WO2023235911A2 - Transfervorrichtung und verfahren zum handhaben von packeinheiten - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a transfer device for handling packing units, comprising a gripping head which has a base frame, a gripping module for lifting a packing unit and a loading tongue module for supporting the packing unit, the base frame defining a front plane and a back plane and forming two side walls which are between the front plane and the back plane, the gripping module, in particular by means of a drive device, is mounted movably on the base frame along a lifting direction relative to the loading tongue and relative to the base frame and the loading tongue along an extension direction between a retracted starting position and an extended receiving position relative to the base frame and relative is mounted on the base frame so that it can move to the gripping module.
  • the invention relates to a method for handling a packing unit by means of a transfer device, the transfer device comprising a gripping head which has a base frame, a gripping module for lifting a packing unit and a loading tongue module for supporting the packing unit, comprising the steps: i) positioning the gripping head in front of the packing unit; ii) gripping the packing unit by the gripping module; iii) lifting the packing unit by moving the gripping module relative to the base frame in a lifting direction so that a gap is formed between the packing unit and a base on which the packing unit lies; iv) supporting the packing unit by the loading tongue module, in which the loading tongue module is extended in an extension direction from a retracted starting position into an extended receiving position and introduced into the gap, so that the packing unit is moved under by the loading tongue module; v) lowering the packing unit onto the loading tongue module by moving the gripping module relative to the base frame against the lifting direction in the direction of the loading tongue module; vi) Positioning the packing unit on the loading tongue module
  • the transfer device and the method can be designed in particular for unloading and/or loading a load carrier, for example a pallet, with packing units.
  • Transfer devices are known from the prior art which have a gripping head with a gripping module, the gripping module generally having one or more gripping units.
  • the gripping module of this transfer device includes a first gripping unit with a large number of suction cups for lifting so-called intermediate layers.
  • the gripping module includes a second gripping unit, which is designed for lifting packing units in layers by clamping gripping.
  • the gripping module of this transfer device includes a first and a second gripping unit.
  • the first gripping unit is designed to lift plastic boxes and includes jointly acting positive and frictional gripping means, namely hooks and clamping means.
  • the second gripping unit is designed to lift banana crates and also includes jointly acting positive and non-positive gripping means, namely pins and suction cups. Since the gripping units cannot be moved relative to the loading tongue, it is necessary that the packing units are completely raised so that the loading tongue can pass under them.
  • a transfer device is known from WO 2020 014725 A2, which is designed to unload a transport loading aid by clamping grips.
  • the gripping module here comprises two interacting clamping means, which can be placed on a packing unit in order to fix it by clamping.
  • the disadvantage here is that opposite side walls of the packing unit must be accessible so that the packing unit can be fixed by clamping.
  • the object of the invention is therefore to create an improved transfer device and a corresponding method for handling packing units. In particular, reliable lifting of individual packing units should be made possible.
  • the gripping module has several gripping units of different gripping types, which are designed to contact a contact side of the packing unit and can be activated alternately, and the transfer device has a control system which is set up to ensure gripping to detect the packing unit, to determine a gripping type based on the tangibility that is suitable for lifting the packing unit, to select a gripping unit (automated) corresponding to the determined gripping type and to trigger activation of the selected gripping unit.
  • the grippability indicates which gripping unit or gripping type can be used to grip or lift the packing unit.
  • the tangibility can be based on a surface quality, side accessibility, a weight, a weight distribution of the packing unit and/or the like.
  • the tangibility can be recorded by identifying the packaging unit and master data stored in an electronic memory, including the tangibility, being retrieved by the control system. Alternatively, it can also be provided that the tangibility is detected by evaluating the contact side, in particular a surface quality of the contact side.
  • the contact side of the packing unit can be understood as the side to which the (selected) gripping unit, in particular the front plane, faces.
  • the contact side is preferably aligned vertically.
  • the contact side is particularly preferably formed by an end wall of the packing unit.
  • Different gripping types can each include gripping means that work according to different operating principles, for example according to a frictional or positive locking principle. It is advantageous if the gripping types are selected from a group comprising one or more frictional gripping types and/or one or more positive gripping types. It is advantageous if the gripping unit comprises one or more gripping means of the corresponding gripping type.
  • the frictional gripping types can be selected from a group including vacuum gripping type, clamping gripping type, magnetic gripping type.
  • Corresponding gripping means can be designed, for example, as vacuum gripping means, as clamping means, as magnetic gripping means or the like.
  • the form-fitting gripping types can be selected from a group including hook gripping type, pin gripping type, screw gripping type, bayonet gripping type or the like.
  • Corresponding gripping means can be, for example, hooks, (spring-loaded) pins, screws, part of a bayonet lock or the like.
  • the gripping units each comprise one or more gripping means.
  • a (first) gripping unit of a first gripping type and optionally a further (first) gripping unit of the first gripping type, in particular a frictional gripping type comprises one or more vacuum gripping means.
  • a (second) gripping unit of a second gripping type and optionally a further (second) gripping unit of the second gripping type, in particular a positive-locking gripping type comprises one or more positive-locking gripping means, preferably spring-mounted pins.
  • control system includes a reading device for detecting an identification mark of the packaging unit, for example a barcode, QR code or RFID tag.
  • the control system can be set up to identify the packaging unit based on the identification mark and to retrieve master data assigned to the identified packaging unit from the electronic memory or to store it in the electronic memory. It can be provided that an identification mark is arranged on each packaging unit. Alternatively, it can be provided that a packing unit container made up of several packing units has an identification mark. This is particularly useful if positions of the packing units within the packing unit container are known or if the packing unit container consists of a large number of identical packing units.
  • the clamping means In order to position clamping means on side walls of the packing unit and thereby generate a clamping force acting on the packing unit, the clamping means can be movable towards one another.
  • the clamping means can be moved relative to one another from an opening position into a clamping position. In the clamping position, a distance between the clamping means is smaller than in the opening position. In the clamping position, the distance essentially corresponds to the width of the packing unit, so that the packing unit is fixed on opposite side walls by clamping.
  • one of the clamping means in particular a first clamping means
  • another of the clamping means in particular a second clamping means
  • the second clamping means can be movable from the open position into the clamping position in the direction of the first clamping means.
  • the first and second clamping means can be moved towards one another, so that they can be moved from the open position (moved apart) into the clamping position (moved towards one another).
  • At least one of the clamping means is movable between a stowed position and an operating position, with the front plane and mutually facing outer surfaces of the side walls delimiting an interior and the at least one clamping means in the stowed position completely in the interior and in the operating position at least partially outside Interior is arranged.
  • the stop position can correspond to the operating position of the first clamping means.
  • the opening position can correspond to the operating position of the second clamping means.
  • the clamping unit comprises a drive device for moving the clamping means.
  • the drive device includes a separate drive for each clamping means, so that they can be moved individually.
  • the loading tongue module comprises two loading tongues arranged next to one another, which have a lateral connecting contour along a side facing the other loading tongue, which has alternating projections and depressions, and the gripping head in a first configuration in which the loading tongues are at a minimum distance from one another are arranged and the connecting contours of the loading tongues engage with one another, and a second configuration can be brought about in which the loading tongues are arranged at a maximum distance from one another, the maximum distance being greater than the minimum distance.
  • the loading tongues are movable relative to one another along a width direction.
  • the minimum distance between the loading tongues is preferably essentially zero, so that they connect to one another.
  • a distance between the loading tongues is continuously adjustable from the minimum distance to the maximum distance. This means that the loading tongue module can be brought into further configurations and can therefore be individually adapted to the width of the packing unit.
  • the loading tongue module In the extended receiving position, the loading tongue module preferably protrudes above the front level so that the packing unit can be placed on the loading tongue module.
  • the loading tongue module is flush with the front plane in the retracted starting position or is arranged set back from the front plane towards the rear plane. This means that the loading tongue module does not form any disruptive contours when positioning the gripping head.
  • the loading tongue(s) is/are designed in the shape of a plate.
  • the loading tongue module comprises a drive device for moving the loading tongue module, in particular the loading tongue(s). If there are several loading tongues, it can be provided that the drive device includes a separate drive for each loading tongue so that they can be moved individually.
  • the gripping module can be moved parallel to the extension direction between a retracted inactive position and an active position upstream of the inactive position in the extension direction.
  • gripping units of the gripping module in particular the gripping units of different gripping types, can be moved independently of one another parallel to the extension direction between the inactive position and the active position.
  • the gripping units can optionally be moved into the active position in order to activate the respective gripping unit.
  • the gripping module comprises a first and second gripping unit, in particular of different gripping types, which are movable independently of one another, so that either the first or the second gripping unit can be moved into the active position.
  • first gripping unit in a first gripping setting, the first gripping unit is in the use position and the second gripping unit is in the starting position and/or in a second gripping setting, the first gripping unit is in the starting position and the second gripping unit is in the use position.
  • the gripping head comprises a clamping element which projects beyond the front plane, in particular over the gripping module or the gripping unit(s), and which is mounted on the base frame so as to be movable parallel to the lifting direction relative to the loading tongue in order to create a clamping force between the clamping element and the loading tongue to create.
  • This allows the packing unit to be fixed. It can also prevent the packing unit from tipping forward from the loading tongue.
  • the gripping head can comprise a probing element and a probing sensor system which projects beyond the front plane, in particular via the gripping module or the gripping unit(s).
  • the probing element is movable between a probing position and an actuation position and the probing sensor system is designed to detect a movement of the probing element from the probing position into the actuation position.
  • the sensing element is formed by the clamping element.
  • the sensing element can alternatively be designed as a sensing finger.
  • the gripping head comprises a camera unit, which is mounted on the base frame in the extension direction so that it projects above the front plane, with an optical axis of the camera unit running parallel to the lifting direction.
  • the gripping module comprises at least two gripping units of the same gripping type, which can be moved relative to one another in the width direction in order to change a distance between them. This means that a receiving width can be adjusted to accommodate packing units of different widths.
  • the side walls of the base frame can be moved relative to one another in the width direction in order to change a distance between them. It is advantageous if the base frame forms a support structure for the gripping module and the loading tongue and, if necessary, for the clamping unit.
  • the front plane defined by the base frame and the back plane preferably run parallel to one another. Analogously, the side walls also preferably run parallel to one another.
  • the gripping head In order to position the gripping head relative to the packing unit and/or to transfer the packing unit from a source location to a destination location, it is preferably provided that the gripping head can be moved in space (automatically).
  • the transfer device includes a manipulation unit by means of which the gripping head can be moved in space (automatically).
  • the manipulation unit is preferably designed as a gantry robot or as an articulated arm robot.
  • the lifting direction is preferably aligned parallel to the front plane and parallel to the side walls.
  • the extension direction is preferably aligned orthogonally to the front plane and parallel to the side walls.
  • the width direction is preferably aligned parallel to the front plane and orthogonal to the side walls.
  • the lifting direction, the extension direction and the width direction each enclose an angle of 90° in pairs.
  • the gripping head can be brought into a neutral position in which the lifting direction is vertical.
  • the extension direction and the width direction are horizontal.
  • a picking system which has a transfer device or several transfer devices for handling packing units, the transfer devices being designed according to one of the previously described aspects.
  • the picking system can in particular include a source location and a destination location, with the transfer device being designed to transfer packing units from the source location to the destination location.
  • the order picking system can have a provision device for providing packaging units, in particular on source load carriers, at the source location.
  • Thieves- Riding device can include a conveyor system for transporting the packing units to the source location, in particular on the source load carriers.
  • the order picking system can include a conveyor system for transporting the packing units, in particular on target load carriers, from the destination and/or a provision device for providing target load carriers at the source location.
  • the transfer device is particularly preferably designed to remove packing units from source load carriers and/or to place them on target load carriers or the conveyor technology.
  • the transfer device of the picking system is designed in particular to process a picking order and can therefore be part of a picking station or provide one.
  • packing units can be transferred from a source load carrier provided at the source location to a target load carrier provided at the destination according to the picking order.
  • step ii) comprises the following steps:
  • the grippability indicating a gripping type suitable for lifting the packing unit
  • Detecting the tangibility may include retrieving the tangibility from an electronic memory and/or evaluating the surface condition of the contact side. Based on the detected tangibility, a gripping unit suitable for lifting is selected and then activated. It is advantageous if packing units with a smooth surface are assigned a first gripping capability, which indicates that the non-positive gripping type, in particular a gripping unit comprising vacuum gripping means, is suitable for lifting the packing unit. Furthermore, it is advantageous if packing units with a structured surface are assigned a second gripping capability, which indicates that the positive gripping type, in particular a gripping unit comprising spring-mounted pins, is suitable for lifting the packing unit.
  • a relative movement is carried out between the selected gripping unit and the at least one other gripping unit of the plurality of gripping units, the selected gripping unit being positioned in front of the at least one other gripping unit in the extension direction.
  • the relative movement can take place in that the selected gripping means is moved in the extension direction and/or the at least one non-selected gripping means is moved against the extension direction.
  • detecting the tangibility includes a step of identifying the packaging unit. This can be done, for example, as described above, by detecting and evaluating an identification mark which is arranged on the packaging unit.
  • the packing unit can be identified from a gripping order, wherein the gripping order includes the position of the packing unit and, if applicable, associated master data.
  • detecting the tangibility includes a step of transferring the tangibility of the identified packaging unit from an electronic memory to the control system.
  • This can include, for example, receiving data regarding tangibility by the control system, which is transmitted to the control system, for example, by a higher-level master computer.
  • transmitting may include retrieving such data from electronic storage by the control system.
  • detecting the tangibility includes a step of recording an image of the contact side using an image capture system and a step of evaluating the (recorded) image using an evaluation unit in order to determine a surface condition.
  • the image can be evaluated, for example, as described above using an image recognition algorithm.
  • the detection of the tangibility subsequently includes a step of determining a tangibility of the packaging unit based on the surface quality.
  • the surface quality can indicate whether, for example, there are substances or structures that impair a suction force effect of the gripping means or enable a positive connection and the gripping means if the gripping means is designed accordingly.
  • the surface texture can indicate a surface roughness and/or a surface structure and/or the like.
  • the surface quality can indicate whether there are projections, depressions, a plastic film, dirt, water drops or the like on the contact side.
  • the tangibility when detecting the tangibility, is either transmitted from an electronic memory to the control system or a recorded image of the contact side is evaluated and the tangibility of the packaging unit is determined based on the surface quality, depending on whether the tangibility is stored in the electronic memory is.
  • the method includes a step vii) of recording gripping parameters.
  • the gripping parameters relate to or indicate the quality of the connection between the selected gripping unit and the contact side.
  • the gripping parameters are preferably recorded during steps ii), iii), iv) and/or v).
  • the gripping parameters can be assigned to the gripping type and the determined surface condition in order to provide training data. It is expedient if the method includes a step viii) of training the machine learning model using the training data. Training the model can be done as described previously.
  • the positioning of the packing unit according to step vi) includes a step of providing two cooperating clamping means of a clamping unit mounted on the base frame on opposite sides of the packing unit.
  • fixing the packing unit may include a step of aligning and/or clamping the packing unit between the clamping means by reducing a distance between the clamping means.
  • the packing unit can be brought into a well-defined position and/or reliably fixed by clamping during a movement of the gripping head.
  • aligning the packing unit can, for example, be positioned centrally on the loading tongue module by moving the two clamping means towards each other.
  • the packing unit can be positioned against a fixed stop provided by a first clamping means of the clamping means by moving the packing unit by moving a second clamping means of the clamping means towards the first clamping means on the loading tongue module.
  • the two clamping means are moved towards each other or the second clamping means is moved towards the second clamping means until the packing unit is fixed between the interacting clamping means.
  • the clamping means are first provided in the previously described opening position and then moved relative to one another into the clamping position, the distance between the clamping means being reduced.
  • the positioning according to step vi) includes a step of releasing the connection between the gripping unit and the contact side after lowering the packing unit according to step v), wherein the alignment and / or clamping of the packing unit is carried out after releasing the connection becomes.
  • step vi) comprises the following steps:
  • Such a load carrier in particular a source or destination load carrier, can be designed, for example, as a tray, pallet, roll container, transport frame or the like.
