/oder die Ladegutseitenkante eines danebenliegenden Ladeguts einer Ladegutseitenkante des nicht identifizierbaren Ladeguts entsprechen. Die Kantenposition kann dann von der Aus werteeinheit an die Steuervorrichtung übermittelt werden.
Es erweist sich auch als günstig, wenn die Schritte vi) bis viii) für das nicht identifizierbare Ladegut durchgeführt werden und das zumindest eine nicht identifizierbare Ladegut durch das Transportsystem zu einem Fehlerbehebungsarbeitsplatz transportiert wird. Am Fehlerbehebungsarbeitsplatz kann beispielsweise die Art des Ladeguts bzw. die Inhaltsinformation bestimmt werden. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Inhalt eines Behälters oder eines Kartons durch eine Person identifiziert wird. Alternativ kann anstelle der Person eine Einrichtung zur automatisierten Identifikation eines Inhalts vorgesehen sein, welche beispielsweise mittels Bilderkennung den Inhalt erkennt. Ferner kann vorgesehen sein, dass am Fehlerbehebungsarbeitsplatz eine neue Identifikationsmarke am Ladegut befestigt wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die Schritte iii) bis v) für alle erkennbaren Identifikationsmarken wiederholt, wobei im Schritt v) auf Basis der ermittelten Kantenpositionen der jeweiligen Ladegüter ein digitales Abbild des Stapels erstellt wird. Auf Basis des digitalen Abbildes kann die Steuervorrichtung besonders effizient angesteuert werden.
Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Ladegutdaten zusätzlich eine Ladegutabmessung umfassen, wobei das digitale Abbild des Stapels auf Basis der ermittelten Kantenpositionen sowie auf Basis der Ladegutabmessung der jeweiligen Ladegüter erstellt wird. Die Ladegutabmessung kann hierfür eine Länge, Breite und/oder Höhe des jeweiligen Ladeguts umfassen.
Bevorzugt wird auch das nicht identifizierbare Ladegut oder die nicht identifizierbaren Ladegüter im digitalen Abbild des Stapels abgebildet, wenn eines oder mehrere nicht identifizierbare Ladegüter vorhanden sind. Hierfür werden die Ladegutkanten des nicht identifizierbaren Ladeguts wie zuvor beschrieben aus den Ladegutkanten der jeweils benachbarten Ladegüter ermittelt.
Um die automatische Transfervorrichtung besonders effizient anzusteuern, ist es günstig, wenn das Übermitteln der Kantenposition der Ladegutkanten der identifizierten Ladegüter im Schritt vi) erfolgt, indem das digitale Abbild des Stapels an die Steuervorrichtung übermittelt wird. Dadurch kann bereits ein gesamter Entstapelvorgang, bei welchem alle Ladegüter des Stapels an das Transportsystem übergeben werden, vorausgeplant und/oder effizient umgesetzt werden.
Besonders günstig ist es, wenn die Schritte vi) bis viii) für zumindest ein weiteres Ladegut wiederholt werden, insbesondere bis eine definierte Anzahl von Ladegütern des Stapels an das Transportsystem übergeben wurden.
Die definierte Anzahl von Ladegütem kann sich beispielsweise aus einem Kommissionierauftrag ergeben, welcher vorgibt, wie viele Ladegüter von dem Stapel benötigt werden.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schritte iv) bis vi) solange wiederholt werden, bis alle Ladegüter vom Stapel an das Transportsystem übergeben wurden. Dies ist insbesondere an einem Wareneingang vorteilhaft, wenn der Stapel zum Einlagern der Ladegüter aufgelöst werden soll. Unter Ausnützung der zuvor beschriebenen Wirkungen und Vorteile wird die Aufgabe der Erfindung ferner dadurch gelöst, dass bei einer Transferstation der eingangs genannten Art die Aus werteeinheit eingerichtet ist zur Durchführung der Schritte:
Auswerten des erfassten Bildes, wobei eine Identifikationsmarke mittels Bilderkennung erkannt und eine Absolutposition der Identifikationsmarke relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt wird;
Identifizieren eines Ladeguts, welches der erkannten Identifikationsmarke zugeordnet ist, Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts aus der Datenbank und Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante relativ zum Referenzpunkt durch die Aus werteeinheit, wobei die Kantenposition aus der ermittelten Absolutposition der dem identifizierten Ladeguts zugeordneten Identifikationsmarke sowie aus deren Identifikationsposition berechnet wird;
Übermitteln der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante des identifizierten Ladeguts an die Steuervorrichtung.
Das Transportsystem kann eine Fördertechnik umfassen, auf welcher Ladegüter abgelegt und mittels welcher Ladegüter transportiert bzw. gefördert werden können. Die Fördertechnik ist bevorzugt als bodengebundene Fördertechnik, beispielsweise als Rollenfördertechnik oder als Gurtfördertechnik, ausgebildet. Hierbei handelt es sich jeweils um eine stationäre Fördertechnik.
Alternativ dazu oder zusätzlich, beispielsweise abschnittsweise, kann die (bodengebundene) Fördertechnik eine mobile Fördertechnik aufweisen, welche insbesondere autonom verfahrbare Förderfahrzeuge umfasst. Derartige Förderfahrzeuge können von einem übergeordneten Leitrechner gesteuert werden. Solche Förderfahrzeuge sind dem Fachmann unter den Begriffen „Automated Guided Vehicle“ (kurz: AGV) oder „Autonomous Mobile Robot“ (kurz: AMR) bekannt.
Mit Vorteil umfasst die Transferstation ein Transportsystem zum Antransport des Stapels, welches dazu eingerichtet ist, den Stapel zur Bilderfassungsvorrichtung und/oder zur Transfervorrichtung anzutransportieren und an dieser bereitzu stellen. Das weitere Transportsystem kann wie zuvor für das Transportsystem beschrieben ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das weitere Transportsystem als Palettenfördertechnik ausgebildet.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Transferstation ein Transportsystem zum Weitertransport des Stapels aufweist, welches dazu eingerichtet ist, den Stapel von der Bilderfassungsvorrichtung zur Transfervorrichtung anzutransportieren. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Bilderfassungsvorrichtung und die Transfervorrichtung ortsgleich angeordnet sind, sodass der Stapel gleichzeitig an der Bilderfassungsvorrichtung und an der Transfervorrichtung bereitstellbar ist.
Die automatische Transfervorrichtung kann einen Industrieroboter oder einen Portalroboter umfassen, an welchem die Greifeinheit angeordnet und mittels welchem die Greifeinheit bewegbar ist.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Bilderfassungsvorrichtung eine Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung des Stapels aufweist. Mit dieser Einrichtung kann der Stapel zur Erfassung des Bildes positioniert bzw. ausgerichtet werden, sodass das Bild zuverlässig erfasst werden kann. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Seite des Stapels parallel zur Bildebene der Bilderfassungseinheit ausgerichtet wird.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Transfervorrichtung eine Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung des Stapels aufweist, um den Stapel für das Entnehmen eines Ladeguts zu Fixieren.
