WO2017143367A1 - Teilautomatisches lager- und kommissioniersystem - Google Patents

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WO2017143367A1
WO2017143367A1 PCT/AT2016/060115 AT2016060115W WO2017143367A1 WO 2017143367 A1 WO2017143367 A1 WO 2017143367A1 AT 2016060115 W AT2016060115 W AT 2016060115W WO 2017143367 A1 WO2017143367 A1 WO 2017143367A1
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WO
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manipulation
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products
manipulator
person
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Franz Mathi
Peter PUCHWEIN
Wolfgang Puntigam
Roman Schnabl
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Knapp AG
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Knapp AG
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Publication date
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    • G05B2219/45—Nc applications
    • G05B2219/45047—Sorting

Definitions

  • the invention relates to a method for converting products, in particular from the food sector, wherein at least one selected product with a
  • Conversion device is converted from a source position to a target position.
  • the invention relates to a system for converting products, in particular from the food sector, with at least one source position and at least one target position, wherein selected products from the source position to the target position can be implemented.
  • Such a method and such a system are for example from
  • Food wholesalers are known, in which food such as mineral water, boxes of fruit and vegetables, frozen foods and much more usually sorted on pallets and stored in a warehouse.
  • the products on these pallets must sometimes be separated for storage in a rack storage on other pallets or carriers, in which case, for example, taken from a pallet of mineral water bottles six each welded together in a plastic foil mineral water bottles and stored as a packaging unit on a tray in the shelf storage.
  • Grocery stores provide delivery orders to the food wholesalers to re-stock their shelves as soon as possible and without their own warehousing.
  • the products contained in such a delivery order are cited as selected products in a picking order to which at least one destination load carrier is assigned when picking in the shelf warehouse of the food wholesaler.
  • Source carriers and destination load carriers can be formed by pallets, trays, boxes, crates or other charge carriers used in intralogistics.
  • This relocation or conversion of selected products is usually done manually by a person, since products in the food industry are very diverse in nature, packaging, weight and robustness. It takes some experience how the individual products can be attacked, picked up and stacked on the target cargo carrier without To be damaged.
  • the picking orders list those for picking
  • Patent application discloses that depending on the nature of the product, a person or a robot should handle the product. In the patent application, however, no further information is given as to how this should be done.
  • the invention has for its object to provide a method and a system for converting products, in particular from the food sector, in which both the health of employees and the different types of products in the
  • the present object is achieved by a method in which a person on input means of the transfer device, the manipulator and / or a
  • the transfer device lifts the selected product with the optionally manually defined manipulator and / or according to the manually manually defined manipulation method and / or at least one optionally manual manipulation position and converts from the source position to the target position.
  • the present object is achieved by a system in which a transfer device with at least one manipulator with at least one
  • Manipulation method for automatically converting selected products from the source position to the target position and that input means are provided which allow a person manipulator and / or the manipulation method and / or manually set at least one manipulation position on the selected product for the manipulator to lift the selected product and that the
  • Conversion device is designed to the selected product with the optionally manually specified manipulator and / or optionally manually specified
  • Such a transfer device can be formed, for example, by a robot, which converts products selected from the source load carrier to the target load carrier with a gripping arm as a manipulator.
  • the automated implementation of selected products can protect the health of the person responsible for separating or picking the products.
  • Manually set manipulation positions for the manipulator to manipulate the product This may be necessary, for example, in a packaging unit of six welded plastic bottles of mineral water, so instead of the suction manipulator on the robot, the gripping manipulator is used and the gripping arm is not right there where he would grab between two bottles and destroy the plastic film.
  • the robot After manual definition of the gripping points, the robot carries out the transfer or relocation of the selected product with the gripper arm at the defined gripping positions in an automated manner, that is to say without any further control activities by the person. Since just in
  • Food product products are very individually shaped and sensitive only allows this manual fixing of the manipulator, the manipulation method and
  • a manually selected manipulation point if the robot unit has several interchangeable manipulators, always also requires the definition of the type of manipulator, as well as selection of a manipulation method possible with the selected manipulator.
  • a robot can, for example, by means of a turret attachment or a tool magazine between different manipulators, in particular suction attachment, gripper fingers,
  • at least one camera of the robot delivers a live image of the selected product stored on the source carrier, and the person can use the input means, preferably by mouse click or touch screen, to define points at which the gripper arm should grasp the selected product.
  • a manually defined manipulation position can also be only one position on the selected product, at which a suction gripper sucks the selected product in order to convert it from the source position to the target position.
  • manipulation positions can also be positions on the selected product at which the selected product is clamped, trapped or spiked by other manipulation methods.
  • Warehouse management system based on the storage location of the source carrier or the robot using camera and image processing software, the product on the source carrier and can control the gripper with the same for the product stored in the database gripping points for moving the product.
  • the input means can also be arranged with one or more robots with one or more gripper arms on a carriage, with which the person moves the or the target charge carriers to the source carriers on which products to be picked are collected.
  • the advantage is obtained that the person can manually set individually manipulation positions for each selected product, on which the selected product is raised and implemented.
  • a person can also service multiple robots by merging the robots' live image and the gripping point setting input means at a central control station and allowing the person to "supervise" difficult products Specifies gripping points.
  • Sensor signal for the person when setting the gripping positions on the input means is displayed.
  • the person with a slight gripping force of the gripper arm can try a gripping position and change it again when the sensor signal indicates that the selected product is too soft or yielding at this point.
  • FIG 1 shows an embodiment of the system according to the invention for
  • FIG. 2 shows an embodiment of the system according to the invention for
  • Figure 1 shows a system 1 for picking products 2 from the
  • the products 2 are sorted stored on pallets forming source carriers 4, wherein the products 2 are at source positions 5.
