使用机器人系统的方法和用于容器处理设施的机器人系统
阅读说明：本技术 使用机器人系统的方法和用于容器处理设施的机器人系统 (Method for using a robot system and robot system for a container handling facility ) 是由 沃尔夫冈·哈恩 于 2019-07-12 设计创作，主要内容包括：使用机器人系统(1)在容器处理设施(2)的工作站处执行作业的方法,其中机器人系统(1)与支撑在容器处理设施的工作区域的地板上的底盘(3)一起移动,其特征在于：机器人系统(1)自动移除在供给区域(V)处的作业所需的工作材料和/或消耗性材料,例如清洁剂或润滑剂,并将其输送到工作站(A)进行作业。(Method for performing work at a workstation of a container handling facility (2) using a robot system (1), wherein the robot system (1) moves together with a chassis (3) supported on a floor of a work area of the container handling facility, characterized in that: the robot system (1) automatically removes work material and/or consumable material, such as detergent or lubricant, required for the work at the feeding area (V) and delivers it to the work station (a) for the work.)
技术领域
本发明涉及一种使用机器人系统的方法和用于容器处理设施的机器人系统，其分别具有权利要求1或8的前序部分的特征。
背景技术
机器人系统通常用于容器处理设施中，以执行许多不同种类的作业，例如，容器处置机处的维护和/或保养工作。例如，作业可以包括用清洁剂清洁容器处置机的传送带或为其提供润滑剂。为此，机器人系统包括支撑在地板上的底盘，以在容器处理设施的工作区域内移动。
在WO 2009/146899 A1中，公开了一种包括移动运载工具和布置在其上的机器人臂的多方向可移动运载工具。为了独立移动，车轮安装在由车载控制系统控制的运载工具上。
这种机器人系统的缺点是作业所需的工作材料和/或消耗性材料必须由操作员手动重新填充。
US 5,959,423公开了一种具有移动工作机器人和独立站的系统，该独立站被设计用于控制移动工作机器人的移动并在其上执行维护工作。例如，在维护工作期间，更换零件并重新填充工作机器人移动和工作所需的消耗性材料。
缺点是，独立站的设置复杂，并且在容器处理设施的工作区域内需要占地空间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种使用机器人系统的方法和用于容器处置设施的机器人系统，其便于作业所需的工作材料和/或消耗性材料的处置。
为了实现该目的，本发明提供了一种使用具有权利要求1所述特征的机器人系统的方法。本发明的有利实施例在从属权利要求中陈述。
例如，通过机器人系统自动移除在供给区域处的、作业所需的工作材料和/或消耗性材料(诸如清洁剂或润滑剂)并将其输送到作业的工作站，由机器人系统自身自动完成移除，并且不需要操作员或复杂的站。因此，便于作业所需的工作材料和/或消耗性材料的处置。
容器处理设施可包括多个容器处置机，容器由一个或多个输送装置从多个容器处置机其中之一运输到相继的容器处置机。例如，一台容器处置机可以将饮料包装到容器中。容器处置机可包括容器制造机、冲洗机、检查装置、贴标机、用于将饮料包装到容器中的填料器、包装机和/或码垛机。
液体产品，诸如饮料、食品、药物产品、医疗产品、清洁剂、喷雾剂和/或身体护理产品可以被接收和/或包装到容器中。优选地，容器可指饮料容器。饮料可指矿泉水、软饮料、果汁和/或啤酒。食品可指产品，诸如饮料、醋、食用油等。优选地，可指在其中将液体或糊状产品从制造商运输到消费者的容器。
液体产品可以被包装到每个容器中，随后，可以应用封闭。容器可以是塑料瓶、玻璃瓶、罐子和/或管子。塑料瓶可以具体是PET、PEN、HD-PE或PP瓶。它们同样可以是主要成分包括可再生资源(诸如甘蔗、小麦或甜玉米)的可生物降解的容器。