Die Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung ist bevorzugt als eine Einheit, insbesondere als Ausrichte- und Fixiereinrichtung ausgebildet.
Mit Vorteil umfasst die Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung mehrere, insbesondere zwei oder vier, vorzugsweise winkelförmige, Fixierungselemente, welche an den Stapel anstellbar sind, um diesen auszurichten und/oder zu fixieren. Hierfür sind die Fixierungselemente insbesondere in einer ersten horizontalen Richtung und in einer zweiten horizontalen Richtung bewegbar.
Günstig ist es, wenn die Bilderfassungseinheit als Kamera, insbesondere als Zeilenkamera, ausgebildet ist. Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Bilderfassungseinheit entlang einer vertikalen Führungsstruktur vertikal verschiebbar gelagert ist. Hierbei kann es günstig sein, wenn eine zu erfassende Seite des Stapels parallel zur Bilderfassungseinheit ausgerichtet und/oder fixiert wird. Mit Vorteil ist ein Abstand zwischen der Zeilenkamera und dem Stapel während einer Verschiebebewegung der Zeilenkamera konstant haltbar.
Mit Vorteil umfasst die Aus werteeinheit einen Aus werterechner mit einem Speicher. Bevorzugt ist auf dem Auswerterechner ein Algorithmus zur Bilderkennung implementiert. Ferner kann die Datenbank im Speicher des Auswerterechners hinterlegt sein. Hierbei kann die Datenbank vom Auswerterechner verwaltet werden. Alternativ ist die Datenbank im Speicher einer weiteren Recheneinheit hinterlegt und wird von dieser verwaltet.
Günstig ist es ferner, wenn die Bilderfassungsvorrichtung zur Erfassung eines Bildes einer zweiten Seite des Stapels eingerichtet ist. Dadurch können auch jene Ladegüter identifiziert werden, deren Identifikationsmarken zur zweiten Seite des Stapels orientiert sind. Somit wird auch eine erhöhte Zuverlässigkeit der Vorrichtung erreicht.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bilderfassungsvorrichtung eine Dreheinheit aufweist, mit welcher der Stapel um eine vertikale Drehachse drehbar ist, sodass der Stapel in eine erste Position, in welcher die erste Seite des Stapels der Bilderfassungseinheit gegenüberliegt, und in eine zweite Position, in welcher die zweite Seite des Stapels der Bilderfassungseinheit gegenüberliegt, bringbar ist.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die Bilderfassungsvorrichtung eine erste Bilderfassungseinheit zur Erfassung der ersten Seite des Stapels und eine zweite Bilderfassungseinheit zur Erfassung der zweiten Seite des Stapels aufweist, wobei vorzugsweise die erste Bilderfassungseinheit und die zweite Bilderfassungseinheit einen Winkel von 90° einschließen. Besonders bevorzugt werden die erste und zweite Seite des Stapels jeweils parallel zur ersten und zweiten Bilderfassungseinheit ausgerichtet.
Unter Ausnützung der zuvor beschriebenen Vorteile und Wirkungen wird die Aufgabe ferner durch ein Lagersystem gelöst, welches einen Lagerbereich zum Lagern von Ladegütem, eine Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütem und ein erstes Transportsystem zum Anfördem des Stapels zur Transferstation zum Entnehmen, wobei die Transferstation zum Entnehmen nach einem der zuvor beschriebenen Aspekte ausgebildet ist. Zum Lagern von Ladegütern umfasst der Lagerbereich vorzugsweise eine Regalanordnung mit einem automatisiert betriebenen Regalbediengerät.
Das Lagersystem umfasst bevorzugt einen Wareneingang, an welchem Stapel von Ladegütern angeliefert werden. Ferner kann das Lagersystem ein Transportsystem umfassen, welches dazu eingerichtet ist, einen Stapel vom Wareneingang zur Transferstation zu transportieren und den Stapel an der Transfervorrichtung bereitzustellen. Dieses Transportsystem kann beispielsweise durch das weitere Transportsystem der Transferstation bereitgestellt sein oder an dieses anschließen. Das Transportsystem kann wie zuvor für das Transportsystem der Transferstation oder das weitere Transportsystem der Transferstation ausgebildet sein.
Darüber hinaus wird die Aufgabe unter Ausnützung der zuvor beschriebenen Vorteile und Wirkungen mit einem computerimplementierten Verfahren zur Erstellung einer Bewegungsvorschrift für eine Greifeinheit einer automatischen Transfervorrichtung zum Entnehmen eines Ladeguts von einem Stapel aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütern gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: i) Empfangen eines durch eine Bilderfassungseinheit erfassten Bildes einer ersten Seite des Stapels; ii) Auswerten des erfassten Bildes mittels Bilderkennung, wobei eine auf dem erfassten Bild erkennbare Identifikationsmarke erkannt wird, welche an einer definierten Identifikationsposition an einem Ladegut der Ladegüter angeordnet und dem jeweiligen Ladegut zugeordnet ist; iii) Identifizieren des Ladeguts, welches der erkannten Identifikationsmarke zugeordnet ist, und Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts aus einer Datenbank, in welcher die Ladegutdaten bereitgestellt sind, wobei die Ladegutdaten die Identifikationsposition der Identifikationsmarke umfassen und wobei die Identifikationsposition relativ zu zumindest einer Ladegutkante des jeweiligen Ladeguts angegeben ist; iv) Ermitteln einer Absolutposition der Identifikationsmarke relativ zu einem Referenzpunkt; v) Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante des identifizierten Ladeguts relativ zum Referenzpunkt aus der Absolutposition und der Identifikationsposition der erkannten Identifikationsmarke; vi) Erstellen einer Bewegungs vor schrift für eine Steuervorrichtung zur Ausrichtung der Greifeinheit der automatischen Transfervorrichtung relativ zum identifizierten Ladegut.
Von Vorteil ist auch, wenn die Schritte ii) bis v) für sämtliche auf dem erfassten Bild erkennbaren Identifikationsmarken und diesen zugeordneten Ladegütern durchgeführt werden, wobei das Verfahren zusätzlich den Schritt v‘) Erstellen eines digitalen Abbildes des Stapels auf Basis der im Schritt v) ermittelten Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante der jeweiligen Ladegüter, umfasst, wobei die Bewegungs vor schrift im Schritt vi) auf Basis des digitalen Abbildes des Stapels erstellt wird.
Zweckmäßig ist es, wenn der Schritt v‘) zwischen den Schritten v) und vi) durchgeführt wird.