  • the products 2 on the pallets have completely different shapes, weights and different robustness, as is common in the food sector. So are
  • Packaging units 6 each of six plastic-welded PET
  • the carriage 3 has a storage surface for two target charge carriers 10 with a plurality of target positions 11 for selected products 2. At a transit of the carriage
  • the carriage 3 now also has two transfer devices, by
  • the unit known to the person skilled in the art from one or more cameras will act on the source carriers
  • Processing image processing software and stores a database and understood means of input 16.
  • input means 16 a touch screen is provided, on which a person 17 receives the live image of the cameras, data entries of the database and control keys.
  • the person 17 is in a corridor on the carriage 3 between the storage areas for the Zielladungslic. 7
  • the picking order may comprise, for example, seven packaging unit 6 welded PET mineral water bottles, five lettuce heads 7 and a 10 kg potato sack 9.
  • the packing list stipulates that for the time being the seven packaging units 6 are to be picked on the target load carrier 10 shown on the left in FIG. 1, then the potato sack 9 and then the five lettuce heads 7.
  • the person 17 thus initially selects the packaging units 6 as products 2 selected for order picking. Since a higher-level warehouse management computer knows the storage location of the packaging units 6, the movement carriage 3 is either automatically controlled or manually controlled by the person 17 next to
  • Source carrier 4 drove with the packaging units 6. Now sees the person 17, the life image of the packaging units 6 on the touch screen and recognizes from the
  • the Verfahrwagen 3 next to the conveyor 8 moves to the potato sack 9 from the source position 5 on the conveyor 8 to the target position 11 on the
  • Touchscreen are displayed.
  • the person 17 controls the gripper by means of control inputs on the touchscreen and tries to set a gripping position, which is a lifting of the
  • Potato sack 9 allows. As soon as a suitable gripping position has been found, the person 17 sets this gripping position and activates the automated relocation of the gripper position
  • Trolley 3 automatically next to the source carrier 4 with the lettuce heads 7. Since the weight of the lettuce heads 7 is small, but this is not robust and the peripheral contour of each head of lettuce 7 is different sets the person 17 on the touch screen that the lettuce
  • the robots 12 and 13 retract their gripping arms 14 and 15 so that the person 17 can get off the carriage 3 to pick the lettuce heads 7 by hand and thus manually from the source carrier 4 onto the destination carrier 10.
  • This provides the advantage that the person can manually set depending on the nature of the product to be picked 2, and depending on their own strength and health, whether the selected product manually by the person 17 or automated with the gripper arm 14 or 15 of the robot 12 or 13 is to be moved from the source carrier 4 to the destination charge carrier 10.
  • the input means 16 of the robot 12 and 13 gripping points once, for the relocation of an individual product 2, or permanently, for this type of product 2 by storing in the database, set a particularly flexible and reliable way of picking is obtained.
  • the appropriate once defined grip points are then read from the database and used to relocate the selected product 2.
  • a completely automated shift of the selected number of products 2 is advantageously given.
  • Figure 2 shows an inventive system 18 for picking products 2 from the food sector according to the goods to man picking principle in one
  • Order picking 19 subsidized source carriers 4 with source positions 5 on fixed on the picking 19 provided destination cargo carrier 10 with target positions 11 moves.
  • the gripping arm 21 is formed by a delta arm mounted above the picking station 19.
  • the system 18 now also has input means 16 in the form of a screen with a mouse, on which the person 17 can determine whether selected products 2 manually by the person 17 or automated with the gripping arm 21 of the robot 20 of the
  • Source carrier 4 to be moved to the destination charge carrier 10 and thus to be picked. If the person 17 for the next selected product 2 manual
  • the conveyor belt 22 remains at a suitable location until the person 17 confirms the manual picking done on the input means 16.
  • the gripper arm 21 moves up to confirm the successful manual picking.
  • gripping points for products 2 can be permanently set manually or once by storing in the database.
  • Products 2 are not directly picked but separated from the pallets on which the products 2 are delivered sorted to other load carriers. These may be, for example, trays that facilitate storage in a high-bay warehouse. Even when separating the inventive measures are advantageously applicable.
  • a system according to the invention may have a larger number of robots and / or gripper arms.
  • Automated picking is to be distinguished from controlling an excavator arm, in which the person must input to the excavator arm any movement by means of control commands.
  • the term automated picking is part of this
  • the source position or target position can also be other surfaces such as tables, conveyor techniques, storage bins or the floor of a warehouse.
  • Manipulation positions are manually determined with the input means.
  • Transfer devices according to the invention may be formed, in addition to robots, by a gantry system, simple linear axes on which gripping arms are mounted, or other comparable systems for the automated transfer of products.
  • the person with the input means was able to determine whether a selected product should be implemented manually or automatically.
  • the robot or, more generally, the transfer device or the warehouse management computer it would also be possible for the robot or, more generally, the transfer device or the warehouse management computer to decide, or it has already been determined by entry in the database which selected products must be implemented manually and which automatically.
  • control keys of the input means to control the gripping arm in his movements, for example to move a product on a load carrier, in order to better grasp the or another product.
  • persons could sit in a control center on input means for transfer devices to control transfer devices, which are arranged in a remote picking warehouse.
  • a control center could control all robots from picking warehouses in one country.
  • Other authorized persons on site could make additional entries to the
  • Control center as well as by the authorized persons locally to be determined manually.
  • a Verfahrwagen was used to carry the conversion device, the manipulator and the input means.
  • the Verfahrwagens could also be a forklift or a self-propelled rails on a shelf storage shuttle used.
  • a manipulator could, for example, also be formed by a gripper in the form of a hand, which can thus perform different types of attack using different manipulation methods with this gripper.
  • the hand could be flat and thus grip by friction.
  • a so-called C-grip could grip positively or Hook.

