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DE60313023T2 - Verfahren und palettiervorrichtung zur bildung eines stapels von produkteinheiten - Google Patents

Verfahren und palettiervorrichtung zur bildung eines stapels von produkteinheiten Download PDF

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DE60313023T2
DE60313023T2 DE60313023T DE60313023T DE60313023T2 DE 60313023 T2 DE60313023 T2 DE 60313023T2 DE 60313023 T DE60313023 T DE 60313023T DE 60313023 T DE60313023 T DE 60313023T DE 60313023 T2 DE60313023 T2 DE 60313023T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
product
sensor
palletizer
charge
product units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60313023T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60313023D1 (de
Inventor
Patrick R. Louisville LANCASTER
Curtis W. New Albany MARTIN
Terry L. Crestwood WILSON
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lantech com LLC
Original Assignee
Lantech com LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Lantech com LLC filed Critical Lantech com LLC
Application granted granted Critical
Publication of DE60313023D1 publication Critical patent/DE60313023D1/de
Publication of DE60313023T2 publication Critical patent/DE60313023T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for

Landscapes

  • Stacking Of Articles And Auxiliary Devices (AREA)

Description

  • Beschreibung der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Palettiervorrichtung bzw. einen Palettierer zum Beladen einer Palette mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Palettierer werden verwendet, um Paletten mit Kartons, Taschen, Bündeln oder anderen Paketen zu beladen. Manche Standardtypen von Palettierern umfassen Abstreifplatten- bzw. Stripper-Plate-Palettierer, Bestückungs- bzw. Pick-and-Place-Palettierer, und Reihengreifer- bzw. Row-Picker-Palettierer. Ein Abstreifplattenpalettierer bildet jeweils eine vollständige Schicht einer palettierten Ladung. Typischerweise bildet er die Schicht auf einer Platte und die gesamte Schicht wird dann von der Platte auf eine Palette mittels eines Abstreifmechanismus geschoben. Ein Bestückungspalettierer bildet jeweils eine Produkteinheit einer palettierten Ladung. Er kann einen Gerüst- und/oder Roboterarm umfassen, der die Produkteinheit aufnimmt und dann die Produkteinheit am geeigneten Ort bzw. der geeigneten Position auf der Ladung platziert. Ein Reihengreiferpalettierer bildet jeweils eine Reihe einer palettierten Ladung. Er verwendet ein Reihensicherungssystem wie beispielsweise eine Klemmvorrichtung, um eine einzelne vollständige Produktreihe auf der Palette aufzunehmen, zu transportieren und zu platzieren.
  • Unabhängig vom Typ werden Palettierer typischerweise mit einer Ladesequenz programmiert, um die Ladung zu bilden. Die Palettierer folgen der Sequenz, um eine Produkteinheit oder einen Satz von Produkteinheiten jeweils an einer Position auf der Palette, die speziell in der Sequenz programmiert ist, zu platzieren. Folglich folgt der Palettierer einem Teil der Sequenz, um eine erste Produkteinheit an einer ersten Position zu platzieren, und folgt einem zweiten Teil der Sequenz, um eine zweite Produkteinheit an einer zweiten Position zu platzieren. Wenn der Palettierer der gesamten Sequenz gefolgt ist, wobei Produkteinheiten an jeder zugewiesenen Position platziert wurden, ist die palettierte Ladung vollständig. Typischerweise zählt die Sequenz die Anzahl der Produkteinheiten in einer Reihe, die Anzahl der Produkteinheiten in einer Schicht sowie die Anzahl der Schichten in der palettierten Ladung. Beispielsweise kann ein Bestückungspalettierer programmiert werden, um eine Reihe auf der palettierten Ladung zu bilden, indem einer Sequenz fünfmal gefolgt wird, um die Reihe mit fünf Produkteinheiten zu vervollständigen.
  • Die GB 2216489 A offenbart ein Verfahren zum Bilden einer Ladung mit Produkteinheiten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Palettierer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 25. Der Palettierer umfasst eine Fördervorrichtung 18, 22 und 24; Photozellensätze 26a, 26b, 28a, 28b, 74a, 74b, 98a und 98b; einen Ausleger 40; einen Mast 46; sowie eine Greifeinrichtung 36. Der Photozellensatz 26a und 26b wird verwendet, um Artikel zu zählen, die in die Fördervorrichtung eintreten; der Photozellensatz 28a und 28b wird verwendet, um zu detektieren, wenn der Letzte eines Satzes von Artikeln auf der Fördervorrichtung angesammelt wurde; der Photozellensatz 74a und 74b erfasst die Oberseite einer Schicht von Kisten; und der Photozellensatz 98a und 98b erfasst die Anwesenheit einer Palette. Die Greifeinrichtung ist konfiguriert, um Artikel 34 für das Stapeln auf einer Palette zu greifen.
  • Häufig verwenden Produkthersteller einen einzelnen Palettierer, um Produkte von verschiedener Größe zu verschiedenen Zeiten zu laden. Um dies zu bewerkstelligen, muss der Palettierer angepasst sein, um von einem Produkt zu einem anderen überzugehen und palettierte Ladungen mit den Produkten von unterschiedlicher Größe zu bilden. Da das Bilden der Ladung es erfordert, dass Produkteinheiten an zugewiesenen Positionen platziert werden, erfordert ein Übergehen von einer Größe oder Form eines Produkts zu einer anderen typischerweise ein neues Computerprogramm, das eine neue Sequenz für das Produkt vorschreibt, die durch die Größe und Form des Produkts bestimmt ist. Folglich muss, wenn die Produktgröße verändert wird oder die Orientierung des Produkts verändert wird, die Sequenz auch verändert werden. Beispielsweise wenn der Palettierer eingestellt ist, um 0,3048 m (12 Zoll)-Produkteinheiten zu laden, kann dann das Laden von Produkten, die entweder größer oder kleiner als 0,3048 m (12 Zoll) sind, entweder eine Überschneidung zwischen den Produkteinheiten oder Spalte zwischen den Produkteinheiten auf der palettierten Ladung bewirken, sofern nicht das Sequenzprogramm verändert wird.
  • Die Vorbereitung und Programmierung einer neuen Sequenz für jede Veränderung in der Produktgröße kann ein teures und komplexes Verfahren sein, ferner kann ein häufiger Übergang bei Verwendung komplexer Systeme fehleranfällig sein und in einer Ausfallzeit und/oder anderen Unwirtschaftlichkeiten resultieren.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eines oder mehrere der Defizite im Stand der Technik zu überwinden. Dieser Gegenstand wird erzielt durch das Verfahren nach Anspruch 1 und den Palettierer nach Anspruch 25.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In der folgenden Beschreibung werden bestimmt Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offensichtlich werden. Es sollte verstanden werden, dass die Erfindung in ihrem weitesten Sinne ausgeübt werden kann, ohne dass sie ein oder mehrere Merkmale dieser Aspekte und Ausführungsformen aufweist. Es sollte ebenfalls verstanden werden, dass diese Aspekte und Ausführungsformen lediglich exemplarisch sind.
  • Wie hierin verkörpert und allgemein beschrieben ist ein Aspekt der Erfindung auf ein Verfahren zur Bildung einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Es umfasst das Definieren eines gewünschten Volumens oder Bereichs der Ladung unter Verwendung von Sensoren, wie beispielsweise einem Längensensor, einem Breitensensor und einem Höhensensor. Das Verfahren umfasst das automatische Füllen des Volumens mit einem Produkt und das Bestimmen, wann das Volumen gefüllt ist.
  • In einem Aspekt kann das Definieren des gewünschten Volumens das Positionieren von zumindest entweder des Längensensors, des Breitensensors oder des Höhensensors zum Definieren der jeweiligen Länge, Breite bzw. Höhe des Volumens umfassen. Es kann ferner das Positionieren des Breitensensors und des Höhensensors umfassen, um die gewünschte Breite und die gewünschte Höhe des gewünschten Volumens der Ladung zu definieren.
  • In einem Aspekt umfasst das Füllen des Volumens das Erfassen der Position des Produkts, das zuvor auf der Ladung platziert wurde. Es kann ferner das Transportieren eines neuen Produkts mit einer Transporteinrichtung zu einer Position benachbart der erfassten Position des zuvor platzierten Produkts auf der Ladung umfassen.
  • In einem weiteren Aspekt kann das Definieren des gewünschten Volumens das Einstellen einer gewünschten Höhe der Ladung durch Justieren der Positionierung des Höhensensors, das Einstellen einer gewünschten Länge der Ladung durch Positionieren des Längensensors umfassen. In einem weiteren Aspekt umfasst das Definieren des gewünschten Volumens das Einstellen einer gewünschten Breite der Ladung durch Positionieren des Breitensensors. Das Positionieren des Längensensors kann das Justieren der Position des Längensensors zum Definieren der Länge einer Produktreihe auf einer Fördervorrichtung umfassen.
  • In noch einem weiteren Aspekt kann die Transporteinrichtung einen Produkthalter umfassen, der konfiguriert ist, um das Produkt innerhalb des gewünschten Volumens zu platzieren. Das Füllen des Volumens mit einem Produkt kann das Überwachen der Position des Produkthalters relativ zur Ladung umfassen. Das Überwachen der Position des Produkthalters kann das Erfassen des zuvor platzierten Produkts unterhalb des Produkthalters umfassen. Das Überwachen der Position des Produkthalters kann das Erfassen des zuvor platzierten Produkts seitlich zum Produkthalter umfassen. In einem weiteren Aspekt kann das Füllen des Volumens mit einem Produkt ferner das Bewegen des Produkthalters oberhalb und neben dem zuvor platzierten Produkt, wie durch zumindest einen Sensor erfasst, sowie das Ablegen des Produkts vom Produkthalter neben und auf dem zuvor platzierten Produkt umfassen.
  • In einem weiteren Aspekt kann das Füllen des Volumens mit einem Produkt das Transportieren einer Reihe eines Produkts mit einer ersten Geschwindigkeit für einen ersten Teil eines Transportwegs von einer Produktfördervorrichtung zur Ladung umfassen. Es kann ferner das Transportieren der Reihe eines Produkts mit einer zweiten, relativ langsameren Geschwindigkeit während eines zweiten Teils des Transportwegs von der Produktfödervorrichtung zur Ladung umfassen. In noch einem weiteren Aspekt kann das Füllen des Volumens mit einem Produkt das Ausführen einer logischen Sequenz in einer Steuereinheit für zumindest zwei aufeinander folgende Transportzyklen umfassen.
  • In noch einem weiteren Aspekt kann die Transporteinrichtung einen Produkthalter umfassen, der konfiguriert ist, um das Produkt innerhalb des Volumens zu platzieren, sowie eine horizontale Halterung und eine vertikale Halterung, die konfiguriert sind, um den Produkthalter zu halten. Das Verfahren kann ferner das Überwachen der Position der horizontalen Halterung relativ zur vertikalen Halterung umfassen, um zu bestimmen, wann die Ladung die gewünschte Höhe erreicht. Das Überwachen der Position des Produkthalters relativ zur horizontalen Halterung, um zu bestimmen, wann die Ladung eine gewünschte Breite erreicht. Das Verfahren kann ferner das Überwachen eines Produkts auf einer Produktfördervorrichtung umfassen, um zu bestimmen, wann das Produkt eine Produktreihe mit der gewünschten Länge bildet.
  • In noch einem weiteren Aspekt kann das Bestimmen, wann das Volumen gefüllt ist, das Überwachen von zumindest zwei Sensoren unter dem Längen-, dem Breiten- und dem Höhensensor auf ein Signal umfassen, das angibt, dass zumindest zwei Parameter unter der gewünschten Länge, der gewünschten Breite und der gewünschten Höhe der Ladung erreicht sind. Es kann ferner das Empfangen eines Signals von den zumindest zwei überwachten Sensoren bei einer Steuereinheit umfassen. Das Verfahren kann ferner das Schieben einer vollständigen Ladung von einer Ladezone auf einen Palettierer umfassen. In einem weiteren Aspekt umfasst das automatische Füllen des Volumens eines unter Platzieren einer Produkteinheit auf der Ladung, um eine Reihe zu bilden, das Platzieren einer Produktreihe auf der Ladung, um eine Schicht zu bilden und das Platzieren einer Produktschicht auf der Ladung, um die Ladung zu bilden.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Vorschub- bzw. Zufuhrbereich gerichtet. Es umfasst das Definieren einer gewünschten Höhe einer Ladung unter Verwendung eines Höhensensors sowie das Definieren einer gewünschten Länge der Ladung unter Verwendung eines Längensensors. Die gewünschte Höhe und die gewünschte Länge der Ladung können einen gewünschten Bereich einer Ladung definieren, die mit dem Produkt zu füllen ist.
  • In noch einem weiteren Aspekt umfasst das Füllen des gewünschten Bereichs das Erfassen der Position der Palette. Es kann ferner das Ablegen des Produkts auf der erfassten Position des zuvor auf der Ladung platzierten Produkts umfassen.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Es kann das automatische Bewegen eines Produkts vom Zufuhrbereich zu einem Ladungsbildungsbereich, das automatische Ablegen des Produkts auf der Ladung, das automatische Wiederholen der Bewegungs- und Ablegeschritte durch Wiederholen einer einzelnen logischen Sequenz für zumindest zwei aufeinander folgende Bewegungs- und Ablegeschritte, sowie das automatische Bestimmen, wann die Ladung vollständig gebildet ist, umfassen.
  • In einem Aspekt können die automatischen Bewegungs- und automatischen Ablegeschritte einen Transportzyklus definieren, und wobei eine Steuereinheit die einzelne logische Sequenz für jeden Transportzyklus der Ladung ausführt. In einem weiteren Aspekt ist die logische Sequenz in computerausführbarem Code definiert, der konfiguriert ist, um von einem Prozessor ausgeführt zu werden.