Mit Vorteil kann auf Basis des digitalen Abbildes eine Bewegungsvorschrift für eine vorgebbare Anzahl an Ladegütern des Stapels, insbesondere für sämtliche Ladegüter des Stapels, erstellt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig.l einen Stapel aus mehreren Ladegütem;
Fig. 2 ein Ladegut mit Identifikationsmarke;
Fig. 3a eine erste Ausführung einer Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts;
Fig. 3b eine zweite Ausführung der Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts;
Fig. 3c eine dritte Ausführung der Transferstation zum Entnehmen eines Ladeguts;
Fig. 4a eine erste Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung; Fig. 4b eine zweite Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung;
Fig. 4c die Bilderfassungsvorrichtung nach Fig. 4a oder Fig. 4b in einer Seitenansicht;
Fig. 5 ein Blockschaltbild zu einem Lagersystem mit einer Transferstation;
Fig. 6a, 6b eine Greif einheit einer Transfervorrichtung während eines Entnahmevorgangs;
Fig. 7 die Verfahrens schritte zu einem Verfahren zum Entnehmen von Ladegütern von einem Stapel.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist eine Vielzahl von Ladegütern 1 dargestellt, welche übereinander und nebeneinander angeordnet sind, sodass diese einen Stapel 2 aus Ladegütern 1 bilden. Hierbei können die Ladegüter 1 als Behälter ausgebildet sein. Alternativ können die Ladegüter 1 auch als Kartons oder dergleichen ausgebildet sein.
Der Stapel 2 ist im dargestellten Beispiel auf einem Ladungsträger 3 angeordnet. Vorzugsweise ist der Ladungsträger 3 als Palette ausgebildet, auf welcher die Vielzahl von Ladegütern 1 abgelegt sind. Alternativ kann der Ladungsträger 3 auch als Transportladehilfe, Rollwagen, Rollcontainer, Transportrodel oder dergleichen ausgebildet sein. Transportladehilfen sind beispielsweise in der WO 2021/142498 Al beschrieben. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Stapel 2 unmittelbar auf einem Boden gebildet ist, sodass kein Ladungsträger 3 vorhanden ist. Die Ladegüter 1 des Stapels 2 weisen jeweils eine Identifikationsmarke 4 auf, welche dem jeweiligen Ladegut 1 zugeordnet ist, sodass die Ladegüter 1 mit Hilfe der Identifikationsmarke 4 automatisiert eindeutig identifizierbar sind. Wie in Fig. 1 exemplarisch dargestellt ist, kann es vorkommen, dass eines oder mehrere der Ladegüter 1 ‘ des Stapels 2 keine Identifikationsmarke 4 aufweisen, weil diese beispielsweise verloren gegangen oder verschmutzt ist und daher nicht mehr erkennbar ist. Ein derartiges Ladegut 1 ‘ kann nicht mehr automatisiert eindeutig identifiziert werden, weshalb ein solches Ladegut 1 ‘ als nicht identifizierbares Ladegut 1 ‘ bezeichnet wird.
In Fig. 2 ist ein (identifizierbares) Ladegut 1 dargestellt. Dieses Ladegut 1 weist eine Identifikationsmarke 4 auf, welche in einer bestimmten Identifikationsposition am Ladegut angeordnet ist. Die Identifikationsposition ist hierbei relativ zu zumindest einer Ladegutkante 5a, 5b, 5c angegeben. Die dargestellten Ladegutkanten 5a, 5b, 5c umfassen eine Ladegutunterkante 5a, Ladegutseitenkanten 5b und eine Ladegutoberkante 5c.
Bevorzugt ist die Identifikationsposition der Identifikationsmarke 4 als Normalabstand zwischen der zumindest einen Ladegutseitenkante 5a, 5b, 5c und einem Mittelpunkt oder einem Rand der Identifikationsmarke 4 angegeben, wie dies in Fig. 2 durch Doppelfeile angedeutet ist.
In Fig. 3a und Fig. 3b sind eine erste und zweite Ausführung einer Transferstation 6 dargestellt. Die Transferstation 6 umfasst jeweils ein Transportsystem 7a zum Antransport des Stapels 2, ein Transportsystem 7b zum Weitertransport des Stapels 2 und ein Transportsystem 7c zum Abtransport der Ladegüter 1. Ferner umfasst die Transferstation 6 eine automatische Transfervorrichtung 8, eine Bilderfassungsvorrichtung 9, eine Aus werteeinheit 10 und eine Steuervorrichtung 11. Die Bilderfassungsvorrichtung 9, die Aus werteeinheit 10 und die Steuervorrichtung 11 sind datentechnisch miteinander verbunden, wie dies aus Gründen der besseren Übersicht in den Figuren nicht dargestellt ist.
Das Transportsystem 7a zum Antransport des Stapels ist dazu eingerichtet, den Stapel 2 in einer Transportrichtung TR zur Bilderfassungsvorrichtung 9 anzutransportieren und an dieser bereitzu stellen. Darüber hinaus ist das Transportsystem 7b zum Weitertransport des Stapels 2 dazu eingerichtet, den Stapel 2 in Transportrichtung TR von der Bilderfassungsvorrichtung 9 zur Transfervorrichtung 8 zu transportieren. Schließlich ist das Transportsystem 7c zum Ab- transport der Ladegüter 1 dazu eingerichtet, die Ladegüter 1, welche durch die Transfervorrichtung 8 an das Transportsystem 7c übergeben wurden, in Transportrichtung TR von der Transfervorrichtung 8 abzutransportieren. Das in Fig. 3a und Fig. 3b dargestellte Transportsystem 7a, 7b, 7c umfasst jeweils eine stationäre (bodengebundene) Fördertechnik, welche beispielhaft als Rollenfördertechnik dargestellt ist. Selbstverständlich ist hierbei eine zur Rollenfördertechnik unterschiedliche Fördertechnik ebenso möglich, beispielsweise eine Gurtfördertechnik. Alternativ zur stationären Fördertechnik oder zusätzlich dazu kann das Transportsystem 7a, 7b, 7c auch eine mobile Fördertechnik aufweisen, welche insbesondere autonom verfahrbare Förderfahrzeuge umfasst. Die einzelnen Transportsysteme 7a, 7b, 7c können auch unterschiedlich aufgebaut sein.
Die Transfervorrichtung 8 ist dazu eingerichtet, Ladegüter 1 vom Stapel 2 zu entnehmen. Hierfür weist die Transfervorrichtung 8 eine Greifeinheit 81 auf. Die Greifeinheit 81 ist in drei Raumrichtungen, insbesondere in einer vertikalen Richtung sowie in einer ersten horizontalen Richtung und einer zweiten horizontalen Richtung bewegbar, sodass die Greifeinheit 81 am Stapel 2 bzw. an einem zu entnehmenden Ladegut 1 ausgerichtet werden kann.
Hierfür kann die Transfervorrichtung 8 einen Industrieroboter bzw. einen Roboterarm umfassen, an welchem die Greif einheit 81 angeordnet und mittels welchem die Greifeinheit 81 bewegbar ist. Ebenso kann die Transfervorrichtung 8 einen Portalroboter umfassen, wie dies in Fig. 3a und Fig. 3b beispielhaft dargestellt ist. Die Greif einheit 81 kann hierbei an einem Rahmen 82 der Transfervorrichtung 8 vertikal und horizontal verfahrbar gelagert sein.
