用于处理依次运动的成件货物的方法和设备转让专利

申请号 : CN201780036163.7

文献号 : CN109311602B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 约翰纳斯·科齐格曼努埃尔·库尔摩斯

申请人 : 克朗斯股份公司

摘要 :

本发明涉及用于处理依次运动的成件货物(2)的方法和设备,所述成件货物运输到至少一个操纵器(5)的捕获区域(4)。在此,将至少一个运输的成件货物(2)在捕获区域中捕获,与随后的成件货物(2)空间分离,置于限定的相对目标位置(P)和目标定向中。本发明尤其涉及通过操纵器不对称地抓取成件货物。将至少一个抓取的成件货物通过操纵器(5)或其夹取和/或抓取机构(22)围绕竖直轴线以大约270°的旋转角度旋转而与随后的成件货物分离,并且置于相对目标位置(P)和目标定向中。通过多个时间上彼此跟随的步骤,在此形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组。

权利要求 :

1.一种用于处理依次运动的成件货物(2)的方法,所述成件货物运输到至少一个操纵器(5)的捕获区域(4),其中,-在所述捕获区域(4)中将至少一个运输的成件货物(2)借助于所述至少一个操纵器(5)的夹取和/或抓取机构(22)捕获,与随后的成件货物(2)空间分离,并且借助于所述操纵器(5)的旋转运动置于相对于各个随后的成件货物(2)的限定的相对目标位置(P)和目标定向中,-其中,通过所述至少一个由所述至少一个操纵器(5)的夹取和/或抓取机构捕获的成件货物(2)限定的竖直的且垂直于所述成件货物(2)的运输方向(TR)取向的第一对称平面与对此平行地定向的竖直的第二对称平面间隔开,所述第二对称平面通过所述操纵器(5)或其夹取和/或抓取机构(22)限定,并且-其中,在多个时间上彼此跟随的步骤中的至少一个步骤中,分别将至少一个运输的成件货物(2)捕获,并且通过所述操纵器(5)或其夹取和/或抓取机构(22)围绕竖直轴线以

270°的旋转角度旋转,与沿初始的运输方向(TR)的直线形的运动轨迹分别空间分离,并且置于相对于随后的成件货物(2)的相应的限定的相对目标位置(P)和目标取向中,-由此得出,由在时间上彼此跟随的步骤中被置于和转动到其相应的目标位置(P)和目标定向中的成件货物(2)形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,为了形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组,将所述至少一个由所述至少一个操纵器(5)捕获的成件货物(2)分别通过侧向旋转分别空间地与随后的、未捕获的成件货物(2)分离,并且置于相对于随后的成件货物(2)的相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向,其中,将所述至少一个成件货物(2)在朝向随后的成件货物(2)的直线形的运动轨迹(TB)的右侧安置时借助于向右转动移动,并且其中,将所述至少一个成件货物(2)在朝向随后的成件货物(2)的直线形的运动轨迹(TB)的左侧安置时借助于向左转动移动。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,为了形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组,在多个在时间上彼此跟随的步骤中的至少一个步骤中,至少同时捕获至少两个成件货物(2),将所述成件货物随后与随后的成件货物(2)通过侧向旋转从随后的成件货物(2)的直线形的运动轨迹(TB)中空间分离,并且共同地置于它们相对于随后的成件货物(2)的相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向中。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,为了形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组,在至少两个时间上彼此跟随的步骤中,将不同数量或分别相同数量的成件货物(2)夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,与随后的成件货物(2)通过侧向旋转从随后的成件货物(2)的直线形的运动轨迹(TB)中分别空间分离,并且置于相对于随后的成件货物(2)的相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向中。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述成件货物(2)以至少一排(1)无间距地或以最小间距直接彼此跟随地沿运输方向(TR)作为自成一体的编队(F)移动到所述操纵器(5)的所述捕获区域(4)中,在那里由所述操纵器(5)的所述夹取和/或抓取机构(22)捕获,并且在与自成一体的编队(F)的随后的成件货物(2)空间分离的条件下置于相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向中。

6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,将成件货物(2)以至少一排(1)在自成一体的编队(F)中或在彼此间具有相同的或可变的间隙的情况下周期性或循环周期性地沿运输方向(TR)进入到所述操纵器(5)的所述捕获区域(4)中的方式移动,并且在那里由所述操纵器(5)的所述夹取和/或抓取机构(22)捕获,并且在与各个随后的成件货物(2)空间分离的条件下置于相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向中。

7.根据权利要求6所述的方法,其中,在至少两个在时间上彼此跟随的步骤中,将在自成一体的编队(F)中或在排(1)中在最前方运输的各一个成件货物(2)或在自成一体的编队(F)中或在排(1)中在最前方运输的多个成件货物(2)捕获。

8.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,将分别由操纵器(5)捕获的成件货物(2)在其开始围绕所述操纵器(5)的竖直轴线的旋转之前不久或之时,通过沿运输方向(TR)间隔开和通过平行于运输的成件货物(2)或自成一体的编队(F)的直线形的运动轨迹的运动分量地至少暂时加速,与随后的成件货物(2)空间分离,并且置于相对于随后的成件货物(2)的相应的限定的相对目标位置(P)和目标定向的方向。

9.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,用于捕获和定位所述成件货物(2)的操纵步骤经由特定的和构成为三角运动学机器人(42)的操纵器(5)或形成三角运动学机器人(42)的一部分的操纵器(5)来实现。

10.根据权利要求9所述的方法,

其中,将相应数量的成件货物(2)在所述操纵步骤中或在至少两个在时间上彼此跟随的步骤中分别通过特定的操纵器(5)的至少两个相对置的夹取和/或抓取机构夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,并且在借助于至少两个相对置的夹取和/或抓取机构置于各自的限定的目标位置(P)之后释放。

11.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,在将至少一个成件货物(2)夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获、空间分离和/或转移到限定的相对目标位置(P)和目标定向中期间,将剩余的以一排(1)运动的成件货物(2)的各个未捕获的成件货物(2)无中断地和/或以不变的运输速度(v3)继续运输。

12.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,将所述至少一个成件货物(2)在达到其目标位置(P)和目标定向之时和/或之后不久无中断地和/或没有速度变化和/或方向变化地继续运输。

13.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,为所述至少一个捕获的成件货物(2)相对于自成一体的编队(F)和/或其余的运输的成件货物(2)的运输速度(v3)施加叠加的另外的速度和/或方向和/或转动运动分量。

14.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,所述至少一个操纵器(5)的转动运动在将来自自成一体的编队(F)的成件货物或来自以排(1)运动的成件货物(2)的成件货物分别置于各个预设的目标位置(P)和目标定向中的至少两个彼此跟随的步骤中以分别同向的转动方向进行。

15.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,所述至少一个操纵器(5)的转动运动在将来自自成一体的编队(F)的成件货物或来自以排(1)运动的成件货物(2)的成件货物分别置于各个预设的目标位置(P)和目标定向中的至少两个彼此跟随的步骤中以分别同向的转动方向进行并且在所述操纵器(5)继续转动270°的转动角度的条件下进行。

16.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,所述操纵器(5)或其夹取和/或抓取机构(22)在围绕竖直轴线旋转270°之后、在达到相应的目标位置(P)和目标定向之后以及在释放在那里定位的至少一个成件货物(2)之后在不向回转动的情况下和在至少两个夹取和/或抓取机构(22)继续转动90°的情况下捕获排(1)的或自成一体的编队(F)的至少一个另外的要定位的和/或要重新定向的成件货物(2),并且将所述成件货物在围绕竖直轴线重新转动270°的情况下在所述捕获区域(4)之内置于另外的目标位置(P)和目标定向中。

17.根据权利要求1或2所述的方法,

其中,所述至少一个捕获的成件货物的转动运动分别围绕轴线进行,所述轴线处于相应的所述至少一个捕获的成件货物(2)和相应的限定的目标位置(P)之间。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,从自成一体的编队(F)或具有成件货物的排(1)中捕获至少一个最前方运输的成件货物(2),并且将所述成件货物围绕轴线转动270°的角度,所述轴线处于相应的所述至少一个捕获的成件货物(2)和相应的限定的目标位置(P)之间。

19.根据权利要求17所述的方法,其中,转动运动的轴线在转动运动进行中至少暂时和/或局部地朝向相应限定的目标位置(P)运动。

20.根据权利要求18所述的方法,其中,转动运动的轴线在转动运动进行中至少暂时和/或局部地朝向相应限定的目标位置(P)运动。

21.根据权利要求19所述的方法,其中,所述轴线在转动运动进行中至少暂时以如下速度朝相应限定的目标位置(P)运动,所述速度大于自成一体的编队(F)的或具有成件货物(2)的排(1)的运输速度(v3)。

22.根据权利要求20所述的方法,其中,所述轴线在转动运动进行中至少暂时以如下速度朝相应限定的目标位置(P)运动,所述速度大于自成一体的编队(F)的或具有成件货物(2)的排(1)的运输速度(v3)。

23.根据权利要求17所述的方法,其中,所述轴线在转动运动进行中至少暂时在特定位置中停留。

24.根据权利要求21所述的方法,其中,所述轴线在转动运动进行中至少暂时在特定位置中停留。

25.根据权利要求22所述的方法,其中,所述轴线在转动运动进行中至少暂时在特定位置中停留。

26.根据权利要求21所述的方法,其中,

-所述轴线在转动运动进行中至少暂时地以如下速度朝相应限定的目标位置(P)运动,所述速度大于自成一体的编队(F)的或在所述排(1)运动的成件货物(2)的运输速度(v3),并且-时间上随后地,所述轴线在转动运动进行中至少暂时在特定位置中停留。

27.根据权利要求25所述的方法,其中,

-所述轴线在转动运动进行中至少暂时地以如下速度朝相应限定的目标位置(P)运动,所述速度大于自成一体的编队(F)的或在所述排(1)运动的成件货物(2)的运输速度(v3),并且-时间上随后地,所述轴线在转动运动进行中至少暂时在特定位置中停留。

28.用于处理依次运动的成件货物(2)的设备(10),其具有:至少一个操纵器(5),所述操纵器具有用于操作成件货物(2)的夹取和/或抓取机构(22);所述设备还具有至少一个运输装置(3),依次运动的成件货物(2)能经由所述运输装置运输到所述至少一个操纵器(5)的捕获区域(4)中,-其中,所述至少一个操纵器(5)构成为用于将借助于所述至少一个运输装置(3)运输到其捕获区域(4)中的成件货物(2)中的至少一个成件货物(2)夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获或接收以及分离并且转移到目标位置(P)和目标定向中,-其中,通过所述至少一个、由所述至少一个操纵器(5)的夹取和/或抓取机构(22)捕获的成件货物(2)限定的且垂直于所述成件货物(2)的运输方向(TR)取向的第一竖直对称平面与对此平行定向的第二竖直对称平面间隔开,所述第二竖直对称平面通过所述操纵器(5)或通过其夹取和/或抓取机构(22)限定,-其中,所述至少一个操纵器(5)对至少一个运输的成件货物(2)施加270°的角度的转动运动以转移到限定的相对的目标位置(P)中和目标定向中,-并且其中,所述至少一个操纵器(5)针对转动运动提供轴线并且构成用于相对于所述轴线错开地夹取和/或力配合地和/或形状配合地接收至少一个成件货物(2)。