  • In noch einem weiteren Aspekt umfasst das Wiederholen der automatischen Bewegungs- und automatischen Ablegeschritte das Laden eines ersten Produkts mit einer ersten Größe auf eine Ladung und das Laden eines zweiten Produkts mit einer zweiten Größe auf dieselbe Ladung.
  • In noch einem weiteren Aspekt kann das Wiederholen der einzelnen logischen Sequenz für zumindest zwei aufeinander folgende Bewegungs- und Ablegeschritte das Bewegen und Ablegen eines ersten Produkts mit einer ersten Größe in ersten Bewegungs- und Ablegeschritten umfassen. Es kann ferner das Bewegen und Ablegen eines zweiten Produkts mit einer zweiten Größe in zweiten, aufeinander folgenden Bewegungs- und Ablegeschritten umfassen. Es kann ferner das Bilden einer zweiten Ladung mit einem zweiten Produkt mit einer zweiten Größe, anders als die Größe des ersten Produkts, umfassen, wobei beim Bilden der zweiten Ladung eine Steuereinheit die einzelne logische Sequenz wiederholt.
  • In noch einem weiteren Aspekt umfasst das Verfahren das Definieren eines gewünschten Volumens der Ladung durch zumindest einen unter einem Breitensensor, einem Längensensor und einem Höhensensor, um eine gewünschte Breite, eine gewünschte Länge und eine gewünschte Höhe des gewünschten Volumens der Ladung zu definieren.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Es kann das Definieren eines gewünschten zu befüllenden Ladungsbereichs umfassen. Das Definieren eines gewünschten Bereichs kann das Bereitstellen justierbarer erster und zweiter Sensoren zum Definieren des Bereichs umfassen.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf einen Palettierer zum automatischen Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Er kann eine Einrichtung zum Definieren eines gewünschten Volumens einer Ladung einschließlich eines Längensensors, eines Breitensensors und eines Höhensensors, umfassen. Er kann ferner eine Einrichtung zum Transportieren eines Produkts vom Zufuhrbereich zur Ladung umfassen. Ferner kann er eine Steuereinheit umfassen, die mit einer Einrichtung zum Definieren des gewünschten Volumens verbunden ist. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, um Signale von den Sensoren zu empfangen und automatisch die Bewegung der Einrichtung für das Transportieren steuern. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, um automatisch zu bestimmen, wann das Volumen gefüllt ist.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf einen Palettierer zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Er umfasst eine Einrichtung zum Transportieren des Produkts vom Zufuhrbereich zu einer Position auf einer Ladung, wobei das Transportieren des Produkts vom Zufuhrbereich zur Ladung ein Transportzyklus ist. Er kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die konfiguriert ist, um die Bewegung der Transporteinrichtung zum Befördern des Produkts und zum Ablegen des Produkts auf der Ladung zu steuern, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um die logische Sequenz für zumindest zwei aufeinander folgende Transportzyklen zu wiederholen, und wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um zu bestimmen, wann die Ladung vollständig gebildet ist. In einem Aspekt kann die Steuereinheit einen Computerprozessor umfassen. Die logische Sequenz kann in computerausführbarem Code definiert sein, der konfiguriert ist, um vom Prozessor ausgeführt zu werden.
  • In einem Aspekt ist die Einrichtung zum Transportieren von einem Produkt ein Dreiachsensystem zum Platzieren einer Produkteinheit auf der Ladung. In einem weiteren Aspekt ist sie ein Zweiachsensystem zum Platzieren einer Reihe eines Produkts auf der Ladung.
  • In noch einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein System zum Bilden und Einwickeln einer Ladung gerichtet. Es kann einen Palettierer zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich und einen Verpackungsmaterialspender, verbunden mit dem Palettierer zum Einwickeln der Ladung, umfassen. Es kann ferner eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Relativdrehung zwischen dem Verpackungsmaterialspender und der Ladung umfassen.
  • In einem Aspekt ist eine Steuereinheit konfiguriert, um die Bewegung der Transporteinrichtung zu steuern, um ein erstes Produkt mit einer ersten Größe zu befördern und zu platzieren, und um ein zweites Produkt mit einer zweiten Größe zu befördern und aufeinander folgend zu platzieren, während dieselbe logische Sequenz wiederholt wird.
  • In einem weiteren Aspekt umfasst ein Verfahren zum Bilden und Einwickeln einer Ladung das Transportieren eines Produkts von einem Zufuhrbereich zu einem Ladungsbildungsbereich und das Ablegen des Produkts auf einer Ladung basierend auf der erfassten Position des zuvor platzierten Produkts. Es kann ferner das Wiederholen der logischen Sequenz des Transportierens und Ablegens für aufeinander folgende Transportzyklen umfassen, um die Ladung zu bilden und die Ladung mit einem Verpackungsmaterialspender einzuwickeln.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zum Bilden einer Ladung mit einem Produkt von einem Zufuhrbereich gerichtet. Es umfasst das Definieren eines gewünschten Volumens auf der Ladung unter Verwendung eines Längensensors, eines Breitensensors und eines Höhensensors. Das Volumen wird automatisch mit einem Produkt durch Ausführen einer ersten logischen Sequenz in einer Steuereinheit und Wiederholen der ersten logischen Sequenz für zumindest zwei Transportzyklen gefüllt. Eine zweite logische Sequenz wird in der Steuereinheit für einen anderen Transportzyklus ausgeführt, während die Ladung gebildet wird. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen, wann das Volumen gefüllt ist.
  • In einem weiteren Aspekt umfasst das Verfahren das Definieren eines gewünschten Bereichs einer mit einem Produkt zu füllenden Ladung unter Verwendung von zumindest zwei unter einem Höhensensor, einem Längensensor und einem Breitensensor.
  • Zusätzliche Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung ausgeführt und werden teilweise von der Beschreibung offensichtlich werden oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden mittels der Elemente und Kombinationen, die speziell in den angehängten Ansprüchen ausgeführt sind, realisiert und erreicht.
  • Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung lediglich exemplarisch und erläuternd sind und nicht beschränkend bezüglich der Erfindung wie beansprucht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorangehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden spezielleren Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden, wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
  • 1 ist eine graphische Darstellung eines exemplarischen Palettierers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zum Steuern des Palettierers von 1 zeigt.
  • 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorderansicht eines exemplarischen Palettierers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist eine schematische Darstellung, die eine Draufsicht des exemplarischen Palettierers von 3 zeigt.
  • 5 ist eine graphische Darstellung eines exemplarischen Sensors entlang einer Fördervorrichtung.
  • 6 ist ein Flussdiagramm zum Messen einer Reihe eines Produkts.
  • 7 ist eine graphische Darstellung eines exemplarischen Sensors auf einem Produkttransporter.
  • 8 ist eine graphische Darstellung eines exemplarischen Trägersystems zum Justieren der Position eines Sensors.
  • 9A und 9B sind Flussdiagramme zum Laden einer Palette mit einem Produkt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • 10 und 11 sind Skizzen, die einen exemplarischen Fortbewegungsweg eines Produkttransporters zeigen.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Es wird nun im Detail auf die vorliegenden exemplarischen Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wann immer möglich, werden dieselben Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen verwendet, um auf dieselben oder gleiche Teile zu verweisen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Bilden einer Produktladung auf einer Palette unter Verwendung eines Palettierers. Der Palettierer kann derart arbeiten, dass er ein vordefiniertes Volumen mit einem Produkt füllt, um die palettierte Ladung zu erzeugen. Das Volumen kann bestimmt werden basierend auf einer gewünschten Reihenlänge, einer gewünschten Schichtbreite und einer gewünschten Ladungshöhe. Sensoren werden verwendet, um die Grenzen für die Reihenlänge, die Schichtbreite und die Ladungshöhe zu beschreiben. Diese können durch Verändern der Position der Sensoren justiert werden, die die Grenzen der Länge, der Breite und der Höhe angeben. Deshalb kann der Palettierer das Volumen durch Ablegen eines Produkts auf der palettierten Ladung füllen, bis die Sensoren anzeigen, dass das Volumen gefüllt ist. Folglich kann der Palettierer der vorliegenden Erfindung konfigurier sein, um eine palettierte Ladung basierend auf dem palettierten Ladungsvolumen und nicht basierend auf der Produktgröße zu bilden.
  • Das Bilden einer palettierten Ladung basierend auf dem Volumen der Ladung anstatt auf der Produktgröße beseitigt die Notwendigkeit, über eine andere Programmsequenz für jede andere Produktgröße zu verfügen, wie dies von herkömmlichen Palettierern benötigt wird. Um die palettierte Ladung zu bilden, folgt die vorliegende Erfindung derselben Programmsequenz, unabhängig von der Größe des Produkts, und fährt mit dem Bilden fort, bis das vordefinierte Volumen gefüllt ist. Aufgrund dessen kann der Palettierer eine palettierte Ladung unter Verwendung von Produkten mit unterschiedlichen Dimensionen oder Orientierungen in jeder Reihe, jeder Schicht oder jeder Ladung bilden, ohne der Notwendigkeit, verschiedene Programmsequenzen zu verwenden. Beispielsweise kann eine Ladung, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, eine erste Schicht mit einer Produktgröße und eine zweite Schicht mit einer zweiten unterschiedlichen Produktgröße ohne unterschiedliche Programmiersequenzen für jede Schicht aufweisen.
  • Die Platzierung von Produkten mit unterschiedlichen Größen kann bewerkstelligt werden ohne das Verändern des Programmiersystems und/oder die Durchführung großer und schwieriger Änderungen an der Maschinenstruktur. Folglich ist der Palettierer der vorliegenden Erfindung effizient, einfach in der Anwendung, und beseitigt die Notwendigkeit einer separaten Programmierung für jede Produktgröße. Aufgrund dessen werden die Betriebskosten reduziert, was in Einsparungen für Produkthersteller resultiert. Folglich ist der Palettierer flexibler, kosteneffektiver und einfacher in der Verwendung als im Stand der Technik bekannte Palettierer.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Palettierer 100 zum Laden einer Palette mit einem Produkt wie in 1 gezeigt bereitgestellt. Der Palettierer 100 umfasst ein Transportsystem 102, welches einen Arm 106, einen Mast 108 und einen Produkthalter wie beispielsweise eine Klemmvorrichtung 104 umfassen kann. Wie in 1 gezeigt und hierin verkörpert, kann der Palettierer 100 nahe einer Produktzufuhrfördervorrichtung 110 angeordnet sein und diese umfassen, und er kann in Verbindung mit einer Palettenfördervorrichtung 114 arbeiten. In dieser Ausführungsform ist der Palettierer 100 ein Reihengreiferpalettierer. Die vorliegende Erfindung kann jedoch mit anderen Typen von Palettierern verwendet werden, umfassend sowohl Zweiachsen- als auch Dreiachsenpalettierer. Beispielsweise ist der Palettierer 100 in einer Ausführungsform ein Dreiachsenpalettierer, der die unten aufgeführten erfinderischen Prinzipien verwendet, um Produkteinheiten auf einer Palettenladung in jeweils einer Einheit zu platzieren. Der Palettierer 100 könnte jeder beliebige Typ eines Palettierers sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Abstreifplattenpalettierer und Bestückungspalettierer.
  • In dieser Beschreibung soll der Begriff "automatisch" definiert sein, als mittels einer Maschine durchgeführt oder bewerkstelligt. Folglich ist beabsichtigt, dass damit nicht die manuelle Ausführung von Hand gemeint ist. Auch der Begriff "aktiviert" oder "offen" wird verwendet, um anzugeben, dass ein Sensor eine Veränderung im Status quo erfasst. Beispielsweise könnte dies bedeuten, dass der Sensor ein Objekt erfasst, das zuvor nicht an dieser Position war, oder alternativ, erfasst, dass ein zuvor erfasstes Objekt nicht mehr erfasst wird.
  • Wie in 4 gezeigt, kann die Klemmvorrichtung 104 einen ersten beweglichen Greifer 120 und einen zweiten feststehenden Greifer 122 umfassen. Wenn das Produkt eingeklemmt wird, kann das Produkt auf einer Fördervorrichtung zwischen dem beweglichen und dem feststehenden Greifer 120 und 122 positioniert sein. Der bewegliche Greifer 120 wird dann in Richtung des feststehenden Greifers 122 bewegt, wobei das Produkt zwischen den zwei Greifern 120 und 122 festgehalten wird. Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die Klemmvorrichtung 104 beschrieben ist, könnten andere Produkthalter mit einem Palettierer der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese Produkthalter könnten beispielsweise ein Vakuumssystem zum Anheben und transportieren von Produkten zu einer Palette, eine Klemmvorrichtung mit zwei beweglichen Greifern, ein Regal, ein Tisch oder eine Plattform oder andere im Stand der Technik bekannte Produkthalter sein.
  • Der bewegliche Greifer 120 und der feststehende Greifer 122 bilden die Klemmvorrichtung 104, die an den Arm 106 in einer Art und Weise befestigt sein kann, die es der Klemmvorrichtung 104 einschließlich sowohl des beweglichen Greifers 120 und des feststehenden Greifers 122 erlaubt, sich entlang einer Länge des Arms 106 in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung zu bewegen. Der Arm 106 kann an den Mast 108 in einer Weise befestigt sein, die es dem Arm 106 erlaubt, sich im Wesentlichen vertikal auf dem Mast 108 fortzubewegen. Folglich stellen der Arm 106 und der Mast 108 eine horizontale und eine vertikale Halterung für die Klemmvorrichtung 104 bereit. In der gezeigten Ausführungsform ist der Arm 106 ein Ausleger, der sich vom Mast 108 erstreckt, es könnten jedoch andere Konfigurationen verwendet werden. Eine Bewegung der Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 sowie des Arms 106 entlang des Masts 108 könnte unter Verwendung von gegenwärtig im Stand der Technik bekannten Verfahren bewerkstelligt werden.