支撑在地板上的底盘可以用多个车轮支撑在地板上。可以想象，至少一个车轮在移动时被驱动和/或转向。电动马达可以驱动支撑在地板上的底盘以使之移动。支撑在地板上的底盘可通过转向机构进行转向，所述转向机构特别地包括至少一个可转向轮。例如，电动马达和/或可转向轮可以通过机器人系统的控制单元控制。换言之，机器人系统可以由控制单元来实现，以控制支撑在地板上的底盘和/或机器人单元。优选地，控制单元可以在容器处理设施中导航机器人系统。
机器人系统可通过可充电电池和/或电气接口供电。
在机器人系统执行作业时，特别地用于移动工具或工具夹持装置时，该机器人系统能够移动具有至少一个关节和/或一个行进单元的至少一个机器人臂。例如，工具可以是随机器人系统移动以应用清洁媒介或润滑剂的喷嘴。可以想象，工具夹持装置接收不同类型的工具。优选地，机器人臂或行进单元分别能够在空间中三维地移动工具。然而，也可以想象二维或一维运动。
还可以想象，机器人系统具有模块化设计并且包括移动平台，该移动平台具有支撑在地板上的底盘并且具有用于在容器处置设施中执行不同种类的作业的不同类型的多个机器人单元。然而，也可以想象，机器人系统包括移动平台，该移动平台上永久地布置有机器人单元，其中机器人单元特别地包括机器人臂和/或行进单元。
在作业期间，工作材料和/或消耗性材料可应用在容器处理设施的容器处置机上和/或转移到容器处置机。例如，清洁剂或润滑剂可应用于容器处置机的输送装置。还可以想象，关节或铰链被提供有润滑剂，或者润滑剂箱被加注。工作材料和/或消耗性材料也可以是用于贴标机的带有标签带的卷。
机器人系统可在至少一个附件拖车中将工作材料和/或消耗性材料输送至工作站。因此，工作材料和/或消耗材料的容量增加并且可以更灵活地配置。例如，机器人系统可与包含不同工作材料和/或消耗性材料的各种附件拖车灵活组合。可以想象，所述至少一个附件拖车包括同时与机器人系统并联或串联组合的多个附件拖车。
机器人系统可通过与具有供给区域处的所需的工作材料和/或消耗性材料的至少一个附件拖车自动耦接来移除工作材料和/或消耗性材料。因此，机器人系统本身可以控制是否携带(一个或多个)附件拖车以用于作业，以及携带哪一个附件拖车用于作业。例如，机器人系统可以从具有多个附件拖车的库(magazine)中移除至少一个附件拖车，其中所述多个附件拖车各自包含相同或不同的工作材料和/或消耗性材料。
机器人系统在工作站处可以从至少一个附件拖车上移除作业所需的工作材料和/或消耗性材料。因此，工作材料和/或消耗材料不必直接从机器人系统的供应中移除。例如，机器人系统可以使用为此目的提供的机器人臂或软管等移除工作材料和/或消耗性材料。还可以想象，提供了用于将工作材料和/或消耗性材料传送到机器人系统的传送系统。
该机器人系统可通过机器人臂对耦接件进行致动，从而自动耦接至少一个附件拖车。由此，耦接件可以是机械设计，并且因此不需要单独的致动器。可以想象的是，机器人系统通过机器人臂对多个附件拖车的耦接件进行致动，从而自动耦接多个附件拖车。
机器人系统可以通过数字识别元件，特别地通过条形码或RFID芯片，识别所需的工作材料和/或消耗性材料和/或至少一个附件拖车。由此，机器人系统可以自动识别不同种类或不同的附件拖车的材料，从而排除混淆。
可以想象，为了进行该作业，机器人系统至少经由数据连接，特别地经由计算机网络，临时连接到上级控制中心。由此，可以在容器处置设施中协调多个机器人系统。计算机网络可以是例如无线网络，诸如WLAN、移动通信系统等。例如，该上级控制中心可以是计算机系统，其中操作员存储多个这样的机器人系统的应用规划。
此外，为了实现该目的，本发明提供了一种用于具有权利要求8的特征的容器处理设施的机器人系统。本发明的有利实施例在从属权利要求中陈述。
例如，通过将机器人系统设计为自动移除在供给区域处的、作业所需的工作材料和/或消耗性材料(诸如清洁剂或润滑剂)并将其输送至作业的工作站，由机器人系统本身自动完成移除，并且不需要操作员或复杂的站。因此，便于作业所需的工作材料和/或消耗性材料的处置。
单独地或以任何组合，该机器人系统可以类似地包括上文参考(特别地根据权利要求1至7中的一项的)使用机器人系统的方法描述的特征。