29.根据权利要求28所述的设备(10),其中,所述至少一个操纵器(5)构成为并联运动机器人(42)或是其一部分。

30.根据权利要求28或29所述的设备(10),所述设备包括至少一个水平输送装置(6),所述至少一个成件货物(2)在所述水平输送装置(6)上到达目标位置(P)和目标定向中。

31.根据权利要求28或29所述的设备(10),所述设备包括至少一个无中断地驱动的水平输送装置(6),所述至少一个成件货物(2)在所述水平输送装置(6)上到达目标位置(P)和目标定向中。

32.根据权利要求31所述的设备(10),其中,所述至少一个无中断地驱动的水平输送装置(6)直接连接到运输装置(3)上,并且其中,所述至少一个无中断地驱动的水平输送装置(6)的速度(v6)和所述运输装置(3)的运输速度(v3)一致。

33.根据权利要求28或29所述的设备(10),其包括控制装置,所述至少一个操纵器(5)能经由所述控制装置操控,以用于夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获至少一个成件货物(2)、将所述至少一个成件货物(2)与自成一体的编队(F)或运输的成件货物(2)的排(1)空间分离以及用于将所述至少一个成件货物(2)置于限定的目标位置(P)和目标定向中,其中,所述控制装置具有或存储关于要由多个成件货物(2)形成的用于可码垛的层(12)或子层的预分组或分组的信息,并且其中,成件货物的相应的目标位置(P)和目标定向形成信息的一部分,并且所述至少一个成件货物(2)分别配设有在相应的分组中的特定的层(12)和/或相对取向。

说明书 :

用于处理依次运动的成件货物的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于处理依次运动的成件货物的方法。此外,本发明涉及一种用于处理依次运动的成件货物的设备。

背景技术

[0002] 在已知的用于成件货物、如包裹、合装件等的包装和/或码垛的方法中,首先将所述成件货物输送到以直线输送的运输装置上,并且以适合的方式移动、定向和/或编排,以便产生期望的成层件,所述成层件随后能够多次上下堆叠,例如堆叠到为此准备的托盘上。所述处理步骤尤其能够在处理用于饮料的容器的设施中合理地使用。有关的成件货物例如可以是包裹、盒子、纸板箱、合装件或物品堆。为了安全运输提到的托盘,编排的成层件必须满足特定的要求,所述编排的成层件也称作为编排的周期件。通常需要准备用于构成这种周期件的措施,所述措施例如在于,将首先规则地或逐步地在所谓的分配带上输送的成件货物在插入的运输带上分组或收集,以便将所述成件货物从那里以收集和/或分组的方式传递到成层带或成层台上。
[0003] 从现有技术中已知,将成件货物分散地从分配带传递到运输带上,借此表示,在分配带上分别将单独的成件货物传递到运输带上。所述传递能够通过如下方式进行:每个单独的成件货物通过分配带和运输带之间的速度差单独地传递到运输带上,其中,存在通过光学传感器、比如像光栅的控制。同样能够考虑的是,将成件货物单个地从运输带通过逐步地移动传递给成层带。为了以这种方式分别将单个的成件货物从运输带传递到成层带上,成层带能够以与运输带同步的步距沿运输方向刚好移动一个成件货物的长度。在运输带上,也能够根据期望的成层转动所述周期件或分组件或分组的成件货物的一部分,以便随后传递到成层带上。
[0004] 对于构成分组台来说,现有技术已知不同的实施变型方案,所述分组台用于将成件货物聚集,所述成件货物例如为纸板箱、收缩包、浅盒子和塑料箱。因此,例如能够通过如下方式将成件货物聚集:将所述成件货物置于二维的编队中(形成一组、例如托盘层)。对此,例如能够线性供给一个通道或多个通道中的滚动传送道。成件货物能够根据需要在滚动传送机上游或在滚动传送机上转动,并且在滚动传送机上通过停止部位机械地设置在要求的位置中。这样定位的成件货物随后能够正交于运输方向由滚动传送机移出。成件货物的进入、设置和移出在此能够视作为一个循环。为了编排层,需要至少一个这种循环,然而通常需要多个这种循环。由于其相对突然的速度或方向变化引起的部分不连续的输送相应地造成成件货物的高的机械负荷,这有害于成件货物的保护产品的加工。
[0005] 文献EP 1 456 101 A2公开一种用于形成合装件码垛器的包装货物的排的设备。合装件码垛器包括至少一个成层站和至少一个码垛站。成排设备包括至少一个定位站,在所述定位站上将包装货物在运输期间以期望的间距设置成至少一排。定位站连接到与成层站相关联的供应传送机上。在定位站上游设置有至少一个储运机,其中定位站具有多个沿运输方向依次设置的、具有可控制和可调控的驱动器的输送部段。借助可控制的和可调控的驱动器可以实现包装货物的期望的间距形成。成排设备具有至少一个监控装置,用于确定和监控包装货物的间距形成。所述已知的成排设备的构造是相对耗费的和复杂的,因为这种构造需要大量对于包装货物的间距形成和/或转动必需的带。
[0006] 从US 5 123 231 A中已知一种用于将物品编排成组并且随后包装的设备。在输送带上,将物品分别以预定的间距输送给收集带,在所述收集带上将由始终相同数量的物品构成的组编排。将组借助随后的带输送给包装装置。
[0007] EP 1 927 559 A1公开一种用于将合装件、尤其收缩包聚集、成层的分组台,所述分组台包括可连续驱动的输送器、在输送器下游设置的可周期性驱动的步进输送器、侧向地在步进输送器旁边设置的成层空间和与步进输送器相关联的与输送方向成直角地作用的移出装置,用于将合装件分组地运送到成层空间上。
[0008] US 2005/0246056 A1公开一种用于将包装件设置成层的系统,所述层在操作的随后进程中保存或堆叠在托盘上。在此,三个输送带线性地设置。经由第一输送带将包装件提供给设备。所述包装件在第一输送带上线性地设置。借助第二输送带将成件货物分开。随后,包装件到达第三输送带,在所述第三输送带中执行包装件的设置。全部三个输送带以不同的、然而分别恒定的速度运行。在层完成编排之后,将层运送到托盘上。
[0009] 根据不同的文献说明的已知的现有技术在实践中伴随着多个缺点。在成件货物在分配带、运输带和必要时还有成层带之间出现间隙或交付的情况下存在如下风险,由于相应的速度差和高的加速度斜坡和/或相应陡的减速斜坡,成件货物不能够以力求的精确的方式交付。各个成件货物甚至能够从其预设的位置转开或转走。此外,在相应的输送或运输带和相应的成件货物的下侧之间的摩擦阻力不可忽略,这导致在周期件之间的间隙不可精确地复现,而是可能不同地出现。附加地,存在效率损耗,所述效率损耗通过从输送带到运输带的所谓的周期开始通过各个间隙的所经过的路径得出。全部这些效果提高完成托盘所需要的持续时间。
[0010] 为了避免所述缺点,在EP 2 107 018 A1中提出一种方法和一种设备,借助所述方法和所述设备,可以可靠地、快速地并且高品质地提供由合装件和/或合装件组构成的周期件,以便这样以有效的方式建立用于托盘的层的排。提出的设备用于合装件组的编排和定向,其中设备包括分配带、运输带和成排或成层带。分配带、运输带和成排和成层带为了驱动设有各一个自身的发动机。借助于控制装置,调节分配带的速度,以便能够将在分配带上碰撞地运输的合装件或合装件组分配成多个由合装件或合装件组形成的周期件。在各个周期件之间形成预先限定的间隙。成排或成层带配设有机器人,所述机器人将由输送带进入的周期件为了成层沿运输方向或横向于运输方向移动和/或转动。此外,成层带应能够实现产生由多排形成的层。
[0011] 从DE 10 2011 080 812 A1中此外已知一种用于由成层空间上的并排的成件货物形成可码垛的层的方法。成层空间配设有程序控制的操纵器,所述操纵器用于将单个或多个成件货物提取和/或转移到至少两个空间彼此远离的和/或空间错开的输送站并且用于通过转动和/或移动成件货物在成层空间上的可预设的释放位置中定位。
[0012] 这种配设有操纵器或成层带的机器人例如能够构成为多轴机器人,其例如从 DE 10 2009 026 220 A1中结合物品或饮料容器的分组方式已知。这种操纵器的通常使用的变型方案是所谓的龙门机器人,所述龙门机器人通常以模块化的结构方式在包装线中、在分组单元中或在码垛站中使用。作为运输机构或输送元件通常使用水平地沿输送平面的纵向方向伸展的输送带或其他连续环绕的工具,在所述输送带或工具上在特定的位置中或也在随机占用的位置中设置有物体和/或包装。这种模块例如从DE 10 2009 043 970 A1中已知。在这种模块中通常使用的龙门机器人例如能够具有抓取设备,用于侧向地捕获要操作的和要操纵的成件货物,例如从DE 10 2010 020 847 A1中已知的那样。
[0013] 全部已知的操作系统的主要目标是,能够实现针对尽可能无干扰和可靠的成层、码垛和/或包装准备而精确地定位成件货物、包裹、合装件和/或物品。然而越来越重要的次要目标在于,在此降低周期时间,而不降低已经达到的精确程度或不必承担在已经达到的可靠性方面的损失。此外,本发明的另一目标在于,降低分别用于成层的操作系统的偏转和运动行驶,这在常规地以高的速度和相应短的调节时间工作的操作系统或操作机器人中能够有助于降低的机械负荷和构件负荷。
[0014] 方法应能够实现对成件货物的处理,所述成件货物以至少一排输送或运输。此外,方法能够以高于迄今为止可能的速度进行,而借此不承担在定位精度和/ 或操纵成件货物的可靠性方面的缺点。相应的设备与从现有技术中已知的操纵设备相比应能够更快速地运行,并且这在至少近似相等的可靠性和近似相等的调整精度的情况下进行。