Die in Fig. 3a dargestellte Transferstation 3a umfasst eine erste Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung 9, welche in Fig. 4a in perspektivischer Ansicht dargestellt ist. In der ersten Ausführung umfasst die Bilderfassungsvorrichtung 9 eine Bilderfassungseinheit 91, welche dazu eingerichtet ist, Bilder einer ersten Seite des Stapels 2 zu erfassen. Hierfür kann der Stapel 2 so an der Bilderfassungsvorrichtung 9 bereitgestellt werden, dass die erste Seite des Stapels 2 der Bilderfassungseinheit 91 gegenüberliegt.
Darüber hinaus kann die Bilderfassungsvorrichtung 9 zur Erfassung von Bildern einer zweiten Seite des Stapels 2 ausgebildet sein. Hierfür kann wie in Fig. 3a gezeigt eine Dreheinheit 92 vorgesehen sein, mittels welcher der Stapel 2 von der ersten Position in eine zweite Position bewegbar ist, in welcher die zweite Seite des Stapels 2 der Bilderfassungseinheit 91 gegenüberliegt. Eine Drehung des Stapels 2 durch die Dreheinheit 92 ist in Fig. 3a durch einen Doppelpfeil angedeutet. Alternativ dazu kann die Bilderfassungseinheit 91 schwenkbar gelagert sein, sodass diese aus einer ersten Position zur Erfassung der ersten Seite des Stapels 2 in eine zweite Position zur Erfassung der zweiten Seite des Stapels 2 schwenkbar ist.
Alternativ dazu umfasst die in Fig. 3b dargestellte Transferstation 6 eine zweite Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung 9, welche in Fig. 4b in perspektivischer Ansicht dargestellt ist. Hierbei umfasst die Bilderfassungsvorrichtung 9 eine erste Bilderfassungseinheit 91a und eine zweite Bilderfassungseinheit 91b, welche orthogonal zueinander angeordnet sind, sodass die erste Bilderfassungseinheit 91a zur Erfassung der ersten Seite des Stapels 2 und die zweite Bilderfassungseinheit 91b zur Erfassung der zweiten Seite des Stapels 2 eingerichtet ist. Hierfür kann der Stapel 2 so an der Bilderfassungsvorrichtung 9 bereitgestellt werden, dass die erste Seite des Stapels 2 der ersten Bilderfassungseinheit 91a und die zweite Seite des Stapels 2 der zweiten Bilderfassungseinheit 91b gegenüberliegt.
Die Bilderfassungsvorrichtung 9 ist datentechnisch mit der Aus werteeinheit 10 verbunden, um erfasste Bilder an diese zu übermitteln. Die Auswerteeinheit 10 umfasst vorzugsweise einen Aus werterechner, auf welchem ein Algorithmus zur Bilderkennung implementiert ist. Im dargestellten Beispiel ist die Aus werteeinheit 10 mit einer Datenbank 12 datentechnisch verbunden. Gleichwirkend kann alternativ vorgesehen sein, dass die Aus werteeinheit 10 die Datenbank 12 umfasst.
In der Datenbank 12 können eine Vielzahl von Daten hinterlegt sein, insbesondere Ladegutdaten, welche die Ladegüter 1 betreffen. Die Ladegutdaten eines Ladeguts 1 umfassen zumindest die Identifikationsposition der Identifikationsmarke 4 des jeweiligen Ladeguts 1, wobei die Identifikationsposition wie zuvor beschrieben relativ zu zumindest einer Ladegutkante 5a, 5b, 5c angegeben ist. Die Auswerteeinheit 10 ist dazu eingerichtet, die Ladegutdaten auszulesen.
Darüber hinaus ist die Auswerteeinheit 10 dazu ausgebildet, auf Basis der Bilderkennung einzelne Ladegüter 1 zu identifizieren sowie deren Position im Stapel 2, insbesondere deren Kantenposition, zu ermitteln.
Ferner ist die Auswerteeinheit 10 mit der Steuervorrichtung 11 verbunden, um die Kantenposition des jeweiligen Ladeguts 1 an diese zu übermitteln. Die Steuervorrichtung 11 ist dazu ausgebildet, die Transfervorrichtung 8 derart anzusteuern, dass diese ein Ladegut 1 vom Stapel 2 entnimmt. Die Transfervorrichtung 8 und die Steuervorrichtung 11 sind, insbesondere datentechnisch, miteinander verbunden, wie dies aus Gründen der besseren Übersicht in den Figuren nicht dargestellt ist.
Zum Ausrichten und/oder Fixieren des Stapels 2 in einer Entnahmeposition umfasst die Transferstation 6 eine Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung. Die Einrichtung zur Ausrichtung und/oder Fixierung umfasst im dargestellten Beispiel zwei winkelförmige Fixierungselemente 13, welche an den Stapel 2 anstellbar sind, um diesen auszurichten und/oder zu fixieren.
In Fig. 3c ist eine weitere Ausführung der Transferstation 6 gezeigt, welche im Wesentlichen analog zu den in Fig. 3a und Fig. 3b gezeigten Transferstationen 6 ausgebildet ist. Hierbei sind jedoch die Bilderfassungsvorrichtung 9 und die Transfervorrichtung 8 im Wesentlichen ortsgleich angeordnet, sodass der Stapel 2 gleichzeitig an der Transfervorrichtung 8 und der Bilderfassungsvorrichtung 9 bereitgestellt werden kann. Die Erfassung der Bilder kann somit unmittelbar an der Transfervorrichtung 8 erfolgen.
In Fig. 4a ist die erste Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung 9 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Hierbei umfasst die Bilderfassungsvorrichtung 9 eine Bilderfassungseinheit 91, welche entlang einer vertikalen Führungsstruktur 93 vertikal verfahrbar ist, wie in Fig. 4a durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Der auf dem Ladungsträger 3 angeordnete Stapel 2 ist auf der Dreheinheit 92 bereitgestellt. Die Dreheinheit 92 ist im Wesentlichen als Drehtisch ausgebildet und umfasst eine um eine vertikale Drehachse D drehbare Aufnahmeplattform zur Aufnahme des Stapels 2. Somit kann der Stapel 2 um die Drehachse D in einer Horizontalebene aus der ersten Position, in welcher die erste Seite des Stapels 2 zur Bilderfassungseinheit 91 gerichtet ist, in die zweite Position gedreht werden, in welcher die zweite Seite des Stapels 2 zur Bilderfassungseinheit 91 gerichtet ist. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass der Stapel 2 in eine dritte und vierte Position gedreht werden kann, in welcher die dritte bzw. vierte Seite des Stapels 2 zur Bilderfassungseinheit 91 gerichtet ist, sodass gegebenenfalls alle vier Seiten des Stapels 2 erfasst werden können.