  • 1a to 2b show a gripping head of a transfer device
  • 3a shows the transfer device with a packing unit with a smooth surface
  • 3b shows the transfer device with a packing unit with a structured surface
  • 4a to 4d show a side view of the packing unit being picked up by the transfer device
  • 5a to 5c show an alignment of the packing unit on the loading tongues
  • 6a shows a first transfer of a packing unit by the transfer device in a picking system
  • 6b shows a second transfer of a packing unit by the transfer device in the order picking system
  • Fig. 9 shows gripping the packing unit
  • Fig. 13 shows a vertical clamping of the packing unit
  • Fig. 14 shows a horizontal clamping of the packing unit.
  • FIG. 1a to 2b show a perspective view of a transfer device 1 for handling packing units P.
  • the transfer device 1 includes a gripping head 2, which includes a base frame 3, a gripping module 4 and a loading tongue module 5.
  • a gripping head 2 which includes a base frame 3, a gripping module 4 and a loading tongue module 5.
  • Fig. 2a and Fig. 2b the transfer device 1 is shown in a very simplified manner.
  • the base frame 3 defines a front plane FE and a back plane RE, which are shown in dash-dotted lines in Fig. la as an example. Furthermore, the base frame 3 forms two side walls 31 which extend between the front and back planes RE.
  • the gripping head 2 can be designed in a first configuration with a first width as shown in FIG. la and/or in a second configuration with a second width as shown in FIG. 1b.
  • the gripping head 2 is particularly preferably adjustable (infinitely) between these configurations.
  • the side walls 31 are movable relative to one another along a width direction Z in order to change a distance between the side walls 31.
  • the distance in the first configuration can be smaller than in the second configuration. This adjustability makes it possible to reliably accommodate packing units P of different sizes.
  • the first configuration can correspond to a minimum adjustable distance between the side walls 31.
  • the second configuration can correspond to any further distance between the side walls 31, which is in particular greater than the minimum adjustable distance. The further distance is expediently less than or equal to a maximum adjustable distance between the side walls 31.
  • the gripping module 4 and the loading tongue module 5 are movably mounted on the base frame 3.
  • the base frame 3 thus essentially forms a support structure for this.
  • the gripping module 4 is mounted on the base frame 3 so as to be movable along a lifting direction Y and comprises at least one gripping unit 41.
  • the gripping module 4 preferably comprises several, in particular two, gripping units 41, as shown by way of example in Fig. la and Fig. 1b.
  • the gripping units 41 shown are designed according to the same gripping type.
  • the gripping units 41 can be designed according to a non-positive gripping type, in particular according to a vacuum gripping type, and include a plurality of vacuum grippers.
  • gripping units 41 of another gripping type can also be provided.
  • the form-fitting gripping means 43 can be designed, for example, as spring-loaded pins.
  • the gripping module 4 can therefore comprise several, in particular two or four, gripping units 41 of the same gripping type and/or several, in particular two or four, gripping units 41 of different gripping types.
  • the gripping head 2 is adjustable between the first and second configuration, it can also be provided that the gripping units 41 of the same gripping type are movable relative to one another in the width direction Z in order to change a distance between them, as can be seen from a synopsis of FIGS Fig. 1b can be seen.
  • the gripping module 4 in particular the gripping units 41, can be moved individually in the extension direction X between a retracted inactive position and an upstream active position.
  • the gripping unit 41 is mounted on the base frame 3 so that it can move along a lifting direction Y.
  • the lifting direction Y is indicated as an example in Fig. la as a double arrow.
  • the loading tongue module 5 is movably mounted on the base frame 3 along an extension direction X between a retracted starting position and an extended receiving position.
  • the retracted starting position is shown in Fig. 2a.
  • the extended starting position shown in Fig. la, Fig. 1b and Fig. 2b.
  • the extension direction X is indicated by a double arrow as an example.
  • the packing unit P can be accommodated on the loading tongue module 5, as shown in Fig. 2b.
  • the loading tongue module 5 preferably comprises several, in particular two, loading tongues 51.
  • the loading tongue module 5 can comprise a single loading tongue 51, as is not explicitly shown.
  • the loading tongues 51 or the single loading tongue 51 are particularly preferably plate-shaped.
  • the loading tongues 51 analogous to the side walls 31 or the gripping units 41, can be moved in the width direction Z in order to change a distance between them.
  • the gripping head 2 in Fig. La is shown in a first configuration in which the loading tongues 51 are arranged at a minimum distance from one another. As can be seen in Fig. La, the minimum distance between the loading tongues 51 can be essentially zero, so that they connect to one another. Furthermore, the gripping head 2 is shown in FIG. 1b in a second configuration, in which the loading tongues 51 are arranged at a further distance from one another, which is greater than the minimum distance.
  • the loading tongues 51 have a lateral connecting contour 52, which each includes projections and depressions.
  • the projections and depressions of the loading tongues 51 arranged next to one another engage with one another, as can be seen in FIG. la.
  • the second configuration can, for example, be chosen so that the projections and depressions only partially or no longer engage with one another, as shown in FIG. 1b.
  • the connecting contour 52 is essentially wave-shaped or jagged.
  • the gripping head 2 can have a clamping unit with two interacting clamping means 6, as in the example shown.
  • the clamping means 6 are arranged essentially on both sides of the base frame and are mounted on it. As shown in Fig. la to Fig. 2b It is preferably provided that the clamping means 6 are arranged laterally or flush with the respective side wall 31 in the width direction Z.
  • clamping means 6 can be moved relative to one another in the width direction Z, as indicated by a double arrow in FIG.
  • the clamping means 6 can be movable in the extension direction X between a (retracted) stowed position and an (advanced) operating position.
  • the respective clamping means 6 closes with the front plane FE in the stowed position or does not protrude beyond it.
  • the respective clamping means 6 projects beyond the front plane FE in the operating position.
  • Fig. la and Fig. 1b one of the clamping means 6 (left) is arranged in the operating position and the other clamping means 6 (right) is arranged in the stowed position.
  • the clamping means 6 shown in FIGS. 2a and 2b are each shown positioned in the operating position.
  • the transfer device 1 includes a control system 7 shown schematically.
  • the control system 7 is for controlling the transfer device 1, in particular the gripping module 4, the loading tongue module 5 and/or the clamping unit, for detecting the grippability of the packing unit P, for selecting a gripping unit 41 and/or for triggering activation of the selected gripping unit 41 educated.
  • the control system 7 is preferably connected in terms of data technology to an optional electronic memory 71 or includes one.
  • the optional electronic memory 71 is shown in dashed lines.
  • the gripping head 2 can include an optional camera unit 8, which projects over the gripping module 4 in the extension direction With this camera unit 8, a horizontal positioning process can be monitored.
  • the control system 7 can have an image capture system 9.
  • the image capture system 9 is preferably arranged on the gripping head 2. It is advantageous if the control system 7 has an evaluation unit for evaluation of the captured image, to which the image capture system 9 is connected in terms of data technology.
  • An optical axis of the image capture system 9 preferably runs parallel to the extension direction X.
  • the image capture system 9 usually includes a camera.
  • the gripping head 2 can have a probing element 10 projecting above the front plane FE.
  • the probing element 10 can be moved along the stroke direction Y.
  • the probing element 10 is used as a clamping element.
  • a contact element 10 or clamping element can optionally be provided in all of the described embodiments and is not shown in Fig. la and Fig. 1b for reasons of clarity.
  • a manipulation unit 12 on which the gripping head 2 is mounted.
  • Such a manipulation unit 12 can be provided in all of the described embodiments and, for reasons of clarity, is only shown in dashed lines in FIGS. 2a and 2b.
  • Fig. 3a the transfer device 1 is shown in a simplified representation in a sectional view along the line I from Fig. 2a. It can be seen here that the previously described camera unit 8 and the probing element 10 protrude beyond the front plane FE, in particular beyond the gripping module 4 in the extension direction X.
  • a packing unit P is picked up by the transfer device 1, the gripping unit 41 of the non-positive gripping type being activated and a detachable connection between vacuum gripping means 42 of this gripping unit 41 and a contact side of the packing unit P being established.
  • the gripping unit 41 of the non-positive gripping type is activated by positioning the vacuum gripping means 42 upstream of the positive gripping means 43.
  • the packing unit P comprises a contact side with a smooth surface, so that the vacuum gripping means 42 seal tightly with it and a releasable connection is created by applying a negative pressure.
  • a packing unit P is received by the transfer device 1, the gripping unit 41 of the positive gripping type being activated and a releasable connection between positive gripping means 43 of this gripping unit 41 and the contact side of the packing unit P.
  • the gripping unit 41 of the positive gripping type is activated by positioning the positive gripping means 43 upstream of the vacuum gripping means 42.
  • the packaging unit P comprises a contact side with a structured surface on which several webs 14 are arranged. The form-fitting gripping means 43 engage with these webs 14 in order to establish the releasable connection.
  • the probing element 10 can be placed on the upper edge or on an upper side of the packing unit P, as shown in FIGS. 3a and 3b. As a result, the upper edge can be detected and/or the packing unit P can be fixed on the loading tongue module 5.
  • FIGS. 4a to 4d show a process of handling a packing unit P, in particular a removal of the packing unit P from a packing unit stack or packing unit container. The individual steps of the method are described in detail below with reference to FIGS. 7 to 12.
  • the packing units P can be stacked on a load carrier 15, for example on a pallet. Alternatively, the packing units P can also be provided or stacked on a conveyor system or a floor.
  • the gripping head 2 When handling the packing unit P, the gripping head 2 is first positioned 100 in front of the packing unit P. If a probing element 10 is present, the gripping head 2 can first be moved downwards until the probing element 10 touches an upper edge of the packing unit P. This is shown in Fig. 4a. If necessary, touching the upper edge is detected by moving the probing element 10 from a probing position into an actuation position. In order to monitor this, the gripping head 2 can include a touch sensor system 11 shown in dashed lines in FIG. 4a. For reasons of clarity, the touch sensor system 11 is not shown in FIGS. 4b to 4d.
  • the gripping head 2 can then be lowered until the loading tongue module 5 is aligned with a lower edge of the packing unit P. This is shown in Fig. 4b.
  • the probing element 10 can be pivoted away or moved upwards as in FIG. 4b so that it does not hinder the movement of the gripping head 2.
  • the packing unit P can be gripped 200 by establishing a connection between the gripping module 4 and the packing unit P, as also shown in FIG. 4b.
  • One or more of the existing gripping details 41 can be used here.
  • the 4c shows a lifting 300 of the packing unit P, with the gripping module 4 being moved relative to the loading tongue module 5 in the lifting direction Y.
  • This causes the packing unit P to be raised.
  • the lifting 300 includes in particular a tilting of the packing unit P. This forms a gap below the packing unit P into which the loading tongue module 5, in particular the loading tongue(s), can be inserted, thereby supporting 400 of the packing unit P from below he follows.
  • the packing unit P is lowered 500 onto the loading tongue 51.
  • Positioning 600 of the packing unit P on the loading tongue module 5 is preferably carried out by means of the clamping unit, as will be described in more detail below.
  • the contact element 10 can be used as a clamping element, it can also be used to fix the packing unit P by moving it in the direction of the loading tongue module 5, so that the packing unit P is fixed by clamping between the loading tongue module 5 or the loading tongue 51 and the contact element 10 becomes. This is also shown in Fig. 4d. Alternatively, a separate clamping element can be provided for this.
  • 5a to 5c show a positioning 600 of the packing unit P on the loading tongue module
  • the clamping means 6 of the clamping unit can be provided in the previously described operating position, as shown in Fig. 5a.
  • a first clamping means 6, in the example shown the right clamping means 6, is provided in a stop position.
  • the clamping means 6 can also be moved towards one another, so that the packing unit P is centered on the loading tongue module 5 if necessary.
  • a section of a picking system 16 is shown in plan, which includes a transfer device 1.
  • the transfer device 1 of such a picking system 16 preferably comprises a gripping head 2, which is designed as described above and is arranged on the manipulation unit 12.
  • the manipulation unit 12 can be designed as a gantry robot or as an articulated arm robot.
  • the transfer device 1 of the order picking system 16 is designed to remove packing units P from a source location 17a, at which, for example, a source load carrier 15 is provided, and to deliver them to a destination 17b, at which, for example, a target load carrier 15 is provided.
  • packing units P can be removed, for example, from the source load carrier 15 and transferred to or into the target load carrier 15, as shown in FIG. 6a.
  • the transfer device 1 thus essentially provides a picking station.
  • the order picking system 16 has a first provision device 18a for the automated transport of the packing units P to the source location 17a and/or for the automated transport of the packing units P or the (source) load carriers 15 from the source location 17a.
  • the first provision device 18a can in particular include a conveyor system for transporting the packing units P and/or load carriers 15.
  • the order picking system 16 has a second provision device 18b for the automated transport of (target) load carriers 15 to the destination 17b and/or transport of the packaging units P from the destination 17b.
  • the provision devices are shown in dashed lines in FIGS. 6a and 6b.
  • packing units P are automatically provided at the source location 17a by means of the first provision device 18a, for example on a (source load carrier 15).
  • a (target) load carrier 15 is provided by means of the second provision device 18b, on which packing units P, in particular according to a picking order, are to be transferred.
  • the providing device includes a conveyor system which provides the conveying surface.
  • the conveyor technology can include stationary conveyor technology, for example a roller or belt conveyor, which provides the conveyor surface.
  • the conveyor technology can include a mobile conveyor technology, which includes several driverless transport vehicles, the storage areas of which each provide a conveyor area.
  • a method for handling the packing unit P is shown schematically, with the gripping head 2 first being positioned 100 in front of the packing unit P. This can be carried out as described in connection with FIGS. 4a and 4b.
  • the positioning 100 of the gripping head 2 advantageously includes the steps shown schematically in FIG. 8, with a first step preferably comprising providing 110 of the previously described probing element 10 in the probing position.
  • the gripping head 2 is positioned horizontally 120, the gripping head 2 being moved into a first position in which the probing element 10 protrudes over the packing unit P and the gripping module 4 is arranged parallel to the extension direction X at a distance from the contact side is.
  • the horizontal position can be monitored, for example, with the camera unit 8 described above.
  • Such a position of the gripping head 2 is shown, for example, in FIG. 4a.
  • the gripping head 2 is positioned vertically 130, the gripping head 2 being moved (vertically) downwards until the probing element 10 touches the upper edge of the packing unit P and is thus moved from the probing position into the actuation position. This can be monitored, for example, using the touch sensor system 11.
  • This so-called probing determines a stack height.
  • the gripping head 2 is then moved or lowered further down a certain adjustment path until the loading tongue module 5 is aligned with a lower edge of the packing unit P.
  • the adjustment path can result, for example, from the specific stack height and a known height of the packing unit P.
  • the packing unit P can be gripped 200 by the gripping module 4, in particular by one or more of the gripping units 41 of the gripping module 4.
  • a detachable connection is established between the gripping unit 41 and the contact side of the packing unit P.
  • the detachable connection can be established in particular by applying a negative pressure if a gripping unit 41 of the vacuum gripping type is used, or by a positive interlocking of the gripping unit 41 and a structured surface of the packing unit P, in particular webs 14, if a gripping unit 41 of the positive gripping type is used.
  • Gripping type is used, as shown by way of example in Fig. 3a and Fig. 3b.
  • the gripping 200 can take place as shown in FIG. 9. This first involves detecting 210 the tangibility of the packing unit P by the control system 7.
  • the tangibility of the packing unit P is known or stored in the electronic memory 71, the tangibility can be detected 210, for example, as shown in FIG. 10. This first involves identifying 211 the packing unit P. This can be done by detecting an identification marker of the packing unit P by the control system 7. The tangibility regarding the identified packaging unit P can then be transferred 212 from the electronic memory 71 to the control system 7.
  • the capture 210 can be any suitable tangibility. Alternatively, especially if the tangibility is not known, the capture 210 can be any suitable tangibility.
  • Tangibility for example, as shown in Fig. 11. This can be done using the previously Image capture system 9 described takes place 313 of an image of the contact side, which can then be evaluated with regard to surface quality.
  • control system 7 can include an evaluation unit.
  • An evaluation 314 of the image can thus be carried out using the evaluation unit of the control system 7.
  • the evaluation unit particularly preferably comprises an algorithm for image recognition, in particular a machine learning model.
  • a determination 215 of the tangibility can take place. This can also be carried out automatically by the control system 7, in particular by the evaluation unit, preferably by the machine learning model.
  • control system 7 selects 220 those gripping unit(s) which are/are suitable for lifting the packing unit P.
  • the selected gripping unit(s) are then activated 230 by the control system 7. This can be done in particular by moving the selected gripping unit(s) from the previously described inactive position into the active position.