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

Abstract

Verfahren zum Umsetzen von Produkten (2), insbesondere aus dem Lebensmittelbereich, bei dem zumindest ein ausgewähltes Produkt (2) mit einer Umsetzvorrichtung (12, 13, 20) von einer Quellposition (5) auf eine Zielposition (11) umgesetzt wird, wobei eine Person (17) an Eingabemitteln (16) der Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) einen Manipulator (14, 15, 21) und/oder zumindest eine Manipulationsmethode und/oder zumindest eine Manipulationsposition an dem ausgewählten Produkt (2) für den Manipulator (14, 15; 21) der Umsetzvorrichtung (12, 13, 20) zum Anheben des ausgewählten Produkts (2) manuell festlegen kann, worauf die Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) das ausgewählte Produkt (2) mit dem gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulator (14, 15; 21) und/oder gemäß der gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsmethode und/oder an der zumindest einen gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsposition anhebt und von der Quellposition (5) auf die Zielposition (11) umsetzt.

Description

Teilautomatisches Lager- und Kommissioniersvstem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umsetzen von Produkten, insbesondere aus dem Lebensmittelbereich, bei dem zumindest ein ausgewähltes Produkt mit einer
Umsetzvorrichtung von einer Quellposition auf eine Zielposition umgesetzt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Umsetzen von Produkten, insbesondere aus dem Lebensmittelbereich, mit zumindest einer Quellposition und zumindest einer Zielposition, wobei ausgewählte Produkte von der Quellposition auf die Zielposition umsetzbar sind.
Ein solches Verfahren und ein solches System sind beispielsweise aus dem
Lebensmittelgroßhandel bekannt, bei dem Lebensmittel wie Mineralwasser, Kisten mit Obst und Gemüse, Tief kühlware und vieles mehr zumeist sortenrein auf Paletten angeliefert und in einem Lager zwischengespeichert werden. Die Produkte auf diesen Paletten müssen manchmal zur Einlagerung in ein Regallager auf andere Paletten oder Ladungsträger vereinzelt werden, wobei hierbei beispielsweise von einer Palette mit Mineralwasserflaschen jeweils sechs in einer Plastikfolie zusammengeschweißte Mineralwasserflaschen entnommen und als Verpackungseinheit auf einem Tray in dem Regallager gelagert werden.
Lebensmittelgeschäfte geben Lieferaufträge an den Lebensmittelgroßhandel ab, um ihre Verkaufsregale möglichst zeitgerecht und ohne eigene Lagerhaltung wieder zu versorgen. Die in so einem Lieferauftrag enthaltenen Produkte werden als ausgewählte Produkte in einem Kommissionierauftrag angeführt, dem beim Kommissionieren in dem Regallager des Lebensmittelgroßhandels zumindest ein Zielladungsträger zugeordnet wird. Bei der
Kommissionierung müssen nun die in dem Kommissionierauftrag angeführten Produkte in der gewünschten Stückzahl von den eine Quellposition bildenden Quellladungsträgern genommen und auf den für den Kommissionierauftrag festgelegten Zielladungsträger verlagert werden, der eine Zielposition bildet. Quellladungsträger und Zielladungsträger können durch Paletten, Trays, Schachteln, Kisten oder andere in der Intralogistik verwendete Ladungsträger gebildet sein.
Dieses Verlagern oder Umsetzen von ausgewählten Produkten erfolgt zumeist manuell durch eine Person, da Produkte im Lebensmittelbereich sehr vielfältig in der Art, Verpackung, Gewicht und Robustheit sind. Es bedarf einer gewissen Erfahrung wie die einzelnen Produkte angegriffen, aufgenommen und auf den Zielladungsträger gestapelt werden können ohne Schaden zu nehmen. Die Kommissionieraufträge listen die zur Kommissionierung
ausgewählten Produkte zumeist bereits als Packliste in einer bestimmten Reihenfolge, die entweder durch Gewicht und Robustheit der Produkte oder durch die Reihenfolge des gewünschten Entladens der Produkte von dem Zielladungsträger in dem Lebensmittelgeschäft entsprechend der Anordnung der Verkaufsregale gegeben ist. Nachteilig bei diesem manuellen Kommissionieren ist allerdings, dass dies eine schwere körperliche Arbeit für die Person ist, die die einzelnen Produkte von den Quellladungsträgern auf den Zielladungsträger heben muss.
Ein solches Verfahren zum Kommissionieren von Produkten im Lebensmittelbereich ist weiters zum Beispiel aus der Patentanmeldung DE 10 2007 002 227 AI bekannt. Die
Patentanmeldung offenbart, dass je nach Art des Produkts eine Person oder ein Roboter das Produkt handhaben sollte. In der Patentanmeldung sind jedoch keine weiteren Angaben gemacht, wie dies erfolgen sollte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und ein System zum Umsetzen von Produkten insbesondere aus dem Lebensmittelbereich zu schaffen, bei dem sowohl auf die Gesundheit der Mitarbeiter als auch auf die unterschiedlichen Arten der Produkte im
Lebensmittelbereich Rücksicht genommen wird.
Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine Person an Eingabemitteln der Umsetzvorrichtung den Manipulator und/oder eine
Manipulationsmethode und/oder zumindest eine Manipulationsposition an dem ausgewählten Produkt für den Manipulator der Umsetzvorrichtung zum Anheben des ausgewählten
Produkts manuell festlegen kann, worauf die Umsetzvorrichtung das ausgewählte Produkt mit dem gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulator und/oder gemäß der gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsmethode und/oder an der zumindest einen gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsposition anhebt und von der Quellposition auf die Zielposition umsetzt.
Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch ein System gelöst, bei dem eine Umsetzvorrichtung mit zumindest einem Manipulator mit zumindest einer
Manipulationsmethode zum automatisierten Umsetzen von ausgewählten Produkten von der Quellposition auf die Zielposition vorgesehen ist und, dass Eingabemittel vorgesehen sind, die einer Person ermöglichen den Manipulator und/oder die Manipulationsmethode und/oder zumindest eine Manipulationsposition an dem ausgewählten Produkt für den Manipulator zum Anheben des ausgewählten Produkts manuell festzulegen und, dass die
Umsetzvorrichtung dazu ausgebildet ist das ausgewählte Produkt mit dem gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulator und/oder der gegebenenfalls manuell festgelegten
Manipulationsmethode an der zumindest einen gegebenenfalls manuell festgelegten
Manipulationsposition anzuheben und von der Quellposition auf die Zielposition umzusetzen.
So eine Umsetzvorrichtung kann beispielsweise durch einen Roboter gebildet sein, der mit einem Greifarm als Manipulator ausgewählte Produkte von dem Quellladungsträger auf den Zielladungsträger umsetzt. Durch das maschinelle Umsetzen ausgewählter Produkte kann die Gesundheit der Person geschont werden, die mit dem Vereinzeln oder Kommissionieren der Produkte betraut ist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Person an den Eingabemitteln des Roboters die Manipulationsmethode, den Manipulator und
Manipulationspositionen für den Manipulator zum Manipulieren des Produkts manuell festlegen. Dies kann beispielsweise bei einer Verpackungseinheit von sechs mit Kunststoff verschweißten Mineralwasserflaschen notwendig sein, damit anstatt des Saug-Manipulators am Roboter der Greif-Manipulator verwendet wird und der Greifarm nicht gerade dort greift, wo er zwischen zwei Flaschen greifen und die Kunststofffolie zerstören würde. Nach manueller Festlegung der Greifpunkte führt der Roboter das Umsetzen oder Verlagern des ausgewählten Produkts mit dem Greifarm an den festgelegten Greifpositionen automatisiert, das heißt ohne weitere Steuerungstätigkeiten durch die Person, durch. Da gerade im
Lebensmittelbereich Produkte sehr individuell geformt und empfindlich sind ermöglicht erst diese manuelle Festlegung des Manipulators, der Manipulationsmethode und
Manipulationspunkte, dass das ausgewählte Produkt maschinell verlagert werden kann.
Ein manuell gewählter Manipulationspunkt erfordert, falls die Robotereinheit über mehrere wechselbare Manipulatoren verfügt, immer auch die Festlegung des Manipulatortyps, sowie Auswahl einer mit dem gewählten Manipulator möglichen Manipulationsmethode. Ein Roboter kann beispielsweise mittels eines Revolveraufsatzes oder eines Werkzeugmagazins zwischen verschiedenen Manipulatorn insbesondere Saugaufsatz, Greiffinger,
Aufnahmehaken umschalten. Manche Manipulatoren erlauben mehrere
Manipulationsmethoden oder Parameter, die auch entsprechend gewählt werden müssen, sofern nicht eine automatische Vorauswahl durch das System getroffen wird. Es kann zwischen manuell festgelegten Greifpunkten, die für eine bestimmte Art eines Produkts immer geeignet sind, und manuell festgelegten Greifpunkten unterschieden werden, die nur für ein individuell ausgewähltes Produkt geeignet sind. Für sechs in Kunststoff eingeschweißte PET Flaschen können immer die einmal manuell festgelegten Greifpunkte verwendet werden, während jeder Salatkopf, Kartoffelsack oder jede Gurke anders geformt sein kann. Hierfür liefert zumindest eine Kamera des Roboters ein Lifebild des ausgewählten auf dem Quellladungsträger gelagerten Produkts und die Person kann mit den Eingabemitteln vorzugsweise per Mausklick oder Touchscreen Punkte festlegen an denen der Greifarm das ausgewählte Produkt greifen soll. Eine manuell festgelegte Manipulationsposition kann aber auch nur eine Position an dem ausgewählten Produkt sein, an der ein Sauggreifer das ausgewählte Produkt ansaugt, um es von der Quellposition auf die Zielposition umzusetzen. Manipulationspositionen können aber auch Positionen an dem ausgewählten Produkt sein, an denen das ausgewählte Produkt mittels anderen Manipulationsmethoden geklemmt, unterfahren oder angespießt wird.
Vorteilhaft ist es bestimmten Arten von Produkten, die immer gleich geformt sind, bestimmte Manipulationspunkte oder Greifpunkte manuell festzulegen und diese Greifpunkte in einer Datenbank dem jeweiligen Produkt zugeordnet zu speichern. Wenn das Produkt durch den Kommissionierauftrag ausgewählt wurde, dann erkennt das übergeordnete
Lagerverwaltungssystem anhand des Lagerplatzes des Quellladungsträgers oder der Roboter mittels Kamera und Bildverarbeitungssoftware das Produkt auf dem Quellladungsträger und kann den Greifer gleich mit den für dieses Produkt in der Datenbank abgespeicherten Greifpunkten zum Verlagern des Produkts ansteuern.
Die Eingabemitteln können aber auch mit einem oder mehreren Robotern mit einem oder mehreren Greifarmen auf einem Verfahrwagen angeordnet sein, mit dem die Person den beziehungsweise die Zielladungsträger zu den Quellladungsträgern verfährt, auf denen zu kommissionierende Produkte gesammelt werden. Es ist aber ebenfalls möglich einen Ware zu Person Vereinzelungs- oder Kommissionierplatz vorzusehen, der den oder die Roboter mit dem oder den Greifarmen und den Eingabemitteln aufweist. Bei beiden Ausführungsvarianten ist der Vorteil erhalten, dass die Person manuell für jedes ausgewählte Produkt individuell Manipulationspositionen festlegen kann, an denen das ausgewählte Produkt angehoben und umgesetzt wird. In Lagersystemen, in denen selten ein manueller Eingriff notwendig ist, kann eine Person auch mehrere Roboter betreuen, indem das Livebild der Roboter und die Eingabemittel für die Greifpunktfestlegung an einem zentralen Leitstand zusammengeführt sind und die Person als „Supervisor" den Robotern bei schwierigen Produkten die Greifpunkte vorgibt.