Fig. 4b zeigt die zweite Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung 9 in perspektivischer Ansicht. Hierbei weist die Bilderfassungsvorrichtung 9 eine erste Bilderfassungseinheit 91a und eine zweite Bilderfassungseinheit 91b auf, welche orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Somit wird erreicht, dass der Stapel so an der Bilderfassungsvorrichtung 9 bereitgestellt werden kann, dass die erste Seite zur ersten Bilderfassungseinheit 91a und die zweite Seite zur zweiten Bilderfassungseinheit 91b gerichtet ist. Auch hierbei sind die Bilderfassungseinheiten 91a, 91b jeweils entlang einer vertikalen Führungsstruktur 93 vertikal verfahrbar.
Darüber hinaus kann auch die zweite Ausführung der Bilderfassungsvorrichtung 9 optional eine zuvor beschriebene Drehvorrichtung 92 aufweisen, um beispielsweise auch die dritte und vierte Seite des Stapels zu erfassen.
Um den Stapel 2 für das Erfassen eines Bildes zu fixieren, umfasst die Bilderfassungseinheit 91 eine Einrichtung zur Fixierung 94, welche in Fig. 4a und Fig. 4b jeweils gestrichelt dargestellt ist.
Fig. 4c zeigt die Bilderfassungsvorrichtung 9 der ersten bzw. zweiten Ausführung in einer Seitenansicht. Die Bilderfassungseinheit 91, 91a ist an der vertikalen Führungsstruktur 93 verschiebbar gelagert. Die Erfassung des Bildes ist durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet. Oberhalb der Bilderfassungseinheit 91, 91a ist eine Beleuchtungseinheit 95 zur Beleuchtung eines durch die Bilderfassungseinheit 91, 91a erfassten Bereichs angeordnet, welche ebenfalls vertikal verschiebbar an der Führungsstruktur 93 gelagert ist. Die Beleuchtung ist durch drei parallele gestrichelte Linien angedeutet.
Wie in Fig. 4c ebenfalls ersichtlich ist, umfasst die Bilderfassungsvorrichtung 9 eine Einrichtung zur Fixierung 94. Die Einrichtung zur Fixierung 94 umfasst einen Niederhalter 94a, welcher an einer weiteren vertikalen Führungsstruktur 94b vertikal verschiebbar gelagert ist. Mit dem Niederhalter 94a kann ein Druck von oben auf den Stapel 2 ausgeübt werden, um diesen zu fixieren.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Lagersystems 14 mit einer Transferstation 6 und einem Lagerbereich 15. Die Transferstation 6 kann hierbei wie zuvor beschrieben ausgebildet sein. Der Lagerbereich 15 ist zum Lagern von Ladegütem 1 ausgebildet. Hierfür umfasst der Lagerbereich 15 bevorzugt eine nicht dargestellte Regalanordnung mit einem automatisiert betriebenen Regalbediengerät. Ferner ist die Transferstation 6 über das Transportsystem 7c zum Abtransport der Ladegüter 1 mit dem Lagerbereich 15 verbunden. Optional kann das Lagersystem 14 einen Wareneingang 141 aufweisen, an welchem Waren, insbesondere die Stapel 2 aus Ladegütern 1, angeliefert werden. Der optionale Wareneingang 141 ist in Fig. 5 gestrichelt dargestellt. Hierbei sind die Stapel 2 üblicherweise auf Ladungsträgern 3, beispielsweise auf Paletten oder dergleichen, angeordnet. Der Wareneingang 141 ist über das Transportsystem 7a zum Antransport des Stapels 2 mit der Transferstation 6 verbunden.
Darüber hinaus kann das Lagersystem 14 optional einen Kommissionierbereich 142 umfassen, welcher in Fig. 5 gestrichelt dargestellt ist. Im Kommissionierbereich werden Waren entsprechend einem Kundenauftrag kommissioniert. Hierfür umfasst der Kommissionierbereich 142 üblicherweise eine Vielzahl von Kommis sionierstationen, zu welchen Ladegüter 1 durch ein den Lagerbereich 15 und den Kommissionierbereich 142 verbindendes Transportsystem 7d‘ antransportiert werden. Dieses Transportsystem 7d‘ ist zum Transport von Ladegütern 1, vorzugsweise gleich wie das Transportsystem 7c zum Abtransport der Ladegüter 1, ausgebildet.
Falls ein Kommissionierbereich 142 vorgesehen ist, können an den Kommis sionierstationen Waren gemäß dem Kundenauftrag aus den Ladegütern 1 entnommen und in einem Zielladungsträger abgelegt werden.
Ferner kann das Lagersystem 14 einen optionalen, in Fig. 5 gestrichelt dargestellten, Warenausgang 143 umfassen. Der Warenausgang 143 ist hierbei ebenfalls über ein Transportsystem 7d“ mit dem Kommissionierbereich 142 fördertechnisch verbunden. Das Transportsystem 7d“ kann zum Transport der Zielladungsträger, insbesondere analog zu den zuvor beschriebenen Transportsystemen 7c, 7d‘ ausgebildet sein.
Fig. 6a und Fig. 6b zeigen einen Greifvorgang der Greifeinheit 81 der Transfervorrichtung 6 beim Entnehmen eines Ladeguts 1 vom Stapel 2.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Greifeinheit 81 einen Grundrahmen 811 sowie zumindest eine relativ zum Grundrahmen 811 in einer ersten Richtung (y) zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung, wie in Fig. 6a gezeigt, und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung, wie in Fig. 6b gezeigt, bewegbare Beladezunge 812. Ferner weist die beispielhaft dargestellte Greif einheit 81 in einer zweiten Richtung (x) relativ zueinander zwischen einer zurückgezogenen Öffnungsstellung und einer (an ein Ladegut 1) angestellten Klemmstellung bewegbare Klemmbacken 813 zum Klemmgreifen des Ladeguts 1 auf. Die Klemmbacken 813 sind darüber hinaus relativ zum Grundrahmen 811 in einer dritten Richtung (z) zwischen einer unteren Höhenstellung, wie in Fig. 6a gezeigt, und einer oberen Höhenstellung, wie in Fig. 6b gezeigt, verfahrbar.
In Fig. 6a wird die Transfervorrichtung 6 relativ zum Stapel 2 ausgerichtet, indem die Steuervorrichtung 11 die Greifeinheit 81 derart ansteuert, dass die Beladezunge 812 im Wesentlichen an der Ladegutunterkante 6a ausgerichtet wird.