  • Die Produktzufuhrfördervorrichtung 110 kann in einem Zufuhrbereich 109 zum Zuführen eines hergestellten Produkts zum Palettierer 100 verwendet werden. Sie kann beispielsweise ein Rollenförderer sein und die Rollen können entweder angetrieben oder nicht angetrieben sein, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde. Jeder beliebige Typ einer Fördervorrichtung oder eines anderen Produktbewegers könnte verwendet werden, einschließlich eines Bandförderers. Auch die Palettenfördervorrichtung 114 könnte ein Rollenförderer, ein Bandförderer oder eine andere Fördervorrichtung sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
  • Der Palettierer 100 ist konfiguriert, um ein Produkt von der Produktzufuhrfördervorrichtung 110 zu einer Palette 112, angeordnet an der Palettenfördervorrichtung 114, zu transportieren. In der in 1 gezeigten exemplarischen Ausführungsform werden Produktreihen 116, umfassend individuelle Produkteinheiten 118, auf der Palette 112 mittels des Transportsystems 102 platziert. Die Produktreihen 116 bilden Produktschichten 126 auf der Palette.
  • Wie in dieser exemplarischen Ausführungsform gezeigt, bewegen sich die Produkteinheiten 118 auf der Zufuhrfördervorrichtung 110 zu einem Fördervorrichtungsende 111, wo die Produkteinheiten 118 in eine Produktreihe 116 indiziert werden. Die Produkteinheiten 118 können von jedem beliebigen Typ sein, einschließlich beispielsweise Kartons, Taschen oder Bündel. Das Transportsystem 102 fördert wiederholt Produktreihen 116 zur Palette 112. In dieser Beschreibung bezieht sich das Bewegen eines Produkts zu einer Palette 112 auf das Bilden einer Ladung. Ebenso bezieht sich eine Palette mit einem Produkt darauf hierin auf eine Ladung oder eine palettierte Ladung, die in 1 durch das Bezugszeichen 124 gezeigt ist. Wenn eine Palette 112 vollständig beladen ist, kann die palettierte Ladung 124 entlang der Fördervorrichtung 114 vom Ladebereich wegbewegt werden. In einer Ausführungsform kann ein Verpackungsmaterialspender 127 für ein anschließendes Einwickeln der vollständigen palettierten Ladung umfasst sein. Der Verpackungsmaterialspender 127 kann eine Lage Verpackungsmaterial in einer Netzform wie beispielsweise Spannpackungs-Verpackungsmaterial, das um die Ladung herum zu wickeln ist, spenden. Verschiedene andere Verpackungsmaterialien, die im Allgemeinen nicht als Spannpackungsmaterialien betrachtet werden, wie beispielsweise Netze, Riemen, Bänder und Klebeband können ebenfalls verwendet werden. Es sollte ferner betont werden, dass die Ladung nicht auf einer Palette gebildet werden muss, sondern auf einer Platte, dem Boden oder einer anderen Basis gebildet werden könnte.
  • Der Palettierer 100 kann ferner eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Relativdrehung zwischen dem Spender 127 und der palettierten Ladung 124 umfassen, um Verpackungsmaterial um die Seiten der Ladung herum zu wickeln. Die Einrichtung zum Bereitstellen einer Relativdrehung kann einen drehbaren Drehtisch 115, einen Wickelarm oder einen Ring zum Drehen des Spenders um die Ladung herum umfassen.
  • In der in 1 gezeigten exemplarischen Ausführungsform ist ein Palettenspender 128 mit der Palettenfördervorrichtung 114 verbunden. Folglich kann, wenn eine komplette palettierte Ladung von der Palettenfördervorrichtung 114 herunter bewegt wird, eine neue leere Palette 112a vom Spender 128 auf die Palettenfördervorrichtung 114 für eine anschließende Beladung mit einem Produkt durch das Transportsystem 102 bewegt werden.
  • 2 ist ein Blockdiagramm eines exemplarischen Steuerungssystems 130, das mit dem Palettierer 100 verbunden ist. Das Steuerungssystem 130 ermöglicht es einem Bediener, ein gewünschtes palettiertes Ladungsvolumen zu wählen, und steuert den Palettierer 100, um ein Produkt auf der Palette 112 zu platzieren, bis die palettierte Ladung das gewünschte Volumen füllt. Das Steuerungssystem 130 kann Sensoren 132 umfassen, die wirksam mit einem Controller bzw. einer Steuereinheit 134 verbunden sind. Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, um Steuersignale an die Produktzufuhrfördervorrichtung 110 und Komponenten des Transportsystems 102 einschließlich der Klemmvorrichtung 104, des Arms 106, des Masts 108 und des beweglichen Greifers 120 zu senden.
  • Die Position der Sensoren 132 kann justiert werden, um das gewünschte Volumen der palettierten Ladung zu definieren. Das Steuerungssystem 130 steuert den Palettierer 100, um eine palettierte Ladung zu bilden, die das definierte Volumen füllt, unabhängig von der Größe oder Form der individuellen Produkteinheiten, die die Ladung ausmachen.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 134 einen Prozessor 136 und eine Speicherkomponente 138. Der Prozessor 136 kann jeder beliebige Standardprozessor sein, der in der Lage ist, Datenstrukturen, Datensequenzen und/oder Computerprogramme auszuführen. Die Speicherkomponente 138 kann jede beliebige Speicherkomponente sein, die mit dem Prozessor 136 zum Speichern von Informationen wie beispielsweise Datenstrukturen, Datensequenzen und/oder Computerprogrammen verbunden ist. Die Datenstrukturen, Datensequenzen und/oder Computerprogramme können Sequenzen von Datenstrukturen oder computerausführbarem Programmcode sein, und können Routinen oder Subroutinen innerhalb der Strukturen oder des Codes sein. Der Prozessor 136 und die Speicherkomponente 138 können jede(r) beliebige im Stand der Technik bekannte Standardprozessor und Speicherkomponente sein.
  • Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, um eine logische Sequenz für jeden Zyklus des Bewegens und/oder Platzierens einer Produktreihe 116 zur palettierten Ladung 124 auszuführen. Eine logische Sequenz kann beispielsweise eine Routine oder eine Subroutine sein, die von der Steuereinheit 134 befolgt oder ausgeführt wird, um die Produktreihen 116 auf der Palette 112 zu bewegen und zu platzieren. In einer exemplarischen Ausführungsform führt die Steuereinheit 134 dieselbe logische Sequenz aus, wenn eine Produktreihe für zwei aufeinander folgende Zyklen oder für jeden aufeinander folgenden oder sukzessiven Zyklus beim Bilden einer Ladung bewegt und/oder platziert wird. Folglich ist es nicht notwendig, jede individuelle Position, an der das Produkt zu platzieren ist, zu programmieren.
  • Die Sensoren 132 können jede beliebige Anzahl von Sensoren umfassen, die notwendig sind, um die Informationen zu bestimmen, die zum Ausführen der Datenstruktur, der Datensequenzen und/oder der in der Speicherkomponente 138 gespeicherten Programme benötigt werden. Die Sensoren 132 können verschiedene Typen von Sensoren umfassen, einschließlich beispielsweise Näherungssensoren, Infrarotsensoren und Photozellensensoren. Andere Sensoren können verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Die Sensoren 132 sind um den Palettierer 100 und/oder den Zufuhrbereich 109 verteilt. Sie können konfiguriert sein, um die Position der Produkteinheiten 118, der Palette 112, des Produkts auf der Palette und des Transportsystems 102 zu messen oder anderweitig zu erfassen. Die Sensoren 132 können auch andere Elemente des Systems erfassen.
  • Wie oben angegeben, ist die Steuereinheit 134 auch mit dem Transportsystem 102 zum Betrieb der Fördervorrichtung 110, des Masts 108, des Arms 106 und der Klemmvorrichtung 104 einschließlich des beweglichen Greifers 120 verbunden. Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, um Informationen anzuwenden, die von den Sensoren 132 als Eingaben in die Datenstrukturen, Sequenzen und/oder Programme für die Ausführung durch den Prozessor 136 erhalten wurden. Ausgabeinformationen, basierend auf den Sensorinformationen, können vom Prozessor 136 zum Steuern der Bewegung der Fördervorrichtung 110, des Masts 108, des Arms 106 oder der Klemmvorrichtung 104 gesendet werden. Signalverarbeiter können mit den Sensoren 132 oder innerhalb der Steuereinheit 134 verwendet werden, um die Sensorsignale wie im Stand der Technik zu filtern, zu verstärken oder anderweitig zu überwachen. Es sollte betont werden, dass die Steuereinheit mehr als einen Prozessor umfassen kann, die bei separaten Orten um den Palettierer 100 verteilt sein können. Diese können verwendet werden, um die separaten Komponenten des Transportsystems 102 zu steuern.
  • Die Speicherkomponente 138 kann Datenstrukturen, Sequenzen und/oder Programme zum Steuern der Bewegung der Produktfördervorrichtung 110, des Masts 108, des Arms 106 und der Klemmvorrichtung 104, basierend auf Signalen, die von den Sensoren 132 empfangen wurden, enthalten. Ferner können die Datenstrukturen, Sequenzen und/oder Programme innerhalb der Speicherkomponente 138 konfiguriert sein, um die Bewegung dieser Palettiererkomponenten zu steuern, um ein vordefiniertes Volumen mit Produkteinheiten 118 zu füllen. Das Volumen kann beispielsweise durch die justierbare Position eines Längensensors, eines Breitensensors und eines Höhensensors definiert werden.
  • Die 3 und 4 sind schematische Darstellungen jeweils einer Frontansicht und einer Draufsicht des Palettierers 100 einschließlich der Fördervorrichtung 110. Wie gezeigt, umfasst der Palettierer 100 den Mast 108, den Arm 106, die Klemmvorrichtung 104 und kann die Produktfördervorrichtung 110 umfassen. Pfeile zeigen an, dass sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms 106 bewegen kann, und sich der Arm 106 vertikal entlang des Masts 108 bewegen kann. Eine palettierte Ladung 124 mit Produktreihe 116 ist im Ladebereich des Palettierers 100 gezeigt. Mehrere Produktreihen 116 machen eine Produktschicht 126 aus.
  • Die 3 und 4 zeigen ferner die Position der Sensoren 132, platziert um die Produktfördervorrichtung 110 und den Palettierer 100 herum und damit verbunden. Die mit der Produktzufuhrfördervorrichtung 110 verbundenen Sensoren 132 können verwendet werden, um eine gewünschte Länge einer Produktreihe 116, die vom Palettierer 100 aufzunehmen und zu platzieren ist, einzustellen. Die mit dem Palettierer 100 verbundenen Sensoren 132 können verwendet werden, um die Position der sich bewegenden Komponenten des Palettierers 100 bezüglich der erfassten Position der anderen Komponenten und des Produkts zu bestimmen.
  • Zum Zwecke der Erklärung werden der Betrieb der Zufuhrvorrichtung und die Sensoren zuerst diskutiert, gefolgt von einer Diskussion des Betriebs des Palettierers und der Sensoren. Der Klarheit halber sind die Palettierersensoren in Kategorien von Sensoren unterteilt, die die Position oder den Betrieb der verschiedenen Komponenten des Palettierers 100 bestimmen. Diese Kategorien umfassen: die Mast-Arm-Sensoren; die Arm-Klemmvorrichtungs-Sensoren; die Klemmvorrichtungs-Greifer-Sensoren; die Produkt-Arm-Sensoren; und die Produkt-Klemmvorrichtungs-Sensoren. Alle diese Sensoren sind gemeinsam, einschließlich der Sensoren, die mit der Produktfördervorrichtung 110 verbunden sind, in 2 als Sensoren 132 dargestellt. Es sollte betont werden, dass jeder beliebige Sensor, der verwendet wird, um die Position einer Komponente relativ zu einer anderen Komponente zu bestimmen, auf jeder Komponente angeordnet sein könnte. Als solches dienen die Positionen der unten diskutierten Sensoren für manche exemplarische Ausführungsformen, während andere Ausführungsformen ebenfalls vorgeschlagen werden.
  • Betrieb der Fördervorrichtung
  • Mit Bezug auf 4 kann die Produktzufuhrfördervorrichtung 110 einen Stoppraumförderer 140 und einen Reihenbildungsförderer 142 umfassen. Der Stoppraumförderer 140 und der Reihenbildungsförderer 142 sind derart angeordnet, dass Produkteinheiten 118 vom Stoppraumförderer 140 zum Reihenbildungsförderer 142 passieren können. Der Stoppraumförderer 140 kann ein Produkt von einem Herstellungsort zum Palettierer 100 transportieren. Der Reihenbildungsförderer 142 empfängt das Produkt vom Stoppraumförderer und ist konfiguriert, um eine Produktreihe 116, die auf der Palette 112 zu platzieren ist, zu bilden.
  • Ein Stoppraumsensor 150 und ein justierbarer Reihenlängensensor 152 sind mit dem Stoppraumförderer 140 und dem Reihenbildungsförderer 142 verbunden. In dieser exemplarischen Ausführungsform sind der Reihenlängensensor 152 und der Stoppraumsensor 150 benachbart zur Fördervorrichtung 110 angeordnet und sind konfiguriert, um Produkteinheiten 118 auf der Fördervorrichtung 110 zu überwachen. Der Stoppraumsensor 150 kann im Wesentlichen im Bereich zwischen dem Stoppraumförderer 140 und dem Reihenbildungsförderer 142 angeordnet sein, und kann konfiguriert sein, um zu bestimmen, wann Produkteinheiten vom Stoppraumförderer 140 zum Reihenbildungsförderer 142 passieren. Der Reihenlängensensor 152 ist entlang des Reihenbildungsförderers 142 angeordnet und kann beweglich entlang der Länge der Fördervorrichtung sein, um den Abstand zwischen den zwei Sensoren 150 und 152 zu justieren. Der Abstand zwischen den zwei Sensoren 150 und 152 bestimmt die Länge einer Produktreihe, die vom Reihenbildungsförderer 142 zu indizieren ist und dann vom Reihenbildungsförderer 142 zur palettierten Ladung mittels der Klemmvorrichtung 104 zu transportieren ist.