  • the detachable connection can now be established 240 between the selected and activated gripping unit 41 and the contact side of the packing unit P.
  • the packing unit P When the releasable connection is established, the packing unit P can be lifted 300 by moving the gripping module 4 away from the loading tongue module 5 in the lifting direction Y.
  • the packing unit P is raised or tilted, as shown by way of example in FIG. 4c. This creates a gap below the packing unit P.
  • the loading tongue module 5, in particular the loading tongue(s) can now be inserted into this gap by moving it from the retracted starting position into the extended receiving position. This results in the packing unit P being supported 400 by the loading tongue module 5. This is shown as an example in FIG. 4c.
  • the packing unit P can be lowered 500 by moving the gripping module 4 counter to the lifting direction Y in the direction is moved to the loading tongue module 5.
  • the packing unit P is thus essentially placed on the loading tongue module 5, in particular on the loading tongue(s) 51.
  • the packing unit P can be positioned 600 on the loading tongue module 5, the packing unit P preferably being moved by the clamping means 6 of the clamping unit on the loading tongue module 5 and thus moved into a defined position.
  • the positioning 600 is preferably carried out as shown schematically in FIG. 12 and described in connection with FIGS. 5a to 5c.
  • the clamping means 6 are first provided 610 in the operating position and the releasable connection between the gripping unit 41 and the packing unit P is released 710.
  • the packing unit P is thus freely movable on the loading tongue module 5.
  • a distance between the clamping means 6 can be reduced as described above in order to move the packing unit P on the loading tongue module 5 and/or to fix it by clamping.
  • the alignment and/or clamping 630 of the packing unit P can thus take place.
  • the aligning and/or clamping 630 of the packing unit P can in particular involve providing 631 of a (first) clamping means 6 of the clamping unit in the stop position and then moving 632 of the other clamping means 6 of the clamping unit in the direction of the clamping means 6, which is provided in the stop position.
  • moving 632 the moving clamping means 6 is applied to the packing unit P, whereby the packing unit P is pushed 633. This is shown schematically in Fig. 13.
  • positioning 600 may include the steps of providing 640 a clamping element, positioning 650 of the clamping element and clamping 660 of the packing unit P shown in FIG. 12.
  • the clamping element which projects beyond the gripping module 4 in the extension direction protrudes.
  • the clamping element can be provided by the contact element 10 as previously described.
  • the clamping element can be moved parallel to the lifting direction Y in the direction of the loading tongue module 5 and placed against the packing unit P from above, so that the packing unit P is fixed between the loading tongue module 5 and the clamping element by clamping.
  • the method can include an optional step of detecting 700 gripping parameters and optionally a step of training 800 the evaluation unit, in particular the machine learning model.
  • the gripping parameters data relating to the quality of the releasable connection can be recorded. For example, it can be determined whether the connection holds over the entire lifting 300, how strong a vacuum applied by the vacuum gripper is, or the like. This can be viewed as a measure of whether the selected gripping unit 41 is suitable for lifting the packing unit P.
  • the gripping parameters can be assigned to the gripping type and the determined surface condition in order to provide training data.
  • Training 800 of the evaluation unit can take place using such training data.
  • the devices shown can in reality also include more or fewer components than shown. In some cases, the devices shown or their components can also be shown out of scale and/or enlarged and/or reduced in size. List of reference symbols
  • Order picking system a, 17b Source location, destination a, 18b First, second provision device 0 Positioning the gripping head 0 Provision of the probing element 0 Horizontal positioning 0 Vertical positioning 0 Gripping the packing unit 0 Detecting the tangibility 1 Identifying the packing unit 2 Transferring the tangibility 3 Taking the image 4 Evaluating of the image 5 Determining the grippability 0 Selecting the gripping unit 0 Activating the gripping unit 0 Establishing the releasable connection 0 Raising the packing unit 0 Supporting the packing unit 0 Lowering the packing unit 0 Positioning the packing unit 0 Providing clamping means 0 Loosening the connection 0 Aligning and/or clamping the packaging unit 631 Providing the first clamping means

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung (1) zum Handhaben von Packeinheiten (P), umfassend einen Greifkopf (2) mit einem Grundrahmen (3), an welchem ein Greifmodul (4) und ein Beladezungenmodul (5) bewegbar gelagert sind. Das Greifmodul (4) ist relativ zum Beladezungenmodul (5) entlang einer Hubrichtung (Y) bewegbar, um die Packeinheit (P) anzuheben, sodass diese vom Beladezungenmodul (5) unterfahren und gestützt werden kann.

Description

TRANSFERVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM HANDHABEN VON PACKEINHEITEN
Die Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung zum Handhaben von Packeinheiten, umfassend einen Greifkopf, welcher einen Grundrahmen, ein Greifmodul zum Anheben einer Packeinheit und ein Beladezungenmodul zum Stützen der Packeinheit aufweist, wobei der Grundrahmen eine Frontebene und eine Rückebene definiert und zwei Seitenwände ausbildet, welche sich zwischen der Frontebene und der Rückebene erstrecken, das Greifmodul, insbesondere mittels einer Antriebs Vorrichtung, entlang einer Hubrichtung relativ zur Beladezunge und relativ zum Grundrahmen bewegbar am Grundrahmen gelagert ist und die Beladezunge entlang einer Ausfahrrichtung zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung relativ zum Grundrahmen und relativ zum Greifmodul bewegbar am Grundrahmen gelagert ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Handhaben einer Packeinheit mittels einer Transfervorrichtung, wobei die Transfervorrichtung einen Greifkopf umfasst, welcher einen Grundrahmen, ein Greifmodul zum Anheben einer Packeinheit und ein Beladezungenmodul zum Stützen der Packeinheit aufweist, umfassend die Schritte: i) Positionieren des Greifkopfes vor der Packeinheit; ii) Greifen der Packeinheit durch das Greifmodul; iii) Anheben der Packeinheit, indem das Greifmodul relativ zum Grundrahmen in einer Hubrichtung bewegt wird, sodass zwischen der Packeinheit und einer Unterlage, auf welcher die Packeinheit liegt, ein Spalt gebildet wird; iv) Stützen der Packeinheit durch das Beladezungenmodul, in dem das Beladezungenmodul in einer Ausfahrrichtung aus einer zurückgezogenen Ausgangsstellung in eine ausgefahrene Aufnahmestellung ausgefahren und in den Spalt eingebracht wird, sodass die Packeinheit von dem Beladezungenmodul unterfahren wird; v) Absenken der Packeinheit auf das Beladezungenmodul, indem das Greifmodul relativ zum Grundrahmen entgegen der Hubrichtung in Richtung zu dem Beladezungenmodul bewegt wird; vi) Positionieren der Packeinheit auf dem Beladezungenmodul.
Die Transfervorrichtung und das Verfahren können insbesondere zum Entladen und/oder Beladen eines Ladungsträgers, beispielsweise einer Palette, mit Packeinheiten ausgebildet sein.
Aus dem Stand der Technik sind Transfervorrichtungen bekannt, welche einen Greifkopf mit einem Greifmodul aufweisen, wobei das Greifmodul in der Regel eine oder mehrere Greifeinheiten aufweist.
Aus der EP 2 794 439 Al ist eine Transfervorrichtung bekannt, welche zum Entladen von Packeinheitenlagen ausgebildet ist. Das Greifmodul dieser Transfervorrichtung umfasst eine erste Greifeinheit mit einer Vielzahl von Sauggreifern zum Abheben von sogenannten Zwischenlagen. Darüber hinaus umfasst das Greifmodul eine zweite Greifeinheit, welche zum lagenweisen Abheben von Packeinheiten durch Klemmgreifen ausgebildet ist.
Eine weitere Transfervorrichtung ist aus der EP 2 441 709 Al bekannt, welche zum gemeinsamen Handhaben von nebeneinander angeordneten Plastikkisten oder Bananenschachteln ausgebildet ist. Das Greifmodul dieser Transfervorrichtung umfasst eine erste und eine zweite Greifeinheit. Einerseits ist die erste Greifeinheit zum Anheben von Plastikkisten ausgebildet und umfasst gemeinsam wirkende Formschluss- und Kraftschlussgreifmittel, nämlich Haken und Klemmmittel. Nachteilig ist hierbei, dass die Plastikkisten von zumindest drei Seiten zugänglich sein müssen, damit diese seitlich geklemmt und stirnseitig eingehakt werden können. Andererseits ist die zweite Greifeinheit zum Anheben von Bananenkisten ausgebildet und umfasst ebenfalls gemeinsam wirkende Formschluss- und Kraftschlussgreifmittel, nämlich Stifte und Sauggreifer. Da die Greifeinheiten nicht relativ zur Beladezunge bewegbar sind, ist es hierbei erforderlich, dass die Packeinheiten vollständig angehoben werden, damit diese von der Beladezunge unterfahren werden können.
Darüber hinaus ist aus der WO 2020 014725 A2 eine Transfervorrichtung bekannt, welche zum Entladen einer Transportladehilfe durch Klemmgreifen ausgebildet ist. Das Greifmodul umfasst hierbei zwei zusammenwirkende Klemmmittel, welche an einer Packeinheit angestellt werden können, um diese durch Klemmen zu fixieren. Nachteilig ist hierbei, dass gegenüberliegende Seitenwände der Packeinheit zugänglich sein müssen, damit die Packeinheit durch Klemmen fixiert werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Transfervorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zum Handhaben von Packeinheiten zu schaffen. Insbesondere soll ein zuverlässiges Anheben von einzelnen Packeinheiten ermöglicht werden.
Die Aufgabe wird bei einer Transfervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Greifmodul mehrere Greif einheiten unterschiedlicher Greiftype aufweist, welche zum Kontaktieren einer Kontaktseite der Packeinheit ausgebildet und wechselweise aktivierbar sind, und die Transfervorrichtung ein Steuersystem aufweist, welches dazu eingerichtet ist, eine Greifbarkeit der Packeinheit zu erfassen, basierend auf der Greifbarkeit eine Greiftype zu ermitteln, die zum Anheben der Packeinheit geeignet ist, eine der ermittelten Greiftype entsprechenden Greifeinheit (automatisiert) auszuwählen und ein Aktiveren der ausgewählten Greifeinheit auszulösen.
Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass die Transfervorrichtung an eine anzuhebende Packeinheit anpassbar ist, indem unterschiedliche und für die jeweilige Packeinheit geeignete Greifmittel ausgewählt werden können.
Die Greifbarkeit gibt an, mit welcher Greifeinheit bzw. mit welcher Greiftype die Packeinheit gegriffen bzw. angehoben werden kann. Hierbei kann die Greifbarkeit auf einer Oberflächenbeschaffenheit, einer Seitenzugänglichkeit, einem Gewicht, einer Gewichtsverteilung der Packeinheit und/oder dergleichen beruhen.
Das Erfassen der Greifbarkeit kann dadurch erfolgen, dass die Packeinheit identifiziert und in einem elektronischen Speicher hinterlegte Stammdaten, umfassend die Greifbarkeit, durch das Steuersystem abgerufen werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Erfassen der Greifbarkeit dadurch erfolgt, dass die Kontaktseite, insbesondere eine Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktseite, ausgewertet wird.
Als Kontaktseite der Packeinheit kann jene Seite verstanden werden, welcher die (ausgewählte) Greifeinheit, insbesondere die Frontebene, zugewandt ist. Vorzugsweise ist die Kontaktseite vertikal ausgerichtet. Besonders bevorzugt wird die Kontaktseite durch eine Stirnwand der Packeinheit gebildet.
Unterschiedliche Greiftypen können jeweils Greifmittel umfassen, die nach unterschiedlichem Wirkprinzip, beispielsweise nach einem Kraftschluss- oder einem Formschlussprinzip wirken. Es ist vorteilhaft, wenn die Greiftypen ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend eine oder mehrere Kraftschluss-Greiftypen und/oder eine oder mehrere Formschluss-Greiftypen. Günstig ist es, wenn die Greifeinheit ein oder mehrere Greifmittel der entsprechenden Greiftype umfasst.
Die Kraftschluss-Greiftypen können ausgewählt sein, aus einer Gruppe umfassend Vakuum- Greiftype, Klemm-Greiftype, Magnet- Greiftype. Entsprechende Greifmittel können beispielsweise als Vakuumgreifmittel, als Klemmmittel, als Magnetgreifmittel oder dergleichen ausgebildet sein.
Ferner können die Formschluss-Greiftypen ausgewählt sein, aus einer Gruppe umfassend Haken-Greiftype, Stift-Greiftype, Schraub-Greiftype, Bajonett-Greiftype oder dergleichen. Entsprechende Greifmittel können beispielsweise als Haken, als (gefedert gelagerte) Stifte, als Schrauben, als Teil eines Bajonettverschlusses oder dergleichen sein.
Günstig ist es, wenn die Greifeinheiten jeweils ein oder mehrere Greifmittel umfassen.
Um schwere Packeinheiten bzw. Packeinheiten während dynamischen bzw. schnellen Bewegungen des Greifkopfes zu sichern, kann vorgesehen sein, dass mehrere Greifmittel unterschiedlicher Greiftype gleichzeitig aktiviert werden und/oder wirksam sind.
Besonders bevorzugt umfasst eine (erste) Greifeinheit einer ersten Greiftype und optional eine weitere (erste) Greifeinheit der ersten Greiftype, insbesondere einer Kraftschluss-Greiftype, ein oder mehrere Vakuumgreifmittel.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn eine (zweite) Greifeinheit einer zweiten Greiftype und optional eine weitere (zweite) Greifeinheit der zweiten Greiftype, insbesondere einer Formschluss-Greiftype, ein oder mehrere Formschlussgreifmittel umfasst, vorzugsweise gefedert gelagerte Stifte.
Günstig ist es, wenn das Steuersystem zum Abrufen von in einem elektronischen Speicher gespeicherten Stammdaten der Packeinheit und/oder zum Speichern von Stammdaten der Packeinheit im elektronischen Speicher ausgebildet ist. Somit müssen einerseits bekannte Stammdaten nicht erneut ermittelt werden. Andererseits können neu gewonnene Informationen über die Packeinheit als Stammdaten abgespeichert werden. Die Stammdaten können Daten betreffend die Greifbarkeit der Packeinheit, ein Gewicht der Packeinheit, eine Gewichts Verteilung bzw. einen Schwerpunkt der Packeinheit, ein Material der Packeinheit, ein die Packeinheit einhüllendes Material, eine Abmessung der Packeinheit und/oder dergleichen umfassen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Steuersystem ein Lesegerät zum Erfassen einer Identifikationsmarke der Packeinheit, beispielsweise eines Strichcodes, QR-Codes oder RFID-Tags, umfasst.
Das Steuersystem kann dazu eingerichtet sein, die Packeinheit anhand der Identifikationsmarke zu identifizieren und der identifizierten Packeinheit zugeordnete Stammdaten aus dem elektronischen Speicher abzurufen bzw. im elektronischen Speicher zu speichern. Hierbei kann vorgesehen sein, dass an jeder Packeinheit eine Identifikationsmarke angeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Packeinheitengebinde aus mehreren Packeinheiten eine Identifikationsmarke aufweist. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn Positionen der Packeinheiten innerhalb des Packeinheitengebindes bekannt sind oder wenn das Packeinheitengebinde aus einer Vielzahl von identischen Packeinheiten besteht.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Steuersystem ein Bilderfassungssystem zur Aufnahme eines Bildes der Kontaktseite der Packeinheit, beispielsweise eine Kamera, und eine Aus werteeinheit aufweist, wobei die Aus werteeinheit dazu eingerichtet ist, eine Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktseite basierend auf einem durch das Bilderfassungssystem aufgenommenen Bild zu ermitteln und die Greifbarkeit basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit zu bestimmen. Dadurch können beispielsweise neue Stammdaten erfasst bzw. generiert werden oder die Greiftype ermittelt werden, ohne dass die Greifbarkeit der Packeinheit vorab bekannt sein muss. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn das Bilderfassungssystem datentechnisch mit der Aus werteeinheit verbunden ist. Günstig ist es, wenn eine optische Achse des Bilderfassungssystems parallel zur Ausfahrrichtung bzw. orthogonal zur Frontebene verläuft.