Besonders vorteilhaft ist es, an dem Greifarm einen Drucksensor vorzusehen, dessen
Sensorsignal für die Person beim Festlegen der Greifpositionen an den Eingabemitteln dargestellt wird. Hierdurch kann die Person mit leichter Greifkraft des Greifarms eine Greifposition ausprobieren und diese nochmals verändern, wenn das Sensorsignal erkennen lässt, dass das ausgewählte Produkt an dieser Stelle zu weich oder nachgiebig ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems zum Umsetzen von Produkten werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems zum
Kommissionieren von Produkten aus dem Lebensmittelbereich mit einem Verfahrwagen gemäß dem Mann zu Ware Kommissionierprinzip in einer Draufsicht.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems zum
Kommissionieren von Produkten aus dem Lebensmittelbereich gemäß dem Ware zu Mann Kommissionierprinzip in einer Draufsicht.
Figur 1 zeigt ein System 1 zum Kommissionieren von Produkten 2 aus dem
Lebensmittelbereich mit einem Verfahrwagen 3 gemäß dem Mann zu Ware
Kommissionierprinzip in einer Draufsicht. Die Produkte 2 sind sortenrein auf Paletten gelagert, die Quellladungsträger 4 bilden, wobei die Produkte 2 auf Quellpositionen 5 liegen. Die Produkte 2 auf den Paletten haben gänzlich unterschiedliche Formen, Gewichte und sind unterschiedlich robust, wie das gerade im Lebensmittelbereich üblich ist. So sind
beispielsweise auf der links oben in Figur 1 dargestellten Palette eine Vielzahl an
Verpackungseinheiten 6 von je sechs mit Kunststoff verschweißten PET
Mineralwasserflaschen gelagert. Auf der in der Mitte unten in Figur 1 dargestellten Palette sind eine Vielzahl an Salatköpfen 7 gelagert, die ohne spezielle Lagerordnung auf der Palette liegen, wobei jeder Salatkopf 7 für sich individuell ausgebildet ist. Die Salatköpfe 7 haben somit jeder eine eigene Umfangskontur und sind recht empfindlich. Links unten ist eine Fördertechnik 8 dargestellt, die weiterer Produkte 2, wie beispielsweise einen Kartoffelsack 9, an einer weiteren Quellposition 5 ablegt.
Der Verfahrwagen 3 weist eine Ablagefläche für zwei Zielladungsträger 10 mit einer Vielzahl an Zielpositionen 11 für ausgewählte Produkte 2 auf. Bei einer Durchfahrt des Verfahrwagens
3 durch die Gasse der Quellladungsträger 4 werden für zwei Kommissionieraufträge ausgewählte Produkte 2 in der gewünschten Anzahl von den Quellladungsträgern 4 auf die Zielladungsträger 10 umgesetzt beziehungsweise verlagert.
Der Verfahrwagen 3 weist nunmehr weiters zwei Umsetzvorrichtungen auf, die durch
Roboter 12 und 13 mit Greifarmen 14 und 15 auf. Als Roboter 12 und 13 wird die dem Fachmann bekannte Einheit aus einer oder mehreren Kameras die auf die Quellladungsträger
4 neben dem Verfahrwagen 3 gerichtet sind, einem Computer der eine
Bildverarbeitungssoftware abarbeitet und eine Datenbank speichert und Eingabemitteln 16 verstanden. Als Eingabemittel 16 ist ein Touchscreen vorgesehen, an dem eine Person 17 das Lifebild der Kameras, Dateneinträge der Datenbank und Steuerungstasten dargestellt erhält. Die Person 17 steht in einem Gang auf dem Verfahrwagen 3 zwischen den Ablageflächen für die Zielladungsträger 7.
Gemäß einem einfachen Anwendungsbeispiel kann der Kommissionierauftrag beispielsweise sieben Verpackungseinheit 6 verschweißter PET Mineralwasserflaschen, fünf Salatköpfe 7 und einen 10kg Kartoffelsack 9 umfassen. Die Packliste schreibt vor, dass vorerst die sieben Verpackungseinheiten 6 auf den in Figur 1 links dargestellten Zielladungsträger 10, darauf der Kartoffelsack 9 und darauf die fünf Salatköpfe 7 kommissioniert werden sollen.
Dementsprechend wählt die Person 17 also vorerst die Verpackungseinheiten 6 als zur Kommissionierung ausgewählte Produkte 2. Da ein übergeordneter Lagerverwaltungsrechner den Lagerplatz der Verpackungseinheiten 6 kennt, wird der Verfahrwagen 3 entweder automatisch gesteuert oder durch die Person 17 manuell gesteuert neben die
Quellladungsträger 4 mit den Verpackungseinheiten 6 gefahren. Nun sieht die Person 17 das Lifebild der Verpackungseinheiten 6 auf dem Touchscreen und erkennt anhand der
Dateneinträge der Datenbank, dass für diese sechs in Kunststofffolie eingeschweißten PET Mineralwasserflaschen noch keine Greifpunkte in der Datenbank gespeichert sind. Da die Verpackungseinheiten 6 schwer sind legt die Person 17 fest, dass diese Verpackungseinheiten 6 automatisiert mit dem Greifarm 14 von dem Quellladungsträger 4 auf den Zielladungsträger 10 verlagert werden sollen. Die Person 17 kennzeichnet je nach Art des Greifarms 14 drei oder vier Stellen der Verpackungseinheit 6 am Touchscreen mit dem Finger und legt so die Greifpunkte für diese Verpackungseinheiten 6 fest. Da diese Greifpunkte für diese Art von Produkt 2 immer geeignet sein werden speichert die Person 17 diese Greifpunkte in der Datenbank der Produktart der Verpackungseinheit 6 für sechs PET Mineralwasserflaschen zugeordnet ab. Beim der nächsten Kommissionierung solcher Verpackungseinheiten 6 werden die Greifpunkte somit für die Roboter 12 und 13 bereits bekannt sein. Nach dem Festlegen der Greifpunkte für die Verpackungseinheit 6 betätigt die Person 17 eine Ausführtaste am
Touchscreen, worauf der Roboter 12 automatisiert und selbständig die bestellten sieben Verpackungseinheiten 6 nacheinander greift und von dem Quellladungsträger 4 auf den Zielladungsträger 10 verlagert.