发明内容

[0015] 本发明涉及用于处理依次运动的成件货物的设备或操作设备和方法,所述成件货物运输到至少一个操纵器的捕获区域。在该处预见性地要指出的是,结合本说明书部分地仅提到方法、方法变型方案、根据本发明的方法等。在这些情况下借此通常表示所述用于处理依次运动的成件货物的方法。此外如果结合本说明书部分地仅仅或简略地提到设备、操作设备、设备变型方案、根据本发明的设备等,那么借此通常表示在下文中详细描述的用于处理依次运动的成件货物的设备。如果在此在实施例中、在权利要求书中和/或结合全部说明书公开提到处理成件货物,那么这包括操作、捕获、定位、在空间中运动、转动、定向等,尤其结合操纵器和/或操纵器的可运动的部件进行,所述操纵器/所述部件设置在捕获空间或捕获区域中并且在那里能够在可限定的边界之内运动。然而,“处理”的概念同样包括定位、输送和/或全部类型的操作步骤,所述操作步骤能够结合输送装置、水平输送装置、运输带等发生,是根据本发明的设备的一部分和/或与所述设备有效作用和 /或处于运输连接,这是根据本发明的设备的沿运输和/或输送方向在下游设置的、在上游设置的或集成的部分。
[0016] 如果提到捕获的物品或成件货物的未改变的或新的定向,那么借此结合当前描述的设备尤其提到之前捕获的和由操纵器运动的和/或移动的和/或转动的成件货物的成角度的定向。在该上下文中,“捕获”通常表示实体地、形状配合地和/或力配合地和/或夹紧地抓取一个成件货物或同时多个成件货物以及使成件货物直至达到目标位置和/或目标定向的操作
[0017] 如果结合本发明提到夹取地捕获成件货物,那么这同样包括力配合地和/或摩擦配合地捕获、力配合地和/或摩擦配合地抓取或接收成件货物。接收、捕获和/ 或抓取成件货物的全部这些变型方案同样能够与形状配合地捕获、抓取或接收成件货物组合。如果结合本发明提到目标位置和/或目标定向,那么这尤其能够表示,能够捕获、移动和/或转动成件货物,其中成件货物选择性地也能够仅移动(不转动)或仅转动(不具有移动运动)。
[0018] 成件货物能够为以一排依次运动的物品、包装件、容器组合、合装件、纸板箱等。例如能够提出,多个相同的或不同的物品通过纸板箱环绕包装、通过一次捆扎或多次捆扎、通过薄膜包装等组合成合装件或混合合装件。此外,多个饮料容器能够分别形成一个成件货物,所述饮料容器例如通过收缩包装、通过一个捆扎带或多个捆扎带固持。依次运动的成件货物在此能够根据随后的操作设备的要求相同地或不同地构成。
[0019] 优选提出,在捕获至少一个成件货物的时刻,在所述成件货物和随后的成件货物之间不出现或存在背压或在任何情况下都非常小的背压。如果在引导成件货物时仍已经建立背压,那么所述背压优选地在通过操纵器捕获至少一个成件货物之前通过适合的机构消除;例如这能够通过选择用于依次运动的成件货物的运输装置的适合的表面来实现。尤其能够提出,运输装置的表面是橡胶涂层的,以便防止成件货物在运输装置上打滑,或者以便消除或至少显著地降低持续在后面输送的成件货物排的背压。
[0020] 在通过操纵器捕获至少一个成件货物时,通常不将所述至少一个成件货物的沿其运输方向和沿随后的成件货物的运输方向的运动制动。替代于此,所述至少一个成件货物在通过设备的操纵器捕获之后获得至少一个附加的速度和/或方向分量,其中速度分量相对于继续进入的、依次运动的成件货物中的成件货物的速度不允许是负的,并且方向分量不允许相对于继续进入的、依次运动的成件货物中的成件货物的方向分量反向地定向。否则,在捕获的成件货物和继续进入的、依次运动的成件货物的随后的、现在处于最前方的成件货物之间存在碰撞危险。
[0021] 在操纵器的捕获区域中,将至少一个要运输的成件货物通常借助于至少一个操纵器的适合的夹取和/或抓取机构捕获,与随后的成件货物空间分离并且借助于操纵器的旋转运动置于相对于各随后的成件货物的限定的相对目标位置和目标定向中。尤其地,在此涉及侧向的旋转,其中旋转运动附加地与侧向的运动耦合。
[0022] 在此提出,至少一个由至少一个操纵器的至少两个夹取和/或抓取机构捕获的成件货物限定的竖直的且大致垂直于成件货物的运输方向和/或进入的成件货物的纵向延伸方向定向的第一对称平面与对此大致平行定向的竖直的第二对称平面间隔开,所述第二对称平面通过操纵器或通过其夹取和/或抓取机构限定。借此尤其能够限定,至少一个由操纵器捕获的成件货物在那里不居中地或不相对于操纵器或其夹取和/或抓取机构的竖直的中轴线和/或转动轴线对称地捕获和定位,同时所述成件货物在旋转的条件下置于期望的目标位置和目标定向中。这同样适用于两个或更多个捕获的成件货物,所述成件货物在总览中同样能够不居中地或不对称地在操纵器中夹紧。
[0023] 在描述的竖直的对称平面之间所描述的间隔的出现也能够称作为不对称地抓取或不对称地捕获或通常称作为不对称地处理要捕获的和/或要定位的和/或要定向的成件货物,更确切地说这尤其因为:在此操纵器不完全地装载或在抓具钳之间或在抓具钳之内最大可提供的用于要接收的和/或要抓取的成件货物的空间不是完全地装载或负荷,而是操纵器或其抓取和/或夹取元件的装载和/或接收容量仅部分装载、部分捕获和/或部分负荷。
[0024] 然而要指出的是,原则上在操纵器中提供的用于要捕获的成件货物的空间或地方的这种部分装载和/或部分负荷不必强制性地伴随着通过各捕获过程总计接收的成件货物和通过操纵器或其夹取和/或抓取机构造成对称平面之间的间隔,而是捕获的成件货物也能够分别居中地在操纵器中或居中地在其夹取和/或抓取机构之间定位,使得在成件货物的两个窄侧上或两个或三个成件货物的组的朝向外的窄侧上能够保留未被成件货物占据的、保留的、可能未使用的空间。
[0025] 此外,在方法之内,例如在两个或多个方法步骤之间,始终也能够再次出现变型方案或变型方案是合理的,其中所提到的对称平面重合或几乎重合,借此关联操纵器的对称的装载。
[0026] 尤其地,在根据本发明的方法中提出,在多个时间上彼此跟随的操纵步骤中的至少一个步骤中,分别将至少一个运输的成件货物捕获,并且通过操纵器或其夹取和/或抓取机构围绕竖直轴线以大致270°、然而尤其精确270°的旋转角度旋转与其沿原始的运输方向的直线形的运动轨迹分别空间分离,并且置于相对于随后的成件货物的相应的限定的相对目标位置和目标定向中。根据本发明的一个实施方式,与270°旋转同时进行捕获的成件货物的加速,即旋转运动由沿运输方向的附加的速度分量叠加。根据一个替选的实施方式,与270°旋转同时至少暂时地进行捕获的成件货物与随后的成件货物的运输速度或与运输装置的速度的对称。尤其地,在此捕获的成件货物的速度能够几乎等于随后的成件货物的运输速度或运输装置的速度。
[0027] 由此造成,由在时间上彼此跟随的步骤中置于各自的目标位置和目标定向中并转动的成件货物形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组。
[0028] 在所描述定位过程中,将至少一个不对称地处于操纵器中的成件货物通过操纵器的移动和同时270°转动置于其为了由多个成件货物形成的预分组和/或可码垛的层的要操控的层型而预设的目标位置和目标定向中,所描述的定位过程具有特别的优点:借此各个用于成层的操作系统的需要的偏转和运动行驶显著降低,这在通常以高的速度和相应短的调节时间工作的操作系统或操作机器人中能够有助于明显降低的机械和构件负荷。整体上降低的偏转和伴随于此降低的构件负荷归因于,操纵器在用于不对称地处于操纵器中的成件货物的限定的目标位置的情况下绕270°的可能的旋转至少部分地代替操纵器的调节和偏转运动,所述成件货物处于相应的层型的右边缘或左边缘。这在如下情况下是尤其合理的:观察至少一个处于操纵器中的成件货物的位置,所述位置沿运输方向处于操纵器的夹取钳的后部区域中,而沿运输方向观察在夹取钳之间的前部区域保持为占用。
[0029] 因为操纵器直接在捕获至少一个成件货物之后为了在没有延时的情况下避免与不变地继续运输的随后的成件货物的碰撞必须开始其定位运动,所述定位运动能够包括向左或向右转动,所述操纵器在90°向左转动并且同时在层型的左边缘上定位的情况下必须经过相对宽的路径。所述经过的路径在向左的270°转动和成件货物同时在层型的左边缘处定位的情况下减少。反之,替选的90°向右转动和同时成件货物在层型的左边缘上的定位不提供有意义的运动变型,因为如果操纵器不以快速的间隔运动沿运输方向加速,则在此面临操纵器与随后的成件货物中的在最前方运动的成件货物的碰撞,。以相应的方式,操纵器在90°向右转动和至少一个成件货物同时在层型的右边缘上定位的情况下必须经过相对宽的路径。所述经过的路径在向右的270°转动和成件货物同时在层型的右边缘上定位的情况下以显著的方式降低。反之,替选的90°向左转动和成件货物同时在层型的右边缘上的定位不再提供合理的运动变型,因为如果操纵器不以快速的间隔运动沿运输方向加速,则在此面临操纵器与随后的成件货物中的在最前方运动的成件货物的碰撞。
[0030] 因此,根据本发明的方法在操纵器不对称地或不同步地装载有与操纵器最大能捕获的相比更少的成件货物的情况下能够替代在成件货物通过操纵器连同捕获的成件货物或捕获的至少一个成件货物的270°转动的定位的情况下的不可省去的一部分最大偏转,使得整体上(在多个运动周期中观察)得出调节运动和最大偏转的明显降低。因为操纵器的提到的270°旋转运动与操纵器的由于惯性力矩尤其促进磨损的快速的调节运动相比与明显更少的构件负荷相关联,所以根据本发明的用于定位成件货物的方法规定引起减少的机器磨损从而引起更长的使用寿命。
[0031] 因为旋转运动此外通常与操纵器的其余的调节、移动和定位运动相比能够更快地进行,所以根据本发明的方法可能甚至有助于降低周期时间,而在此不提高由于轻微加速的调节运动而造成的构件负荷。
[0032] 如果在该上下文中亦或在全部说明书的上下文中提到预分组、可码垛的层或可码垛的层布置,那么借此通常表示在水平面之内、必要时也在上下堆叠的两个或三个平面中的全部成件货物编排结构,所述成件货物编排结构能够朝向随后的操作和/或码垛和/或包装站的方向继续运输。通常,在根据本发明的方法中假设,首先存在成件货物的高的排列程度,因为所述成件货物作为依次运动的成件货物输送至一个操纵器或多个操纵器。在那里,首先尽可能地消除所述排列,因为将成件货物置于不同位置,然而由此,成件货物相互间的排列程度沿运输方向逐渐再次增大。在另一在此不再详细地阐述的运输进程中,排列程度能够通过如下方式再次明显更强地增大:层布置或预分组的间距通过其彼此接合和/或推到一起而取消,并且层布置可选地组合成尽可能自成一体的层,例如通过适合的环绕包装来组合。然而可选地,编排的成件货物也能够在相应的层布置中堆叠和/或码垛并且随后才用环绕包装包覆或配备有环绕包装。
[0033] 此外要注意的是,“可码垛的层或可码垛的层布置”的概念始终也包括子层或子层布置,并且反之亦然。
[0034] 根据本发明的一个优选的实施方式,在形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组时,将各至少一个由至少一个操纵器尤其不对称地捕获的成件货物或由操纵器不对称地捕获的成件货物组通过侧向的旋转分离,并且置于相对于随后的成件货物的相应的限定的相对目标位置和目标定向中,其中,所述至少一个成件货物在置于随后的、依次运动的成件货物的直线形的运动轨迹的右侧时借助于向右转动(右侧的转动方向或沿顺时针的转动、尤其在围绕竖直的转动轴线转动时) 运动,而所述至少一个成件货物和/或另一成件货物在置于随后的、依次运动的成件货物的直线形的运动轨迹的左侧时借助于向左转动(左侧的转动方向或沿逆时针的转动、尤其在围绕竖直的转动轴线转动时)运动。所述不同的转动方向在直接地彼此跟随的操纵步骤中亦或在远离地彼此跟随的操纵步骤中分别不同地进行。在置于左侧或右侧的同时相应向左的或向右的转动运动避免与随后的成件货物的碰撞,而操纵器在捕获相应定位的成件货物之后不相对于随后的成件货物加速。