Die Aus werteeinheit kann einen Algorithmus umfassen, mittels welchem die Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktseite ausgewertet wird, insbesondere einen Algorithmus zur Bilderkennung. Von Vorteil ist es, wenn das Steuersystem eine Überwachungseinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, Greifparameter während des Anhebens der Packeinheit zu erfassen und Trainingsdaten in einem elektronischen Speicher zu speichern, wobei die Trainingsdaten die bestimmte Greifbarkeit und erfasste Greifparameter umfassen und wobei die Auswerteeinheit zum Ermitteln der Greifbarkeit ein Modell des maschinellen Lernens umfasst, welches anhand der Trainingsdaten trainierbar ist.
Das Modell des maschinellen Lernens kann den Algorithmus zur Bilderkennung umfassen. Ein Trainieren des Modells des maschinellen Lernens erfolgt vorzugsweise durch unüberwachtes, (teil-)überwachtes und/oder verstärkendes Lernen. Die Trainingsdaten können insbesondere die zuvor beschriebenen Stammdaten umfassen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Greifkopf eine Klemmeinheit zum Fixieren der Packeinheit aufweist, welche zwei zusammenwirkende Klemmmittel umfasst, welche relativ zueinander bewegbar am Grundrahmen gelagert sind, um eine, insbesondere auf die Packeinheit wirkende, Klemmkraft zu erzeugen. Somit kann die Packeinheit in einfacher Art und Weise am Greifkopf fixiert und/oder ausgerichtet werden. Besonders bevorzugt umfasst stellt die Klemmeinheit eine der Greifeinheiten bereit.
Um Klemmmittel an Seitenwänden der Packeinheit anzustellen und dadurch eine auf die Packeinheit wirkende Klemmkraft zu erzeugen, können die Klemmmittel aufeinander zu bewegbar sein. Hierfür können die Klemmmittel relativ zueinander aus einer Öffnung s Stellung in eine Klemmstellung bewegt werden. In der Klemmstellung ist ein Abstand zwischen den Klemmmitteln geringer als in der Öffnung s Stellung. In der Klemmstellung entspricht der Abstand im Wesentlichen der Breite der Packeinheit, sodass die Packeinheit an gegenüberliegenden Seitenwänden durch Klemmen fixiert wird.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn eines der Klemmmittel, insbesondere ein erstes Klemmmittel, in einer Anschlagstellung bereitstellbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein anderes der Klemmmittel, insbesondere ein zweites Klemmmittel, in der Öffnungsstellung bereitstellbar ist. Gemäß einer ersten Ausführung der Klemmeinheit kann das zweite Klemmmittel in Richtung zum ersten Klemmmittel aus der Öffnungsstellung in die Klemmstellung bewegbar sein. Gemäß einer zweiten Ausführung der Klemmeinheit sind das erste und zweite Klemmmittel aufeinander zu bewegbar, sodass diese aus der (auseinander bewegten) Öffnungsstellung in die (aufeinander zubewegte) Klemmstellung bewegbar sind. Günstig ist es, wenn zumindest eines der Klemmmittel zwischen einer Verstaustellung und einer Betriebs Stellung bewegbar ist, wobei die Frontebene und voneinander abgewandte Außenflächen der Seitenwände einen Innenraum begrenzen und das zumindest eine Klemmmittel in der Verstaustellung vollständig im Innenraum und in der Betriebsstellung zumindest teilweise außerhalb des Innenraums angeordnet ist. Ein dadurch erzielter Vorteil ist ferner insbesondere darin zu sehen, dass an den Seitenwänden bzw. an zumindest einer Seitenwand keine Störkontur vorspringt, sodass das Greifmodul beispielsweise möglichst nahe an einer Wand positioniert werden kann. Dadurch wird ermöglicht, dass auch Packeinheiten, welche an einer Wand oder neben einer weiteren Packeinheit angeordnet sind, zuverlässig angehoben bzw. möglichst nahe an einer Wand und dadurch sehr zuverlässig abgegeben werden können.
Die Anschlagstellung kann der Betriebs Stellung des ersten Klemmmittels entsprechen. Die Öffnung s Stellung kann der Betriebsstellung des zweiten Klemmmittels entsprechen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinheit eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Klemmmittel umfasst. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung für jedes Klemmmittel einen separaten Antrieb umfasst, sodass diese individuell bewegt werden können.
Günstig ist es, wenn das Beladezungenmodul zwei nebeneinander angeordnete Beladezungen umfasst, welche entlang einer zur jeweils anderen Beladezunge gerichteten Seite eine seitliche Verbindungskontur aufweisen, welche abwechselnd Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, und der Greifkopf in eine erste Konfiguration, in welcher die Beladezungen in einem Minimalabstand zueinander angeordnet sind und die Verbindungskonturen der Beladezungen ineinander eingreifen, und eine zweite Konfiguration bringbar ist, in welcher die Beladezungen in einem Maximalabstand zueinander angeordnet sind, wobei der Maximalabstand größer als der Minimalab stand ist. Ein dadurch erzielter Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die seitliche Verbindungskontur eine Auflagefläche bei auseinandergefahrenen Beladezungen vergrößert wird und die Auflagefläche durch eine Breiteneinstellung bzw. den Abstand zwischen den Beladezungen an eine Breite der Packeinheit angepasst und so maximiert werden kann. Somit ist ein zuverlässiges Handhaben von, insbesondere nicht formstabilen oder besonders schweren Packeinheiten, gewährleistet.
Um einen Abstand zwischen den Beladezungen zu verändern, ist es vorteilhaft, wenn die Beladezungen entlang einer Breitenrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Der Minimalab stand zwischen den Beladezungen beträgt vorzugsweise im Wesentlichen null, sodass diese aneinander anschließen. Besonders bevorzugt ist ein Abstand zwischen den Beladezungen vom Minimalabstand bis zum Maximalabstand stufenlos einstellbar. Dadurch ist das Beladezungenmodul in weitere Konfigurationen bringbar und somit individuell an eine Breite der Packeinheit anpassbar.
In der ausgefahrenen Aufnahmestellung ragt das Beladezungenmodul vorzugsweise über die Frontebene vor, sodass die Packeinheit auf dem Beladezungenmodul platziert werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn das Beladezungenmodul in der zurückgezogenen Ausgangsstellung in bündig mit der Frontebene abschließt oder von der Frontebene Richtung zur Rückebene rückversetzt angeordnet ist. Somit bildet das Beladezungenmodul beim Positionieren des Greifkopfs keine Störkontur.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Beladezunge(n) jeweils, plattenförmig ausgebildet ist/sind.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Beladezungenmodul eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Beladezungenmoduls, insbesondere der Beladezunge(n), umfasst. Sind mehrere Beladezungen vorhanden, so kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung für jede Beladezunge einen separaten Antrieb umfasst, sodass diese individuell bewegt werden können.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Greifmodul parallel zur Ausfahrrichtung zwischen einer zurückgezogenen Inaktivstellung und einer der Inaktivstellung in Ausfahrrichtung vorgelagerten Aktivstellung bewegbar sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass Greifeinheiten des Greifmoduls, insbesondere die Greifeinheiten unterschiedlicher Greiftype, unabhängig voneinander parallel zur Ausfahrrichtung zwischen der Inaktivstellung und der Aktivstellung bewegbar sind. Die Greifeinheiten können wahlweise in die Aktivstellung bewegbar sein, um die jeweilige Greif einheit zu aktivieren.
Besonders bevorzugt umfasst das Greifmodul eine erste und zweite Greifeinheit, insbesondere unterschiedlicher Greiftype, welche unabhängig voneinander bewegbar sind, sodass wahlweise die erste oder die zweite Greifeinheit in die Aktivstellung bewegbar sind. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn in einer ersten Greifeinstellung die erste Greifeinheit in der Gebrauchsposition und die zweite Greifeinheit in der Ausgangsposition sind und/oder in einer zweiten Greifeinstellung die erste Greifeinheit in der Ausgangsposition und die zweite Greifeinheit in der Gebrauchsposition sind.
Günstig ist es, wenn der Greifkopf ein über die Frontebene, insbesondere über das Greifmodul bzw. die Greifeinheit(en), vorragendes Klemmelement umfasst, welches parallel zur Hubrichtung relativ zur Beladezunge bewegbar am Grundrahmen gelagert ist, um eine Klemmkraft zwischen dem Klemmelement und der Beladezunge zu erzeugen. Dadurch kann die Packeinheit fixiert werden. Außerdem kann vermieden werden, dass die Packeinheit nach vorne von der Beladezunge kippt.
Um beispielsweise eine Stapelhöhe eines Packeinheitenstapels und/oder eine Oberkante einer aufzunehmenden Packeinheit zu erfassen bzw. zu lokalisieren, kann der Greifkopf ein über die Frontebene, insbesondere über das Greifmodul bzw. die Greif einheit(en), vorragendes Antastelement und eine Antast-Sensorik umfassen, wobei das Antastelement zwischen einer Antaststellung und einer Betätigungsstellung bewegbar ist und die Antast-Sensorik dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Antastelements aus der Antaststellung in die Betätigungs Stellung zu erfassen. Vorzugsweise ist das Antastelement durch das Klemmelement gebildet. Das Antastelement kann alternativ als Tastfinger ausgebildet sein.
Um eine horizontale Positionierung des Greifkopfes relativ zur Packeinheit zur erfassen bzw. zu überwachen, kann vorgesehen sein, dass der Greifkopf eine Kameraeinheit umfasst, welche am Grundrahmen in Ausfahrrichtung über die Frontebene vorragend gelagert ist, wobei eine optische Achse der Kameraeinheit parallel zur Hubrichtung verläuft.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Greifmodul zumindest zwei Greifeinheiten gleicher Greiftype umfasst, welche in Breitenrichtung relativ zueinander bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern. Dadurch kann eine Aufnahmebreite zur Aufnahme unterschiedlich breiter Packeinheiten angepasst werden.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn die Seitenwände des Grundrahmens in Breitenrichtung relativ zueinander bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern. Vorteilhaft ist es, wenn der Grundrahmen eine Tragstruktur für das Greifmodul und die Beladezunge sowie gegebenenfalls für die Klemmeinheit ausbildet. Die durch den Grundrahmen definierte Frontebene und die Rückebene verlaufen vorzugsweise parallel zueinander. Analog dazu verlaufen auch die Seitenwände vorzugsweise parallel zueinander.
Um den Greifkopf relativ zur Packeinheit zu positionieren und/oder die Packeinheit von einem Quellort zu einem Zielort zu transferieren, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Greifkopf im Raum (automatisiert) bewegbar ist.
Günstig ist es, wenn die Transfervorrichtung eine Manipulationseinheit umfasst, mittels welcher der Greifkopf im Raum (automatisiert) bewegbar ist. Die Manipulationseinheit ist bevorzugt als Portalroboter oder als Knickarmroboter ausgebildet.
Die Hubrichtung ist vorzugsweise parallel zur Frontebene und parallel zu den Seitenwänden ausgerichtet. Darüber hinaus ist die Ausfahrrichtung vorzugsweise orthogonal zur Frontebene und parallel zu den Seitenwänden ausgerichtet. Ferner ist die Breitenrichtung vorzugsweise parallel zur Frontebene und orthogonal zu den Seitenwänden ausgerichtet. Besonders bevorzugt schließen die Hubrichtung, die Ausfahrrichtung und die Breitenrichtung jeweils paarweise einen Winkel von 90° ein.
Es ist von Vorteil, wenn der Greifkopf in eine Neutralstellung bringbar ist, in welcher, die Hubrichtung vertikal verläuft. Hierbei verlaufen die Ausfahrrichtung und die Breitenrichtung horizontal.
Unter Ausnützung der zuvor beschriebenen Vorteile und Wirkungen wird die Aufgabe ferner durch ein Kommissioniersystem gelöst, welches eine Transfervorrichtung oder mehrere Transfervorrichtungen zum Handhaben von Packeinheiten aufweist, wobei die Transfervorrichtungen nach einem der zuvor beschriebenen Aspekte ausgebildet sind.
Das Kommissioniersystem kann insbesondere einen Quellort und einen Zielort umfassen, wobei die Transfervorrichtung dazu ausgebildet ist, Packeinheiten vom Quellort zum Zielort zu Transferieren.
Darüber hinaus kann das Kommissioniersystem eine Bereitstellvorrichtung zum Bereitstellen von Packeinheiten, insbesondere auf Quell-Ladungsträgem, am Quellort aufweisen. Die Be- reitstellvorrichtung kann eine Fördertechnik zum Antransport der Packeinheiten zum Quellort, insbesondere auf den Quell-Ladungsträgem, umfassen. Ebenso kann das Kommissioniersystem eine Fördertechnik zum Abtransport der Packeinheiten, insbesondere auf Ziel-Ladungsträgern, vom Zielort und/oder eine Bereitstellvorrichtung zum Bereitstellen von Ziel- Ladungsträgern am Quellort umfassen.
Besonders bevorzugt ist die Transfervorrichtung dazu ausgebildet, Packeinheiten von Quell- Ladungsträgern abzunehmen und/oder auf Ziel-Ladungsträgern oder der Fördertechnik abzulegen.
Die Transfervorrichtung des Kommissioniersystems ist insbesondere zur Bearbeitung eines Kommissionierauftrags ausgebildet und kann somit Teil einer Kommis sionierstation sein bzw. eine solche bereitstellen. Hierbei können Packeinheiten gemäß des Kommissionierauftrags von einem am Quellort bereitgestellten Quell-Ladungsträger auf einen am Zielort bereitgestellten Ziel-Ladungsträger transferiert werden.
Unter Ausnutzung der zuvor beschriebenen Vorteile und Wirkungen wird die verfahrensmäßige Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Greifmodul mehrere Greifeinheiten unterschiedlicher Greiftype aufweist und der Schritt ii) folgende Schritte umfasst:
Erfassen einer Greifbarkeit der Packeinheit durch ein Steuersystem, wobei die Greifbarkeit eine Greiftype angibt, die zum Anheben der Packeinheit geeignet ist;
Auswählen einer Greifeinheit aus den Greifeinheiten unterschiedlicher Greiftype in Abhängigkeit der erfassten Greifbarkeit durch das Steuersystem;
Aktivieren der ausgewählten Greifeinheit durch das Steuersystem;
Herstellen einer lösbaren Verbindung zwischen der ausgewählten Greifeinheit und einer Kontaktseite der Packeinheit.
Das Erfassen der Greifbarkeit kann ein Abrufen der Greifbarkeit aus einem elektronischen Speicher und/oder eine Auswertung der Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktseite umfassen. Basierend auf der erfassten Greifbarkeit wird eine zum Anheben geeignete Greifeinheit ausgewählt und anschließend aktiviert. Günstig ist es, wenn Packeinheiten mit einer glatten Oberfläche einer ersten Greifbarkeit zugeordnet sind, welche angibt, dass die Kraftschluss-Greiftype, insbesondere eine Greifeinheit umfassend Vakuumgreifmittel, zum Anheben der Packeinheit geeignet ist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn Packeinheiten mit einer strukturierten Oberfläche einer zweiten Greifbarkeit zugeordnet sind, welche angibt, dass die Formschluss-Greiftype, insbesondere eine Greifeinheit umfassend gefedert gelagerte Stifte, zum Anheben der Packeinheit geeignet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn beim Aktivieren eine Relativbewegung zwischen der ausgewählten Greifeinheit und der zumindest einen anderen Greifeinheit der mehreren Greifeinheiten durchgeführt wird, wobei die ausgewählte Greifeinheit der zumindest einen anderen Greifeinheit in Ausfahrrichtung vorgelagert positioniert wird. Die Relativbewegung kann dadurch erfolgen, dass das ausgewählte Greifmittel in Ausfahrrichtung und/oder das zumindest eine nicht ausgewählte Greifmittel entgegen der Ausfahrrichtung bewegt wird.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Erfassen der Greifbarkeit einen Schritt eines Identifizierens der Packeinheit umfasst. Dies kann beispielsweise wie zuvor beschrieben durch Erfassen und Auswerten einer Identifikationsmarke erfolgen, welche an der Packeinheit angeordnet ist. Alternativ kann die Packeinheit aus einem Greifauftrag identifiziert werden, wobei der Greifauftrag die Position der Packeinheit und gegebenenfalls zugehörige Stammdaten umfasst.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn das Erfassen der Greifbarkeit einen Schritt eines Übertragens der Greifbarkeit der identifizierten Packeinheit von einem elektronischen Speicher an das Steuersystem umfasst. Dies kann beispielsweise ein Empfangen von Daten betreffend die Greifbarkeit durch das Steuersystem umfassen, welche beispielsweise von einem übergeordneten Leitrechner an das Steuersystem übermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Übertragen ein Abrufen von derartigen Daten aus dem elektronischen Speicher durch das Steuersystem umfassen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Erfassen der Greifbarkeit einen Schritt eines Aufnehmens eines Bildes der Kontaktseite mittels eines Bilderfassungssystems und einen Schritt eines Auswertens des (aufgenommenen) Bildes mittels einer Auswerteeinheit umfasst, um eine Oberflächenbeschaffenheit zu ermitteln. Das Auswerten des Bildes kann beispielsweise wie zuvor beschrieben mittels eines Algorithmus zur Bilderkennung erfolgen. Darüber hinaus ist es günstig, wenn das Erfassen der Greifbarkeit anschließend einen Schritt eines Bestimmens einer Greifbarkeit der Packeinheit basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit umfasst. Im Allgemeinen kann die Oberflächenbeschaffenheit angeben, ob beispielsweise Stoffe oder Strukturen vorhanden sind, welche eine Saugkraftwirkung des Greifmittels beeinträchtigen oder eine formschlüssige Verbindung und des Greifmittels ermöglichen, wenn das Greifmittel entsprechend ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Oberflächenbeschaffenheit eine Oberflächenrauheit und/oder eine Oberflächenstruktur und/oder dergleichen angeben. Insbesondere kann die Oberflächenbeschaffenheit angeben, ob Vorsprünge, Vertiefungen, eine Kunststofffolie, Schmutz, Wassertropfen oder dergleichen an der Kontaktseite vorhanden sind.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass beim Erfassen der Greifbarkeit wahlweise die Greifbarkeit von einem elektronischen Speicher an das Steuersystem übertragen oder ein aufgenommenes Bilde der Kontaktseite ausgewertet und die Greifbarkeit der Packeinheit basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit bestimmt wird, abhängig davon, ob die Greifbarkeit im elektronischen Speicher hinterlegt ist.