Wie in Fig. 6b dargestellt ist, werden die Klemmbacken 813 seitlich neben dem zu entnehmenden Ladegut 1 positioniert. Die Klemmbacken 813 sind hierbei in der zurückgezogenen Öffnungsstellung. Anschließend werden die Klemmbacken 813 in die angestellte Klemmstellung bewegt, um das Ladegut 1 zu klemmen und anzuheben. Wie in Fig. 6b ersichtlich ist, kann das Ladegut 1 durch eine Bewegung der Klemmbacken 813 aus der unteren Höhenstellung in die obere Höhenstellung angekippt werden. In einen unter dem angekippten Ladegut 1 entstehenden Spalt kann die Beladezunge 811 unter das Ladegut 1 eingeschoben werden, um das Ladegut 1 von unten zu Unterstützen. Ein Beispiel für einen Greifvorgang ist insbesondere in der WO 2020/014725 A2 detailliert beschrieben.
Die Wirkzusammenhänge einzelner im Zusammenhang mit den vorangehenden Figuren erläuterten Komponenten werden mit Bezug auf ein Verfahren zum Entnehmen eines Ladeguts 1 von einem Stapel 2 näher beschrieben.
Ein derartiges Verfahren ist in Fig. 7 schematisch dargestellt. Hierbei erfolgt zunächst eine Bereitstellung S1 eines Stapels 2 aus Ladegütern 1 an der Transfervorrichtung 8. Wie bereits zuvor beschrieben, kann hierfür der Stapel mittels einer Transportvorrichtung 7‘ antransportiert werden. Ferner kann der Stapel durch die Fixierungselemente 13 ausgerichtet und fixiert werden.
In einem nächsten Schritt erfolgt eine Bilderfassung S2. Hierbei wird ein Bild einer ersten Seite des Stapels 2 und optional ein Bild einer zweiten Seite des Stapels 2 durch die Bilderfassungseinheit 9 erfasst. Das erfasste Bild wird von der Bilderfassungseinheit 9 an die Auswerteeinheit 10 übermittelt. Hierfür sind die Bilderfassungseinheit 9 und die Auswerteeinheit 10 wie zuvor beschrieben datentechnisch miteinander verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird hierbei nicht nur ein Bild der ersten Seite des Stapels 2, sondern zusätzlich ein Bild einer zweiten Seite des Stapels 2 erfasst.
Ferner erfolgt eine Bildauswertung S3 des erfassten Bildes durch die Auswerteeinheit 10. Hierbei wird das erfasste Bild ausgewertet, um die Identifikationsmarke 4 eines Ladeguts 1 zu erkennen. Hierbei wird eine Absolutposition der Identifikationsmarke 4 relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt. Der Referenzpunkt kann beispielsweise ein Koordinatenursprung sein, an welchem der Stapel 2 und/oder der Ladungsträger 3 ausgerichtet wird. Die Bildauswertung S3 kann für mehrere Ladegüter 1 durchgeführt werden, sodass mehrere Identifikationsmarken 4 von mehreren Ladegütern 1 erkannt werden und deren jeweilige Absolutposition bestimmt wird.
Nachfolgend erfolgt eine Ladegutidentifikation S4, wobei das Ladegut 1 anhand der erkannten Identifikationsmarke 4 identifiziert wird. Hierbei werden Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts 1 aus der Datenbank 12 ausgelesen, wobei die Ladegutdaten die Identifikationsposition umfassen. Hierfür ist die Auswerteeinheit 10 mit der Datenbank 12 datentechnisch verbunden. Auch die Ladegutidentifikation S4 kann für mehrere Ladegüter 1, insbesondere für alle Ladegüter 1 deren Identifikationsmarken 4 bei der Bildauswertung S3 erkannt wurden.
Im einem nächsten Schritt erfolgt eine Positionsermittlung S5, wobei aus der zuvor ermittelten Absolutposition und der aus der Datenbank 12 ausgelesenen Identifikationsposition des Ladeguts 1 eine Kantenposition des Ladeguts 1 berechnet wird. Dies kann für die Ladegutunterkante 5a, die Ladegutseitenkanten 5b und/oder die Ladegutoberkante 5c erfolgen. Die Positionsermittlung S5 kann beispielsweise durch eine Vektoraddition erfolgen, wobei ein erster Vektor die Absolutposition der Identifikationsmarke 4 relativ zum Koordinatenursprung bzw. zum Referenzpunkt und ein weiterer Vektor die Identifikationsposition der Identifikationsmarke 4 relativ zur zu berechnenden Ladegutkante 5a, 5b, 5c angibt. Auch die Positionsermittlung S5 kann für mehrere Ladegüter 1, insbesondere für alle Ladegüter 1 deren Identifikationsmarken 4 bei der Bildauswertung S3 erkannt wurden.
Hierbei kann auch vorgesehen sein, dass die Identifikationsposition relativ zu einer der Ladegutkanten 5a, 5b, 5c angegeben ist und in den Ladegutdaten zusätzlich eine Dimension des Ladeguts 1, insbesondere eine Breite, Höhe und Tiefe, hinterlegt ist. Somit kann ebenfalls die Kantenposition sämtlicher Ladegutkanten 5a, 5b, 5c berechnet werden. Falls der Stapel 2 ein Ladegut 1 ‘ umfasst, dessen Identifikationsmarke 4 bei der Bildauswertung S3 nicht erkannt oder welches bei der Ladegutidentifikation S4 nicht identifiziert werden kann, so wird die Kantenposition des nicht identifizierbaren Ladeguts 1‘ aus der Kantenposition der benachbarten Ladegütem 1 ermittelt.
Ist die Kantenposition bekannt, so erfolgt eine Datenübermittlung S6, wobei die Kantenposition von der Auswerteeinheit 10 an die Steuervorrichtung 11 übermittelt wird. Dies kann für sämtliche Kantenpositionen und/oder Ladegüter 1 erfolgen, welche ermittelt wurden. Insbesondere wird die Kantenposition der Ladegutunterkanten 5a eines zu entnehmenden Ladeguts 1 an die Steuervorrichtung 11 übermittelt.
In einem weiteren Schritt erfolgt eine Ansteuerung S7 der Transfervorrichtung 8 durch die Steuervorrichtung 11. Die Transfervorrichtung 8 wird hierbei derart angesteuert, dass die Greifeinheit 81 der Transfervorrichtung 8 basierend auf der ermittelten Kantenposition relativ zum identifizierten Ladegut 1 ausgerichtet wird. Dies kann wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. 6a und Fig. 6b beschrieben erfolgen.
Schließlich erfolgt eine Ladegutentnahme S8. Hierbei wird das identifizierte Ladegut 1 durch die Greifeinheit 81, beispielsweise wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. 6a und Fig. 6b beschrieben, gegriffen und durch die Transfervorrichtung 8 an das Transportsystem 7 übergeben. Das Transportsystem 7 sorgt für einen Abtransport des Ladeguts 1 von der Transferstation 6 beispielsweise zum Lagerbereich 15.