[0035] 如果结合本文、尤其结合所谓的不对称的抓取提到竖直的对称平面,所述竖直的对称平面尤其涉及成件货物的定位或其相对于操纵器或其夹取和/或抓取机构的相对位置,那么所述竖直的对称平面根据定义垂直于或大致垂直于水平输送装置的水平输送平面取向。合理地,所述对称平面、亦即第一对称平面、第二对称平面以及必要时其他的对称平面也垂直于水平延伸的运输方向和/或大致垂直于随后的、依次运动的成件货物的纵向延伸方向取向。如果读者将所述运输方向想像成水平的矢量箭头,所述矢量箭头平行于水平输送装置的水平的安放平面以及平行于常规地同样水平地或部段水平伸展的运输装置延伸,那么所述矢量箭头同样基本上垂直地相交于竖直的对称平面。如提到的那样,如果操纵器不对称地或在一侧装载,所述至少两个对称平面(一个涉及成件货物,另一个涉及操纵器) 具有一定的间隔。如果对称平面重合或者大致重合,那么存在完全装载的和/或对称地或居中地装载的操纵器的特殊情况。
[0036] 在该处补充地提到的是,提到的竖直的第一对称平面涉及的成件货物尤其为相应的处于操纵器的分别相关的工作周期中或在其两个夹取钳之间的全部成件货物。所述全部成件货物因此必要时也能够通过全部处于操纵器中并且由操纵器捕获的成件货物的总体积和/或质量重心表征,只要这在个别情况下是适当的。以相应的方式,与操纵器相关联的竖直的第二对称平面意义为如下对称平面,当操纵器完全装载或对应于其最大的捕获容量装载时,所述对称平面延伸穿过全部成件货物的中点,这通常也暗示由成件货物的居中的、对称的和/或均匀的装载。如果在竖直的第二对称平面的定位的上下文中提到全部成件货物的中点,那么这能够根据成件货物的设计方案例如为全部在操纵器中捕获的成件货物的质量重心或也是所述全部成件货物的体积中点。
[0037] 此外补充地要明确的是,涉及操纵器的第二对称平面同样能够与其可相互进给的夹取钳有关,使得只要涉及成件货物或全部分别捕获的成件货物的第一对称平面与第二对称平面重合或与其间隔开,那么意指成件货物或相应的全部同时在夹取钳之间捕获的成件货物的居中的或不居中的布置。
[0038] 关于成件货物的对称的或不对称的布置或操纵器的同步的或不同步的装载成件货物的全部之前提到的变型方案,在该处此外要明确的是,涉及操纵器或其夹取和/或抓取元件的第二对称平面不必强制地延伸穿过操纵器的大致竖直的旋转轴线,因为操纵器不必强制地旋转对称地构成,而是也可能具有不对称的构型,只要这出于构造和/或动力学相关的原因是适宜的。
[0039] 在操纵器中不对称地抓取或捕获成件货物的特征例如也可以在于,全部捕获的成件货物沿运输方向的长度在如下情况下小于操纵器的可相互进给的夹取和/ 或抓取元件的总长度:所述操纵器在捕获成件货物时定向成,使得其抓取和/或夹取元件的纵向延伸方向大致平行于运输方向取向,并且操纵器的抓取和/或夹取元件的未占用的长度在成件货物的一个端侧上比在相对置的另一端侧上更大或更小。相反地,所述未占用的长度量在对称地装载操纵器时几乎一致。
[0040] 所述方法此外能够提出,为了形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组,在多个时间上彼此跟随的步骤中的至少一个步骤中,至少几乎同时捕获至少两个成件货物,然后与随后的成件货物通过侧向地旋转离开随后的成件货物的直线形的运动轨迹而空间分离,并且共同地置于其相对于随后的成件货物的相应的限定的目标位置和目标定向中。所提到的同时捕获多个成件货物在实践中表示两个或多个同时捕获的成件货物的共同的操纵步骤,所述成件货物在操纵步骤期间保持其初始的相邻布置,所述成件货物在依次运动的成件货物的初始布置中已经具有所述相邻布置。所述相邻布置通常也在预分组或层布置中保留,但是必要时也可以取消,例如通过所述成件货物中的一个或多个成件货物可以承受的单独的移动和/或转动过程来取消。
[0041] 此外,所述方法能够提出,为了在至少两个在时间上(直接地或间隔开地) 彼此跟随的步骤中形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组,将不同的或分别相同数量的成件货物夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获,并且与随后的成件货物通过侧向地旋转离开随后的成件货物的直线形的运动轨迹而分别空间分离,并且置于相对于随后的成件货物的相应的限定的相对目标位置和目标定向中,其中,例如至少一个捕获的成件货物在至少两个时间上彼此跟随的步骤中的第一步骤的范围中在置于随后的成件货物的直线形的运动轨迹的右侧时借助于向右转动而运动,并且其中,所述至少一个成件货物在至少两个在时间上彼此跟随的步骤中的第二步骤的范围中在置于随后的成件货物的直线形的运动轨迹的左侧时借助于向左转动而运动。
[0042] 根据本发明的一个实施方式,沿运输方向依次设置的成件货物以至少一排在没有间距的情况下或在间距最小化的情况下直接彼此跟随地沿运输方向作为所谓的自成一体的编队运动到操作设备的操纵器的捕获区域中。从所述自成一体的编队中,将所述至少一个运输的成件货物分别夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,与自成一体的编队空间分离,并且置于相对于编队的随后的成件货物的限定的相对目标位置和相对定向中。“自成一体的编队”的概念尤其表示依次运输的成件货物的尽可能无间隙的彼此跟随。自成一体的编队例如能够作为连续的编队运输,所述编队不中断并且包括任意数量的成件货物。
[0043] 根据一个替选的实施方式,在本发明的意义上的编队能够具有有限长度并且包括有限数量的成件货物,之后存在间隙和在这种间隙之后可能跟随另一个这样的编队,所述另一个编队随后运输。这种顺序能够重复,必要时也多次地、大量地或以不确定的数字重复,优选以规则的顺序、然而必要时也以周期性规则的样式或也以不规则的跟随方式重复。这种编队也称作为周期性的编队。这种周期性的编队的自成一体的排原则上分别能够包括任意数量的成件货物。从周期性的编队的所述自成一体的排中分别将至少一个运输的成件货物夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获,与周期性的编队的无间隙的排空间分离,并且置于相对于周期性的编队的随后的成件货物的限定的相对目标位置和/或目标定向中,其中,相应的排的至少一个处于最前方的成件货物借助于操纵器捕获,并且从排中抓取。
[0044] 根据另一实施方式,以至少一排运动的成件货物以相互间相同的或可变的间隙周期性或循环周期性进入的方式沿运输方向运动到操纵器的捕获区域中,并且在那里由操纵器的夹取和/或抓取机构捕获,并且在于分别随后的成件货物空间分离的情况下置于相应的限定的相对目标位置和目标定向中。这就是说,在其他的、也与之前提到的变型方案不同的、能够同样能够涉及根据本发明的用于处理依次运动的成件货物的方法和/或根据本发明的用于处理依次运动的成件货物的设备的一些实施变型方案的或者也涉及所述方法或所述设备的多个实施变型方案的选项中,以限定的排在其中在各个成件货物之间的分别限定的间隙的情况下运动的和/或输送至(尤其称作为操纵区域或捕获区域)的区域的、至少两个直接彼此跟随的成件货物分别以周期性的编队输送或运输。
[0045] “周期性的编队和/或周期性的进入”的概念因此表示以排输送的成件货物的尽可能规律的彼此跟随,其中,成件货物分别以彼此间限定的间隙成排地依次运输。在成件货物之间加载有限定的间隙的排在本发明的意义上能够分别具有限定的长度并且包括有限数量的成件货物,之后具有较大的间隙并且在这种较大的间隙之后可能跟随具有各个以限定的间隙彼此跟随的成件货物的另一个这种排,所述另一个排随后运输。这种顺序能够重复、必要时也多次地、大量地或以不确定的数量、优选以规则的顺序、然而也可能以周期性规则的模式或也以不规则的次序重复。在一排之内在彼此跟随的成件货物之间配设有限定的间隙的所谓的周期性的编队原则上能够分别包括任意数量的成件货物。从周期性的编队的所述自成一体的排中分别夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获至少一个运输的成件货物,与周期性的编队空间分离,并且置于相对于编队的随后的成件货物的限定的相对目标位置和/或目标定向,其中,通常相应的排的处于最前方的成件货物借助于操纵器捕获并且从排中抓出。
[0046] 根据另一实施方式,在所述方法中在至少两个在时间上彼此跟随的步骤中将各一个在自成一体的编队中或在周期性的排中在最前方运输的一个成件货物或在自成一体的编队中或在周期性的排中在最前方运输的多个成件货物捕获,并且根据上面的描述操纵,在所述方法中,将成件货物以至少一排以自成一体的编队或以相同的或可变的间隙彼此间隔开地以周期性或循环周期性进入的方式输送。
[0047] 根据所述方法的一个可选的实施方式能够提出,将至少一个分别由操纵器捕获的成件货物在其围绕操纵器的竖直轴线开始旋转之前不久或之时通过沿运输方向的间隔和通过至少暂时用平行于随后以编队的排运输的成件货物的直线形的运动轨迹的运动分量加速而空间分离,并且置于相对于随后的成件货物的分别限定的相对目标位置和目标定向的方向中。所述暂时的加速和间隔尤其在操纵器连同至少一个捕获的成件货物的与此相关的特别安全的、无碰撞的旋转方面是有利的。
[0048] 所述方法能够有利地通过如下方式实现:用于捕获和定位成件货物的操纵步骤经由特定的并且优选构成为三角运动学机器人的操纵器或形成三角运动学机器人的一部分的操纵器来实现。此外,在所述方法中能够有利的是,相应数量的成件货物在操纵步骤中或在至少两个在时间上彼此跟随的步骤中分别通过特定的操纵器的至少两个相对置的夹取和/或抓取机构夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获,并且在借助于至少两个相对置的夹取和/或抓取机构置于各自的限定的目标位置之后释放。所述夹取和/或抓取机构例如形成为可相对进给的抓取钳等,所述抓取钳允许在具有期望的调节精度的情况下以期望的速度将成件货物快速地捕获、移动、定位和释放。也能够有利地使用其他操纵器、例如构成为多轴机器人或这种多轴机器人的一部分的操纵器。
[0049] 已知的三角运动学机器人或所谓的三脚架具有高的精度并且此外能够为了操作相应的成件货物以高的速度运动和移动。为了能够将相应的成件货物接收并且在操作或定位之后再次释放,已知的三脚架具有可运动的和可控制的操纵器。因此,所述操纵器例如能够气动地、液压地或电地控制,使得对此与相应的操纵器耦联有线路连接。然而,所述线路连接适合于限制三脚架的运动自由度。此外,线路连接必须可靠地铺设,使得在三脚架运行时排除线路连接损坏的风险。同样出于所述原因,迄今使用的三角运动学机器人由于在操纵器和相关联的执行器之间的可能的耦联,而具有复杂的构造和部分受限的运动自由度。
[0050] 根据本发明的方法尤其在将这种三角运动学机器人用作为操纵器的情况下呈现其优点,虽然操纵器能够实现相对大范围的偏转,以便将成件货物在期望的部位上定位。然而三角运动学机器人通常具有优化的运动空间,所述运动空间描述为具有较小的偏转并且不具有极限的运动运动的区域。如果操纵器能够保持在所述优化的运动空间中,则可以在构件负荷较小从而构件和驱动器磨损也较小的情况下实现更快的调节运动。出于所述原因,根据本发明的方法在操纵器连同捕获的成件货物或连同捕获的至少一个成件货物转动270°时提供更大的概率:操纵器在其调节运动的较长的阶段中保持在优化的运动空间之内,并且能够避免极限的调节运动,因为总体上(在多个运动周期中观察)得出调节运动和最大偏转的明显降低。因为操纵器的提到的270°旋转运动与操纵器的由于惯性力矩而尤其促进磨损的快速的调节运动相比与明显更少的构件负荷相关联,根据本发明的用于成件货物的定位的方法规则引起降低的机器损耗从而引起更长的使用寿命。此外,因为可转动的夹取钳的旋转运动通常与操纵器或三角运动学机器人的其余的调节、移动和定位运动相比更快地进行,根据本发明的方法甚至可能有助于降低周期时间,而在此不通过轻微加速的调节运动提高构件负荷。