Günstig ist es, wenn das Auswerten des Bildes mittels eines Modells des maschinellen Lernens erfolgt.
Darüber hinaus ist es günstig, wenn das Verfahren einen Schritt vii) eines Erfassens von Greifparametem umfasst. Die Greifparameter betreffen hierbei eine Güte der Verbindung zwischen der ausgewählten Greifeinheit und der Kontaktseite bzw. geben diese an. Das Erfassen der Greifparameter erfolgt vorzugsweise während der Schritte ii), iii), iv) und/oder v). Hierbei können die Greifparameter der Greiftype und der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit zugeordnet werden, um Trainingsdaten bereitzustellen. Zweckmäßig ist es, wenn das Verfahren einen Schritt viii) eines Trainierens des Modells des maschinellen Lernens anhand der Trainingsdaten umfasst. Das Trainieren des Modells kann wie zuvor beschrieben erfolgen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Positionieren der Packeinheit gemäß Schritt vi) einen Schritt des Bereitstellens von zwei zusammenwirkenden am Grundrahmen gelagerten Klemmmitteln einer Klemmeinheit zu gegenüberliegenden Seiten der Packeinheit umfasst.
Darüber hinaus kann das Fixieren der Packeinheit einen Schritt des Ausrichtens und/oder Klemmens der Packeinheit zwischen den Klemmmitteln umfassen, indem ein Abstand zwischen den Klemmmitteln verringert wird. Dadurch kann die Packeinheit in eine wohldefinierte Position gebracht und/oder zuverlässig während einer Bewegung des Greifkopfes durch Klemmen fixiert werden. Beim Ausrichten kann die Packeinheit beispielsweise mittig auf dem Beladezungenmodul positioniert werden, indem die beiden Klemmmittel aufeinander zu bewegt werden. Alternativ kann die Packeinheit gegen einen durch ein erstes Klemmmittel der Klemmmittel bereitgestellten Fixanschlag positioniert werden, indem die Packeinheit durch Bewegen eines zweiten Klemmmittels der Klemmmittel in Richtung zum ersten Klemmmittel auf dem Beladezungenmodul verschoben wird. Zum Klemmen werden die beiden Klemmmittel soweit aufeinander zu bzw. das zweite Klemmmittel soweit in Richtung zum zweiten Klemmmittel bewegt, bis die Packeinheit zwischen den zusammenwirkenden Klemmmitteln fixiert ist.
Für das Ausrichten und/oder Klemmen werden die Klemmmittel zunächst in der zuvor beschriebenen Öffnung s Stellung bereitgestellt und anschließend relativ zueinander in die Klemmstellung bewegt, wobei der Abstand zwischen den Klemmmitteln verringert wird.
Günstig ist es ferner, wenn das Positionieren gemäß Schritt vi) einen Schritt des Lösens der Verbindung zwischen der Greifeinheit und der Kontaktseite nach dem Absenken der Packeinheit gemäß Schritt v) umfasst, wobei das Ausrichten und/oder Klemmen der Packeinheit nach dem Lösen der Verbindung durchgeführt wird.
Unter Ausnützung der zuvor beschriebenen Vorteile und Wirkungen wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art somit ferner dadurch gelöst, dass das Positionieren gemäß Schritt vi) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen von zwei zusammenwirkenden am Grundrahmen gelagerten Klemmmitteln einer Klemmeinheit zu gegenüberliegenden Seiten der Packeinheit;
Lösen der Verbindung zwischen der Greif einheit und der Kontaktseite nach dem Absenken der Packeinheit gemäß Schritt v);
Ausrichten und/oder Klemmen der Packeinheit zwischen den Klemmmitteln, indem ein Abstand zwischen den Klemmmitteln verringert wird.
Günstig ist es, wenn das Ausrichten und/oder Klemmen der Packeinheit folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines ersten Klemmmittels der Klemmmittel in einer, insbesondere zuvor beschriebenen, Anschlagstellung; Bewegen eines zweiten Klemmmittels der Klemmmittel in Richtung zum ersten Klemmmittel;
Schieben der Packeinheit in Richtung zum ersten Klemmmittel mittels des zweiten Klemmmittels bis die Packeinheit an das erste Klemmmittel angestellt ist.
Beim Bewegen des zweiten Klemmmittels wird dieses vorzugsweise in der zuvor beschriebenen Betriebsstellung des zweiten Klemmmittels bzw. in der Öffnungsstellung bereitgestellt und anschließend in die Klemmstellung bewegt.
Das Schieben der Packeinheit erfolgt vorzugsweise durch das Bewegen bzw. während des Bewegens des zweiten Klemmmittels.
Um ein nach vorne Kippen der Packeinheit zu vermeiden, ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Positionieren im Schritt vi) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Klemmelements, welches über das Greifmodul vorragt und relativ zum Beladezungenmodul bewegbar am Grundrahmen gelagert ist,
Positionieren des Klemmelements in einer Grundstellung, in welcher das Klemmelement oberhalb der Packeinheit positioniert ist und in Ausfahrrichtung über die Packeinheit ragt,
Bewegen des Klemmelements aus der Grundstellung in eine Fixier Stellung, wobei das Klemmelement an eine Oberkante der Packeinheit angestellt und die Packeinheit durch Klemmen zwischen dem Klemmelement und einer Beladezunge des Beladezungenmoduls fixiert wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Positionieren des Greifkopfes gemäß Schritt i) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines relativ zum Beladezungenmodul bewegbar am Grundrahmen gelagerten Antastelements in einer Antaststellung, in welcher das Antastelement über das Greifmodul vorragt; horizontales Positionieren des Greifkopfes, wobei der Greifkopf in eine erste Position bewegt wird, in welcher das Antastelement über die Packeinheit ragt und das Greifmodul parallel zur Ausfahrrichtung beabstandet zur Kontaktseite angeordnet ist; vertikales Positionieren des Greifkopfes, wobei das Antastelement in einer Antaststellung, in welcher das Antastelement an einem unteren Ende des Greifmoduls positioniert ist, bereitgestellt und der Greifkopf abgesenkt werden, bis das Antastelement durch ein Berühren einer Oberkante der Packeinheit aus der Antaststellung in eine Betätigungsstellung bewegt wird, wonach der Greifkopf weiter abgesenkt wird, sodass das Beladezungenmodul an einer Unterkante der Packeinheit ausgerichtet ist.
Beim vertikalen Positionieren kann eine Bewegung des Antastelements aus der Antaststellung in die Betätigungsstellung mittels der Antast-Sensorik erfasst werden. Durch das Berühren der Oberkante und das dadurch ausgelöste Bewegen des Antastelements kann eine Position der Oberkante und somit die Stapelhöhe bestimmt werden. Basierend auf der Stapelhöhe kann ein Aufnahmeniveau ermittelt werden, in welcher beispielsweise die Beladezunge positioniert und/oder ausgefahren werden soll, um die aufzunehmende Packeinheit aufzunehmen
Die Packeinheit kann ein einzelnes Packstück oder mehrere, insbesondere übereinander gestapelte, Packstücke umfassen. Ein Packstück kann beispielsweise ein Behälter, ein Karton, eine Kiste, ein Kasten oder dergleichen sein.
An der Transfervorrichtung kann eine zu handhabende Packeinheit einzeln oder als Teil eines Packeinheitengebindes bereitgestellt sein. Das Packeinheitengebinde kann mehrere, insbesondere übereinander gestapelte, Packeinheiten umfassen.
Bevorzugt sind Packeinheiten und/oder die Packeinheitengebinde auf Ladungsträgern, insbesondere Quell-Ladungsträgem, bereitgestellt, von welchem die Packeinheit abgehoben werden sollen. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Packeinheiten auf Ladungsträger, insbesondere Ziel-Ladungsträger abgegeben werden sollen.
Ein derartiger Ladungsträger, insbesondere ein Quell- oder Ziel-Ladungsträger, kann beispielsweise als Tablar, Palette, Rollcontainer, Transportgestell oder dergleichen ausgebildet sein. Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen in jeweils stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. la bis 2b einen Greifkopf einer Transfervorrichtung;
Fig. 3a die Transfervorrichtung mit einer Packeinheit mit glatter Oberfläche;
Fig. 3b die Transfervorrichtung mit einer Packeinheit mit strukturierter Oberfläche;
Fig. 4a bis 4d ein Aufnehmen der Packeinheit durch die Transfervorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 5a bis 5c ein Ausrichten der Packeinheit auf den Beladezungen;
Fig. 6a eine erste Übergabe einer Packeinheit durch die Transfervorrichtung in einem Kommissioniersystem;
Fig. 6b eine zweite Übergabe einer Packeinheit durch die Transfervorrichtung in dem Kommissioniersystem;
Fig. 7 ein Verfahren zum Handhaben einer Packeinheit;
Fig. 8 ein Positionieren eines Greifkopfes der Transfervorrichtung;
Fig. 9 ein Greifen der Packeinheit;
Fig. 10 ein Erfassen der Packeinheit;
Fig. 11 ein weiteres Erfassen der Packeinheit;
Fig. 12 ein Ausrichten bzw. Fixieren der Packeinheit;
Fig. 13 ein vertikales Klemmen der Packeinheit;
Fig. 14 ein horizontales Klemmen der Packeinheit.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, 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. la bis Fig. 2b ist eine perspektivische Ansicht einer Transfervorrichtung 1 zum Handhaben von Packeinheiten P gezeigt. Die Transfervorrichtung 1 umfasst einen Greifkopf 2, welcher einen Grundrahmen 3, ein Greifmodul 4 und ein Beladezungenmodul 5 umfasst. In Fig. 2a und Fig. 2b ist die Transfervorrichtung 1 stark vereinfacht dargestellt.
Der Grundrahmen 3 definiert eine Frontebene FE sowie eine Rückebene RE, welche in Fig. la beispielhaft strichpunktiert dargestellt sind. Ferner bildet der Grundrahmen 3 zwei Seitenwände 31 aus, die sich zwischen der Front- und Rückebene RE erstrecken.
Optional kann der Greifkopf 2 wie in Fig. la gezeigt in einer ersten Konfiguration mit einer ersten Breite und/oder wie in Fig. 1b gezeigt in einer zweiten Konfiguration mit einer zweiten Breite ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Greifkopf 2 (stufenlos) zwischen diesen Konfigurationen verstellbar.
Hierfür kann vorgesehen sein, dass die Seitenwände 31 relativ zueinander entlang einer Breitenrichtung Z bewegbar sind, um einen Abstand zwischen den Seitenwänden 31 zu verändern. Wie in Fig. la und Fig. 1b ersichtlich ist, kann der Abstand in der ersten Konfiguration kleiner als in der zweiten Konfiguration sein. Durch diese Einsteilbarkeit ist es möglich, Packeinheiten P unterschiedlicher Größe zuverlässig aufzunehmen. Die erste Konfiguration kann einem minimal einstellbaren Abstand zwischen den Seitenwänden 31 entsprechen. Die zweite Konfiguration kann einem beliebigen weiteren Abstand zwischen den Seitenwänden 31 entsprechen, der insbesondere größer ist als der minimal einstellbare Abstand. Zweckmäßigerweise ist der weitere Abstand kleiner oder gleich einem maximal einstellbaren Abstand zwischen den Seitenwänden 31.
Das Greifmodul 4 und das Beladezungenmodul 5 sind beweglich am Grundrahmen 3 gelagert.
Somit bildet der Grundrahmen 3 im Wesentlichen eine Tragstruktur für diese. Ferner ist das Greifmodul 4 entlang einer Hubrichtung Y bewegbar am Grundrahmen 3 gelagert und umfasst zumindest eine Greifeinheit 41. Bevorzugt umfasst das Greifmodul 4 mehrere, insbesondere zwei, Greifeinheiten 41, wie dies beispielhaft in Fig. la und Fig. 1b dargestellt ist. Die dargestellten Greif einheiten 41 sind gemäß derselben Greiftype ausgebildet.
Wie beispielhaft dargestellt, können die Greifeinheiten 41 gemäß einer Kraftschluss-Greiftype, insbesondere gemäß einer Vakuum-Greiftype, ausgebildet sein und eine Vielzahl von Vakuumgreifem umfassen. Selbstverständlich können anstelle der dargestellten Greifeinheiten 41 auch Greifeinheiten 41 einer anderen Greiftype vorgesehen sein.
Zusätzlich oder alternativ zu den in Fig. la und Fig. 1b gezeigten Greifeinheiten 41 der Kraftschluss-Greiftype kann das Greifmodul 4 auch Greifeinheiten 41 der Formschluss-Greiftype umfassen, welche jeweils eine Vielzahl von Formschlussgreifmitteln 43 aufweisen. Die Formschlussgreifmittel 43 können beispielsweise als gefedert gelagerte Stifte ausgebildet sein.
Somit kann das Greifmodul 4 mehrere, insbesondere zwei oder vier, Greif einheiten 41 gleicher Greiftype und/oder mehrere, insbesondere zwei oder vier, Greif einheiten 41 unterschiedlicher Greiftype umfassen.
Wenn der Greifkopf 2 zwischen der ersten und zweiten Konfiguration verstellbar ist, kann auch vorgesehen sein, dass die Greifeinheiten 41 gleicher Greiftype in Breitenrichtung Z relativ zueinander bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern, wie dies aus einer Zusammenschau der Fig. la und Fig. 1b ersichtlich wird.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Greifmodul 4, insbesondere die Greif einheiten 41 individuell, in Ausfahrrichtung X zwischen einer zurückgezogenen Inaktivstellung und einer vorgelagerten Aktivstellung bewegbar ist.
Um die Packeinheit P relativ zum Beladezungenmodul 5 anzuheben, ist die Greifeinheit 41 entlang einer Hubrichtung Y bewegbar am Grundrahmen 3 gelagert. Die Hubrichtung Y ist in Fig. la beispielhaft als Doppelpfeil angedeutet.
Das Beladezungenmodul 5 ist entlang einer Ausfahrrichtung X zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung bewegbar am Grundrahmen 3 gelagert. Die zurückgezogene Ausgangsstellung ist in Fig. 2a gezeigt. Ferner ist die ausgefahrene Ausgangsstellung in Fig. la, Fig. 1b und Fig. 2b dargestellt. In Fig. la ist die Ausfahrrichtung X beispielhaft durch einen Doppelpfeil angedeutet.
Die Packeinheit P kann auf dem Beladezungenmodul 5 aufgenommen werden, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist.