  • 5 zeigt eine exemplarische Ausführungsform der Fördervorrichtung 110 mit dem Stoppraumförderer 140 und dem Reihenbildungsförderer 142. In dieser Ausführungsform sind der Stoppraumsensor 150 und der Reihenlängensensor 152 jeweils an eine justierbare Trägeranordnung 148 befestigt. Die Trägeranordnung 148 kann an der Seite der Produktfördervorrichtung 110 gesichert sein und kann es einem Bediener ermöglichen, das gewünschte Volumen der palettierten Ladung durch Justieren der Länge der Produktreihen 116, die auf der Palette zu platzieren sind, zu verändern.
  • Ein Beispiel einer justierbaren Trägeranordnung 148 ist in 7 gezeigt. Die justierbare Trägeranordnung 148 kann eine Stange 172 umfassen, die konfiguriert ist, um innerhalb einer Spur 174 zu gleiten. Ein Knauf 176 mit einem Bolzen, der sich durch ein Gewindeloch in der Stange 172 erstreckt, kann verwendet werden, um die Stange 172 an der Spur 174 bei einer gewünschten Position mittels Reibung zu sichern. Eine mit Linien versehene Referenzmarkierung (nicht gezeigt) kann neben der Spur 174 befestigt sein und kann konfiguriert sein, um die Länge der Produktreihe basierend auf der Position des Reihenlängensensors 152 zu zeigen. Die mit Linien versehene Referenzmarkierung könnte beispielsweise in linearen Einheiten wie beispielsweise Meter (Zoll) oder in Produkteinheiten sein.
  • 6 ist ein Flussdiagramm 600, das ein exemplarisches Verfahren zum Indizieren eines Produkts auf dem Reihenbildungsförderer 142 zeigt. Das Verfahren kann als eine Datenstruktur, eine Sequenz einer Datenstruktur und/oder ein Computerprogramm in der Speicherkomponente 138 der Steuereinheit 134 gespeichert werden, um vom Prozessor 136 ausgeführt zu werden. In dieser exemplarischen Ausführungsform bewegt der Stoppraumförderer 140 ein Produkt von beispielsweise einem Herstellungsbereich kontinuierlich vorwärts zum Palettierer. Im Gegensatz dazu kann sich der Reihenbildungsförderer 142 vorwärts bewegen, wenn der Stoppraumsensor 150 eine Produkteinheit erfasst, die vom Stoppraumförderer 140 zum Reihenbildungsförderer 142 passiert, und kann das Befördern bzw. Vorwärtsbewegen stoppen, wenn die Produkteinheit nicht erfasst wird. Folglich kann der Reihenbildungsförderer 142 verwendet werden, um Produkteinheiten zusammenzubringen, die auf dem Stoppraumförderer 140 mit Abstand versehen sein können, wie beispielsweise wenn sie von einem Herstellungsbereich kommen.
  • Mit Bezug auf 6 beginnt das Verfahren bei einem Startschritt 602. Dieser Startschritt 602 kann das Antreiben des Systems umfassen oder kann alternativ einfach das Erfassen eines Produkts auf der Fördervorrichtung umfassen. Bei Schritt 604 kann der Stoppraumsensor 150 die Fördervorrichtung 110 überwachen, um ein Produkt, das den Sensor passiert, zu erfassen. In diesem exemplarischen Verfahren, wenn der Sensor keine Produkteinheit erfasst, die auf der Fördervorrichtung passiert, unternimmt das System keine Handlung und der Stoppraumförderer 140 kann weiter arbeiten, um ein Produkt zum Palettierer 100 zu fördern. Wenn jedoch der Stoppraumsensor 150 eine Produkteinheit, die ihn passiert, erfasst, dann wird der Reihenbildungsförderer 142 vorwärts bewegt, bis die Produkteinheit nicht mehr vom Stoppraumsensor 150 erfasst wird, bei einem Schritt 606. In anderen Worten wird in diesem exemplarischen Verfahren der Reihenbildungsförderer 142 vorwärts bewegt, bis sich die Produkteinheit vollständig am Stoppraumförderersensor 150 vorbei, vom Stoppraumförderer 140 herunter und vollständig auf den Reihenbildungsförderer 142 bewegt hat. Sobald der Stoppraumförderersensor 150 keine Produkteinheit mehr erfasst, wird der Reihenbildungsförderer 142 gestoppt. Folglich ist die Produkteinheit nun lediglich gerade hinter dem Stoppraumsensor 150 angeordnet.
  • Obwohl der Reihenbildungsförderer 142 gestoppt wird, fährt der Stoppraumförderer 140 fort, die nächste Produkteinheit in Richtung des Reihenbildungsförderers 142 vorwärts zu bewegen, was einen beliebigen Abstand zwischen der ersten Produkteinheit und einer nächsten Produkteinheit auf dem Stoppraumförderer 140 verringert oder beseitigt. Wenn die nächste Produkteinheit vom Stoppraumförderersensor 150 erfasst wird, wird ein beliebiger Spalt zwischen der ursprünglichen Produkteinheit und der nächsten Produkteinheit im Wesentlichen beseitigt. Dann, wenn der Stoppraumsensor 150 die nächste Produkteinheit erfasst, wird der Bildungsförderer 142 wiederum lediglich so lange vorwärts bewegt, bis die nächste Produkteinheit den Stoppraumsensor 150 passiert. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass Produkteinheiten benachbart zueinander auf dem Reihenbildungsförderer 142 vorliegen, obwohl sie auf dem Stoppraumförderer 140 beabstandet sein können.
  • Bei einem Schritt 608 kann das System überwachen, ob sich genügend Produkteinheiten auf dem Reihenbildungsförderer 142 angesammelt haben, um eine Produktreihe 116 zu bilden, indem bestimmt wird, ob ein Produkt vom Reihenlängensensor 152 erfasst wird. Der Reihenlängensensor 152 wird verwendet, um zu erfassen, wann sich genügend Produkteinheiten auf dem Reihenbildungsförderer 142 befinden, um eine vollständige Produktreihe zu bilden. Wenn vom Reihenlängensensor 152 kein Produkt erfasst wird, dann fährt das System fort, bezüglich Produkteinheiten zu überwachen, die den Stoppraumsensor 150 passieren. Wenn der Reihenlängensensor 152 ein Produkt bei Schritt 606 erfasst, dann wird der Stoppraumförderer 140 gestoppt und der Reihenbildungsförderer 142 wird vorwärts bewegt, um das Produkt auf dem Förderer zu indizieren, bei Schritt 610. Folglich, wenn der Reihenlängensensor 152 ein Produkt erfasst, bestimmt das System, dass genügend Produkteinheiten 118 zum Vervollständigen einer vollen Reihe für die palettierte Ladung auf dem Reihenbildungsförderer 142 angeordnet sind. Als solches bewegt der Reihenbildungsförderer 142 die Produktreihe 116 zum Fördervorrichtungsende 111 vorwärts, so dass der Palettierer 100 die Produktreihe 116 zur Palette 112 transportieren kann.
  • Das Indizieren des Produkts auf dem Reihenbildungsförderer 142, d. h. das Vorwärtsbewegen der Produktreihe zum Ende des Reihenbildungsförderers 142 und das Entfernen eines beliebigen Raums zwischen den Produkteinheiten, kann unter Verwendung eines Zeitgebersystems bewerkstelligt werden. In einer Ausführungsform wird der Reihenbildungsförderer 142 angetrieben, um die Produkteinheiten 118 auf dem Reihenbildungsförderer 142 zum Fördervorrichtungsende 111 für eine eingestellte Zeitdauer vorwärts zu bewegen. Die Zeitdauer wird derart festgesetzt, dass sie ausreichend ist, um die Reihe vollständig zu indizieren. Nachdem die Produktreihe 116 vollständig indiziert ist, ist die Produktreihe 116 auf dem Reihenbildungsförderer 142 bereit, um vom Transportsystem 102 aufgenommen zu werden.
  • Bei einem Schritt 612 endet das Verfahren. Das Verfahren kann erneut starten, nachdem das Transportsystem 102 die indizierte Produktreihe vom Reihenbildungsförderer 142 entfernt.
  • Betrieb des Palettierers
  • Mast-Arm-Sensoren
  • Zurückkehrend auf die 3 und 4 werden nun die Sensoren, die die Bewegung des Arms 106 relativ zum Mast 108 überwachen, beschrieben. Die Sensoren können einen Mastobergrenzensensor 160, einen Verzögerungsmastobergrenzensensor 162, einen Armausgangsstellungssensor 164, einen Verzögerungsarmausgangsstellungssensor 166, einen Mastuntergrenzensensor 168 und einen Maximalladungshöhensensor 170 umfassen. Wie in 3 gezeigt, ist der Mastobergrenzensensor 160 auf einem oberen Teil des Masts 108 angeordnet und zeigt die maximale Fortbewegungshöhe des Arms 106 entlang des Masts 108 an. Der Mastobergrenzensensor 160 ist konfiguriert, um aktiviert zu werden, wenn der Arm 106 entlang des Masts 108 zum Obergrenzensensor 160 gehoben wird, und an die Steuereinheit 134 zu signalisieren, eine weitere Aufwärtsbewegung des Arms 106 zu stoppen. Der Mastobergrenzensensor 160 kann ein Näherungssensor oder ein anderer Sensortyp sein, wie einem Fachmann ersichtlich wäre.
  • In dieser exemplarischen Ausführungsform bewegt sich der Arm 106 im Wesentlichen vertikal entlang des Masts 108 bei zwei Geschwindigkeiten. Eine erste schnellere Geschwindigkeit wird verwendet, wenn sich der Arm 106 innerhalb des Mittelbereichs des Masts 108 bewegt, wo der Arm 106 nicht plötzlich gestoppt werden muss. Eine zweite langsamere Geschwindigkeit wird verwendet, wenn die Steuereinheit 134 erkennt, dass der Arm 106 bald stoppen wird. Um zu bestimmen, dass der Arm 106 bald stoppen wird, ist ein Verzögerungsobergrenzensensor 162 auf dem Mast 108 unterhalb des Obergrenzensensors 160 angeordnet. Der Verzögerungsobergrenzensensor 162 kann bei einem Abstand wie beispielsweise ca. 0,1524 m (6 Zoll) unterhalb des Obergrenzensensors 160 angeordnet sein, und kann konfiguriert sein, um der Steuereinheit 134 anzuzeigen, dass die Geschwindigkeit des Arms 106 verringert werden sollte, da sich der Arm 106 der maximalen Fortbewegungshöhe des Masts 108 nähert.
  • In dieser Ausführungsform kann sich der Arm 106 mit der ersten höheren Geschwindigkeit bewegen, bis der Verzögerungsobergrenzensensor 162 bestimmt, dass sich der Arm 106 der Obergrenze des Masts 108 nähert. Zu dieser Zeit kann die Geschwindigkeit des Arms 106 auf die zweite niedrigere Geschwindigkeit verringert werden. Folglich, wenn der Arm 106 den Obergrenzensensor 160 erreicht, bewegt sich der Arm 106 langsamer und muss nicht abrupt stoppen. Der Mastverzögerungsobergrenzensensor 162 kann ebenfalls ein Näherungssensor oder ein anderer Typ eines Sensors sein, wie einem Fachmann ersichtlich wäre.
  • Der Armausgangsstellungssensor 164 kann entlang des Masts 108 platziert sein, um anzuzeigen, dass der Arm 106 bei einer Höhe angeordnet ist, die mit einer Höhe der Produktfördervorrichtung korrespondiert. Folglich, wenn der Armausgangsstellungssensor 164 aktiviert ist, ist der Arm 106 entlang des Masts 108 bei einer Höhe angeordnet, die es dem Transportsystem 102 ermöglichen würde, eine Produktreihe 116 von der Produktfördervorrichtung 110 aufzunehmen und zu transportieren.
  • Der Verzögerungsarmausgangsstellungssensor 166 kann bei einem kurzen Abstand wie beispielsweise 0,1524 m (6 Zoll) vom Armausgangsstellungssensor 164 auf dem Mast 108 bereitgestellt sein, um zu signalisieren, wenn sich der Arm 106 nahe zur Ausgangsstellungsposition bewegt. In der exemplarischen gezeigten Ausführungsform ist er unterhalb des Armausgangsstellungssensors 164 angeordnet. Wenn er zur Produktfördervorrichtung 110 zurückkehrt, um eine neue Produktreihe aufzunehmen, kann sich der Arm 106 schnell nach unten mit einer ersten Geschwindigkeit entlang des Masts 108 bewegen, bis der Verzögerungsarmausgangsstellungssensor 166 aktiviert wird. Zu dieser Zeit kann die Geschwindigkeit der Bewegung des Arms 106 auf eine zweite, relativ langsamere Geschwindigkeit reduziert werden, wie oben beschrieben. Folglich, wenn der Armausgangsstellungssensor 164 vom Arm 106 aktiviert wird, bewegt sich der Arm 106 bereits langsam und kann deshalb einfacher bei der Ausgangsstellungsposition stoppen.
  • Der Mastuntergrenzensensor 168 ist justierbar an den Mast 108 befestigt und kann platziert sein, um die unterste Fortbewegungshöhe des Arms 106 entlang des Masts 108 anzuzeigen. Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, eine weitere nach unten gerichtete Bewegung des Arms 106 auf den Mast 108 nicht zu erlauben, sobald der Mastuntergrenzensensor 168 aktiviert ist.