特别地，机器人系统可以包括用于将工作材料和/或消耗性材料输送到工作站的至少一个附件拖车。由此，工作材料和/或消耗性材料的容量增加并且可以更灵活地配置。所述至少一个附件拖车各自可以包括一个或多个车轮。车轮可在相应的附件拖车上被布置为可主动或被动地转向。可以想象，所述至少一个附件拖车包括被设计为诸如抽屉、架子和/或盒子隔间的多个附件隔间。
该机器人系统可以包括耦接件，该耦接件用于选择性地将至少一个附件拖车与支撑在地板上的底盘连接或从底盘释放。由此，所述至少一个附件拖车可以特别灵活地连接到支撑在地板上的底盘。可以想象，所述至少一个附件拖车可经由所述耦接件连接到所述移动平台。还可以想象，多个附属拖车可以经由这种耦接件串联地彼此连接或彼此释放。
附图说明
下面将参考附图中表示的示例性实施例更详细地说明本发明的进一步特征和优点。在附图中：
图1A至1C在侧视图中示出了根据本发明的使用机器人系统的方法的示例性实施例。
具体实施方式
在图1A至1C中，在侧视图中示出了根据本发明的使用机器人系统1的方法的示例性实施例。可以在图1A中看到附件拖车6耦接之前的机器人系统1，图1B中看到附件拖车6耦接之后的机器人系统1，图1C中看到执行作业期间的机器人系统1。
在图1A中，可以看到具有在移动平台4处支撑在地板上的底盘3和机器人单元5的机器人系统1。机器人单元5包括具有至少一个关节和这里所体现的工具(例如，作为用于清洁剂的喷嘴5a)的机器人臂5b。利用机器人臂5b，喷嘴5a可以在清洁期间适当地定位或移动。机器人单元5可与移动平台4模块化地或牢固地连接。支撑在地板上的底盘3包括多个车轮，其中所有车轮被设计为被驱动的并且可转向。因此，支撑在地板上的底盘3可以特别好地操纵。然而，也可以想象，只有车轮中的一些是可转向的，而其他车轮是被驱动的。
此外，可以看到带有作业所需的工作材料和/或消耗性材料的附件拖车6，其与支撑在地板上的底盘3分离，准备在供给区域V使用。还可以想象，机器人系统1包括可以串联或并联地同时耦接到支撑在地板上的底盘3的多个附件拖车6(类似于火车)。
附件拖车6包括清洁剂所用的供给系统并且可经由耦接件8连接至支撑在地板上的底盘3。为此，半耦接件8a、8b其中之一分别布置在附件拖车处和移动平台4处。
为了控制该方法，机器人系统1包括布置在移动平台4中的控制单元10，其控制支撑在地板上的底盘3和机器人单元5两者。还可以看到上级控制中心11，其经由无线计算机网络(这里例如WLAN)控制图1A至1C中所表示的机器人系统1和这里未表示的多个其他机器人系统。
此外，附件拖车6包括此处未表示的RFID芯片，通过该RFID芯片附件拖车6可由机器人系统1识别。还可以想象，清洁剂是经由RFID芯片识别的。
如图1A所示，机器人系统1通过自动耦接供给区域V中的附件拖车6(例如这里包含带有清洁剂的供给系统)来移除工作材料和/或消耗性材料。为此，支撑在地板上的底盘3朝附件拖车6行驶，直到两个半耦接件8a、8b可以彼此连接。可以想象，机器人臂5b致动耦接件8来执行此操作，从而自动耦接附件拖车6。
随后，如图1B所示，机器人系统1将附件拖车6中的工作材料和/或消耗性材料沿R方向输送至图1C中的工作站A。
在图1B中还可以看到附件拖车6利用耦接件8连接到移动平台4。此外，还可以看到供给软管9，机器人单元5经由该软管9连接到附件拖车6。因此，附件拖车6中的供给系统可以将清洁剂传送到机器人臂5b和布置在机器人臂5b上的喷嘴5a。
在图1C中可以看到，在工作站A处，机器人系统1从附件拖车6上移除作业所需的工作材料和/或消耗性材料(此处为清洁剂)，并将其应用于容器处置机2的输送装置2a上(此处未详细示出)，例如以清洁传送带。为此，延伸机器人臂5b，使得喷嘴5a布置在输送装置2a的上方，并且由此可以从上方将清洁剂应用在输送装置2a上。为此，清洗剂经由供应软管9从附件拖车6中的供给系统泵送至机器人臂5b和布置在其上的喷嘴5a。
可以想象，机器人系统1在完成作业之后，随后行驶回供给区域V，并且在那里改变附件拖车6以进行另一个作业，例如针对带有润滑剂的附件拖车的作业。
通过机器人系统1通过耦接附件拖车6自动移除在供给区域V处的、作业所需的工作材料和/或消耗性材料(例如，这里为清洁剂)并将其输送至工作站A进行作业，由机器人系统1本身自动完成移除并且不需要操作员或复杂的站。因此，便于作业所需的工作材料和/或消耗性材料的处置。
应当理解，参照上述示例性实施例而提及的特征不限于这些特征的组合，而也可以是单独的或是任何其他组合的形式。
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