[0051] 在全部描述的方法变型方案中,均有利的是,将剩余的依次运动的成件货物的未捕获的成件货物在夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获、空间分离和/ 或将至少一个成件货物转移到限定的相对目标位置和目标定向期间无中断地和/ 或以不变的运输速度继续运输。这通常至少一直适用,直至将捕获的成件货物置于其目标位置和目标定向,使得随后跟随的成件货物又在此期间向回运动至随后的成件货物的操纵器捕获,并且置于各自的目标位置和目标定向中。所述过程一直重复,直至随后定位和定向的成件货物的不同的目标位置和目标定向形成限定的或期望的布置或分组。所述布置或分组尤其能够是一种层型,所述层型例如能够实现,将这种归拢的成件货物堆叠和/或码垛成层。
[0052] 此外,所述方法能够选择性地或附加地提出,将至少一个成件货物在达到其目标位置和目标定向时或在达到其目标位置和目标定向之后不久在没有中断和/ 或速度变化和/或方向变化的情况下继续运输。
[0053] 优选地,在用于达到目标位置和目标定向的相应的操纵步骤中,为至少一个捕获的成件货物相对于随后的成件货物的运输速度施加至少一个另外的速度和/ 或方向和/或转动运动分量。这尤其在设备的操纵器的捕获区域中进行。至少一个捕获的成件货物的速度和/或方向的变化尤其通过操纵器施加给所述成件货物。这在转动至少一个捕获的成件货物之外实施。例如,在上文中描述的抓具头处于转动活节上,并且能够通过旋转尤其为270°的限定的角度,改变在夹取钳之间捕获的成件货物的定向。
[0054] 至少一个操纵器的转动运动在用于分别将自成一体的编队的成件货物或以排运动的成件货物置于分别设置的目标位置和目标定向中的至少两个彼此跟随的步骤中以分别同向的转动方向进行,尤其地或可选地在操纵器继续转动经过270°的转动角度的条件下进行,之后将一个成件货物或多个成件货物的捕获的组放置在预设的目标位置上。尤其地,用于处理依次运动的成件货物的设备或操作设备的至少一个操纵器(这例如是在上文中提到的并联运动机器人)能够为了转移到限定的相对位置和相对定向中而对至少一个运输的成件货物施加围绕至少近似 270°的角度的转动运动。此外,至少一个操纵器为转动运动提供优选大致竖直的轴线,并且构成用于相对于轴线错开地夹取地和/或力配合地和/或形状配合地接收至少一个成件货物。此外能够提出,至少一个操纵器能至少暂时地与转动运动连同轴线和相应地夹取地和/或形状配合地接收至少一个成件货物重叠地朝向相应的目标位置运动。
[0055] 尤其有意义的是,将操纵器或其至少两个夹取和/或抓取机构在围绕竖直轴线以大约270°旋转之后在达到相应的目标位置和目标定向之后以及在释放在那里定位的至少一个成件货物之后,在没有向回转动的情况下和在至少两个夹取和/或抓取机构没有继续旋转大约90°的情况下,将至少一个另外的要定位的和/或要新定向的成件货物从排或自成一体的编队捕获,并且随后将所述至少一个捕获的成件货物在围绕操纵器或夹取和/或抓取机构的竖直轴重新旋转大致270°的情况下置于捕获区域之内的另一目标位置和/或目标定向中。尤其地,其中操纵器能够在彼此跟随的操纵步骤之间始终再次以大约90°的角度围绕大致水平的转动轴线继续转动的所述可选的方法变型方案在不需要费时的和/或费空间的向回转动的情况下,允许节约材料和节约时间的操纵进程,其中,操纵器和/或其夹取和/或抓取机构的运动结果还能关于在捕获区域之内可提供的空间和尤其关于避免与成件货物的全部干扰性的碰撞优化。操纵器或其夹取和/或抓取机构的每次节约的向回转动能够实现夹取钳或操纵器更窄地经过成件货物,而由此不出现碰撞风险,因为尤其在具有用于例如三个或四个依次设置的成件货物的更大的接收容量的操纵器中,出现用于相对卸空的夹取和/或抓取机构的可能的旋转运动的相对大的空间需要,这在夹具头向回转动时在每次事先的定位之后引起与处于捕获区域中的成件货物的明显提高的碰撞危险。为了排除所述碰撞危险,必须使操纵器在向回运动时为了在后运输的排或编队的前部位置上接收新的成件货物进行更大的绕路运动,所述绕路运动引起用于向回运动和转动的不期望的延迟。
[0056] 在这里描述的转动运动分别优选绕大致竖直的轴线进行,所述轴线处于各个所述至少一个捕获的成件货物和各个限定的目标位置之间。尤其地,从自成一体的编队或间隔开的成件货物的排中捕获至少一个在最前方运输的成件货物并且将所述成件货物绕轴线转动至少近似270°的角度,所述轴线处于各个所述至少一个捕获的成件货物和各个限定的目标位置之间。
[0057] 此外可选地能够提出,转动运动的轴线在转动运动进行时至少暂时地和/或局部地朝向相应的限定的目标位置运动。选择性地,轴线在转动运动期间能够至少暂时地朝向相应的限定的目标位置以如下速度运动,所述速度大于自成一体的编队的运输速度或大于依次设置的、彼此间隔开的成件货物的排的运输速度。此外,必要时能够有意义的是,轴线在转动运动进行时至少暂时地在特定的位置中停留。
[0058] 所述方法的另一实施变型方案提出,轴线在转动运动进行时至少暂时地朝向相应的限定的目标位置的方向以如下速度运动,所述速度大于自成一体的编队的运输速度或依次设置的、彼此间隔开的成件货物的排的运输速度,其中时间上随后地,轴线在转动运动进行时至少暂时在特定的位置中停留。
[0059] 所描述的方法步骤或之前描述的方法步骤亦或之前描述的方法步骤中的单个的方法步骤尤其借助于根据本发明的设备、尤其借助于操作设备来实现,所述操作设备用于处理以至少一排依次运动的成件货物,所述设备包括至少一个第一运输装置和至少一个操纵器。所述至少一个第一运输装置用于将以一排间隔开的或直接彼此跟随的、尤其几乎没有间距地作为自成一体的编队设置或运动的成件货物运输到至少一个操纵器的捕获区域。
[0060] 所述至少一个操纵器是典型地/优选地构成为用于在其捕获区域之内夹取地和/或形状配合地和/或力配合地捕获和/或接收编队的至少一个成件货物,以及用于将编队的至少一个成件货物分离并且转移到在其捕获区域之内的目标位置中。操纵器例如能够构成为并联运动机器人或其一部分,尤其构成为三脚架、并联运动机器人或龙门机器人、多轴机器人等,如已经在上文中描述的那样。
[0061] 根据一个实施方式,所述至少一个操纵器能够配设有至少两个相对置地、尤其成对相对置地设置的夹取和/或抓取元件,所述夹取和/或抓取元件为了将相应的至少一个成件货物或多个捕获的多个成件货物夹取地和/或力配合地和/或形状配合地捕获以及分离和转移到目标位置和/目标定向中而彼此共同作用、尤其分别成对地彼此共同作用。操纵器的夹取和抓取元件的所述定义例如也包括双夹具或多重夹具等,所述多重夹具能够具有多个夹取对,然而其夹取对尤其成对地共同作用,以便例如能够接收、捕获和/或抓取多个平行的、尤其彼此间隔开的排中的成件货物。因此,确保至少两个相对置地设置的夹取和/或抓取元件的数量限定一定的最小值。因此不排除,必要时以限定的方式构造多个夹取和/或抓取元件;此外不排除,存在多于两个元件。因此根据一个实施方式,操纵器具有至少一个抓具头,所述抓具头具有刚性的、可运动的和/或可相互进给的夹取钳,在所述夹取钳之间,至少一个成件货物能够被夹取从而相应地朝向目标位置运动。
[0062] 在此提出,至少一个由至少一个操纵器的夹取和/或抓取机构捕获的成件货物限定的竖直的和大致垂直于成件货物的运输方向和/或自成一体的编队的纵向延伸方向取向的第一对称平面与堆置大致平行地定向的竖直的第二对称平面间隔开,所述第二对称平面通过操纵器或通过其夹取和/或抓取机构限定。操纵器此外构成为,使得所述操纵器为了转移到限定的相对目标位置和目标定向对至少一个运输的成件货物施加至少近似270°的角度、尤其刚好270°的角度的转动运动,其中,所述至少一个操纵器为转动运动提供优选大致竖直的轴线,并且构成用于相对于轴向错开地夹取地和/或力配合地和/或形状配合地接收至少一个成件货物。
[0063] 设备能够对描述的特征替选地或附加地包括之前描述的方法的一个或多个特征和/或特性。同样地,所述方法能够替选地或附加地具有描述的设备的一个或多个特征和/或特性。
[0064] 根据本发明的另一实施方式提出,成件货物借助于设备的或操作设备的至少一个优选无中断地和/或以连续的速度驱动的水平输送装置到达设备的操纵器的捕获区域中和/或操纵器的捕获区域之内的目标位置和目标定向中。优选地,水平输送装置与至少一个操纵器的捕获区域相关联和/或至少尽可能地与操纵器的捕获区域相配合。根据本发明的一个实施方式,水平输送装置产生沿编队的运输方向的连续的进给。
[0065] 所述水平输送装置通常至少在捕获区域之前的短的路径路段之上、在捕获区域之上和/或在操纵器的捕获区域之后的短的路径路段之上延伸,在所述水平输送装置的上游通常设置有至少一个运输设备。优选地,水平输送装置在此直接连接于运输装置。尤其地,以至少一排或作为编队到达的成件货物借助于至少一个优选无中断地和/或以连续的运输速度驱动的运输装置输送至操纵器的捕获区域和/ 或水平输送装置,和/或转移到其上。选择性地能够使用两个或多个这种尤其能够平行地设置的运输装置。
[0066] 此外提出,水平输送装置和所述至少一个运输装置分别以恒定的速度运动,其中水平输送装置的速度能够近似地或精确地与至少一个运输装置的运输速度进而与以排依次设置或处于自成一体的编队中的成件货物的运输速度一致。水平输送装置例如能够类似于运输装置为连续输送器、输送垫等,在其上侧上运输成件货物。如在下文中才从附图中清楚的是,水平输送装置能够选择性地也为所谓的运输台、滑动台或分组台等,所述运输台、滑动台或分组台能够确保位于其上的成件货物和/或在其上借助于操纵器移动到相应的目标位置中和/或转动到相应的目标位置中的成件货物的尽可能或几乎恒定的运动。替选地能够提出,水平输送装置例如由多个依次设置的输送带构成,所述输送带全部以相同的速度运动。
[0067] 运输装置和水平输送装置也不必强制性地通过两个彼此独立驱动的输送器形成。替代于此,选择性地也能够提出,在此仅涉及唯一的输送器的彼此空间分离的并且沿输送方向彼此连接的区域。第一运输区域在该情况下尤其用于引导至少尽可能无间距地以至少一排作为编队设置的成件货物。第二操纵区域或水平输送区域尤其用于通过操纵器操纵编队的至少一个成件货物或编队的相邻的成件货物的组。在该上下文中重要的是,编队的虽然处于操纵器的捕获区域中、但是(还) 未由其捕获和处理的成件货物近似恒定地并且优选以相同的速度继续运动。
[0068] 在本说明书的范围中,水平输送装置通常在与用于成件货物的相应的目标位置的交互作用和/或空间的或功能的关联关系方面限定。出于所述原因,在避免不清楚的情况下,在说明书中通常精确地限定目标位置并且描述其与水平输送装置的关联关系。以所述方式,就某些点阐明,目标位置和/或定向通常借助于操纵器的调节运动实现。这能够直接进行。然而,最终的目标位置也能够间接地通过如下方式达到:例如由操纵器捕获的成件货物用作为用于已经预定位的成件货物的推动器。在此,操纵器也用作为定位工具,然而在插入捕获的并且随后同样要定位的成件货物的条件下如此。
[0069] 根据本发明的设备可选地能够包括控制装置,所述控制装置与所述至少一个操纵器连接,并且经由所述控制装置能够操控至少一个操纵器,以用于根据上述方法操纵至少一个成件货物,其中,控制装置具有或已经存储关于要由多个成件货物形成的用于可码垛的层的预分组的信息。在此,也有利的是,成件货物的相应的目标位置和目标定向形成信息的一部分,并且至少一个成件货配设有在相应的分组中的特定的位置和/或相对取向。