  • Der Maximalladungshöhensensor 170 ist gleitbar am Mast 108 befestigt und kann verwendet werden, um die gewünschte Höhe der palettierten Ladung einzustellen. Der Maximalladungshöhensensor 170 kann ein vertikal justierbarer Sensor sein und kann entweder automatisch oder manuell justiert werden. Der Maximalladungshöhensensor 170 kann erfassen, wenn der Arm 106 bei der gewünschten Höhe der palettierten Ladung arbeitet, während er das Produkt auf der palettierten Ladung platziert. Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, um ein Signal vom Maximalladungshöhensensor 170 zu empfangen und den Palettierer 100 zu steuern, das Hinzufügen einer weiteren Produktschicht 126 zur palettierten Ladung 124, die sich oberhalb der gewünschten Ladungshöhe befinden würde, zu unterlassen.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 7 eine exemplarische Ausführungsform der justierbaren Trägeranordnung 148. Sie zeigt ferner den Maximalladungshöhensensor 170, der an der justierbaren Trägeranordnung befestigt sein kann und manuell entlang des Masts 108 unter Verwendung der justierbaren Trägeranordnung 148 angehoben oder gesenkt werden kann. Eine mit Linien versehene Referenzmarkierung (nicht gezeigt) kann konfiguriert sein, um die Höhe der palettierten Ladung basierend auf der Position des Maximalladungshöhensensors 170 zu zeigen. Die mit Linien versehene Referenzmarkierung könnte beispielsweise in Maßeinheiten wie beispielsweise Meter (Zoll), Produkteinheiten oder Produktschichten sein.
  • Die oben beschriebenen Sensoren könnten jeder beliebige Sensortyp sein, der in der Lage ist, zu erfassen, wenn eine Komponente sich nahe des Sensors befindet oder diesen passiert, einschließlich beispielsweise Näherungssensoren und Photosensoren. In einer Ausführungsform sind alle oben beschriebenen Sensoren Näherungssensoren wie beispielsweise IFM-Effektorschalter. In einer anderen Ausführungsform sind die Sensoren Photosensoren, die von SICK hergestellt sein können und Sensoren der W-250-Serie sein können. Andere Sensoren könnten jedoch verwendet werden, wie einen Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Arm-Klemmvorrichtungs-Sensoren
  • Die mit der Bewegung der Klemmvorrichtung 104 relativ zum Arm 106 verbundenen Sensoren werden nun beschrieben. Die Sensoren, wie in den 3 und 4 gezeigt, können einen Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180, einen Verzögerungsklemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 182, einen Armaußengrenzensensor 184, einen Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 und einen Maximalladungsbreitensensor 188 umfassen. Der Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 kann auf dem Arm 106 angeordnet sein, um anzuzeigen, dass sich die Klemmvorrichtung 104 bei einer Position befindet, die mit der Position der Produktfördervorrichtung 110 korrespondiert. Folglich, wenn der Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 aktiviert ist, kann die Klemmvorrichtung 104 in einer Position entlang des Arms 106 angeordnet sein, um eine Produktreihe 116 von der Produktfördervorrichtung 110 aufzunehmen. Sie kann bei einem nicht vorspringenden Ende des Arms 106 angeordnet sein, wobei sie ferner die Fortbewegungsgrenze des Arms 106 anzeigt.
  • Wenn der Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 und der Armausgangsstellungssensor 164 beide aktiviert sind, um anzuzeigen, dass sich die Klemmvorrichtung 104 und der Arm 106 beide in der Ausgangsstellungsposition befinden, kann der Palettierer 100 konfiguriert sein, um eine beliebige nach unten gerichtete Bewegung des Arms 106 entlang des Masts 108, und in einer Ausführungsform, eine horizontale Bewegung der Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 zu beschränken. In solch einer Position könnte eine nach unten gerichtete Bewegung und/oder eine horizontale Bewegung der Klemmvorrichtung 104 möglicherweise bewirken, dass die Klemmvorrichtung 104 mit der Produktfördervorrichtung 110 kollidiert. Folglich könnte die Steuereinheit 134 konfiguriert sein, um es zu erfordern, dass der Arm 106 von der Ausgangsstellungsposition wegbewegt wird, bevor eine nach unten gerichtete oder horizontale Bewegung der Klemmvorrichtung 104 erlaubt wird.
  • Der Verzögerungsklemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 182 kann auf dem Arm 106 bei einem kurzen Abstand wie beispielsweise 0,1524 m (6 Zoll) weg vom Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 in Richtung des vorspringenden Endes des Arms 106 positioniert sein. Wenn sie zur Produktfördervorrichtung 110 zurückkehrt, um eine neue Produktreihe 116 aufzunehmen, kann sich die Klemmvorrichtung 104 schnell entlang des Arms 106 mit einer ersten Geschwindigkeit bewegen, bis der Verzögerungsklemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 182 aktiviert wird. Zu dieser Zeit kann die Geschwindigkeit der Bewegung der Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 auf eine zweite, relativ langsamere Geschwindigkeit reduziert werden, wie oben mit Bezug auf die Arm-Mast-Sensoren beschrieben. Folglich, wenn der Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 durch die Klemmvorrichtung 104 aktiviert wird, bewegt sich die Klemmvorrichtung 104 bereits langsam und kann einfacher stoppen.
  • Der Armaußengrenzensensor 184 und der Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 sind in 4 gezeigt, und sind in dieser Ausführungsform auf dem vorspringenden Ende des Arms 106 gegenüber dem an dem Mast 108 befestigten Ende angeordnet. Der Armaußengrenzensensor 184 zeigt der Steuereinheit 134 an, dass die Klemmvorrichtung 104 die Außengrenze der Fortbewegung entlang des Arms 106 erreicht hat. Folglich kann die Steuereinheit 134 konfiguriert sein, um eine weitere Bewegung der Klemmvorrichtung 104 in dieser Richtung zu verhindern. Der Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 kann bei einem Abstand wie beispielsweise 0,1524 m (6 Zoll) vom Armaußengrenzensensor 184 angeordnet sein und kann der Steuereinheit 134 signalisieren, die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite, relativ langsamere Geschwindigkeit zu verlangsamen, da sie sich der Grenze der Fortbewegung wie oben erklärt nähert.
  • In einer Ausführungsform ist der Armaußengrenzensensor 184 mit einer Außenkante der Palettenladung 124 ausgerichtet. Als solches kann sich, wenn eine Produktreihe auf einer Palette platziert wird, die Klemmvorrichtung 104 zum Ende des Arms 106 bewegen, um den Außengrenzensensor 184 zu aktivieren. Zu dieser Zeit kann die Steuereinheit 134 bestimmen, dass sich die Produktreihe in einer Position befindet, um auf der palettierten Ladung abgelegt zu werden.
  • Der Maximalladungsbreitensensor 188, gezeigt in 3, kann anzeigen, dass sich die Klemmvorrichtung 104 bei der gewünschten Maximalladungsbreitenposition der Ladung befindet. Dieser Sensor kann auf dem Arm 106 angeordnet sein und kann horizontal entlang des Arms 106 justiert werden, um die gewünschte Breite der palettierten Ladung bei einer gewünschten Breite einzustellen. Alternativ kann der Sensor auf der Klemmvorrichtung 104 angeordnet sein; und kann wirksam sein, um zu bestimmen, wann sich die Klemmvorrichtung 104 zu einem gegebenen Punkt entlang des Arms 106 bewegt hat. Der Abstand zwischen dem Armaußengrenzensensor 184 und dem Maximalladungsbreitensensor 188 kann die Breite der palettierten Ladung bestimmen.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform könnte der Maximalladungsbreitensensor 188 ein Näherungssensor oder ein Photozellensensor, angeordnet auf der Klemmvorrichtung 104, sein. Wenn der Maximalladungsbreitensensor 188 ein Photozellensensor ist, kann eine Reflektoreinrichtung zum Aktivieren des Photozellensensors am Arm 106 befestigt sein, während der Sensor an der Klemmvorrichtung 104 befestigt ist. Folglich kann sich der Sensor 188 horizontal entlang des Arms mit der Klemmvorrichtung 104 bewegen, während die Reflektoreinrichtung bei einer festgesetzten Position auf dem Arm angeordnet ist.
  • In dieser exemplarischen Ausführungsform kann die Reflektoreinrichtung des Maximalladungsbreitensensors 188 entlang des Arms 106 unter Verwendung eines Stangen- und -Spur-Systems wie oben mit Bezug auf den Maximalladungshöhensensor 170 beschrieben, umfassend eine Stange, eine Spur und einen Knauf, justiert werden. Andere Systeme zum justierbaren Anordnen der Reflektoreinrichtung könnten ebenfalls verwendet werden. In einer exemplarischen Ausführungsform ist der Sensor 188 auf dem Arm 106 angeordnet und die Reflektoreinrichtung ist auf der Klemmvorrichtung 104 angeordnet. Eine mit Linien versehene Referenzmarkierung kann neben der Spur befestigt sein, um die Breite der palettierten Ladung basierend auf der Position des Maximalladungsbreitensensors 188 anzuzeigen.
  • Der Maximalladungsbreitensensor 188 kann auch verwendet werden, um zu bestimmen, wann sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal weg bzw. frei von der Fördervorrichtung 110 befindet. Als solches kann der Arm 106 bezüglich einer weiteren nach unten gerichteten Bewegung beschränkt werden, bis sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal über dem Maximalladungsbreitensensor 188 befindet. Zu dieser Zeit kann es dem Arm 106 erlaubt werden, sich nach unten fortzubewegen, um die Produktreihe auf der palettierten Ladung zu platzieren. Dies stellt sicher, dass sich der Arm 106 nicht zu weit nach unten entlang des Masts 108 bewegen wird, während sich die Klemmvorrichtung 104 oberhalb der Produktfördervorrichtung 110 befindet, was die Klemmvorrichtung 104 in unerwünschten Kontakt mit der Produktfördervorrichtung 110 bringen würde.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform kann der Maximalladungsbreitensensor 188 auch verwendet werden, um zu bestimmen, wann eine Produktschicht der palettierten Ladung vollständig ist. In dieser Ausführungsform kann die Steuereinheit 134 bestimmen, dass die Produktschicht vollständig ist, wenn gewisse Bedingungen erfüllt sind. In dieser exemplarischen Ausführungsform können die Bedingungen erfüllt sein, wenn das Produkt von der Klemmvorrichtung 104 platziert wird, während der Maximalladungsbreitensensor 188 offen oder aktiviert ist. Andere Bedingungen könnten verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde. In diesem Beispiel kann die Reflektoreinrichtung, die mit dem Maximalladungsbreitensensor 188 verbunden ist, von einer gegebenen Länge wie beispielsweise 0,0762 m bis 0,2032 m (3 bis 8 Zoll) lang sein. Folglich kann, während sich die Klemmvorrichtung 104 über die Ladung bewegt, der Maximalladungsbreitensensor 188 aktiviert oder offen sein während der ersten 0,0762 m bis 0,2032 m (3 bis 8 Zoll) der Bewegung. Dies ist, weil der Maximalladungsbreitensensor 188 den Reflektor so lange detektiert, wie sich die Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 bewegt, weniger als die Länge des Reflektors. Wenn die Steuereinheit 134 bestimmt, dass das Produkt auf der Ladung platziert werden sollte, bevor der Maximalladungsbreitensensor 188 über die Reflektoreinrichtung passiert, dann kann die Steuereinheit 134 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass das Produkt bei der Kante der Ladung platziert wurde. Folglich kann die Steuereinheit auch konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass die Produktschicht vollständig ist.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform können der Maximalladungsbreitensensor 188 und der Maximalladungshöhensensor 170 zusammen verwendet werden, um zu bestimmen, wann die palettierte Ladung komplett ist, basierend auf einem definierten Volumen, das vom Produkt zu füllen ist. Der Maximalladungsbreitensensor 188 kann verwendet werden, um die letzte Reihe einer Produktschicht zu identifizieren, und der Maximalladungshöhensensor 170 kann verwendet werden, um die letzte Produktschicht einer Ladung anzuzeigen. Wenn sowohl der Maximalladungsbreitensensor als auch der Maximalladungshöhensensor während der Platzierung einer Reihe aktiviert sind, kann die Steuereinheit konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass die palettierte Ladung vollständig ist.
  • Es sollte betont werden, dass obwohl der Maximalladungsbreitensensor 188 verwendet werden kann, um zu bestimmen, wann eine Produktschicht vollständig ist, in einer exemplarischen Ausführungsform sich die von der Steuereinheit 134 befolgte Sequenz zum Transportieren eines Produkts der Ladung nicht ändert bis das gewünschte Palettierte Ladungsvolumen gefüllt ist. Folglich ist in einem Beispiel die Steuereinheit 134 nicht konfiguriert, um zu erkennen, wann eine Produktschicht vollständig ist, sondern ist lediglich konfiguriert zu erkennen, wann die Ladung vollständig ist, basierend auf kombinierten Signalen von sowohl dem Maximalladungsbreitensensor 188 als auch dem Maximalladungshöhensensor 170. Dies kann beispielsweise durch Konfigurieren der Steuereinheit bewerkstelligt werden, dass sie lediglich die simultane Aktivierung des Maximalladungsbreitensensors 188 und des Maximalladungshöhensensors 170 überwacht. Folglich würde das Aktivieren lediglich des Maximalladungsbreitensensors 188 keine Bedingung sein, die von der Steuereinheit 134 erkannt wird. Wie in einer exemplarischen Ausführungsform unten erklärt, kann die Steuereinheit konfiguriert sein, ein Produkt auf der Ladung zu platzieren, ohne dass es erforderlich ist, dass die Steuereinheit 134 erkennt, dass eine Produktschicht vollständig ist.
  • In einer Ausführungsform sind der Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180, der Verzögerungsklemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 182, der Armaußengrenzensensor 184 und der Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 alle Näherungssensoren. Der Maximalladungsbreitensensor 188 kann ein Photosensor sein. Es können jedoch andere Sensoren verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Klemmvorrichtungs-Greifer-Sensoren
  • Die Sensoren zum Messen der Position des beweglichen Greifers 120 relativ zum Produkthalter, wie beispielsweise dem feststehenden Greifer 122 der Klemmvorrichtung 104 wird nun beschrieben. Die Sensoren können einen Klemmvorrichtungsinnengrenzensensor 220 und einen Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 umfassen. Der Klemmvorrichtungsinnengrenzensensor 220 und der Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 können entlang der Klemmvorrichtung 104 bei den Enden der mechanischen Fortbewegungslänge des beweglichen Greifers 120 gesetzt sein. Der Klemmvorrichtungsinnengrenzensensor 220 kann benachbart zum feststehenden Greifer 122 angeordnet sein und kann konfiguriert sein um anzuzeigen, dass sich der bewegliche Greifer 120 nicht näher zum feststehenden Greifer 122 bewegt.