Bevorzugt umfasst das Beladezungenmodul 5 mehrere, insbesondere zwei Beladezungen 51. Alternativ kann das Beladezungenmodul 5 eine einzige Beladezunge 51 umfassen, wie nicht explizit dargestellt ist. Besonders bevorzugt sind die Beladezungen 51 oder die einzige Beladezunge 51 plattenförmig ausgebildet.
Günstig ist es, wenn die Beladezungen 51, analog zu den Seitenwänden 31 bzw. den Greifeinheiten 41, in Breitenrichtung Z bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern.
Der Greifkopf 2 in Fig. la ist in einer ersten Konfiguration dargestellt, in welcher die Beladezungen 51 in einem Minimalab stand zueinander angeordnet sind. Wie in Fig. la ersichtlich ist, kann der Minimalab stand zwischen den Beladezungen 51 im Wesentlichen null betragen, sodass diese aneinander anschließen. Ferner ist der Greifkopf 2 in Fig. 1b in einer zweiten Konfiguration dargestellt, in welcher die Beladezungen 51 in einem weiteren Abstand zueinander angeordnet sind, welcher größer ist als der Minimalabstand.
Um eine Auflagefläche für die Packeinheit P, insbesondere in der zweiten Konfiguration zu verbreitern, kann vorgesehen sein, dass die Beladezungen 51 eine seitliche Verbindungskontur 52 aufweisen, welche jeweils Vorsprünge und Vertiefungen umfasst. In der ersten Konfiguration greifen die Vorsprünge und Vertiefungen der nebeneinander angeordneten Beladezungen 51 ineinander ein, wie in Fig. la ersichtlich ist. Die zweite Konfiguration kann beispielsweise so gewählt werden, dass die Vorsprünge und Vertiefungen nur teilweise oder nicht mehr ineinander eingreifen, wie dies in Fig. 1b gezeigt ist. Im gezeigten Beispiel ist die Verbindungskontur 52 im Wesentlichen wellen- bzw. zackenförmig ausgebildet.
Um die Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 auszurichten und/oder zu fixieren kann der Greifkopf 2 wie im dargestellten Beispiel eine Klemmeinheit mit zwei zusammenwirkenden Klemmmitteln 6 aufweisen. Die Klemmmittel 6 sind im Wesentlichen zu beiden Seiten des Grundgerüsts angeordnet und an diesem gelagert. Wie in Fig. la bis Fig. 2b gezeigt, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Klemmmittel 6 seitlich bzw. in Breitenrichtung Z bündig mit der jeweiligen Seitenwand 31 angeordnet sind.
Ferner ist vorgesehen, dass die Klemmmittel 6 wie in Fig. la durch einen Doppelpfeil angedeutet in Breitenrichtung Z relativ zueinander bewegbar sind, insbesondere aufeinander zu bewegbar, um eine Klemmkraft zu erzeugen bzw. die Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 zu verschieben.
Darüber hinaus können die Klemmmittel 6 in Ausfahrrichtung X zwischen einer (zurückgezogenen) Verstaustellung und einer (vorgeschobenen) Betriebsstellung bewegbar sein. Einerseits schließt das jeweilige Klemmmittel 6 in der Verstaustellung mit der Frontebene FE ab bzw. ragt nicht über diese vor. Andererseits ragt das jeweilige Klemmmittel 6 in der Betriebsstellung über die Frontebene FE vor. In Fig. la und Fig. 1b ist eines der Klemmmittel 6 (links) in der Betriebsstellung und das andere Klemmmittel 6 (rechts) in der Verstaustellung angeordnet. Die in Fig. 2a und Fig. 2b dargestellten Klemmmittel 6 sind jeweils in der Betriebsstellung positioniert dargestellt.
Günstig ist es, wenn die Transfervorrichtung 1 ein schematisch dargestelltes Steuersystem 7 umfasst. Das Steuersystem 7 ist zum Ansteuem der Transfervorrichtung 1, insbesondere des Greifmoduls 4, des Beladezungenmoduls 5 und/oder der Klemmeinheit, zum Erfassen einer Greifbarkeit der Packeinheit P, zum Auswahlen einer Greif einheit 41 und/oder zum Auslösen einer Aktivierung der ausgewählten Greif einheit 41 ausgebildet. Bevorzugt ist das Steuersystem 7 datentechnisch mit einem optionalen elektronischen Speicher 71 verbunden bzw. umfasst einen solchen. Der optionale elektronische Speicher 71 ist gestrichelt dargestellt.
Ferner kann wenn der Greifkopf 2 eine optionale Kameraeinheit 8 umfassen, welche in Ausfahrrichtung X über das Greifmodul 4 vorragt und deren optische Achse parallel zur Hubrichtung Y verläuft, wie dies in Fig. la bis Fig. 2b beispielhaft dargestellt ist. Mit dieser Kameraeinheit 8 kann ein horizontaler Positioniervorgang überwacht werden.
Zur Aufnahme eines Bildes einer Kontaktseite der Packeinheit P kann das Steuersystem 7 ein Bilderfassungssystem 9 aufweisen. Das Bilderfassungssystem 9 ist bevorzugt am Greifkopf 2 angeordnet. Günstig ist es, wenn das Steuersystem 7 eine Aus werteeinheit zum Auswerten des erfassten Bildes umfasst, mit welcher das Bilderfassungssystem 9 datentechnisch verbunden ist. Eine optische Achse des Bilderfassungssystems 9 verläuft vorzugsweise parallel zur Ausfahrrichtung X. Das Bilderfassungssystem 9 umfasst üblicherweise eine Kamera.
Zur vertikalen Positionierung kann der Greifkopf 2 ein über die Frontebene FE vorragendes Antastelement 10 aufweisen. Das Antastelement 10 ist hierbei entlang der Hubrichtung Y bewegbar.
Um die Packeinheit P auf der Beladezunge 51 zu fixieren, kann zudem vorgesehen sein, dass das Antastelement 10 als Klemmelement verwendet wird. Ein derartiges Antastelement 10 bzw. Klemmelement kann optional bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein und ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. la und Fig. 1b nicht dargestellt.
Um die Transfervorrichtung 1 bzw. den Greifkopf 2 automatisiert zu Bewegen und/oder Auszurichten kann diese eine Manipulationseinheit 12 umfassen, an welcher der Greifkopf 2 gelagert ist. Eine derartige Manipulationseinheit 12 kann bei sämtlichen beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein und ist aus Gründen der Übersichtlichkeit bloß in Fig. 2a und Fig. 2b gestrichelt eingezeichnet.
In Fig. 3a ist die Transfervorrichtung 1 in vereinfachter Darstellung in Schnittansicht entlang der Einie I aus Fig. 2a gezeigt. Hierbei ist ersichtlich, dass die zuvor beschriebene Kameraeinheit 8 sowie das Antastelement 10 über die Frontebene FE, insbesondere über das Greifmodul 4 in Ausfahrrichtung X vorragen.
In Fig. 3a ist eine Packeinheit P von der Transfervorrichtung 1 aufgenommen, wobei die Greifeinheit 41 der Kraftschluss-Greiftype aktiviert und eine lösbare Verbindung zwischen Vakuumgreifmitteln 42 dieser Greifeinheit 41 und einer Kontaktseite der Packeinheit P hergestellt ist. Hierfür ist die Greifeinheit 41 der Kraftschluss-Greiftype aktiviert, indem die Vakuumgreifmittel 42 den Formschlussgreifmitteln 43 vorgelagert positioniert sind. In diesem Beispiel umfasst die Packeinheit P eine Kontaktseite mit einer glatten Oberfläche, sodass die Vakuumgreifmittel 42 dicht mit dieser abschließen und so durch Anlegen eines Unterdrucks eine lösbare Verbindung hergestellt ist.
Darüber hinaus ist in Fig. 3b eine Packeinheit P von der Transfervorrichtung 1 aufgenommen, wobei die Greifeinheit 41 der Formschluss-Greiftype aktiviert und eine lösbare Verbindung zwischen Formschlussgreifmitteln 43 dieser Greifeinheit 41 und der Kontaktseite der Packeinheit P hergestellt ist. Hierfür ist die Greifeinheit 41 der Formschluss-Greiftype aktiviert, indem die Formschlussgreifmittel 43 den Vakuumgreifmitteln 42 vorgelagert positioniert sind. In diesem Beispiel umfasst die Packeinheit P eine Kontaktseite mit einer strukturierten Oberfläche, an welcher mehrere Stege 14 angeordnet sind. Die Formschlussgreifmittel 43 greifen mit diesen Stegen 14 ein, um die lösbare Verbindung herzustellen.
Das Antastelement 10 kann wie in Fig. 3a und Fig. 3b gezeigt jeweils an die Oberkante bzw. an eine Oberseite der Packeinheit P angestellt werden. Dadurch kann die Oberkante detektiert und/oder die Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 fixiert sein.
In Fig. 4a bis Fig. 4d ist ein Vorgang einer Handhabung einer Packeinheit P, insbesondere einer Abnahme der Packeinheit P von einem Packeinheitenstapel bzw. Packeinheitengebinde dargestellt. Die einzelnen Schritte des Verfahrens sind im Detail nachfolgend mit Bezugnahme auf Fig. 7 bis Fig. 12 beschrieben.
Die Packeinheiten P können auf einem Ladungsträger 15 gestapelt sein, beispielsweise auf einer Palette. Alternativ können die Packeinheiten P auch auf einer Fördertechnik oder einem Boden bereitgestellt bzw. gestapelt sein.
Beim Handhaben der Packeinheit P erfolgt zunächst ein Positionieren 100 des Greifkopfes 2 vor der Packeinheit P. Ist ein Antastelement 10 vorhanden, kann der Greifkopf 2 hierfür zunächst nach unten bewegt werden, bis das Antastelement 10 eine Oberkante der Packeinheit P berührt. Dies ist in Fig. 4a gezeigt. Gegebenenfalls wird das Berühren der Oberkante dadurch detektiert, dass das Antastelement 10 aus einer Antaststellung in eine Betätigungs Stellung bewegt wird. Um dies zu überwachen, kann der Greifkopf 2 eine in Fig. 4a gestrichelt dargestellte Antast-Sensorik 11 umfassen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Antast-Senso- rik 11 in Fig. 4b bis Fig. 4d nicht dargestellt.
Anschließend kann der Greifkopf 2 soweit abgesenkt werden, bis das Beladezungenmodul 5 an einer Unterkante der Packeinheit P ausgerichtet ist. Dies ist in Fig. 4b gezeigt. Hierfür kann das Antastelement 10 weggeschwenkt oder wie in Fig. 4b nach oben bewegt werden, damit dieses die Bewegung des Greifkopfes 2 nicht behindert. Ist der Greifkopf 2 positioniert, kann ein Greifen 200 der Packeinheit P erfolgen, indem eine Verbindung zwischen dem Greifmodul 4 und der Packeinheit P hergestellt wird, wie ebenfalls in Fig. 4b gezeigt ist. Hierbei kann wahlweise eine oder mehrere der vorhandenen Greif Feinheiten 41 verwendet werden.
In Fig. 4c ist ein Anheben 300 der Packeinheit P gezeigt, wobei das Greifmodul 4 relativ zum Beladezungenmodul 5 in Hubrichtung Y bewegt wird. Dadurch wird die Packeinheit P angehoben. Im gezeigten Beispiel umfasst das Anheben 300 insbesondere ein Kippen der Packeinheit P. Dadurch bildet sich unterhalb der Packeinheit P ein Spalt, in welchen das Beladezungenmodul 5, insbesondere die Beladezunge(n), eingebracht werden kann, wodurch ein Stützen 400 der Packeinheit P von unten erfolgt.
Durch ein nach unten Bewegen des Greifmoduls 4 in Richtung zum Beladezungenmodul 5 erfolgt ein Absenken 500 der Packeinheit P auf die Beladezunge 51.
Nach dem Absenken 500 der Packeinheit P, wird die Verbindung zwischen dem Greifmodul 4 und der Packeinheit P gelöst, wie in Fig. 4d erkennbar ist. Ein Positionieren 600 der Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 erfolgt vorzugsweise mittels der Klemmeinheit, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
Ist das Antastelement 10 als Klemmelement verwendbar, so kann dieses ebenfalls zum Fixieren der Packeinheit P verwendet werden, indem dieses in Richtung zum Beladezungenmodul 5 bewegt wird, sodass die Packeinheit P zwischen dem Beladezungenmodul 5 bzw. der Beladezunge 51 und dem Antastelement 10 durch Klemmen fixiert wird. Dies ist ebenfalls in Fig. 4d gezeigt. Alternativ kann hierfür ein separates Klemmelement vorgesehen sein.
In Fig. 5a bis Fig. 5c ist ein Positionieren 600 der Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul
5, insbesondere auf den Beladezungen 51, in Aufsicht dargestellt.
Zunächst können die Klemmmittel 6 der Klemmeinheit in der zuvor beschriebenen Betriebsstellung bereitgestellt werden, wie dies in Fig. 5a gezeigt ist. Hierbei wird ein erstes Klemmmittel 6, im gezeigten Beispiel das rechte Klemmmittel 6, in einer Anschlagstellung bereitgestellt. Das andere bzw. zweite Klemmmittel 6, im gezeigten Beispiel das linke Klemmmittel
6, wird in einer Öffnungsstellung bereitgestellt, sodass ein Abstand zwischen den Klemmmitteln 6 größer ist, als eine Breite der Packeinheit P. Anschließend wird das zweite Klemmmittel 6, welches sich in der Öffnungsstellung befindet in Richtung zum ersten Klemmmittel 6, welches sich in der Anschlagstellung befindet, bewegt. Dies ist in Fig. 5b gezeigt.
Durch diese Bewegung des zweiten Klemmmittels 6 parallel zur Breitenrichtung Z wird die Packeinheit P in Richtung zum ersten Klemmmittel 6 verschoben und dadurch auf dem Beladezungenmodul 5 positioniert bzw. ausgerichtet, wie dies in Fig. 5c dargestellt ist.
Alternativ zum in Fig. 5a bis Fig. 5c gezeigten Beispiel können die Klemmmittel 6 auch aufeinander zu bewegt werden, sodass die Packeinheit P gegebenenfalls auf dem Beladezungenmodul 5 zentriert wird.
In Fig. 6a und Fig. 6b ist ein Ausschnitt aus einem Kommissioniersystem 16 in Aufsicht gezeigt, welches eine Transfervorrichtung 1 umfasst.
Bevorzugt umfasst die Transfervorrichtung 1 eines derartigen Kommissioniersystems 16 kann einen Greifkopf 2, der wie zuvor beschrieben ausgebildet und an der Manipulationseinheit 12 angeordnet ist. Die Manipulationseinheit 12 kann wie dargestellt als Portalroboter oder als Knickarmroboter ausgebildet sein.
Die Transfervorrichtung 1 des Kommissioniersystems 16 ist dazu ausgebildet Packeinheiten P von einem Quellort 17a, an welchem beispielsweise ein Quell-Ladungsträger 15 bereitgestellt ist, zu entnehmen und an einem Zielort 17b, an welchem beispielsweise ein Ziel-Ladungsträger 15 bereitgestellt ist, abzugeben. Hierbei können Packeinheiten P beispielsweise von dem Quell-Ladungsträger 15 entnommen und auf bzw. in den Ziel-Ladungsträger 15 transferiert werden, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist. Somit stellt die Transfervorrichtung 1 im Wesentlichen eine Kommissionierstation bereit.
Günstig ist es, wenn das Kommissioniersystem 16 eine erste Bereitstellvorrichtung 18a zum automatisierten Transport der Packeinheiten P zum Quellort 17a und/oder zum automatisierten Transport der Packeinheiten P oder der (Quell-)Ladungsträger 15 vom Quellort 17a aufweist. Die erste Bereitstellvorrichtung 18a kann insbesondere eine Fördertechnik zum Transport der Packeinheiten P und/oder Ladungsträger 15 umfassen.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Kommissioniersystem 16 eine zweite Bereitstellvorrichtung 18b zum automatisierten Transport von (Ziel-)Ladungsträgern 15 zum Zielort 17b und/oder Transport der Packeinheiten P vom Zielort 17b umfassen. Die Bereitstellvorrichtungen sind in Fig. 6a und Fig. 6b gestrichelt eingezeichnet.
Bei dem in Fig. 6a gezeigten Beispiel werden Packeinheiten P am Quellort 17a mittels der ersten Bereitstellvorrichtung 18a automatisiert bereitgestellt, beispielsweise auf einem (Quellladungsträger 15. Am Zielort 17b wird mittels der zweiten Bereitstellvorrichtung 18b ein (Ziel-)Ladungsträger 15 bereitgestellt, auf welchen Packeinheiten P, insbesondere gemäß einem Kommissionierauftrag, transferiert werden sollen.
Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 6b gezeigt, wobei Packeinheiten P am Quellort 17a mittels der ersten Bereitstellvorrichtung 18a automatisiert bereitgestellt werden, beispielsweise auf einem (Quell-)Ladungsträger 15. Am Zielort 17b werden die Packeinheiten P unmittelbar auf einer Förderfläche der Bereitstellvorrichtung abgelegt. Die Bereitstellvorrichtung umfasst hierfür eine Fördertechnik, welche die Förderfläche bereitstellt. Die Fördertechnik kann hierbei eine stationäre Fördertechnik, beispielsweise einen Rollen- oder Gurtförderer, umfassen, welche die Förderfläche bereitstellt. Alternativ kann die Fördertechnik eine mobile Fördertechnik umfassen, welche mehrere fahrerlose Transportfahrzeuge umfasst, deren Ablageflächen jeweils eine Förderfläche bereitstellen.
In Fig. 7 ist ein Verfahren zum Handhaben der Packeinheit P schematisch dargestellt, wobei zunächst das Positionieren 100 des Greifkopfes 2 vor der Packeinheit P erfolgt. Dies kann wie im Zusammenhang mit Fig. 4a und Fig. 4b beschrieben durchgeführt werden.
Mit Vorteil umfasst das Positionieren 100 des Greifkopfes 2 die in Fig. 8 schematisch dargestellten Schritte, wobei ein erster Schritt vorzugsweise ein Bereitstellen 110 des zuvor beschriebenen Antastelements 10 in der Antaststellung aufweist.
Darüber hinaus erfolgt in einem nächsten Schritt ein horizontales Positionieren 120 des Greifkopfes 2, wobei der Greifkopf 2 in eine erste Position bewegt wird, in welcher das Antastelement 10 über die Packeinheit P ragt und das Greifmodul 4 parallel zur Ausfahrrichtung X be- abstandet zur Kontaktseite angeordnet ist. Die horizontale Position kann beispielsweise mit der zuvor beschriebenen Kameraeinheit 8 überwacht werden. Eine derartige Position des Greifkopfes 2 ist beispielsweise in Fig. 4a gezeigt. Ferner erfolgt in einem weiteren Schritt ein vertikales Positionieren 130 des Greifkopfes 2, wobei der Greifkopf 2 (vertikal) nach unten bewegt wird, bis das Antastelement 10 die Oberkante der Packeinheit P berührt und so aus der Antaststellung in die Betätigungs Stellung bewegt wird. Dies kann beispielsweise mittels der Antast-Sensorik 11 überwacht werden. Durch dieses sogenannte Antasten wird eine Stapelhöhe bestimmt. Anschließend wird der Greifkopf 2 um einen bestimmten Verstellweg weiter nach unten bewegt bzw. abgesenkt, bis das Beladezungenmodul 5 an einer Unterkante der Packeinheit P ausgerichtet ist. Der Verstellweg kann sich beispielsweise aus der bestimmten Stapelhöhe und einer bekannten Höhe der Packeinheit P ergeben.
Nach dem Positionieren 100 des Greifkopfes 2 kann ein Greifen 200 der Packeinheit P durch das Greifmodul 4, insbesondere durch eine oder mehrere der Greif einheiten 41 des Greifmoduls 4, erfolgen. Hierbei wird eine lösbare Verbindung zwischen der Greifeinheit 41 und der Kontaktseite der Packeinheit P hergestellt. Das herstellen der lösbaren Verbindung kann insbesondere durch Anlegen eines Unterdrucks, wenn eine Greifeinheit 41 der Vakuum-Greiftype verwendet wird, oder durch ein formschlüssiges Ineinandergreifen der Greifeinheit 41 und einer strukturierten Oberfläche der Packeinheit P, insbesondere Stege 14, wenn eine Greifeinheit 41 der Formschluss-Greiftype verwendet wird, erfolgen, wie dies beispielhaft in Fig. 3a bzw. Fig. 3b gezeigt ist.
Wenn das Greifmodul 4 mehrere Greifeinheiten 41 unterschiedlicher Greiftype aufweist, so kann das Greifen 200 wie in Fig. 9 dargestellt erfolgen. Hierbei erfolgt zunächst ein Erfassen 210 der Greifbarkeit der Packeinheit P durch das Steuersystem 7.
Ist die Greifbarkeit der Packeinheit P bekannt bzw. im elektronischen Speicher 71 hinterlegt, so kann das Erfassen 210 der Greifbarkeit beispielsweise wie in Fig. 10 dargestellt erfolgen. Hierbei erfolgt zunächst ein Identifizieren 211 der Packeinheit P. Dies kann dadurch erfolgen, dass ein Identifikationsmarker der Packeinheit P durch das Steuersystem 7 erfasst wird. Anschließend kann ein Übertragen 212 der Greifbarkeit betreffend die identifizierte Packeinheit P vom elektronischen Speicher 71 an das Steuersystem 7 erfolgen.
Alternativ, insbesondere wenn die Greifbarkeit nicht bekannt ist, kann das Erfassen 210 der
Greifbarkeit beispielsweise wie in Fig. 11 dargestellt erfolgen. Hierbei kann mittels des zuvor beschriebenen Bilderfassungssystems 9 ein Aufnehmen 313 eines Bildes der Kontaktseite erfolgen, welches anschließend hinsichtlich einer Oberflächenbeschaffenheit ausgewertet werden kann.
Hierfür kann das Steuersystem 7 eine Aus werteeinheit umfassen. Ein Auswerten 314 des Bildes kann somit mittels der Aus werteeinheit des Steuersystems 7 erfolgen. Besonders bevorzugt umfasst die Auswerteeinheit hierfür einen Algorithmus zur Bilderkennung, insbesondere ein Modell des maschinellen Lernens.
Basierend auf der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit kann ein Bestimmen 215 der Greifbarkeit erfolgen. Dies kann ebenfalls automatisiert durch das Steuersystem 7, insbesondere durch die Auswerteeinheit, bevorzugt durch das Modell des maschinellen Lernens, durchgeführt werden.
Basierend auf der erfassten Greifbarkeit wird durch das Steuersystem 7 ein Auswählen 220 jener Greifeinheit(en) durchgeführt, welche zum Anheben der Packeinheit P geeignet ist/sind.
Danach erfolgt ein Aktivieren 230 der ausgewählten Greifeinheit(en) durch das Steuersystem 7. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die ausgewählte(n) Greifeinheit(en) aus der zuvor beschriebenen Inaktivstellung in die Aktivstellung bewegt wird.
Nun kann ein Herstellen 240 der lösbaren Verbindung zwischen der ausgewählten und aktivierten Greif einheit 41 und der Kontaktseite der Packeinheit P erfolgen.
Wenn die lösbare Verbindung hergestellt ist, kann ein Anheben 300 der Packeinheit P erfolgen, indem das Greifmodul 4 in Hubrichtung Y von dem Beladezungenmodul 5 wegbewegt wird. Hierbei wird die Packeinheit P angehoben bzw. angekippt, wie dies beispielhaft in Fig. 4c gezeigt ist. Dadurch wird ein Spalt unterhalb der Packeinheit P gebildet. In diesen Spalt kann nun das Beladezungenmodul 5, insbesondere die Beladezunge(n), eingebracht werden, indem dieses aus der zurückgezogenen Ausgangsstellung in die ausgefahrene Aufnahmestellung bewegt wird. Dadurch erfolgt ein Stützen 400 der Packeinheit P durch das Beladezungenmodul 5. Dies ist beispielhaft in Fig. 4c gezeigt.
Ist das Beladezungenmodul 5 unter der Packeinheit P positioniert, so kann ein Absenken 500 der Packeinheit P erfolgen, indem das Greifmodul 4 entgegen der Hubrichtung Y in Richtung zum Beladezungenmodul 5 bewegt wird. Somit wird die Packeinheit P im Wesentlichen auf dem Beladezungenmodul 5, insbesondere auf der/den Beladezunge(n) 51, abgesetzt.
In einem nächsten Schritt kann ein Positionieren 600 der Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 erfolgen, wobei die Packeinheit P vorzugsweise durch die Klemmmittel 6 der Klemmeinheit auf dem Beladezungenmodul 5 verschoben und so in eine definierte Position gerückt wird.
Das Positionieren 600 wird vorzugsweise wie in Fig. 12 schematisch dargestellt und im Zusammenhang mit Fig. 5a bis Fig. 5c beschrieben durchgeführt. Es erfolgt zunächst ein Bereitstellen 610 der Klemmmittel 6 in der Betriebsstellung sowie ein Lösen 710 der lösbaren Verbindung zwischen der Greif einheit 41 und der Packeinheit P. Somit steht die Packeinheit P frei verschiebbar auf dem Beladezungenmodul 5.
Anschließend kann ein Abstand zwischen den Klemmmitteln 6 wie zuvor beschrieben verringert werden, um die Packeinheit P auf dem Beladezungenmodul 5 zu Verschieben und/oder durch Klemmen zu Fixieren. Somit kann das Ausrichten und/oder Klemmen 630 der Packeinheit P erfolgen.
Das Ausrichten und/oder Klemmen 630 der Packeinheit P kann insbesondere ein Bereitstellen 631 eines (ersten) Klemmmittels 6 der Klemmeinheit in der Anschlagstellung und anschließend ein Bewegen 632 des anderen Klemmmittels 6 der Klemmeinheit in Richtung zum Klemmmittel 6, welches in der Anschlagstellung bereitgestellt ist, umfassen, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 5a bis Fig. 5c beschrieben ist. Beim Bewegen 632 wird das bewegte Klemmmittel 6 an die Packeinheit P angestellt, wodurch ein Schieben 633 der Packeinheit P erfolgt. Dies ist in Fig. 13 schematisch dargestellt.
Ferner kann das Positionieren 600 die in Fig. 12 dargestellten Schritte des Bereitstellens 640 eines Klemmelements, des Positionieren 650 des Klemmelements und des Klemmens 660 der Packeinheit P umfassen. Im Schritt des Bereitstellens 640 kann das Klemmelement, welches über das Greifmodul 4 in Ausfahrrichtung X vorragt, bereitgestellt und im Schritt des Positionierens 650 in einer Grundstellung positioniert werden, in welcher das Klemmelement oberhalb der Packeinheit P positioniert ist und in Ausfahrrichtung X über die Packeinheit P ragt. Das Klemmelement kann hierbei wie zuvor beschrieben durch das Antastelement 10 bereitgestellt werden. Anschließend kann das Klemmelement im Schritt des Klemmens 660 parallel zur Hubrichtung Y in Richtung zum Beladezungenmodul 5 bewegt und von oben an die Packeinheit P angestellt werden, sodass die Packeinheit P zwischen dem Beladezungenmodul 5 und dem Klemmelement durch Klemmen fixiert wird.
Wie in Fig. 7 gestrichelt dargestellt ist, kann das Verfahren einen optionalen Schritt eines Erfassens 700 von Greifparametem und gegebenenfalls einen Schritt eines Trainierens 800 der Aus werteeinheit, insbesondere des Modells des maschinellen Lernens, umfassen.
Beim Erfassen 700 der Greifparameter können Daten betreffend eine Güte der lösbaren Verbindung erfasst werden. Somit kann beispielsweise festgestellt werden, ob die Verbindung über das gesamte Anheben 300 hält, wie stark ein durch Vakuumgreifer angelegtes Vakuum ist, oder dergleichen. Dies kann als Maß dafür angesehen werden, ob die ausgewählte Greifeinheit 41 zum Anheben der Packeinheit P geeignet ist. Die Greifparameter können der Greiftype und der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit zugeordnet werden, um Trainingsdaten bereitzustellen.
Anhand derartiger Trainingsdaten kann das Trainieren 800 der Auswerteeinheit erfolgen.
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 dar stellen.
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. B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n g
Transfervorrichtung
Greifkopf
Grundrahmen
Seitenwände
Greifmodul
Greifeinheit
V akuumgreifmittel
Formschlu s sgreifmittel
B eladezungenmodul
Beladezunge
V erbindung skontur
Klemmmittel
Steuersystem
Speicher
Kameraeinheit
B ilderfas sung s sy s tem
Antastelement
Antast-Sensorik
Manipulationseinheit
Steg
Ladungsträger
Kommissioniersystem a, 17b Quellort, Zielort a, 18b erste, zweite Bereitstellvorrichtung 0 Positionieren des Greifkopfes 0 Bereitstellen des Antastelements 0 Horizontales Positionieren 0 Vertikales Positionieren 0 Greifen der Packeinheit 0 Erfassen der Greifbarkeit 1 Identifizieren der Packeinheit 2 Übertragen der Greifbarkeit 3 Aufnehmen des Bildes 4 Auswerten des Bildes 5 Bestimmen der Greifbarkeit 0 Auswählen der Greifeinheit 0 Aktivieren der Greifeinheit 0 Herstellen der lösbaren Verbindung 0 Anheben der Packeinheit 0 Stützen der Packeinheit 0 Ab senken der Packeinheit 0 Positionieren der Packeinheit 0 Bereitstellen von Klemmmitteln 0 Lösen der Verbindung 0 Ausrichten und/oder Klemmen der Packeinheit 631 Bereitstellen des ersten Klemmmittels
632 Bewegen des zweiten Klemmmittels
633 Schieben der Packeinheit
640 Bereitstellen des Klemmelements
650 Positionieren des Klemmelements
660 Klemmen der Packeinheit
700 Erfassen von Greifparametern
800 Trainieren P Packeinheit X Ausfahrrichtung
Y Hubrichtung Z Breitenrichtung FE Frontebene
RE Rückebene

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Transfervorrichtung (1) zum Handhaben von Packeinheiten (P), umfassend einen Greifkopf (2), welcher einen Grundrahmen (3), ein Greifmodul (4) zum Anheben einer Packeinheit (P) und ein Beladezungenmodul (5) zum Stützen der Packeinheit (P) aufweist, wobei der Grundrahmen (3) eine Frontebene (FE) und eine Rückebene (RE) definiert und zwei Seitenwände (31) ausbildet, welche sich zwischen der Frontebene (FE) und der Rückebene (RE) erstrecken, das Greifmodul (4) entlang einer Hubrichtung (Y) relativ zur Beladezunge (51) und relativ zum Grundrahmen (3) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist und die Beladezunge (51) entlang einer Ausfahrrichtung (X) zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung relativ zum Grundrahmen (3) und relativ zum Greifmodul (4) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmodul (4) mehrere Greifeinheiten (41) unterschiedlicher Greiftype aufweist, welche zum Kontaktieren einer Kontaktseite der Packeinheit (P) ausgebildet und wechselweise aktivierbar sind, und die Transfervorrichtung (1) ein Steuersystem (7) aufweist, welches dazu eingerichtet ist, eine Greifbarkeit der Packeinheit (P) zu erfassen, basierend auf der Greifbarkeit eine Greiftype zu ermitteln, die zum Anheben der Packeinheit (P) geeignet ist, eine der ermittelten Greiftype entsprechenden Greif einheit (41) auszuwählen und ein Aktiveren der ausgewählten Greifeinheit (41) auszulösen.
2. Transfervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiftypen ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend eine oder mehrere Kraftschluss-Greiftypen und/oder eine oder mehrere Formschluss-Greiftypen.
3. Transfervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (7) zum Abrufen von in einem elektronischen Speicher (71) gespeicherten Stammdaten der Packeinheit (P) und/oder zum Speichern (71) von Stammdaten der Packeinheit (P) im elektronischen Speicher (71) ausgebildet ist.
4. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (7) ein Bilderfassungssystem (9) zur Aufnahme eines Bildes der Kontaktseite der Packeinheit (P) und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei die Aus werteeinheit dazu eingerichtet ist, eine Oberflächenbeschaffenheit der Kontaktseite basierend auf einem durch das Bilderfassungssystem (9) aufgenommenen Bild zu ermitteln und die Greifbarkeit basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit zu bestimmen.
5. Transfervorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (7) eine Überwachungseinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, Greifparameter während des Anhebens der Packeinheit (P) zu erfassen und Trainingsdaten in einem elektronischen Speicher (71) zu speichern, wobei die Trainingsdaten die bestimmte Greifbarkeit und erfasste Greifparameter umfassen und wobei die Auswerteeinheit zum Ermitteln der Greifbarkeit ein Modell des maschinellen Lernens umfasst, welches anhand der Trainingsdaten trainierbar ist.
6. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) eine Klemmeinheit zum Fixieren der Packeinheit (P) aufweist, welche zwei zusammenwirkende Klemmmittel (6) umfasst, welche relativ zueinander bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert sind, um eine Klemmkraft zu erzeugen.
7. Transfervorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Klemmmittel (6) zwischen einer Verstaustellung und einer Betriebs Stellung bewegbar ist, wobei die Frontebene (FE) und voneinander abgewandte Außenflächen der Seitenwände (31) einen Innenraum begrenzen und das zumindest eine Klemmmittel (6) in der Verstaustellung vollständig im Innenraum und in der Betriebs Stellung zumindest teilweise außerhalb des Innenraums angeordnet ist.
8. Transfervorrichtung (1) zum Handhaben von Packeinheiten (P), umfassend einen Greifkopf (2), welcher einen Grundrahmen (3), ein Greifmodul (4) zum Anheben einer Packeinheit (P) und ein Beladezungenmodul (5) zum Stützen der Packeinheit (P) aufweist, wobei der Grundrahmen (3) eine Frontebene (FE) und eine Rückebene (RE) definiert und zwei Seitenwände (31) ausbildet, welche sich zwischen der Frontebene (FE) und der Rückebene (RE) erstrecken, das Greifmodul (4) entlang einer Hubrichtung (Y) relativ zur Beladezunge (51) und relativ zum Grundrahmen (3) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist und die Beladezunge (51) entlang einer Ausfahrrichtung (X) zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung relativ zum Grundrahmen (3) und relativ zum Greifmodul (4) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) eine Klemmeinheit zum Fixieren der Packeinheit (P) aufweist, welche zwei zusammenwirkende Klemmmittel (6) umfasst, welche relativ zueinander bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert sind, um eine Klemmkraft zu erzeugen, wobei zumindest eines der Klemmmittel (6) zwischen einer Verstaustellung und einer Betriebs Stellung bewegbar ist, wobei die Frontebene (FE) und voneinander abgewandte Außenflächen der Seitenwände (31) einen Innenraum begrenzen und das zumindest eine Klemmmittel (6) in der Verstaustellung vollständig im Innenraum und in der Betriebs Stellung zumindest teilweise außerhalb des Innenraums angeordnet ist.
9. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladezungenmodul (5) zwei nebeneinander angeordnete Beladezungen (51) umfasst, welche entlang einer zur jeweils anderen Beladezunge (51) gerichteten Seite eine seitliche Verbindungskontur (52) aufweisen, welche abwechselnd Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, und der Greifkopf (2) in eine erste Konfiguration, in welcher die Beladezungen (51) in einem Minimalab stand zueinander angeordnet sind und die Verbindungskonturen (52) der Beladezungen (51) ineinander eingreifen, und eine zweite Konfiguration bringbar ist, in welcher die Beladezungen (51) in einem Maximalabstand zueinander angeordnet sind, wobei der Maximalabstand größer als der Minimalab stand ist.
10. Transfervorrichtung (1) zum Handhaben von Packeinheiten (P), umfassend einen Greifkopf (2), welcher einen Grundrahmen (3), ein Greifmodul (4) zum Anheben einer Packeinheit (P) und ein Beladezungenmodul (5) zum Stützen der Packeinheit (P) aufweist, wobei der Grundrahmen (3) eine Frontebene (FE) und eine Rückebene (RE) definiert und zwei Seitenwände (31) ausbildet, welche sich zwischen der Frontebene (FE) und der Rückebene (RE) erstrecken, das Greifmodul (4) entlang einer Hubrichtung (Y) relativ zur Beladezunge (51) und relativ zum Grundrahmen (3) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist und die Beladezunge (51) entlang einer Ausfahrrichtung (X) zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer ausgefahrenen Aufnahmestellung relativ zum Grundrahmen (3) und relativ zum Greifmodul (4) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Beladezungenmodul (5) zwei nebeneinander angeordnete Beladezungen (51) umfasst, welche entlang einer zur jeweils anderen Beladezunge (51) gerichteten Seite eine seitliche Verbindungskontur (52) aufweisen, welche abwechselnd Vorsprünge und Vertiefungen aufweist, und der Greifkopf (2) in eine erste Konfiguration, in welcher die Beladezungen (51) in einem ersten Abstand zueinander angeordnet sind und die Verbindungskonturen (52) der Beladezungen (51) ineinander eingreifen, und eine zweite Konfiguration bringbar ist, in welcher die Beladezungen (51) in einem zweiten Abstand zueinander angeordnet sind, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist.
11. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmodul (4) parallel zur Ausfahrrichtung (X) zwischen einer zurückgezogenen Inaktivstellung und einer der Inaktivstellung in Ausfahrrichtung (X) vorgelagerten Aktivstellung bewegbar sind.
12. Transfervorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Greifeinheiten (41) des Greifmoduls (4), insbesondere die Greif einheiten (41) unterschiedlicher Greiftype, unabhängig voneinander parallel zur Ausfahrrichtung (X) zwischen der Inaktivstellung und der Aktivstellung bewegbar sind.
13. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) ein über die Frontebene (FE) vorragendes Klemmelement umfasst, welches parallel zur Hubrichtung (Y) relativ zur Beladezunge (51) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist, um eine Klemmkraft zwischen dem Klemmelement und der Beladezunge (51) zu erzeugen.
14. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) ein über die Frontebene (FE) vorragendes Antastelement (10) und eine Antast-Sensorik (11) umfasst, wobei das Antastelement (10) zwischen einer Antaststellung und einer Betätigungs Stellung bewegbar ist und die Antast-Sensorik (11) dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Antastelements (10) aus der Antaststellung in die Betätigungs Stellung zu erfassen.
15. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (2) eine Kameraeinheit (8) umfasst, welche am Grundrahmen (3) in Ausfahrrichtung (X) über die Frontebene (FE) vorragend gelagert ist, wobei eine optische Achse der Kameraeinheit (8) parallel zur Hubrichtung (Y) verläuft.
16. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmodul (4) zumindest zwei Greifeinheiten (41) gleicher Greiftype umfasst, welche in Breitenrichtung (Z) relativ zueinander bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern.
17. Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (31) des Grundrahmens (3) in Breitenrichtung (Z) relativ zueinander bewegbar sind, um einen Abstand zwischen diesen zu verändern.
18. Kommissioniersystem (16) umfassend eine Transfervorrichtung (1) zum Handhaben von Packeinheiten (P), dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ausgebildet ist.
19. Verfahren zum Handhaben einer Packeinheit (P) mittels einer Transfervorrichtung (1), insbesondere einer Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Transfervorrichtung (1) einen Greifkopf (2) umfasst, welcher einen Grundrahmen (3), ein Greifmodul (4) zum Anheben einer Packeinheit (P) und ein Beladezungenmodul (5) zum Stützen der Packeinheit (P) aufweist, umfassend die Schritte: i) Positionieren (100) des Greifkopfes (2) vor der Packeinheit (P); ii) Greifen (200) der Packeinheit (P) durch das Greifmodul (4); iii) Anheben (300) der Packeinheit (P), indem das Greifmodul (4) relativ zum Grundrahmen (3) in einer Hubrichtung (Y) bewegt wird, sodass zwischen der Packeinheit (P) und einer Unterlage, auf welcher die Packeinheit (P) liegt, ein Spalt gebildet wird; iv) Stützen (400) der Packeinheit (P) durch das Beladezungenmodul (5), in dem das Beladezungenmodul (5) in einer Ausfahrrichtung (X) aus einer zurückgezogenen Ausgangsstellung in eine ausgefahrene Aufnahmestellung ausgefahren und in den Spalt eingebracht wird, sodass die Packeinheit (P) von dem Beladezungenmodul (5) unterfahren wird; v) Absenken (500) der Packeinheit (P) auf das Beladezungenmodul (5), indem das Greifmodul (4) relativ zum Grundrahmen (3) entgegen der Hubrichtung (Y) in Richtung zu dem Beladezungenmodul (5) bewegt wird; vi) Positionieren (600) der Packeinheit (P) auf dem Beladezungenmodul (5); dadurch gekennzeichnet, dass das Greifmodul (4) mehrere Greifeinheiten (41) unterschiedlicher Greiftype aufweist und der Schritt ii) folgende Schritte umfasst:
Erfassen (210) einer Greifbarkeit der Packeinheit (P) durch ein Steuersystem (7), wobei die Greifbarkeit eine Greiftype angibt, die zum Anheben der Packeinheit (P) geeignet ist;
Auswahlen (220) einer Greif einheit (41) aus den Greifeinheiten (41) unterschiedlicher Greiftype in Abhängigkeit der erfassten Greifbarkeit durch das Steuersystem (7);
Aktivieren (230) der ausgewählten Greifeinheit (41) durch das Steuersystem (7);
Herstellen (240) einer lösbaren Verbindung zwischen der ausgewählten Greifeinheit (41) und einer Kontaktseite der Packeinheit (P).
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aktivieren (230) eine Relativbewegung zwischen der ausgewählten Greifeinheit (41) und der zumindest einen anderen Greif einheit (41) der mehreren Greif einheiten (41) durchgeführt wird, wobei die ausgewählte Greifeinheit (41) der zumindest einen anderen Greif einheit (41) in Ausfahrrichtung (X) vorgelagert positioniert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen (210) der Greifbarkeit folgende Schritte umfasst:
Identifizieren (211) der Packeinheit (P);
Übertragen (212) der Greifbarkeit der identifizierten Packeinheit (P) von einem elektronischen Speicher (71) an das Steuersystem (7).
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen (210) der Greifbarkeit folgende Schritte umfasst: Aufnehmen (213) eines Bildes der Kontaktseite mittels eines Bilderfassungssystems
(9);
Auswerten (214) des Bildes mittels einer Aus werteeinheit, um eine Oberflächenbeschaffenheit zu ermitteln;
Bestimmen (215) einer Greifbarkeit der Packeinheit (P) basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen der Greifbarkeit wahlweise die Greifbarkeit von einem elektronischen Speicher (71) an das Steuersystem (7) übertragen (212) oder ein aufgenommenes Bilde der Kontaktseite ausgewertet (214) und die Greifbarkeit der Packeinheit (P) basierend auf der Oberflächenbeschaffenheit bestimmt (215) wird, abhängig davon, ob die Greifbarkeit im elektronischen Speicher hinterlegt ist.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten (214) des Bildes mittels eines Modells des maschinellen Lernens erfolgt.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst: vii) Erfassen (700) von Greifparametern, welche eine Güte der Verbindung zwischen der ausgewählten Greifeinheit (41) und der Kontaktseite betreffen, während der Schritte ii), iii), iv) und/oder v), wobei die Greifparameter der Greiftype und der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit zugeordnet werden, um Trainingsdaten bereitzustellen; viii) Trainieren (800) des Modells des maschinellen Lernens anhand der Trainingsdaten.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren (600) gemäß Schritt vi) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen (610) von zwei zusammenwirkenden am Grundrahmen (3) gelagerten Klemmmitteln (6) einer Klemmeinheit zu gegenüberliegenden Seiten der Packeinheit (P);
Ausrichten und/oder Klemmen (630) der Packeinheit (P) zwischen den Klemmmitteln (6), indem ein Abstand zwischen den Klemmmitteln (6) verringert wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren (600) gemäß Schritt vi) folgenden Schritt umfasst:
Lösen (620) der Verbindung zwischen der Greifeinheit (41) und der Kontaktseite nach dem Absenken (500) der Packeinheit (P) gemäß Schritt v); wobei das Ausrichten und/oder Klemmen (630) der Packeinheit (P) nach dem Lösen (620) der Verbindung durchgeführt wird.
28. Verfahren zum Handhaben einer Packeinheit (P) mittels einer Transfervorrichtung (1), insbesondere einer Transfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Transfervorrichtung (1) einen Greifkopf (2) umfasst, welcher einen Grundrahmen (3), ein Greifmodul (4) zum Anheben einer Packeinheit (P) und ein Beladezungenmodul (5) zum Stützen der Packeinheit (P) aufweist, umfassend die Schritte: i) Positionieren (100) des Greifkopfes (2) vor der Packeinheit (P); ii) Greifen (200) der Packeinheit (P) durch das Greifmodul (4); iii) Anheben (300) der Packeinheit (P), indem das Greifmodul (4) relativ zum Grundrahmen (3) in einer Hubrichtung (Y) bewegt wird, sodass zwischen der Packeinheit (P) und einer Unterlage, auf welcher die Packeinheit (P) liegt, ein Spalt gebildet wird; iv) Stützen (400) der Packeinheit (P) durch die Beladezunge (51), in dem die Beladezunge (51) in einer Ausfahrrichtung (X) aus einer zurückgezogenen Ausgangsstellung in eine ausgefahrene Aufnahmestellung ausgefahren und in den Spalt eingebracht wird, sodass die Packeinheit (P) von der Beladezunge (51) unterfahren wird; v) Absenken (500) der Packeinheit (P) auf die Beladezunge (51), indem das Greifmodul (4) relativ zum Grundrahmen (3) entgegen der Hubrichtung (Y) in Richtung zur Beladezunge (51) bewegt wird; vi) Positionieren (600) der Packeinheit (P) auf der Beladezunge (51); dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren (600) gemäß Schritt vi) folgende Schritte umfasst: Bereitstellen (610) von zwei zusammenwirkenden am Grundrahmen (3) gelagerten Klemmmitteln (6) einer Klemmeinheit zu gegenüberliegenden Seiten der Packeinheit (P);
Lösen (620) der Verbindung zwischen der Greifeinheit (41) und der Kontaktseite nach dem Absenken (500) der Packeinheit (P) gemäß Schritt v);
Ausrichten und/oder Klemmen (630) der Packeinheit (P) zwischen den Klemmmitteln (6), indem ein Abstand zwischen den Klemmmitteln (6) verringert wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichten und/oder Klemmen (630) der Packeinheit (P) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen (631) eines ersten Klemmmittels der Klemmmittel (6) in einer Anschlagstellung;
Bewegen (632) eines zweiten Klemmmittels der Klemmmittel (6) in Richtung zum ersten Klemmmittel;
Schieben (733) der Packeinheit (P) in Richtung zum ersten Klemmmittelmittels des zweiten Klemmmittels bis die Packeinheit (P) an das erste Klemmmittel angestellt ist.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren (600) im Schritt vi) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen (640) eines Klemmelements, welches über das Greifmodul (4) vorragt und relativ zum Beladezungenmodul (5) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagert ist,
Positionieren (650) des Klemmelements in einer Grundstellung, in welcher das Klemmelement oberhalb der Packeinheit (P) positioniert ist und in Ausfahrrichtung (X) über die Packeinheit (P) ragt,
Klemmen (660) der Packeinheit (P) durch Bewegen des Klemmelements aus der Grundstellung in eine Fixierstellung, wobei das Klemmelement an eine Oberkante der Packeinheit (P) angestellt und die Packeinheit (P) durch Klemmen zwischen dem Klemmelement und einer Beladezunge (51) des Beladezungenmoduls (5) fixiert wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren (100) des Greifkopfes (2) gemäß Schritt i) folgende Schritte umfasst: Bereitstellen (110) eines relativ zum Beladezungenmodul (5) bewegbar am Grundrahmen (3) gelagerten Antastelements (10) in einer Antaststellung, in welcher das Antastelement (10) über das Greifmodul (4) vorragt; horizontales Positionieren (120) des Greifkopfes (2), wobei der Greifkopf (2) in eine erste Position bewegt wird, in welcher das Antastelement (10) über die Packeinheit (P) ragt und das Greifmodul (4) parallel zur Ausfahrrichtung (X) beabstandet zur Kontaktseite angeordnet ist; vertikales Positionieren (130) des Greifkopfes (2), wobei das Antastelement (10) in einer Antaststellung, in welcher das Antastelement (10) an einem unteren Ende des Greifmoduls (4) positioniert ist, bereitgestellt und der Greifkopf (2) abgesenkt werden, bis das Antastelement (10) durch ein Berühren einer Oberkante der Packeinheit (P) aus der Antaststellung in eine Betätigungsstellung bewegt wird, wonach der Greifkopf (2) weiter abgesenkt wird, sodass das Beladezungenmodul (5) an einer Unterkante der Packeinheit (P) ausgerichtet ist.
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