附图说明

[0070] 下面,应根据所附的附图详细阐述本发明的实施例和其优点。附图中的各个元件相互间的大小关系不始终对应于真正的大小关系,因为简化了一些形状并且为了更好的说明而相对于其他元件放大地示出另一些形状。
[0071] 图1的(A)至图1的(C)示出通过操作设备的操纵器捕获不同数量的成件货物。
[0072] 图2至图11示意地示出用于通过相应的操作设备处理以至少一排依次运动的成件货物的根据本发明的方法的时间进程。
[0073] 图12示出用于执行根据本发明的方法的一个变型方案或多个变型方案的操作设备和/或操纵设备的一个实施方式的示意立体图。
[0074] 图13示出图12中的设备的下部部分的示意细节图。
[0075] 图14示出贯穿根据图12和图13的实施例中的设备的示意横截面图。
[0076] 为本发明的相同的或起相同作用的元件分别使用相同的附图标记。此外,为了清楚起见,仅在各个附图中使用描述相应的附图所必需的附图标记。以图像的方式示出的实施方式仅是根据本发明的设备和根据本发明的方法能够如何实施的实例,并且不对发明或发明构思进行任何排他性的限制。

具体实施方式

[0077] 图1的(A)至图1的(C)示出通过结合图2至图14进一步描述的操作设备10的操纵器5捕获不同数量的成件货物2*。操纵器5优选地具有用于多个成件货物2、2*的特定的接收容量。然而提出,所述操纵器在每个方法步骤中分别与要形成的可码垛的层或可码垛的层的预分组协调地分别捕获特定数量的成件货物2。这尤其经由控制装置(未示出)控制和/或调控。捕获的成件货物的数量在此在一个和根据操纵器5的接收容量的最大数量之间改变。例如,根据图1示意地示出的操纵器5为了夹取地和/或形状配合地接收成件货物2、2*,具有两个相对置的夹取和/或抓取机构、尤其两个夹取钳22或抓具叶片等。夹取钳22的长度 L选择成,使得能够抓取形成用于层的周期件的最大数量的成件货物2*。在图1 中示出的操纵器5尤其能够捕获一个成件货物2*(参见图1的(A))、两个成件货物2*(参见图1的(B))或三个成件货物2*(参见图1的(C))。
[0078] 在此描述的方法此外用于在操纵器5与以编队F进入的成件货物2之间和/ 或在由操纵器5捕获的成件货物2*与以编队F进入的成件货物2之间避免碰撞。此外,实现直至目标位置和/或定向P的由操纵器5和由操纵器5捕获的成件货物 2*经过的路径路段的最小化。以所述方式能够避免操纵器5的极端的偏转,在其他情况下的偏转在将成件货物定位到示出的位置上时是需要的。如果操纵器5例如是根据图12至图14的并联运动机器人或三脚架,那么通过避免极限偏转,尤其保护其传动杆从而延长其使用寿命或缩短其由于维护工作的失效时间。
[0079] 操纵器5尤其能够对称地或不对称地装载。当操纵器5根据其接收容量捕获最大数量的成件货物2、2*时(参见图1( C) ),尤其提出对称的装载。反之,如果操纵器5捕获少量成件货物2*,那么提及不对称的装载。在此提出,通过至少一个由至少一个操纵器5的至少两个夹取钳22捕获的成件货物2*限定的竖直的第一对称平面S2*与竖直的第二对称平面S5间隔开,所述第二对称平面通过操纵器 5或其夹取钳22限定。借此尤其能够限定,至少一个由操纵器5捕获的成件货物 2*在那里不居中地或不相对于操纵器5或其夹取钳22的竖直的中轴线和/或转动轴线对称地捕获和定位,同时将所述成件货物移动和/或置于目标位置P的方向,必要时同时旋转。这同样适用于两个或更多个捕获的成件货物2*,所述成件货物同样能够在操纵器5中不居中地或不对称地夹取。
[0080] 示意图1的(A)和图1的(B)示出操纵器5的不对称的装载,所述操纵器能够在夹取钳22之间捕获最多三个成件货物2*。如果操纵器5仅装载有一个或两个成件货物,那么成件货物2*的布置相对于夹取钳22不居中地进行,亦即操纵器5的竖直的第一对称平面S2*和竖直的第二对称平面S5间隔开。反之,如果操纵器5完全装载有三个成件货物2*,那么操纵器5的竖直的第一对称平面S2* 和竖直的第二对称平面S5重合。
[0081] 如果在本文中提到竖直的对称平面,所述竖直的对称平面尤其首先涉及成件货物2、2*的定位或其相对于操纵器5或其夹取和/或抓取机构的相对位置,那么所述竖直的对称平面根据定义垂直于或大致垂直于水平输送装置6的水平输送平面取向(参见图2至图11)。
合理地,所述对称平面、即第一对称平面、第二对称平面和可能其他的对称平面也垂直于水平延伸的运输方向TR和/或大致垂直于随后的编队F的纵向延伸方向从而也分别彼此平行地或至少大致平行地取向。如果读者将所述运输方向TR想像成水平的矢量箭头,所述矢量箭头平行于水平输送装置6的水平的安放平面以及平行于通常同样水平地或局部水平延伸的运输装置延伸,那么所述矢量箭头同样基本上垂直地相交于竖直的对称平面。因此,本发明的意义上的竖直的对称平面大致横向于成件货物2、2*的运动或运输方向。
[0082] 如提到的那样,如果操纵器5不对称地或单侧地装载,那么所述至少两个对称平面(一个涉及成件货物2或2*,另一个涉及操纵器5)具有一定的间隔。如果对称平面重合或几乎重合,那么存在操纵器5完全装载和/或对称地或居中地装载的特殊情况,这例如在图1的(C)中示出。
[0083] 纯预防性地补充地提出,竖直的第一对称平面S2*所涉及的成件货物2或2* 为相应的在分别相关的工作周期中处于操纵器5的或在其两个夹取钳22之间的全部成件货物2和/或2*。所述全部成件货物2和/或2*因此必要时也能够通过全部在操纵器5中捕获的成件货物2和/或2*的总体积和/或质量重心表征,只要这在个别情况中是适当的。
[0084] 以相应的方式,操纵器5的竖直的第二对称平面S5为如下对称平面S5,当操纵器5完全地装载或根据其最大捕获容量装载时,所述对称平面延伸穿过全部成件货物2和/或2*的中点,这通常也表示居中的、对称的和/或均匀的装载。如果结合竖直的第二对称平面S5的定位提到全部成件货物2和/或2*的中点,那么这根据成件货物的设计方案例如是全部在操纵器5中捕获的成件货物2和/或2* 的质量重心或所述整体的体积中点。
[0085] 图2至图11示意地示出通过相应的操作设备10处理以至少一排1依次运动的成件货物2的根据本发明的方法的时间进程。
[0086] 因此,图2尤其示出成件货物2作为排1或以基本上无间隙的编队F经由操作设备10的运输装置3进入。成件货物2在示出的实施例中分别为由六个饮料容器构成的合装件,所述饮料容器例如借助收缩包装件保持在一起。
[0087] 成件货物2沿运输方向TR以优选恒定的运输速度v3朝向操作设备10的可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5的捕获区域4运动,并且尤其无间隙地从运输装置3转移到水平输送装置6上,并且在所述水平输送装置上以恒定的速度v6继续引导,所述速度尤其等于运输装置3的运输速度v3。
[0088] 结合当前对图2至图11的描述,捕获区域4仅通过箭头表明,这应示出,所述捕获区域配属于在水平输送装置2的区域中的操纵器5的运动空间和/或大致与所述区域或与所述运动空间一致。
[0089] 运输装置3例如是输送带或其他适合的输送装置,在所述运输装置上优选单排地运输成件货物2,其中在各个直接彼此跟随的成件货物2之间不存在或仅存在轻微的、可能工艺相关的间隙。成件货物2因此以所谓的自成一体的编队F进入到可运动的、可移动的和/或可旋转的操纵器5的捕获区域4中。
[0090] 此外可能的是,成件货物2多排地、尤其以多个平行排朝向操纵器5的捕获区域4运输。平行排在此能够彼此间隔开地或尽可能彼此间不具有间距地在所述运输装置3上运输。
[0091] 此外在图2中示出在水平输送装置6上以编队F到达的成件货物2的运动轨迹TB,所述运动轨迹与成件货物2在运输装置3上的运动方向对准。
[0092] 水平输送装置6和在水平输送装置6之上设置的操纵器5共同地也称作为操作设备10的分组模块20。操纵器5构成用于在捕获区域4之内夹取地和/或力配合地和/或形状配合地接收成件货物2、2*。例如,操纵器5在多个在时间上彼此跟随的步骤中抓取至少一个、优选至少两个或三个依次设置的、以自成一体的编队F进入的成件货物2、2*,将其与成件货物
2的单排的编队F分离,并且将分离的成件货物2*或两个或三个无间隙地以排设置的成件货物2*的分离的组转移到目标位置和/或目标定向P中。
[0093] 在图2至图11中示出的方法步骤中尤其提出,成件货物2、2*通过操纵器捕获,并且转移到目标位置P中。这在图2中示意地表示。由操纵器5捕获的成件货物2随后为了与以编队F设置的成件货物2区分用附图标记2*表示。在此提出,成件货物2*在其目标位置P中侧向地相对于成件货物2的进入的编队F错开并且与其间隔开地设置。此外,在描述的实施例中提出,成件货物2*在目标位置P中相对于其在编队F中的初始的定向转动90°地设置。
[0094] 在图2至图11中示出的方法步骤中,所述方法步骤示意地示出用于通过相应的操作设备10处理以至少一排1依次运动的成件货物2的根据本发明的方法的时间进程,通过操纵器5抓取成件货物2*并且在目标位置P中定位。根据期望的成层,这在不同的方法步骤中能够相应地改变。
[0095] 图2至图11示出在操作设备10的捕获区域4中、尤其在分组模块20的水平输送装置6上沿运输方向TR无间距地继续引导地运输排1或编队F。尤其地,排1的成件货物2在操纵器