  • Der Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 kann beim Ende der Fortbewegungslänge des beweglichen Greifers 120 angeordnet sein und kann konfiguriert sein um anzuzeigen, dass sich der bewegliche Greifer 120 nicht weiter vom feststehenden Greifer 122 weg bewegen kann. Die Steuereinheit 134 kann konfiguriert sein, um die Bewegung des beweglichen Greifers 120 zu stoppen, wenn einer dieser Sensoren aktiviert ist.
  • In einer Ausführungsform sind der Klemmvorrichtungsinnengrenzensensor 220 und der Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 beide Näherungssensoren. Es können jedoch andere Sensoren einschließlich Photosensoren verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde. In anderen exemplarischen Ausführungsformen wo der Produkthalter keine Klemmvorrichtung ist, können die Sensoren konfiguriert sein, um die Position eines beliebigen Produkts, das vom Produkthalter relativ zu einer Palette oder einem zuvor platzierten Produkt bewegt wird, zu erfassen.
  • Produkt-Arm-Sensoren
  • Die Sensoren zum Messen der Position des Arms 106 relativ zum Produkt einschließlich der palettierten Ladung und des Produkts auf der Produktfördervorrichtung 110 werden nun beschrieben. Die Sensoren umfassen einen Produktzufuhrhöhensensor 200 und einen Palettenladungshöhensensor 202. Der Produktzufuhrhöhensensor 200 kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Klemmvorrichtung 104 hoch genug ist, um von der Produktzufuhr auf der Fördervorrichtung 110 freizukommen, wenn die Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 zur Ausgangsstellungsposition zurückkehrt. Wenn die Klemmvorrichtung 104 nicht vom Produkt auf der Fördervorrichtung 110 freikommt, wie erfasst vom Produktzufuhrhöhensensor 200, kann die Steuereinheit 134 den Arm 106 entlang des Masts 108 heben, bis der Arm 106 hoch genug ist, dass die Klemmvorrichtung 104 vom Produkt auf der Fördervorrichtung freikommt.
  • Um dies zu bewerkstelligen, wird in dieser Ausführungsform der Produktzufuhrhöhensensor 200 an dem Arm 106 befestigt und ist dabei konfiguriert, sich vertikal mit dem Arm 106 zu bewegen. Der Produktzufuhrhöhensensor 200 kann auf dem Arm 106 in einer Position niedriger als die Unterseite der Klemmvorrichtung 104 platziert sein und kann konfiguriert sein, um zu erfassen, ob ein Produkt vor dem Sensor angeordnet ist. Ein Trägersystem kann sich von der Unterseite des Arms 106 zum Sichern des Produktzufuhrhöhensensors 200 in seiner Position erstrecken. In einer alternativen Ausführungsform ist der Produktzufuhrhöhensensor direkt auf der Klemmvorrichtung 104 angeordnet. Wenn der Produktzufuhrhöhensensor 200 kein Produkt erfasst, dann bestimmt das System, dass der Arm 106 hoch genug ist, dass sich die Klemmvorrichtung 104 oberhalb beliebiger Produkteinheiten 118 auf der Fördervorrichtung 110 fortbewegen kann.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform kann der Produktzufuhrhöhensensor 200 ein Photosensor auf dem Arm 106 oder der Klemmvorrichtung 104 sein. Ein Reflektor, verbunden mit dem Produktzufuhrhöhensensor 200, kann in einer derartigen Position platziert sein, dass beliebige Produkteinheiten 118 auf dem Reihenbildungsförderer 142 zwischen dem Reflektor und dem Sensor sind. In einer Ausführungsform ist der Reflektor benachbart zur Fördervorrichtung 110 gegenüber dem Stoppraumsensor 150 platziert, während der Sensor 200 auf dem Arm 106 bei der gegenüberliegenden Seite der Fördervorrichtung 110 platziert ist. Der Reflektor kann sich vertikal nach oben erstrecken, so dass der Sensor 200 detektiert, warm der Arm 106 und die Klemmvorrichtung 104 oberhalb der Produkteinheiten 118 sind.
  • Ebenso bestimmt der Palettenladungshöhensensor 202, ob sich der Arm 106 bei einer Höhe befindet, die ausreichend ist, um ein Stören bzw. sich Überschneiden zwischen der sich bewegenden Klemmvorrichtung 104 und der palettierten Ladung zu vermeiden. Der Palettenladungshöhensensor 202 kann beim vorspringenden Ende des Arms 106 orientiert sein, um diagonal über die palettierte Ladung hinweg zu einem Reflektor zu erfassen. Der Reflektor kann derart positioniert sein, dass sich ein Teil von jeder beliebigen auf der palettierten Ladung platzierten Reihe zwischen dem Palettenladungshöhensensor und dem Reflektor befinden würde. Wenn sich der Arm 106 vertikal bewegt, kann der Palettenladungshöhensensor 202 konfiguriert sein, um zu erfassen, ob eine Behinderung zwischen dem Reflektor und dem Sensor vorliegt, wobei angezeigt wird, ob sich der Arm 106 hoch genug befindet, dass sich die Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 fortbewegen kann, ohne mit der Palettenladung 124 zu kollidieren. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform, nachdem die Klemmvorrichtung 104 eine Produktreihe 116 auf der Palettenladung 124 platziert, der Arm 106 vertikal nach oben entlang des Masts 108 bewegt, bis der Palettenladungshöhensensor 202 erfasst, dass der Arm 106 hoch genug ist, dass die Klemmvorrichtung 104 über die neu platzierte Produktreihe 116 passieren kann.
  • In einer Ausführungsform sind der Produktzufuhrhöhensensor 200 und der Palettenladungshöhensensor 202 beide Photosensoren. Andere Sensoren könnten jedoch verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Produkt-Klemmvorrichtungs-Sensoren
  • Die Sensoren zum Messen und Überwachen der Position der Klemmvorrichtung 104 relativ zum Produkt auf der palettierten Ladung, oder der Palette selbst, wird nun beschrieben. Die Sensoren können als Produktsensoren bezeichnet werden, und können einen Reihensensor 210, einen Verzögerungsreihensensor 212 und einen Schichtsensor 214 umfassen. Diese Sensoren können jeweils an der Klemmvorrichtung 104 befestigt sein, und sie können positioniert sein, um die Position eines vorherigen Produkts auf einer Ladung als die Klemmvorrichtung 104 zu detektieren. Folglich können diese Sensoren benachbart zum feststehenden Greifer 122 positioniert sein. Der Schichtsensor 214 kann in einer Position niedriger als ein beliebiges Produkt, das von der Klemmvorrichtung 104 getragen wird, positioniert sein, wobei er sich in einer Position zum Detektieren der Position des zuvor platzierten Produkts oder der Palette befindet.
  • Der Reihensensor 210 wird verwendet, um anzuzeigen, wann die Klemmvorrichtung 104 benachbart zu einer zuvor platzierten Reihe bewegt wird. Diese Information ermöglicht es der Steuereinheit 134, die Klemmvorrichtung 104 zu einer geeigneten Position zu bewegen, um die nachfolgende Produktreihe zu platzieren. Wie in 3 gezeigt ist der Reihensensor 210 bei einer Seite des feststehenden Greifers 122 angeordnet, und ist in einer Ausführungsform um ca. 0,0127 m (1/2 Zoll) vom feststehenden Greifer 122 versetzt. In dieser Ausführungsform, da der Reihensensor 210 vom feststehenden Greifer 122 um 0,0127 m (1/2 Zoll) versetzt ist, kann ein Zeitgeber verwendet werden, um die Klemmvorrichtung 104 um 0,0127 m (1/2 Zoll) zu bewegen, nachdem der Reihensensor 210 eine zuvor platzierte Produktreihe erfasst, wobei ein beliebiger Spalt zwischen der zuvor platzierten Produktreihe und der Klemmvorrichtung 104 geschlossen wird. Andere Systeme zum Sicherstellen eines minimalen Spalts zwischen den Reihen können verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Wie in 3 gezeigt, kann der Verzögerungsreihensensor 212 horizontal weg vom Reihensensor 210 um einen Abstand wie beispielsweise ca. 0,1524 m (6 Zoll) beabstandet sein, und kann konfiguriert sein, um der Steuereinheit 134 anzuzeigen, dass sich die Klemmvorrichtung 104 einer zuvor platzierten Reihe nähert und dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Klemmvorrichtung 104 entlang des Arms 106 verringert werden sollte. Diese Verringerung von einer ersten Geschwindigkeit zu einer zweiten relativ langsameren Geschwindigkeit kann in der oben diskutierten Weise funktionieren. Der Verzögerungsreihensensor 212 kann auch ein Photosensor sein.
  • Der Verzögerungsreihensensor 212 und der Reihensensor 210 können in anderen Positionen um den Palettierer 100 angeordnet sein, solange sie direkt oder indirekt die Position der Ladung relativ zum auf der Ladung zu platzierenden Produkt erfassen.
  • Ein Schichtsensor 214 kann auch mit der Klemmvorrichtung 104 verbunden sein. Er kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich eine Produktreihe, die von der Klemmvorrichtung 104 getragen wird, oberhalb entweder der Palette 112 oder einer zuvor auf der Palette platzierten Produktschicht befindet. Als solches kann der Schichtsensor 214 auf der Klemmvorrichtung 104 geringfügig niedriger als eine Unterseite einer Produktreihe, die von der Klemmvorrichtung 104 getragen wird, positioniert sein und kann jegliche Behinderung unterhalb des von der Klemmvorrichtung 104 getragenen Produkts erfassen. In einer Ausführungsform ist der Schichtsensor 214 an einem Trägersystem gesichert, das sich nach unten von einem Teil der Klemmvorrichtung 104 erstreckt.
  • Da der Reihensensor 210 ein zuvor platziertes Produkt neben der Klemmvorrichtung 104 erfasst und der Schichtsensor eine zuvor platzierte Produktschicht oder eine Palette unterhalb der Klemmvorrichtung 104 erfasst, arbeiten die zwei Sensoren zusammen, um zu bestimmen, wo die Klemmvorrichtung 104 die nächste Produktreihe platzieren sollte. Die Steuereinheit 134 signalisiert der Klemmvorrichtung 104, eine neue Produktreihe neben einer vorherigen Produktreihe oder Palettenkante und auf einer Produktschicht oder Palette, erfasst von den zwei Sensoren, abzulegen.
  • 8 zeigt eine mögliche Konfiguration des Reihensensors 210, des Verzögerungsreihensensors 212 und des Schichtsensors 214. Wie gezeigt ist der Reihensensor 210 im Wesentlichen mit dem feststehenden Greifer 122 ausgerichtet. Er kann um einen kurzen Abstand vom feststehenden Greifer 122 versetzt sein, wie beispielsweise um ca. 0,0127 m (1/2 Zoll). Der Verzögerungsreihensensor 212 kann einen gewissen Abstand wie beispielsweise ca. 0,1524 m (6 Zoll) vom Reihensensor 210 versetzt sein. Der Schichtsensor 214 kann in einer Höhe niedriger als das von der Klemmvorrichtung 104 getragene Produkt positioniert sein. Jeder unter dem Reihensensor 210, dem Verzögerungsreihensensor 212 und dem Schichtsensor 214 kann an die Klemmvorrichtung 104 mit Trägern 216 befestigt sein, die konfiguriert sind, um die Sensoren in der gewünschten Position zu sichern.
  • In einer Ausführungsform sind der Reihensensor 210, der Verzögerungsreihensensor 212 und der Schichtsensor 214 alle Photosensoren mit justierbarem Bereich, hergestellt von SICK und können Sensoren der W-250 Serie sein. Andere Sensoren können jedoch verwendet werden, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde.
  • Palettierer-Verfahren
  • Die 9A und 9B sind Flussdiagramme, die ein exemplarisches Verfahren der Verwendung des Palettierers 100 zum Laden einer Palette 112 mit Produkteinheiten 118 zum Füllen eines vordefinierten Volumens beschreiben. Die Flussdiagramme beschreiben einen Transportzyklus, dem wiederholt gefolgt werden kann, bis die palettierte Ladung vollständig ist. Ein Transportzyklus kann die Bewegung der Transporteinrichtung 102 von der Ausgangsstellungsposition zum Platzieren eines Produkts und zurück zur Ausgangsstellungsposition sein. Der Transportzyklus kann als ein Datensequenzen umfassendes Computerprogramm in der Speicherkomponente 138 der Steuereinheit 134 gespeichert sein, das vom Prozessor 136 auszuführen ist. Wie oben beschrieben lädt der Palettierer 100 die Palette 112 mit Produkteinheiten 118, um ein Volumen zu füllen, das vom Reihenlängensensor 152, dem Maximalladungsbreitensensor 188 und dem Maximalladungshöhensensor 170 definiert ist. Der Prozessor kann Signale von jedem der Sensoren empfangen und, basierend auf den Signalen, das Programm zum Laden der Palette ausführen. Da der Palettierer ein vordefiniertes Volumen füllt, ist es nicht erforderlich, das platzierte Produkt zu zählen oder dessen Position zu verfolgen. Ferner ist es nicht erforderlich, dass er neu programmiert oder justiert wird, wenn die Größe der Produkteinheiten sich verändert. Folglich kann jeder Transportzyklus derselben logischen Sequenz folgen.