Falls es sich bei dem an das Transportsystem 7 übergebenen Ladegut 1 um ein nicht identifizierbares Ladegut 1 ‘ handelt, so kann dieses Ladegut 1 ‘ durch das Transportsystem 7 zu einem Fehlerbehebungsarbeitsplatz transportiert werden. Am Fehlerbehebungsarbeitsplatz kann das nicht identifizierbare Ladegut 1 beispielsweise durch eine Person identifiziert und die Identifikationsmarke erneuert werden.
Wie durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet ist, können die Schritte des Auswertens S3 des erfassten Bildes, des Identifizierens S4 des Ladeguts 1 und des Ermittelns S5 der Kantenposition für mehrere Ladegüter 1 für mehrere Ladegüter 1 wiederholt werden. Aus den so ermittelten Kantenpositionen kann ein digitales Abbild des Stapels 2 erstellt werden, welches an die Steuervorrichtung 11 übermittelt S6 wird. Die Ansteuerung S7 kann dann basierend auf dem digitalen Abbild des Stapels 2 erfolgen. Das Verfahren, insbesondere die Ladegutentnahme S8, kann solange wiederholt werden, bis eine definierte Anzahl von Ladegütern 1, insbesondere alle Ladegüter 1 des Stapels 2, an das Transportsystem 7 übergeben wurden. Somit kann ein besonders effizientes Entstapeln eines Stapels 2 erzielt werden.
Abschließend wird auch festgehalten, dass der Schutzbereich durch die Patentansprüche bestimmt ist. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen.
Insbesondere wird auch festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen in der Realität auch mehr oder auch weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können. Teilweise können die dargestellten Vorrichtungen beziehungsweise deren Bestandteile auch unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt sein.
Bezugszeichenaufstellung
1 Ladegut S6 Datenübermittlung 1‘ nicht identifizierbares Ladegut S7 Ansteuerung
2 Stapel S8 Ladegutentnahme
3 Ladungsträger
4 Identifikationsmarke 5a Ladegutunterkante 5b Ladegutseitenkante 5c Ladegutoberkante
6 Transferstation 7a- 7d Transportsystem
8 Transfervorrichtung 81 Greifeinheit 811 Grundrahmen 812 Beladezunge 813 Klemmbacken 82 Rahmen
9 B ilderfas sung s Vorrichtung 91 B ilderfas sung seinheit 92 Dreheinheit 93 Führung s Struktur 94 Einrichtung zur Fixierung 94a Niederhalter
94b weitere Führungsstruktur
10 Aus werteeinheit 11 S teuervorrichtung
12 Datenbank 13 Fixierung selemente
14 Lagersystem 141 Wareneingang 142 Kommissionierbereich 143 Warenausgang
15 Lagerbereich TR Transportrichtung
S1 Bereitstellung S2 Bilderfassung S3 Bildauswertung S4 Ladegutidentifikation S5 Positionsermittlung

Claims

- 28 - P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Entnehmen eines Ladeguts (1) von einem Stapel (2) aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütern (1) in einer Transferstation (6), wobei ein Ladegut (1) der Ladegüter (1) mittels einer Greif einheit (81) einer automatischen Transfervorrichtung (8) vom Stapel (2) entnommen und an ein Transportsystem (7c) zum Abtransport der Ladegüter (1) übergeben wird, wobei eine Vielzahl der Ladegüter (1) jeweils eine dem jeweiligen Ladegut (1) zugeordnete Identifikationsmarke (4) aufweisen, welche an einer definierten Identifikationsposition am jeweiligen Ladegut (1) angeordnet ist, und in einer Datenbank (12) zu den Ladegütern (1) jeweils Ladegutdaten hinterlegt sind, wobei die Ladegutdaten zumindest die jeweilige Identifikationsposition umfassen, wobei die Identifikationsposition relativ zu zumindest einer Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des jeweiligen Ladeguts (1) angegeben ist, umfassend die Schritte: i) Bereitstellen des Stapels (2) in der Transferstation (6); ii) Erfassen eines Bildes einer ersten Seite des Stapels durch eine Bilderfassungsvorrichtung (9) und Übermitteln des erfassten Bildes an eine Auswerteeinheit (10); iii) Auswerten des erfassten Bildes durch die Aus werteeinheit (10), wobei eine Identifikationsmarke (4) der Identifikationsmarken (4) mittels Bilderkennung erkannt und eine Absolutposition der Identifikationsmarke (4) relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt wird; iv) Identifizieren eines Ladeguts (1), welches der erkannten Identifikationsmarke (4) zugeordnet ist, Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts (1) aus der Datenbank (12); v) Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) relativ zum Referenzpunkt durch die Auswerteeinheit (10), wobei die Kantenposition aus der ermittelten Absolutposition der dem identifizierten Ladegut (1) zugeordneten Identifikationsmarke (4) sowie aus deren Identifikationsposition berechnet wird; vi) Übermitteln der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des identifizierten Ladeguts (1) an eine Steuervorrichtung (11) zur Steuerung der automatischen Transfervorrichtung (8); vii) Ansteuem der automatischen Transfervorrichtung (8) durch die Steuervorrichtung (11), sodass die Greifeinheit (81) der automatischen Transfervorrichtung (8) basierend auf der ermittelten Kantenposition relativ zum identifizierten Ladegut (1) ausgerichtet wird; viii) Entnehmen des identifizierten Ladeguts (1) vom Stapel (2) und Übergeben dieses Ladeguts (1) an das Transportsystem (7c) durch die automatische Transfervorrichtung (8).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Identifikationsmarken (4) der Ladegüter (1) an einer ersten Seitenwand und/oder an einer zweiten Seitenwand des jeweiligen Ladeguts (1) angeordnet sind, wobei im Schritt ii) zusätzlich ein Bild einer zweiten Seite des Stapels (2) durch die Bilderfassungsvorrichtung (9) erfasst und an die Auswerteeinheit (10) übermittelt wird, und
Schritt iii) für das erfasste Bild der ersten Seite des Stapels (2) und/oder für das erfasste Bild der zweiten Seite des Stapels (8) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte iii) bis v) für zumindest eine weitere Identifikationsmarke (4), insbesondere eine Identifikationsmarke (4) eines weiteren Ladeguts (1) wiederholt werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (2) ein nicht identifizierbares Ladegut (1 ‘) umfasst, wobei die Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des nicht identifizierbaren Ladeguts (1 ‘) aus der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) von einem oder mehreren benachbarten Ladegütem (1) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte vi) bis viii) für das nicht identifizierbare Ladegut (1 ‘) durchgeführt werden und das zumindest eine nicht identifizierbare Ladegut (1‘) durch das Transportsystem (7c) zu einem Fehlerbehebungsarbeitsplatz transportiert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte iii) bis v) für alle erkennbaren Identifikationsmarken (4) wiederholt werden, wobei im Schritt v) auf Basis der ermittelten Kantenpositionen der jeweiligen Ladegüter (1) ein digitales Abbild des Stapels (2) erstellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Übermitteln der Kantenposition der Ladegutkanten (5a, 5b, 5c) der identifizierten Ladegüter (1) im Schritt vi) erfolgt, indem das digitale Abbild des Stapels (2) an die Steuervorrichtung (11) übermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte vi) bis viii) für zumindest ein weiteres Ladegut (1) wiederholt werden, insbesondere bis eine definierte Anzahl von Ladegütern (1) des Stapels (2) an das Transportsystem (7c) übergeben wurden.