Anschließend fährt der Verfahrwagen 3 neben die Fördertechnik 8, um den Kartoffelsack 9 von der Quellposition 5 auf der Fördertechnik 8 auf die Zielposition 11 auf den
Zielladungsträger 10 umzusetzen. Da jeder Kartoffelsack 9 anders geformt ist, können Greifpunkte nur sehr vorsichtig und jeweils manuell festgelegt werden. Der Greifer 14 weist an den Greifzangen Drucksensoren auf, deren Sensorsignale für die Person 17 an dem
Touchscreen dargestellt werden. Die Person 17 steuert den Greifer durch Steuereingaben an dem Touchscreen und versucht eine Greifposition festzulegen, die ein Aufheben des
Kartoffelsacks 9 ermöglicht. Sobald eine passende Greifposition gefunden wurde legt die Person 17 diese Greifposition fest und aktiviert das automatisierte Umlagern des
Kartoffelsacks 9 von der Fördertechnik 8 auf den Zielladungsträger 10.
Um den Kommissionierauftrag abzuschließen müssen nun noch die fünf Salatköpfe 7 als ausgewählte Produkte 4 auf den Zielladungsträger 10 kommissioniert werden. Der
Lagerverwaltungsrechner kennt den Lagerplatz der Salatköpfe 7 und steuert den
Verfahrwagen 3 automatisch neben den Quellladungsträger 4 mit den Salatköpfen 7. Da das Gewicht der Salatköpfe 7 klein ist, diese jedoch nicht robust und die Umfangskontur jedes Salatkopfes 7 unterschiedlich ist legt die Person 17 am Touchscreen fest, dass die Salatköpfe
7 manuell kommissioniert werden. Die Roboter 12 und 13 fahren ihre Greifarme 14 und 15 zurück, damit die Person 17 von dem Verfahrwagen 3 steigen kann, um die Salatköpfe 7 per Hand und somit manuell von dem Quellladungsträger 4 auf den Zielladungsträger 10 zu kommissionieren. Hierdurch ist der Vorteil erhalten, dass die Person je nach Art des zu kommissionierenden Produkts 2, sowie je nach eigener Kraft und Gesundheitszustand manuell festlegen kann, ob das ausgewählte Produkt manuell durch die Person 17 oder automatisiert mit dem Greifarm 14 oder 15 des Roboters 12 oder 13 von dem Quellladungsträger 4 auf den Zielladungsträger 10 verlagert werden soll. Durch die Möglichkeit an den Eingabemitteln 16 des Roboters 12 und 13 Greifpunkte einmalig, für das Verlagern eines individuellen Produkts 2, oder dauerhaft, für diese Art des Produkts 2 durch Speicherung in der Datenbank, festzulegen ist eine besonders flexible und zuverlässige Art der Kommissionierung erhalten. Bei jeder weiteren Kommissionierung dieser Art des Produkts werden dann die geeigneten einmal festgelegten Greifpunkte aus der Datenbank ausgelesen und zum Verlagern des ausgewählten Produkts 2 verwendet. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine vollkommen automatisierte Verlagerung der gewählten Anzahl an Produkte 2 gegeben.
Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes System 18 zum Kommissionieren von Produkten 2 aus dem Lebensmittelbereich gemäß dem Ware zu Mann Kommissionierprinzip in einer
Draufsicht. An einem ortsfesten Kommissionierplatz 19 ist ein Roboter 20 mit Greifarm 21 vorgesehen, der ausgewählte Produkte 2 von auf einem Förderband 22 zu dem
Kommissionierplatz 19 geförderten Quellladungsträgern 4 mit Quellpositionen 5 auf ortsfest am Kommissionierplatz 19 vorgesehene Zielladungsträger 10 mit Zielpositionen 11 verlagert. Der Greifarm 21 ist durch einen über dem Kommissionierplatz 19 montierten Deltaarm gebildet. Das System 18 weist nun ebenfalls Eingabemittel 16 in Form eines Bildschirms mit einer Maus auf, an denen die Person 17 festlegen kann, ob ausgewählte Produkte 2 manuell durch die Person 17 oder automatisiert mit dem Greifarm 21 des Roboters 20 von dem
Quellladungsträger 4 auf den Zielladungsträger 10 verlagert und somit kommissioniert werden sollen. Wenn die Person 17 für das nächste ausgewählte Produkt 2 manuelle
Kommissionierung festlegt, dann bleibt das Förderband 22 an geeigneter Stelle stehen, bis die Person 17 die erfolgte manuelle Kommissionierung an den Eingabemitteln 16 bestätigt. Um der Person 17 ausreichend Bewegungsfreiheit für das manuelle Kommissionieren zu geben fährt der Greifarm 21 bis zur Bestätigung des erfolgten manuellen Kommissionierens nach oben. Auch mit den Eingabemitteln 16 des Kommissionierplatzes 19 können Greifpunkte für Produkte 2 manuell einmalig oder durch Abspeicherung in der Datenbank dauerhaft festgelegt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die ausgewählten
Produkte 2 nicht unmittelbar kommissioniert sondern von den Paletten auf denen die Produkte 2 sortenrein angeliefert werden auf andere Ladungsträger vereinzelt beziehungsweise umsetzen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Trays handeln, die ein Einlagern in ein Hochregallager erleichtern. Auch beim Vereinzeln sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen vorteilhaft anwendbar.