5的捕获区域4中在没有中断的情况下并且以不变的速度v6继续运输。
[0096] 图2至图11描述捕获的成件货物2*通过转动远离作为编队F进入的合装件流而移动。在避免碰撞的意义下决定通过操纵器5捕获的成件货物2的转动在至少一个成件货物2*定位时是作为向左转动还是作为向右转动进行。尤其地,在目标位置中,在进入的成件货物2的运输轨迹TB的右边的目标位置中,进行操纵器5的向右转动或沿顺时针的转动。相反地,在图2和图11中示出的目标位置在进入的成件货物2的运输轨迹TB的左边时,进行操纵器5的向左转动或逆时针的转动。
[0097] 此外,所述转动在操纵器5必须经过的路段的附加的路段缩短的情况下与操纵器5继续转动180°组合,使得由操纵器5捕获的成件货物2*总计以270°相对于编队F转动。
[0098] 由于从输送至捕获区域4的成件货物排1的自成一体的和/或可能周期性的编队F中不同步地抓取成件货物2、2*,能够在操纵器5的直接跟随从编队F中抓取和捕获成件货物2的运动进程方面限定特定的合理的限制。如果操纵器5的抓具头以描述的不对称的方式或以所谓不同步的装配而装载有成件货物2、2*,借此表示相应的第一或第二对称平面的间隔(所述对称平面均是竖直的对称平面,所述竖直的对称平面大致垂直于运输方向TR或成件货物编队的纵向延伸方向取向),那么在向左移动或向右移动时(必要时可以为所述移动叠加旋转),不能合理地执行每个旋转方向变型方案,因为这可能引起由操纵器5总计执行的不必要的长的移动路径。通过根据避免碰撞的边界条件的90°转动和沿相同的转动方向根据缩短路径的边界条件的继续的180°转动的组合,操纵器5在捕获区域4之内的偏转能够最小化。通过操纵器5的附加的180°的转动,所述操纵器需要沿运输方向TR经过更小的路段,以便将捕获的成件货物2*置于期望的目标位置P中。这是有利的,因为操纵器随后不必为了从进入的编队F中抓取另外的成件货物2 而再次沿相反方向经过所述路段。
[0099] 如图2至图11说明的,由操纵器5在将捕获的成件货物2*定位和将其置于目标位置P中所经过的路径至少略微短于单纯转动90°的情况。在此,虽然可能节约转过总计180°的旋转运动,然而处于操纵器5的后部区域中的成件货物2* 与如下情况相比更远离其目标位置P:根据图6至图11的操纵器5在90°转动之后继续转动180°。因此,通过所述继续转动180°,能够节约操纵器的在其他情况下不可放弃的一部分偏转的(参见图12至图14),这尤其在使用并联运动机器人时能够有助于,所述并联运动机器人保持在最优的运动范围中,其中,不需要极限的传动杆偏转。省去极限的传动杆偏转不仅能够提高定位速度,而且也在用于并联运动机器人的调节臂的驱动时引起降低的磨损。
[0100] 在示出的定位阶段中可选地能够提出,操纵器5将捕获的成件货物2*例如提升、输送至目标位置P并且再次安放在捕获区域4之内的水平输送装置6上。替选地能够提出,操纵器5将捕获的成件货物2*在水平输送装置6上移动,这通过如下方式实现:所述操纵器尤其将速度分量和/或方向分量施加到捕获的成件货物2*上。
[0101] 优选地,捕获的成件货物2*在此在唯一的、尤其无中断的操纵步骤中转移、移动到目标位置和/或定向P中,并且在此相应地转动。尤其地,将捕获的成件货物2*置于目标位置和/或定向P中,使得在多个在时间上彼此跟随的方法步骤中操纵的并且置于相应的目标位置中的成件货物2*形成可码垛的层或用于可码垛的层的预分组。
[0102] 在此处描述的操纵步骤中尤其提出,操纵器5至少在捕获成件货物2*时和在目标位置和目标定向P中释放所述成件货物时以如下速度运动,所述速度近似地或精确地等于运输速度v3,成件货物2的自成一体的编队F以所述运输速度运输或者所述速度等于速度v6,水平输送装置6以所述速度运动。
[0103] 在成件货物2已经到达其目标位置P并且操纵器5已经将其松开之后,成件货物2*沿运输方向TR并且以速度v6在水平输送装置6上继续运动。相应的目标位置P尤其是相对于随后的、未由操纵器5改变其位置的成件货物2的相对位置。因为在此处描述的实施方式中,水平输送装置6的速度v6等于运输装置3的运输速度v3,并且因为运输装置3和水平输送装置6的运输方向TR同样一致,所以通过操纵器5改变其位置和/或定向的成件货物2*在达到其目标位置P时和/或之后不久在没有中断和/或速度变化和/或方向变化的情况下继续运输。
[0104] 在示出的实施例中,在示出的方法步骤中将编队F的成件货物2通过操纵器 5捕获,并且转移到目标位置P中,其中,捕获的成件货物2*总计转动270°。对于本领域技术人员来说,尤其结合图1的公开内容清楚的是,根据操纵器5的构造和操纵器5在进入的自成一体的编队F上的布置,在不同的方法步骤中也可以分别捕获不同量的成件货物2、2*。
[0105] 水平输送装置6和至少一个在水平输送装置6之上设置的操纵器5的组合形成所谓的分组模块20。成件货物2、例如由饮料容器构成的合装件在至少一个运输装置3上优选以恒定的速度v3输送给分组模块20。成件货物尤其无间隙地从至少一个运输装置3转移到分组模块20中,并且通过水平输送装置6恒定地继续运动。设置在分组模块20中在水平输送装置6之上的操纵器5交替地抓取预定数量的成件货物2、2*,并且将其在相应的目标位置上定位。在将由操纵器5捕获的成件货物2*定位期间,将至少一个运输装置3和水平输送装置6继续恒定地运行。尤其地,将编队F的成件货物2以及已经设置在目标位置P中的成件货物2* 无中断地和/或以不变的运输速度v3、v6在运输装置3或水平输送装置6上继续运输。
[0106] 速度v3、v6在此选择成,使得操纵器5在未其提供的工作区域之内具有足够的时间,以便移动成件货物2。优选地,操纵器5由三角运动学机器人构成,以便实现至少两个在时间上彼此跟随的步骤的高动力学的移动运动,并且能够实现可能的快速的周期时间。
[0107] 在此描述的操作设备10和相应的方法的优点尤其在于,通过操纵器5施加的将捕获的成件货物2*根据其目标定向在目标位置P上定向的转动方向分别根据相对于运输装置3的目标位置P来选择。如果将捕获的成件货物2*置于运输装置 3的右边,那么操纵器5连同捕获的成件货物2*一起执行向右转动。反之,如果应将捕获的成件货物2*置于运输装置3的左边,那么操纵器5连同捕获的成件货物2*执行向左转动。由此,尤其有利地,能够避免与已经在目标位置P中设置的成件货物2*的碰撞和/或与编队F的随后的成件货物2的碰撞。此外,必要时可以实现操纵器5与捕获的成件货物2*必须经过的路段的缩短。
[0108] 路段缩短尤其能够通过如下方式实现:操纵器5将捕获的成件货物2*继续转动180°,使得所述成件货物在操纵步骤结束之后相对于其在编队F中的初始的定向以270°转动地设置在水平输送装置6上。
[0109] 在操纵器5开始转动之前,所述操纵器例如能够连同捕获的一个/多个成件货物2*一起至少暂时相对于编队F的成件货物2加速(未示出),以便将由操纵器 5捕获的成件货物2*至少轻微地与编队F的随后的成件货物2分离。捕获的成件货物2*相对于编队F的所述加速能够是有利的,然而对于避免捕获的成件货物2* 和编队F之间的碰撞来说通常不是强制性必需的。
[0110] 在此处描述的方法中,将成件货物2*的组根据分别要形成的布置在分组/定位过程期间编排或形成。尤其地,成组和定位可以在唯一的方法步骤的范围中并且借助于唯一的相应的设备(尤其作为设备的一部分的可运动的、可移动的和/ 或可旋转的操纵器5)进行。这呈现与现有技术的显著区别,在现有技术中,例如通过设置适合的以分别不同的速度驱动的输送机构才进行分组,所述形成的组随后在另外的方法步骤中根据要形成的层定位和/或转动。
[0111] 如果在该情况下或通常在本发明的上下文中一般化地提到操纵器5,那么操纵器5的设为用于将至少一个成件货物2、2*、2a转移到目标位置P、Pa和/或目标定向的部件例如具体地涉及工具头、抓具头等,所述工具头、抓具头例如在可运动地支承的悬臂上保持和支承,所述悬臂又通常能够在框架或框等上以固定至框架的方式支承。这种(也称作为并联运动布置方式的)——操纵器悬挂方式或操纵器布置方式能够实现抓具头(也称为操纵器5的抓具头)的期望的可运动性,所述抓具头能够以期望的方式将成件货物2、2*、2a捕获、移动、定位、安置、转动等,以便能够达到用于成件货物2、2*、2a的相应的目标位置P、Pa和/或目标定向。然而同样能够考虑的还有其他适合的操纵器构型,例如具有龙门机器人引导装置的操纵器构型等。所述其他的操纵器构型能够选择性地针对单个、多个或全部结合当前的附图描述和/或整个发明描述提到的实施变型方案。
[0112] 图12至图14示出(按照先前的附图之一的)操作设备10和/或操纵设备的操纵器5、50的一个实施方式的不同视图,所述操作设备或操纵设备用于执行根据本发明的方法的多个变型方案或一个变型方案,尤其图12示出示意立体图;图 13示出图12中的设备的下部部分的示意细节图,并且图14示出贯穿根据图12 和图13的实施例中的设备的示意横截面图。