9. Transferstation (6) zum Entnehmen eines Ladeguts (1) von einem Stapel (2) aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütem (1) umfassend ein Transportsystem (7c) zum Abfördem von Ladegütern (1), eine automatische Transfervorrichtung (8), welche eine Greifeinheit (81) zum Greifen von Ladegütem (1) aufweist, wobei die Transfervorrichtung (8) dazu eingerichtet ist, das Ladegut (1) vom Stapel (2) abzunehmen und an das Transportsystem (7c) zu übergeben, eine Bilderfassungsvorrichtung (9) mit einer Bilderfassungseinheit (91), welche dazu eingerichtet ist, ein Bild einer Seite des Stapels zu erfassen, eine Aus werteeinheit (10), welche dazu eingerichtet ist, ein von der Bilderfassungseinheit (9) erfasstes Bild mittels Bilderkennung auszuwerten, wobei die Bilderfassungseinheit (9) mit der Auswerteeinheit (10) datentechnisch verbunden ist um das erfasste Bild an die Aus werteeinheit (10) zu übermitteln, eine datentechnisch mit der Aus werteeinheit (10) verbundenen Datenbank (12), in welcher zu den Ladegütern (1) jeweils Ladegutdaten hinterlegt sind, wobei die Ladegutdaten jeweils eine Identifikationsposition umfassen, welche relativ zu zumindest einer Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des jeweiligen Ladeguts (1) angibt, wo eine dem jeweiligen Ladegut (1) zugeordnete Identifikationsmarke (4) auf dem jeweiligen Ladegut (1) angebracht ist, und eine Steuervorrichtung (11), welche dazu eingerichtet ist, die Transfervorrichtung (8) derart anzusteuem, dass die Greifeinheit (81) relativ zu einem vom Stapel (2) zu entnehmenden Ladegut (1) ausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aus werteeinheit (10) eingerichtet ist zur Durchführung der Schritte:
Auswerten des erfassten Bildes, wobei eine Identifikationsmarke (4) mittels Bilderkennung erkannt und eine Absolutposition der Identifikationsmarke (4) relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt wird;
Identifizieren eines Ladeguts (1), welches der erkannten Identifikationsmarke zugeordnet ist, Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts (1) aus der Datenbank (12) und Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) relativ zum Referenzpunkt durch die Aus werteeinheit (10), wobei die Kantenposition aus der ermittelten Absolutposition der dem identifizierten Ladeguts (1) zugeordneten Identifikationsmarke (4) sowie aus deren Identifikationsposition berechnet wird;
Übermitteln der Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des identifizierten Ladeguts (1) an die Steuervorrichtung (11).
10. Transferstation (6) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungsvorrichtung (9) zur Erfassung eines Bildes einer zweiten Seite des Stapels eingerichtet ist.
11. Transferstation (6) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungsvorrichtung (9) eine Dreheinheit (92) aufweist, mit welcher der Stapel (2) um eine vertikale Drehachse (D) drehbar ist, sodass der Stapel (2) in eine erste Position, in welcher die - 32 - erste Seite des Stapels (1) der Bilderfassungseinheit (91) gegenüberliegt, und in eine zweite Position, in welcher die zweite Seite des Stapels (1) der Bilderfassungseinheit (91) gegenüberliegt, bringbar ist.
12. Transferstation (6) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungsvorrichtung (9) eine erste Bilderfassungseinheit (91a) zur Erfassung der ersten Seite des Stapels (2) und eine zweite Bilderfassungseinheit (91b) zur Erfassung der zweiten Seite des Stapels (2) aufweist, wobei vorzugsweise die erste Bilderfassungseinheit (91a) und die zweite Bilderfassungseinheit (91b) einen Winkel von 90° einschließen.
13. Lagersystem (14) umfassend einen Lagerbereich (15) zum Lagern von Ladegütern (1), eine Transferstation (6) zum Entnehmen eines Ladeguts (1) von einem Stapel (2) aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütem (1), ein erstes Transportsystem (7a) zum Anfördem des Stapels (2) zur Transferstation (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Transferstation (6) nach einem der Ansprüche 9 bis 12 ausgebildet ist.
14. Computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung einer Bewegungsvorschrift für eine Greif einheit (81) einer automatischen Transfervorrichtung (8) zum Entnehmen eines Ladeguts (1) von einem Stapel (2) aus mehreren übereinander angeordneten Ladegütem (1), umfassend die Schritte: i) Empfangen eines durch eine Bilderfassungseinheit (9) erfassten Bildes einer ersten Seite des Stapels; ii) Auswerten des erfassten Bildes mittels Bilderkennung, wobei eine auf dem erfassten Bild erkennbare Identifikationsmarke (4) erkannt wird, welche an einer definierten Identifikationsposition an einem Ladegut (1) der Ladegüter (1) angeordnet und dem jeweiligen Ladegut (1) zugeordnet ist; iii) Identifizieren des Ladeguts (1), welches der erkannten Identifikationsmarke (4) zugeordnet ist, und Auslesen von Ladegutdaten des identifizierten Ladeguts (1) aus einer Datenbank (12), in welcher die Ladegutdaten bereitgestellt sind, wobei die Ladegutdaten die - 33 -
Identifikationsposition der Identifikationsmarke (4) umfassen und wobei die Identifikationsposition relativ zu zumindest einer Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des jeweiligen Ladeguts (1) angegeben ist; iv) Ermitteln einer Absolutposition der Identifikationsmarke (4) relativ zu einem Referenzpunkt; v) Ermitteln einer Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) des identifizierten Ladeguts (1) relativ zum Referenzpunkt aus der Absolutposition und der Identifikationsposition der erkannten Identifikationsmarke (4); vi) Erstellen einer Bewegungs vor schrift für eine Steuervorrichtung (11) zur Ausrichtung der Greif einheit (81) der automatischen Transfervorrichtung (8) relativ zum identifizierten Ladegut (1).
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte ii) bis v) für sämtliche auf dem erfassten Bild erkennbaren Identifikationsmarken (4) und diesen zugeordneten Ladegütern (2) durchgeführt werden, wobei das Verfahren zusätzlich den Schritt v‘) Erstellen eines digitalen Abbildes des Stapels (2) auf Basis der im Schritt v) ermittelten Kantenposition der zumindest einen Ladegutkante (5a, 5b, 5c) der jeweiligen Ladegüter (1), umfasst, wobei die Bewegungs vor schrift im Schritt vi) auf Basis des digitalen Abbildes des Stapels erstellt wird.
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