Ein erfindungsgemäßes System kann eine größere Anzahl an Robotern und/oder Greifarmen aufweisen. Automatisiertes Kommissionieren ist von einem Steuern eines Baggerarmes zu unterscheiden, bei dem die Person dem Baggerarm jede Bewegung durch Steuerbefehle eingeben muss. Der Begriff automatisiertes Kommissionieren ist im Rahmen dieses
Dokuments so zu verstehen, dass der Roboter nach Festlegung der Manipulationspunkte die gewünschte Anzahl an ausgewählten Produkten selbständig von dem Quellladungsträger auf den Zielladungsträger verlagert.
Weiters wäre es möglich, dass der Roboter für bestimmte Arten von Produkten auch selbständig Manipulations- oder Greifpunkte festlegt und diese einmalig für das individuelle ausgewählte Produkt oder mehrmalig durch Abspeicherung in der Produktdatenbank verwendet.
Mit dem erfindungsgemäßen System sind aber nicht nur sortenrein geschlichtete Paletten sondern auch Quellladungsträger verarbeitbar, auf denen viele unterschiedliche Arten von Produkten als Retouren gelagert sind.
Als Quellposition oder Zielposition können auch andere Flächen wie Tische, Fördertechniken, Regalllagerplätze oder der Boden einer Lagerhalle dienen.
Bei den beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden Produkte aus dem
Lebensmittelbereich kommissioniert. Das erfindungsgemäße Verfahren und System ist aber genauso für Produkte aus anderen Bereichen verwendbar, wenn diese Produkte
unterschiedlich robust sind, unterschiedliches Gewicht haben oder in irgend einer Weise individuell geformt oder mit besonderer Vorsicht verlagert werden müssen.
Bei den beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden Produkte mit Greifarmen umgesetzt. Dem Fachmann sind eine Vielzahl an anderen Manipulatoren bekannt Produkte mit Sauggreifern anzusaugen, mit Gabeln zu unterfahren oder mit einem Spieß aufzunehmen. Erfindungsgemäß können für all diese Manipulatoren zum Umsetzen der Produkte
Manipulationspositionen manuell mit den Eingabemitteln festgelegt werden.
Bei den beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen wurden Produkte von Robotern mit ihren Greifarmen umgesetzt. Umsetzvorrichtungen gemäß der Erfindung können neben Robotern auf durch ein Portalsystem, einfachen Linearachsen, auf denen Greifarme montiert sind, oder andere vergleichbare Systeme zum automatisierten Umsetzen von Produkten gebildet sein.
Bei den beiden vorstehenden Ausführungsbeispielen konnte jeweils die Person mit den Eingabemitteln festlegen, ob ein ausgewähltes Produkt manuell oder automatisiert umgesetzt werden soll. Es wäre aber ebenfalls möglich, dass der Roboter oder ganz allgemein die Umsetzvorrichtung oder der Lagerverwaltungsrechner entscheidet, oder durch Eintrag in der Datenbank bereits festgelegt ist, welche ausgewählten Produkte manuell und welche automatisiert umgesetzt werden müssen.
Weiters wäre es möglich, dass die Person mit Steuertasten der Eingabemittel den Greifarm in seinen Bewegungen steuert, um beispielsweise ein Produkt auf einem Ladungsträger zu verschieben, um das oder ein anderes Produkt besser greifen zu können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung könnten Personen in einer Steuerzentrale an Eingabemitteln für Umsetzvorrichtungen sitzen, um Umsetzvorrichtungen zu steuern, die in einem weit entfernten Kommissionierlager angeordnet sind. So könnte beispielsweise eine Steuerzentrale sämtliche Roboter von Kommissionierlagern eines Landes steuern. Weitre berechtigte Personen vor Ort könnte zusätzliche Eingaben an den
Eingabemitteln machen, wenn dies nur lokal möglich ist. Manipulationspositionen zum Umsetzen von Produkten könnten sowohl durch die berechtigten Personen in der
Steuerzentrale als auch durch die berechtigten Personen vor Ort manuell festgelegt werden.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 wurde ein Verfahrwagen eingesetzt, um die Umsetzeinrichtung, den Manipulator und die Eingabemittel zu tragen. Anstatt des Verfahrwagens könnte aber auch ein ein Stapler oder ein selbständig auf Schienen in einem Regallager fahrender Shuttle verwendet werden.
Ein Manipulator könnte beispielsweise auch durch einen Greifer in Form einer Hand gebildet sein, der unterschiedliche Angriffstypen also unterschiedliche Manipulationsmethoden mit diesem Handgreifer durchführen kann. Die Hand könnte flach und somit durch Reibschluss greifen. Ebenso könnte ein sogenannter C-Griff formschlüssig greifen beziehungsweise einhaken. Weiters wäre es möglich, dass die Hand gemäß einem L-Griff das Produkt unterstützend greift, wodurch mit einem Greifer drei verschiedene Greifmethoden ermöglicht werden.