[0113] 首先在该处要注意的是,用于执行根据本发明的方法的至少一些变方案的设备的在图12至图14中阐述的实施变型方案涉及具有三个同类的枢转臂的德尔塔机器人、所谓的三脚架或三角运动学机器人,这能够形成用于操作、转动、移动或接收物品、成件货物或合装件的操作设备或操纵器的一部分,或者能够包含所述操作装置或所述操纵器。关于德尔塔机器人或三脚架、其构造、其功能和其运动空间的可能的设计方案,尤其参照DE 10 2013 106 004A1的公开内容,借此详尽地参照其全部内容。因此在该处能够省去详细地描述运动模式、对三个枢转臂的驱动等。原则上,根据图12至图14的设备41也能够具有四个同类的调整臂。
[0114] 下面,普遍地用附图标记42表示形成设备41或包含所述设备41的机器人,所述机器人同时包含、包括操作设备或操纵器或者能够形成其一部分。要注意的是,用附图标记42表示的机器人也能够称作为德尔塔机器人42、三角运动学机器人42、并联运动机器人42或还有三脚架42(对此参见图12)。
[0115] 图12示出用于执行根据本发明的方法的设备41或三角运动学机器人42的一个实施方式的示意立体图。设备41或三角运动学机器人42例如构成为用于抓取、转动和移置组合成合装件的饮料容器,所述饮料容器在图12中未一起示出。然而,设备41或三角运动学机器人42同样也能够用于抓取、转动和移置任意的物品或成件货物。
[0116] 如在图12中可见的,设备41或三角运动学机器人42具有上部的悬挂部43。在上部的悬挂部43上经由分别相关联的驱动器48可转动地固定有三个调整臂45。调整臂45的转动运动在此进行为,使得其转动轴线彼此平行地延伸。此外,三个调整臂45由至少两个可相对于彼此枢转的臂部段47和49构成,其中下部的臂部段47或下部臂47分别由两个可相对于彼此取向的传动杆形成。相应的上部的臂部段49或上部臂49与其分别相关联的驱动器48连接或者凸缘安装在各自的所配属的驱动器48上。此外,三个调整臂45能够彼此独立地运动。全部驱动器48 对此与控制单元连接,所述控制单元预设调整臂45的运动并且控制驱动器48。
[0117] 在三个调整臂45的下部端部上,操纵器50与三个调整臂45连接,使得操纵器50经由三个调整臂45的运动能够移动以操作物品。在图12中未示出的控制单元因此根据设为用于操纵器50的用于抓取和操作物品的位置来预设调整臂45 的运动。全部三个调整臂45经由承载环57与操纵器50的基座60机械耦联。在操纵器50的承载环57和基座60之间的机械连接或耦联是这样的,使得所述机械连接或耦联允许操纵器50相对于承载环57的相对转动。承载坏57也能够称作为设备41的工具中心点。
[0118] 操纵器50大致在中部抗扭地凸缘安装到线性引导装置56上,其中线性引导装置56构成为第一轴54,从而操纵器50经由第一轴54能够转动。
[0119] 此外,设有构成为第二轴58的操控装置52,借助于所述操控装置能够控制夹取钳62和64以关闭和打开。第一轴54以及构成为第二轴58的操控装置52 的转动轴线是相同的。
第一轴54和第二轴58彼此同轴地取向或设置。因为经由构成为第二轴58的操控装置52能够控制操纵器50或操纵器50的彼此相对置的夹取钳62和64,所以不需要气动的、液压的或电的线路连接,所述线路连接为了控制操纵器50或夹取钳62和64与操纵器50连接。
[0120] 有利地,在此存在如下可能性,将操纵器50连同其夹取钳62和64经由第一轴54以大于360°转动,因为没有线路连接会妨碍完整的一圈。由此,能够相对于从现有技术中已知的设备明显改进在操作物品时的处理能力,因为操纵器50 不必向回转动,以便将其运送到初始取向中。
[0121] 如上面提到的那样,在图12中示出的实施方式中,两个夹取钳60和64通过构成为第二轴58的操控装置52的旋转相对于彼此调整或彼此相向运动和彼此远离运动。夹取钳62和64在经由构成为第二轴58的操控装置52控制时的相应的运动当前借助于箭头图示说明。两个夹取钳62和64在操纵器50的基座60上悬挂并且可线性运动地固定。夹取钳62和64的控制经由与传动装置的第二轴58 连接的传动级进行,所述传动级在图12中不可见,并且将第二轴58的转矩转换成夹取钳62和64的调整运动。
[0122] 线性引导装置56或第一轴54包括两个壳体部件44和46,所述壳体部件彼此可伸缩地连接并且分别提供用于容纳构成为第二轴58的操控装置52的空腔。经由万向轴作用的活节,构成为第二轴58的操控装置52耦联到操纵器50和执行器70上。
[0123] 执行器70抗扭地安放在上部的悬挂部43上。经由执行器70,构成为第二轴 58的操控元件52能够转动地运动,借此移动操纵器50的夹取钳62和64以抓取和释放物品。
[0124] 按照根据本发明的方法,用于关闭和打开操纵器50的或抓具的夹取钳62和 64的第二轴58在抓具或操纵器50转动时必须通过操控第一轴54执行补偿运动。所述补偿运动作为相对于第一轴54的相对运动同时地、不同时地或同步地进行。补偿运动的方向根据期望的功能进行。例如如果夹取钳62和64通过第二轴58 的逆时针的转动运动关闭,并且操纵器50或抓具通过第一轴54的逆时针的转动同时转动,那么第二轴58在操纵器50转动时必须同时执行逆时针的转动,以便防止打开夹取钱62和64。类似于此地实现顺时针的转动。轴54和
58的需要的转动方向与将第二轴58的转动运动转换成夹取钳62和64的线性运动的技术实施方案相关。
[0125] 图13的示意细节图说明图12中的设备41或三角运动学机器人42的下部部分,并且在此尤其再次详细示出操纵器50的实施方式,所述操纵器能够针对根据本发明的方法和尤其为了执行根据本发明的方法而设置和使用。
[0126] 夹取钳62和64为了夹取物品在各自的相对置的朝向夹取钳的侧部上具有多个易弯的接触元件59。易弯的接触元件59在夹取钳62和64的进给运动中与相应的物品以加载力的方式贴靠,并且将相应的物品基本上不可运动地固定在操纵器50上。
[0127] 图13再次详细地示出调整臂45的下部的臂部段47(参见图12),所述臂部段分别构成为传动杆构造并且在其下部端部上与承载环57(或所谓的工具中心点)分别铰接地连接。如在上文中已经提到的那样,操纵器50能够经由第一或外部的轴54相对于承载环57转动。
[0128] 图14的示意横截面图能够示出根据图12和13的实施例中的设备41或三角运动学机器人42的其他细节。在图14中再次可见构成为第二轴58的操控元件 52以及构成为第一轴54的线性引导装置56。第二轴58和第一轴54具有同心的取向和相同的转动轴线,即所述第一轴和第二轴彼此同轴地设置。操纵器50的转动能够通过构成为第一轴54的线性引导装置56引起,其中,图14中的转动轴线竖直地或朝向纸面取向。
[0129] 如已经提到的那样,在操纵器50通过外部的第一轴54的转动引起的转动运动中,需要内部的第二轴58的同向的或反向的补偿运动,以便不触发夹取钳62 和64的无意的操作、即夹取钳的打开或尽可能的关闭。所述补偿运动的范围一方面取决于通过第二轴58操作的调整驱动器的运动学的关联,亦即例如取决于所述调整驱动器的传动比。根据传动比,能够需要补偿运动的不同的转动角度。此外,补偿运动取决于第一轴54的转动方向,所述转动方向根据需要要求第二轴58的反向的或同向的补偿运动,在操纵器50转动时应保持夹取钳62和64不变地关闭或打开。
[0130] 补充地提出,相应的轴54和58与操纵器50的有效连接或用于夹取钳62和 64的补偿和/或调整运动也能够互换,只要为此在承载环57之内的耦联区域中给出相应的机械前提条件。因此,外部的第一轴54也可以选择性地操控、即打开和关闭夹取钳62和64,同时内部的另外的轴58也可以完全负责或用于操纵器50 的或设备41或三角运动学机器人42的可旋转的部段。
[0131] 附图标记列表:
[0132] 1     排
[0133] 2,2*  成件货物
[0134] 3     运输装置
[0135] 4     捕获区域
[0136] 5     操纵器
[0137] 6     水平输送装置
[0138] 10    操作设备
[0139] 20    分组模块
[0140] 22    夹取和/或抓取机构;夹取钳
[0141] 41    设备
[0142] 42    机器人,德尔塔机器人,三角运动学机器人,并联运动机器人,三脚架[0143] 43    悬挂部,上部的悬挂部
[0144] 44    第一壳体部件
[0145] 45    调整臂
[0146] 46    第二壳体部件
[0147] 47    下部的臂部段,下部臂
[0148] 48    驱动器
[0149] 49    上部的臂部段,上部臂
[0150] 50    操纵器
[0151] 52    操控元件,操控装置
[0152] 54    轴,第一轴,外部轴,外部的第一轴
[0153] 56    线性引导装置
[0154] 57    承载环
[0155] 58   轴,另一轴,第二轴,内部的第二轴
[0156] 59   接触元件
[0157] 60    基座
[0158] 62    夹取钳
[0159] 64   夹取钳
[0160] 70    执行器
[0161] F     编队
[0162] P     目标位置
[0163] S2*,S5    对称平面
[0164] TB        运动轨迹
[0165] TR        运输方向
[0166] v3        运输速度
[0167] v6        速度