  • Es sollte betont werden, dass das Flussdiagramm beginnt, nachdem eine Produktreihe 116 indiziert worden ist, wie oben mit Bezug auf 6 beschrieben. Bei Schritt 232 schließt sich die Klemmvorrichtung 104 um eine Produktreihe 116. Wie zuvor angegeben, muss die Klemmvorrichtung 104 keine Klemmvorrichtung bzw. Klammer sein, sondern könnte jeder beliebige Produkthalter sein, wie einem Fachmann ersichtlich sein würde. Nachdem die Klemmvorrichtung 104 um die Produktreihe 116 geschlossen wurde, hebt sich der Arm 106 entlang des Masts 108, bis sich der Arm 106 oberhalb der Ausgangsstellungsposition befindet, wie vom Armausgangsstellungssensor 164 angezeigt, bei Schritt 234. Sobald der Armausgangsstellungssensor 164 bestimmt, dass sich der Arm 106 nicht mehr in der Armausgangsstellungsposition befindet, befindet sich der Arm in einer Position oberhalb der Fördervorrichtung 110 derart, dass sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal, ohne eines Risikos einer Kollision der Klemmvorrichtung 104, gemeinsam mit beliebigem von ihr getragenem Produkt in die Fördervorrichtung 110 bewegen kann.
  • Bei Schritt 236 bestimmt die Steuereinheit 134, ob die palettierte Ladung 124 höher als der Arm 106 ist, basierend auf Signalen vom Palettenladungshöhensensor 202 wie oben beschrieben. Wenn die Steuereinheit 134 bestimmt, dass die Palettenladung 124 höher als der Arm 106 ist, wird der Arm 106 gehoben, bis der Palettenladungshöhensensor 202 anzeigt, dass der Arm 106 von der Ladung freigekommen ist, bei Schritt 238.
  • Wenn die Steuereinheit 134 bestimmt, dass die palettierte Ladung 124 nicht höher als der Arm ist, dann kann die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms 106 zur justierbaren voreingestellten Außenkante der palettierten Ladung, wie durch den Maximalladungsbreitensensor 188 bestimmt, bei Schritt 240 bewegt werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform unter Verwendung eines Reflektors, ist der Prozessor 136 konfiguriert, so dass wenn der Maximalladungsbreitensensor 188 den beweglich am Arm 106 befestigten Reflektor detektiert, die Klemmvorrichtung 104 ihre horizontale Bewegung stoppt.
  • Bei einem Schritt 242 bewegt sich der Arm 106 nach unten entlang des Masts 108, bis der Schichtsensor 214 aktiviert wird, wobei detektiert wird, dass sich die Klemmvorrichtung 104 oberhalb entweder einer zuvor platzierten Produktschicht 126 oder der Palette 112 befindet. Bei einem Schritt 244 bewegt sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms 106. Bei einem Schritt 246 bestimmt die Steuereinheit 134, ob sich die Klemmvorrichtung 104 entweder beim Ende des Arms 106, unter Verwendung des Armaußengrenzensensors 184, oder benachbart zu einer zuvor platzierten Reihe, unter Verwendung des Reihensensors 210, befindet. Wenn der Armaußengrenzensensor 184 signalisiert, dass sich die Klemmvorrichtung 104 beim Ende des Arms 106 befindet, dann wird die Klemmvorrichtung 104 geöffnet, um die Produktreihe 116 auf die palettierte Ladung 124 freizugeben. Wie oben angegeben, ist in dieser Ausführungsform der Armaußengrenzensensor 184 eingestellt, um mit der Außenkante der palettierten Ladung 124 übereinzustimmen. Andere Konfigurationen wären einem Fachmann ersichtlich.
  • In einer Ausführungsform wird die Klemmvorrichtung 104 horizontal bei einer ersten Geschwindigkeit bewegt, bis entweder der Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 oder der Verzögerungsreihensensor 212 anzeigen, dass sich die Klemmvorrichtung 104 der Außengrenze des Arms 106 oder einer anderen Reihe eines zuvor platzierten Produkts nähert. Wenn der Verzögerungsarmaußengrenzensensor 186 oder der Verzögerungsreihensensor 212 aktiviert wird, dann wird die Klemmvorrichtungsgeschwindigkeit auf eine zweite relativ langsamere Geschwindigkeit verringert.
  • Wenn sich bei Schritt 246 die Klemmvorrichtung 104 benachbart einer zuvor platzierten Reihe befindet, wie vom Reihensensor 210 erfasst, dann wird die Klemmvorrichtung 104 horizontal in Richtung der zuvor platzierten Reihe für eine eingestellte Zeitdauer, beispielsweise eine Zeitdauer zwischen 0,1 und 0,2 Sekunden, bei Schritt 250 bewegt. Die Zeitdauer wird gewählt, um es der Klemmvorrichtung zu erlauben, sich lediglich die Distanz zwischen dem festen Greifer 122 und der zuvor platzierten Produktreihe 116 zu bewegen, was in einem Beispiel 0,0127 m (1/2 Zoll) sein könnte. Die eingestellte Zeitdauer ist abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit und der Distanz des Reihensensors 210 vom feststehenden Greifer 122. Die Klemmvorrichtung 104 wird dann geöffnet, um die Produktreihe bei Schritt 250 freizugeben.
  • Bei einem Schritt 252 bestimmt die Steuereinheit 134, ob der Maximalladungsbreitensensor 188 und der Maximalladungshöhensensor 170 gleichzeitig aktiviert sind. Wenn sie nicht gleichzeitig aktiviert sind, dann wird der Arm 106 entlang des Masts 108 angehoben, bis der Palettenladungshöhensensor 202 und der Produktzufuhrhöhensensor 200 beide bestimmen, dass sich der Arm 106 hoch genug befindet, dass die Klemmvorrichtung 104 vom gesamten Produkt freikommt, bei Schritt 254. Dann kann sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal bewegen, ohne ungewünschten Kontakt mit der gerade platzierten Reihe oder mit sich auf der Produktfördervorrichtung 110 ansammelndem Produkt.
  • Bei einem Schritt 256 wird die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms 106 in Richtung des Masts 108 bewegt, bis sie die Klemmvorrichtungsausgangsstellungsposition erreicht, wie durch den Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 bestimmt. Simultan wird bei Schritt 258 der bewegliche Greifer 120 zur Vollausschlagsposition geöffnet, wie von Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 bestimmt.
  • In einer Ausführungsform kann die Klemmvorrichtung 104 bei einer ersten Geschwindigkeit bewegt werden, bis der Verzögerungsklemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 182 aktiviert wird. Zu dieser Zeit kann die Geschwindigkeit der Klemmvorrichtung 104 auf eine zweite relativ langsamere Geschwindigkeit vor dem Stoppen in der Klemmvorrichtungsausgangsstellungsposition verringert werden.
  • Bei einem Schritt 260 bewegt sich der Arm 106 nach unten entlang des Masts 108, bis sich der Arm 106 in der Armausgangsstellungsposition befindet, wie bestimmt durch den Armausgangsstellungssensor 164. In einer Ausführungsform kann der Arm 106 bei einer ersten Geschwindigkeit bewegt werden, bis der Verzögerungsarmausgangsstellungssensor 166 aktiviert wird. Zu dieser Zeit kann die Geschwindigkeit des Arms 106 auf eine zweite relativ langsamere Geschwindigkeit vor dem Stoppen in der Armausgangsstellungsposition verringert werden. Bei einem Schritt 262 kehrt die Steuerungslogik zurück zu Schritt 232, um die nächste Produktreihe 116 für die Zuführung zur Palette aufzunehmen und zu befördern.
  • Nachdem das Transportsystem 102 eine Produktreihe 116 von der Fördervorrichtung 110 bewegt, arbeitet die Fördervorrichtung 110 wie oben mit Bezug auf 6 beschrieben, um die nächste Produktreihe für die Zuführung durch den Palettierer vorzubereiten. Zu der Zeit, wenn der Arm 106 und die Klemmvorrichtung 104 die Ausgangsstellungspositionen erreichen, wie durch die jeweiligen Sensoren bestimmt, kann die nächste Produktreihe 116 bereit sein, um vom Transportsystem 102 aufgenommen zu werden.
  • Wenn bei Schritt 252 der Maximalladungsbreitensensor 188 und der Maximalladungshöhensensor 170 simultan aktiviert werden, dann bestimmt die Steuereinheit 134, dass die palettierte Ladung vollständig ist, d. h. dass das vordefinierte Volumen gefüllt wurde, als die letzte Produktreihe 116 auf der letzten Produktschicht 126 platziert wurde. Die Steuereinheit 134 kann dann den Arm 106 entlang des Masts 108 anheben, bis der Produktzufuhrhöhensensor 200 und der Palettenladungshöhensensor 202 anzeigen, dass sich der Arm oberhalb der vollständigen palettierten Ladung befindet, bei einem Schritt 264.
  • Bei einem Schritt 266 wird die vollständig beladene Palette von der Ladezone geschoben. Alternativ kann die vollständig beladene Palette unter Verwendung eines Verpackungsmaterialspenders 127 umwickelt werden, wie mit Bezug auf 1 diskutiert.
  • Bei einem Schritt 268 bewegt sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms 106, bis sie die Klemmvorrichtungsausgangsstellungsposition basierend auf den Klemmvorrichtungsausgangsstellungssensor 180 erreicht. Die Klemmvorrichtung 104 wird dann zur Vollausschlagsposition geöffnet, wie durch den Klemmvorrichtungsaußengrenzensensor 222 bestimmt, bei einem Schritt 270. Der Arm bewegt sich nach unten entlang des Masts, bis er sich in der Armausgangsstellungsposition befindet, wie durch den Armausgangsstellungssensor 164 bestimmt, bei einem Schritt 272. Das Verfahren endet bei einem Schritt 274. In einer Ausführungsform sendet die Steuereinheit ein Signal zum Palettenspender 128, welcher dann eine neue Palette ausgibt.
  • Der Palettierer kann dann das Laden einer neuen Palette mit der ersten Reihe auf der ersten Produktschicht beginnen.
  • Die 10 und 11 zeigen exemplarische Fortbewegungswege einer Produktreihe, gehalten von einer Klemmvorrichtung 104. 10 zeigt eine palettierte Ladung 124 mit lediglich einer einzelnen Produktschicht 126 auf einer Palette 112. Deshalb ist die Höhe der palettierten Ladung niedriger als die Produktfördervorrichtung 110. Im Gegensatz dazu zeigt 11 eine palettierte Ladung 124 mit mehreren Produktschichten 126 auf einer Palette 112. Folglich ist die Höhe der Palettenladung 124 höher als die Fördervorrichtung 110. Wie gezeigt, beginnt in jedem Fall der Fortbewegungsweg der Produktreihe 116 auf der Fördervorrichtung 110 und wird vertikal angehoben, bis der Palettenladungshöhensensor 202 anzeigt, dass sich die Klemmvorrichtung 104 und die getragene Produktreihe 116 oberhalb der Höhe der palettierten Ladung 124 befinden oder dass der Arm 106 den Armausgangsstellungssensor 164 verlassen hat, was immer höher ist, wie bei den Punkten 290a und 290b in den 10 und 11 jeweils gezeigt. Von diesem Punkt an wird das Produkt horizontal bewegt, bis der Maximalladungsbreitensensor 188 an das System anzeigt, dass das Produkt die Kante der Ladungsbreite erreicht hat, wie bei den Punkten 292a und 292b gezeigt. Bei diesem Punkt wird die Produktreihe 116 vertikal abgesenkt, bis der Schichtsensor 214 bestimmt, dass sich das Produkt annähernd oberhalb einer vorherigen Produktschicht 126, oder alternativ, einer leeren Palette 112 befindet, wie gezeigt bei den Punkten 294a und 294b. Dann bewegt die Steuereinheit 134 die Produktreihe 116 horizontal über die palettierte Ladung 124 hinweg, bis entweder der Armaußengrenzensensor 184 aktiviert ist oder der Reihensensor 210 aktiviert ist. Bei diesem Punkt bestimmt das System, wo die nächste Reihe zu platzieren ist.
  • Wie in 11 gezeigt, kann die letzte Reihe jeder Produktschicht 126 einen horizontalen Fortbewegungsweg umfassen, nachdem sie zur Ladung abgesenkt wurde. Es sollte betont werden, dass beim Platzieren der letzten Reihe auf einer einzelnen Produktschicht, wie in 11 gezeigt, das System bestimmt, dass die palettierte Ladung vollständig ist, wenn der Maximalladungsbreitensensor 188 und der Maximalladungshöhensensor 170 simultan aktiviert sind. Während des vertikalen Absenkens der Produktreihe 116 ist der Maximalladungsbreitensensor 188 kontinuierlich aktiviert, da sich der Arm 106 nach unten bewegt, während sich die Klemmvorrichtung 104 gar nicht relativ zum Arm 106 bewegt. Um sicherzustellen, dass der Maximalladungsbreitensensor 188 bei der letzten Reihe aktiviert ist, kann ein mit dem Maximalladungsbreitensensor 188 verbundener Reflektor eine Reflektorlänge von beispielsweise zwischen ca. 0,0762 m und ca. 0,2032 m (3 und ca. 8 Zoll) aufweisen. Folglich wird, solange sich die Klemmvorrichtung 104 horizontal entlang des Arms für weniger als die Länge des Reflektors bewegt, der Maximalladungsbreitensensor 188 aktiviert sein.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform folgt das Verfahren einer Sequenz zum Laden einer Palette basierend auf einem Bereich, der von zwei der folgenden drei Sensoren definiert wird: dem Reihenlängensensor; dem Maximalladungshöhensensor 170; und dem Maximalladungsbreitensensor 188. Obwohl jede beliebige Kombination der drei Sensoren verwendet werden könnte, um den zu füllenden Bereich zu definieren, definiert eine bevorzugte Ausführungsform den Bereich unter Verwendung des Maximalladungshöhensensors 170 und des Maximalladungsbreitensensors 188. Folglich wurde ein Beispiel dieser Ausführungsform mit Bezug auf die 9A und 9B beschrieben, wo die Platzierung eines Produkts unter Verwendung des Maximalladungshöhensensors 170 und des Maximalladungsbreitensensors 180 erfolgte. Es sollte sich verstehen, dass Länge und Breite austauschbar verwendet werden können, um eine Seite der Ladung zu beschreiben.