Es kann erwähnt werden, dass der Begriff„Produkt" im Rahmen dieses Dokuments breit auszulegen ist und hierunter auch ganz allgemein Behälter, Originalkartons, Kartons, Trays oder auch ganze Paletten verstanden werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Umsetzen von Produkten (2), insbesondere aus dem Lebensmittelbereich, bei dem zumindest ein ausgewähltes Produkt (2) mit einer Umsetzvorrichtung (12, 13, 20) von einer Quellposition (5) auf eine Zielposition (11) umgesetzt wird, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Person (17) an Eingabemitteln (16) der Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) einen Manipulator (14, 15, 21) und/oder zumindest eine Manipulationsmethode und/oder zumindest eine Manipulationsposition an dem ausgewählten Produkt (2) für den Manipulator (14, 15; 21) der Umsetzvorrichtung (12, 13, 20) zum Anheben des ausgewählten Produkts (2) manuell festlegen kann, worauf die Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) das ausgewählte Produkt (2) mit dem gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulator (14, 15; 21) und/oder gemäß der gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsmethode und/oder an der zumindest einen gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsposition anhebt und von der Quellposition (5) auf die Zielposition (11) umsetzt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) prüft, ob zu Produkten (2) an Quellpositionen (5) Manipulationspositionen bereits in einer Datenbank gespeichert sind und, dass die Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) zum Anheben ausgewählter Produkte (2) bereits gespeicherte Manipulationspositionen verwendet.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für ausgewählte Produkte (2) manuell festgelegte Manipulationspositionen in der Datenbank dem ausgewählten Produkt (2) zugeordnet gespeichert werden.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Person (17) mit den Eingabemitteln (16) mehrerer Umsetzvorrichtungen (12, 13) zumindest bezüglich der Manipulationspositionen für ausgewählte Produkte (2), steuern kann.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Person (17) mit einem zumindest einen Manipulator (14, 15) tragenden Verfahrwagen (3) mit zumindest einem eine Zielposition (11) bildenden Zielladungsträger (10) zu einem eine Quellposition (5) bildenden Quellladungsträger (4) fährt und mittels der Eingabemittel (16) je ausgewähltem Produkt (2) Manipulationspositionen festlegt.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
Quellpositionen (5) bildende Quellladungsträger (4) zu einem den Manipulator (20) aufweisenden Ware zu Mann Kommissionierplatz (19) transportiert werden und, dass die Person (17) mittels der Eingabemittel (16) je ausgewähltem Produkt (2)
Manipulationspositionen festlegt.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Kommissionierauftrag ausgewählte Produkte (2) von mehreren Quellladungsträgern (4) durch die Person (17) und/oder den Manipulator (12, 13; 20) auf einen dem Kommissionierauftrag zugeordneten Zielladungsträger (10) kommissioniert werden.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Person (17) an den Eingabemitteln (16) festlegen kann, ob das ausgewählte Produkt (2) automatisiert mit der Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) oder manuell durch eine Person (17) umgesetzt werden soll.
9. System (1; 18) zum Umsetzen von Produkten (2), insbesondere aus dem
Lebensmittelbereich, mit zumindest einer Quellposition (5) und zumindest einer Zielposition (11), wobei ausgewählte Produkte (2) von der Quellposition (5) auf die Zielposition (11) umsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) mit zumindest einem Manipulator (14, 15; 21) gemäß zumindest einer Manipulationsmethode zum automatisierten Umsetzen von ausgewählten Produkten (2) von der Quellposition (5) auf die Zielposition (11) vorgesehen ist und, dass Eingabemittel (16) vorgesehen sind, die einer Person (17) ermöglichen den Manipulator und/oder die Manipulationsmethode und/oder zumindest eine Manipulationsposition an dem ausgewählten Produkt (2) für den Manipulator (14, 15; 21) zum Anheben des ausgewählten Produkts (2) manuell festzulegen und, dass die Umsetzvorrichtung (12, 13; 20) dazu ausgebildet ist das ausgewählte Produkt (2) mit dem gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulator (14, 15; 21) und/oder der gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsmethode an der zumindest einen gegebenenfalls manuell festgelegten Manipulationsposition anzuheben und von der Quellposition (5) auf die
Zielposition (11) umzusetzen.
10. System (1; 18) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenbank vorgesehen ist, in der auswählbare Produkte (2) mit festgelegten Manipulationspositionen gespeichert sind und, dass die Umsetzvorrichtung (12, 15; 21) zum Prüfen ausgebildet ist, ob zu ausgewählten Produkten (2) an Quellpositionen (5) bereits Manipulationspositionen in der Datenbank gespeichert sind und, dass die Umsetzvorrichtung (12, 15; 21) zum Anheben der ausgewählten Produkte (2) an den bereits in der Datenbank gespeicherten
Manipulationspositionen ausgebildet ist.
11. System (1; 18) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzvorrichtung (12, 15; 21) zum zugeordneten Speichern von mit den Eingabemitteln (16) manuell festgelegten Manipulationspositionen für ausgewählte Produkte (2) in der Datenbank ausgebildet ist.
12. System (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel (16) dazu ausgebildet sind zumindest zwei Umsetzvorrichtungen (12, 13) des Systems (1) zumindest bezüglich der Manipulationspositionen für ausgewählte Produkte (2) zu steuern.
13. System (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Eingabemittel (16) und zumindest einen Manipulator (14, 15) tragender Verfahrwagen (3) vorgesehen ist, der zum Verfahren zumindest eines eine Zielposition (11) bildenden
Zielladungsträgers (10) zu einem eine Quellposition (5) bildenden Quellladungsträgern (4) ausgebildet ist.
14. System (18) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel (16) und zumindest ein Manipulator (21) an einem Ware zu Mann
Kommissionierplatz (19) vorgesehen sind, zu dem Quellpositionen (5) bildende
Quellladungsträger (4) mittels Fördertechnik (22) transportierbar sind und, dass der
Manipulator (21) automatisiert zum Umsetzen ausgewählter Produkte (2) von den
Quellladungsträgern (4) auf Zielpositionen (11) bildende Zielladungsträger (10) ausgebildet ist.
15. System (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (12, 13) durch einen Greifer gebildet ist, der zum Greifen ausgewählter Produkte (2) an manuell festgelegten Greifpunkte ausgebildet ist und, dass zumindest ein Sensor, insbesondere ein Drucksensor an dem Greifer vorgesehen ist, dessen Sensorsignal an den Eingabemittel (16) darstellbar ist, um die Person (17) beim manuellen Festlegen der
Greifpunkte zu unterstützen.
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