  • Der Palettierer 100 arbeitet, um den Bereich zu füllen, der vom Maximalladungshöhensensor 170 und vom Maximalladungsbreitensensor 188 definiert wird, unter Verwendung des Reihensensors 210 und des Schichtsensors 214, um die Palettenladung 124 zu füllen bis der Bereich gerillt ist. Der Palettierer 100 folgt derselben Sequenz, unabhängig von der Größe des Produkts, und fährt damit fort, die palettierte Ladung zu bilden, bis der Bereich gefüllt ist. Folglich braucht der Palettierer nicht für jede Produktgröße, die zum Bilden der palettierten Ladung verwendet wird, neu programmiert werden.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform ist der Palettierer 100 ein Dreiachsenpalettierer, der ein Ladungsvolumen oder einen Ladungsbereich durch Platzieren einer oder mehrerer Produkteinheiten jeweils auf der Ladung füllt, wobei eine Reihe auf der palettierten Ladung gebildet wird. Das Bilden einer oder mehrerer Reihen auf der Palettenladung kann eine Schicht erzeugen. In dieser exemplarischen Ausführungsform kann der Palettierer konfiguriert sein, um den Ort einer individuellen zu platzierenden Produkteinheit relativ zum Ort der Palette oder eines beliebigen zuvor platzierten Produkts zu bestimmen. Der Palettierer kann dann die Produktreinheit auf der Ladung platzieren, um eine Reihe oder eine Schicht zu erzeugen und/oder das Volumen der Ladung zu füllen. In einer weiteren Ausführungsform platziert der Palettierer 100 jeweils vollständige Schichten auf der Palettenladung bis das Volumen gefüllt ist.
  • Andere Ausführungsformen der Erfindung werden Fachleuten von der Berücksichtigung der Beschreibung und der Anwendung der hierin offenbarten Erfindung ersichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich exemplarisch betrachtet werden, wobei der Umfang der Erfindung durch die angehängten Ansprüche definiert wird.

Claims (46)

  1. Verfahren zum Bilden einer Ladung (124) mit Produkteinheiten (118) von einem Zustellungsbereich (109), wobei das Verfahren umfasst: das Definieren eines gewünschten, mit Produkteinheiten (118) zu füllenden Bereichs einer Ladung (124), das automatische Füllen des gewünschten Bereichs mit Produkteinheiten (118) und das Bestimmen, warm der Bereich gefüllt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte Bereich von zumindest zwei aus einem Höhensensor (170), einem Längensensor (152) und einem Breitensensor (188) ausgewählten Sensoren definiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Definieren des gewünschten Bereichs das Positionieren zumindest entweder des Längensensors (152), des Breitensensors (188) oder des Höhensensors (170) zum Definieren der jeweiligen Länge, Breite bzw. Höhe des Bereichs einschließt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des gewünschten Bereichs das Erfassen der Positionen der zuvor auf der Ladung (124) platzierten Produkteinheiten (118) einschließt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des gewünschten Bereichs das Erfassen der Position der Palette (112) einschließt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des gewünschten Bereichs ferner das Anordnen der Produkteinheiten (118) auf der erfassten Position der zuvor auf der Ladung (124) platzierten Produkteinheiten (118) einschließt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des gewünschten Bereichs das Erfassen einer gewünschten Position der Produkteinheiten (118) und das Plazieren der Produkteinheiten (118) zum Füllen des Bereichs einschließt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Definieren des gewünschten Bereichs das Einstellen einer gewünschten Höhe der Ladung (124) durch Positionieren des Höhensensors (170) einschließt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Definieren des gewünschten Bereichs das Einstellen einer gewünschten Länge der Ladung (124) durch Positionieren des Längensensors (152) einschließt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren des Längensensors (152) das Einstellen der Position des Längensensors (152) zum Definieren der Länge einer Produktreihe (116) auf einer Fördervorrichtung (114) einschließt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Füllen das Bewegen der Produkteinheiten (118) mit einem Produkthalter (104), der so aufgebaut ist, dass er die Produkteinheiten (118) innerhalb des gewünschten Bereichs platziert, und das Überwachen der Position des Produkthalters (104) relativ zur Produktladung (124) einschließt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen der Position des Produkthalters (104) das Erfassen zuvor platzierter Produkteinheiten (118) unter dem Produkthalter (104) einschließt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachen der Position des Produkthalters (104) das Erfassen zuvor platzierter Produkteinheiten (118) neben dem Produkthalter (104) einschließt.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Füllen des Bereichs mit Produkteinheiten (118) das Bewegen des Produkthalters (104) über und neben zuvor platzierten, von mindestens einem Sensor (132, 152, 170, 188) erfassten Produkteinheiten (118) und das Anordnen der Produkteinheiten (118) von dem Produkthalter (104) neben und auf den zuvor platzierten Produkteinheiten (118) einschließt.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des Bereichs mit Produkteinheiten (118) das Transportieren einer Reihe (116) von Produkteinheiten (118) mit einer ersten Geschwindigkeit für einen ersten Teil eines Transportwegs von einer Produktfördervorrichtung (114) zur Ladung (124) und das Transportieren der Reihe (116) von Produkteinheiten (118) mit einer zweiten, relativ langsameren Geschwindigkeit während eines zweiten Teils des Transportwegs von der Produktfördervorrichtung (114) zur Ladung (124) einschließt.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen des Bereichs mit Produkteinheiten (118) das Ausführen der gleichen logischen Sequenz in einer Steuereinheit (130) für mindestens zwei aufeinanderfolgende Transportzyklen einschließt.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner eine Transporteinrichtung (102) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (102) einen Produkthalter (104), der so aufgebaut ist, dass er die Produkteinheiten (118) innerhalb des Bereichs platziert, und eine horizontale Halterung (106) und eine vertikale Halterung (108) umfasst, die den Produkthalter (104) halten.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Überwachen der Position der horizontalen Halterung (106) relativ zu der vertikalen Halterung (108) zum Bestimmen umfasst, wann die Ladung (124) die gewünschte Höhe erreicht.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Überwachen der Position des Produkthalters (104) relativ zu der horizontalen Halterung (106) zum Bestimmen umfasst, warm die Ladung (124) eine gewünschte Länge erreicht.
  19. Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Überwachen von Produkteinheiten (118) auf einer Produktfördervorrichtung (114) zum Bestimmen umfasst, wann die Produkteinheiten (118) eine Produktreihe (116) mit der gewünschten Länge bilden.
  20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen, warm der Bereich gefüllt ist, das Überprüfen der mindestens zwei Sensoren unter dem Höhensensor (170), dem Längensensor (152) und dem Breitensensor (188) auf ein Signal einschließt, das angibt, dass mindestens zwei der gewünschten Höhe, Lange und Breite der Ladung (124) erreicht sind.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen, wann der Bereich gefüllt ist, ferner das Empfangen eines Signals von den mindestens zwei überwachten Sensoren (170, 152, 188) durch eine Steuereinheit (130) einschließt.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) aus mehr als einem Prozessor (136) zusammengesetzt ist.
  23. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Drücken einer vollständigen Ladung (124) aus der Ladezone einer Palettiervorrichtung (100) einschließt.
  24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Füllen des gewünschten Bereichs entweder das Platzieren einer Produkteinheit (118) auf der Ladung (124) zum Bilden einer Reihe (116), das Platzieren einer Produktreihe (116) auf der Ladung (124) zum Bilden einer Schicht (126) oder das Platzieren einer Produktschicht (126) auf der Ladung (124) zur Bildung der Ladung (124) einschließt.
  25. Palettiervorrichtung (100) zum Bilden einer Ladung (124) mit Produkteinheiten (118) von einem Zustellungsbereich (109) mit einer Einrichtung (102) zum Transportieren von Produkteinheiten (118) von einem Zustellungsbereich (109) zur Ladung (124) zum Füllen eines gewünschten Bereichs mit Produkteinheiten (118), einem ersten und einem zweiten Sensor (132, 152, 170, 188) und einer Steuereinheit (130), die den Sensoren (132, 152, 170, 188) zugeordnet und so aufgebaut ist, dass sie Signale vom ersten und vom zweiten Sensor (132, 152, 170, 188) empfängt und die Bewegung der Transporteinrichtung (102) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der gewünschte, mit Produkteinheiten (118) zu füllende Bereich der Ladung (124) durch erste und zweite gewünschte Abmessungen der Ladung (124) definiert wird, der erste Sensor (132, 152, 170, 188) so aufgebaut ist, dass er die ersten gewünschten Abmessungen der Ladung (124) definiert, der zweite Sensor (132, 152, 170, 188) so aufgebaut ist, dass er die zweiten gewünschten Abmessungen der Ladung definiert, und die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie bestimmt, wann der definierte Bereich gefüllt ist.
  26. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Sensor (152, 170) so aufgebaut sind, dass sie zum Definieren der gewünschten Länge und der gewünschten Höhe des gewünschten Bereichs der Ladung (124) positioniert werden.
  27. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, die ferner einen Produktsensor (210) umfasst, der so aufgebaut ist, dass er die Position zuvor platzierter Produkteinheiten (118) auf der Ladung (124) erfasst.
  28. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (102) zum Anordnen der Produkteinheiten (118) zum Bilden der Ladung (124) durch Signale von dem Produktsensor (210) dirigierbar ist.
  29. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (170) so aufgebaut ist, dass er auf eine gewünschte Höhe der Ladung (124) eingestellt werden kann.
  30. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (152) so aufgebaut ist, dass er auf eine gewünschte Länge der Ladung (124) eingestellt werden kann.
  31. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 30, die ferner eine Produktfördervorrichtung (114) umfasst, wobei der Sensor (152) entlang der Fördervorrichtung (114) angeordnet und so aufgebaut ist, dass er die Länge einer Reihe (116) von Produkteinheiten (118) auf der Fördervorrichtung (114) überwacht.
  32. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (102) einen Produkthalter (104) umfasst, der so aufgebaut ist, dass er die Produkteinheiten (118) innerhalb des Bereichs platziert, wobei die Palettiervorrichtung (100) einen Produktsensor (210, 214) umfasst, der der Transporteinrichtung (102) zugeordnet und so aufgebaut ist, dass er die Position des Produkthalters (104) relativ zu der Produktladung (124) überwacht.
  33. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktsensor (214) so aufgebaut ist, dass er zuvor platzierte Produkteinheiten (118) unter dem Produkthalter (104) erfasst.
  34. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktsensor (210) so aufgebaut ist, dass er zuvor platzierte Produkteinheiten (118) neben dem Produkthalter (104) erfasst.
  35. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie die horizontale Halterung (106) über und neben zuvor platzierte, von dem Produktsensor (210, 214) erfasste Produkteinheiten (118) bewegt, und so aufgebaut ist, dass sie den Produkthalter (104) so dirigiert, dass die Produkteinheiten (118) von dem Produkthalter (104) neben und auf den zuvor platzierten Produkteinheiten (118) angeordnet werden.
  36. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie die Bewegung der Transporteinrichtung (102) während eines ersten Teils eines Transportwegs von einer Produktfördervorrichtung (114) zu der Ladung (124) mit einer ersten Geschwindigkeit und während eines zweiten Teils des Transportwegs von der Produktfördervorrichtung (114) zur Ladung (124) mit einer zweiten, relativ langsameren Geschwindigkeit steuert.
  37. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) eine logische Sequenz zum Dirigieren der Transporteinrichtung (102) umfasst, wobei die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie die gleiche logische Sequenz über mindestens zwei aufeinanderfolgende Transportzyklen wiederholt.
  38. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (102) einen Produkthalter (104), der so aufgebaut ist, dass er die Produkteinheiten (118) innerhalb des Bereichs platziert, und eine horizontale Halterung (106) und eine vertikale Halterung (108) umfasst, die so aufgebaut sind, dass sie den Produkthalter (104) halten.
  39. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (170) entweder der horizontalen Halterung (106) oder der vertikalen Halterung (108) zugeordnet und so aufgebaut ist, dass er die Position der horizontalen Halterung (106) relativ zu der vertikalen Halterung (108) überwacht, um zu bestimmen, wann die Ladung (124) die gewünschte Höhe erreicht.
  40. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (152) entweder dem Produkthalter (104) oder der horizontalen Halterung (106) zugeordnet und so aufgebaut ist, dass die die Position des Produkthalters (104) relativ zur horizontalen Halterung (106) überwacht, um zu bestimmen, wann die Ladung (124) eine gewünschte Länge erreicht.
  41. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 38, die ferner eine Produktfördervorrichtung (114) umfasst und bei der der zweite Sensor (152) der Produktfördervorrichtung (114) zugeordnet und so aufgebaut ist, dass er bestimmt, warm eine vollständige Reihe (116) von Produkteinheiten (118) auf der Fördervorrichtung (114) gebildet ist.
  42. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie den ersten und den zweiten Sensor (132, 152, 170, 188) auf ein Signal überprüft, das angibt, dass die gewünschte Länge und die gewünschte Höhe erreicht sind.
  43. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) so aufgebaut ist, dass sie in Signal von dem ersten und dem zweiten Sensor (132, 152, 170, 188) empfängt, wenn der Bereich gefüllt ist.
  44. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Palettiervorrichtung (100) so aufgebaut ist, dass sie ohne die Verwendung eines anderen Programms in der Steuereinheit (130) Produkteinheiten (118) von mehr als einer Größe lädt.
  45. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (102) zum Transportieren von Produkteinheiten (118) ein dreiachsiges System zum Platzieren einer Produkteinheit (118) auf der Ladung (124) ist.
  46. Palettiervorrichtung (100) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (102) zum Transportieren von Produkteinheiten (118) ein zweiachsiges System zum Platzieren einer Reihe (116) von Produkteinheiten (118) auf der Ladung (124) ist.
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