用于控制输送路径的速度的方法和系统技术方案

一种用于控制系统(11)的输送路径的速度的方法，该系统(11)包括：工业机器人(2)；第一输送路径(4)，被配置为在机器人(2)的工作区域(b2)内以速度vi传送物品(5)；以及第二输送路径(6)，被配置为在机器人(2)的工作区域(b2)内以速度V2传送空位(7)。该方法包括：获得针对多个物品(5)和多个空位(7)的位置数据；创建一个或多个对，该对包括多个空位(7)中的空位(7)中的一个空位和多个物品(5)中的相应物品(5)；对于一个或多个对中的一个对，基于针对该一个对的位置数据以及速度vi和V2，来计算一个对的空位(7)到达工作区域(b2)的边界(16，17)的时间tAs以及一个对的物品(5)到达工作区域(b2)的边界(16，17)的时间tBk；以及基于时间tAs与时间(tBk+At)之间的差来控制第二输送路径(6)的速度V2，其中At是预先确定的时间差。

Method and System for Controlling the Speed of Conveying Path

A method for controlling the speed of the conveying path of the control system (11) includes: an industrial robot (2); a first conveying path (4), which is configured to convey goods (5) at a speed VI in the working area (b2) of the robot (2); and a second conveying path (6), which is configured to convey vacancies (7) at a speed V2 in the working area (b2) of the robot (2). The method includes: obtaining location data for multiple items (5) and multiple vacancies (7); creating one or more pairs that include one vacancy (7) in multiple vacancies (7) and corresponding items (5) in multiple items (5); and calculating the arrival of a pair of vacancies (7) based on location data and velocity VI and V2 for one or more pairs. The time tAs of the boundary (16, 17) of the working area (b2) and the time tBk of a pair of objects (5) reaching the boundary (16, 17) of the working area (b2); and the speed V2 of the second transport path (6) is controlled based on the difference between tAs and time (tBk+At), where At is a predetermined time difference.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制输送路径的速度的方法和系统
本公开涉及工业机器人领域，并且涉及包括输送机的系统以及用于控制这种输送机的速度的方法。具体地，本公开涉及一种用于控制输送路径的速度的系统和方法。
技术介绍
通过使用工业机器人来拾取和放置对象的自动化是众所周知的。在多机器人拾取系统中，物品和空位(emptyplaces)通常由经过机器人的输送机移动。物品可以被拾取，并且空位当在机器人的工作范围内部的同时可以被填充。每个机器人在拾取过程期间连续地接收关于例如由相机检索的新的拾取和放置位置的信息。机器人通常独立地操作。对于要由机器人执行的每次拾取和放置，在运行时判定应当拾取哪个物品或应当填充哪个空位。当前在机器人的有效范围内对可用的物品与空位之间做出判定。为了使机器人高效工作，重要的是在有效范围内可以同时匹配物品和空位。可以在机器人之间共享物品或空位的进入流动(incomingflow)的工作负荷。进入流动可以是波动的或预先定义的，并且机器人可以共享工作负荷。可以为每个机器人分配固定百分比的物品或空位。可替代地，所有物品和空位都分配给所有机器人。如果一个机器人拾取物品或填充空位，则下游机器人会取消该物品或空位。常见系统设置是使两个平行输送机通过多个机器人，其中输送机中的一个输送机是在其中运送待拾取物品的物品输送机，而一个输送机是在其中运送空位的空位输送机。输送机可以在相同方向上移动，即并发流动(concurrentflow)，或者它们可以在相反方向上移动，即所谓的逆流动(counterflow)。通常，物品输送机的速度不受系统的影响，因为它具有预先确定的速度并且适于该物品输送机正在运送的物品的数量。然而，空位输送机的速度通常会受到系统的影响或由系统直接控制。通常期望所有位的位置在经过最后一个机器人之前被填充。还期望在经过最后一个机器人之前拾取所有进入物品。逆流动使得这些组合任务更容易实现，因为关于拾取流动的最上游机器人具有可以用于填充剩余空位的进入物品溢流。并且，关于空位流动的最上游机器人具有可以用于放置剩余物品的空位溢流。在两个输送机沿相同方向上移动的平行流动中，更难以实现这两个任务。填充所有位的位置的任务可以例如通过在最下游机器人处对空位输送机进行启动/停止控制来实现。如果存在任何空位无法被及时填充的风险，则最下游机器人将停止空位输送机。然而，除非空位和物品的流入被主动地平衡、并且输送机的速度相似，否则难以保证所有物品都被拾取，例如参见US6122895A。当需要两个输送机的输送机速度不同时，例如，由于物品和空位的密度不同，最有可能的是，最下游机器人将不时地具有可以拾取的物品，但是没有可以填充的空位，从而在物品输送机上导致溢流。这个问题可以例如通过具有在机器人旁边的固定空位的缓冲区来解决。缓冲区当空位输送机上的有效范围内没有空位时将被填充，并且当物品输送机上的有效范围内没有物品时将被拾取。然而，因为花费了额外的时间来将物品移入和移出缓冲区，所以使用缓冲区会降低系统的效率。US2014/0123606A1描述了一种用于将单独的产品插入自动化线中的容器中的方法和设备。一旦在产品带上运送与填充容器所需的多个产品相对应的多个单独的产品，就由容器供应来引导空容器。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种改善机器人拾取和放置系统的性能的方法。本公开的特定目的是提供一种减少系统溢流的方法。这些目的和其他目的至少部分地通过根据独立权利要求的方法和系统以及根据从属权利要求的实施例来实现。根据第一方面，本公开涉及一种用于控制系统的输送路径的速度的方法，该系统包括工业机器人。该系统包括第一输送路径，被配置为在机器人的工作区域内以速度v1传送物品；以及第二输送路径，被配置为在机器人的工作区域内以速度v2传送空位。该方法包括：获得针对在第一输送路径上传送的多个物品的位置数据；以及获得针对在第二输送路径上传送的多个空位的位置数据。该方法还包括：创建一个或多个对，该对包括多个空位中的空位中的一个空位和多个物品中的相应物品；对于一个对或多个对中的一个对，基于针对该一个对的位置数据以及速度v1和v2，来计算该一个对的空位到达工作区域的边界的时间tA以及该一个对的物品到达工作区域的边界的时间tB。方法还包括：基于时间tA与时间(tB+Δt)之间的差来控制第二输送路径的速度，其中Δt是预先确定的时间差。通过所提出的方法，可以改善系统的性能，因为增加了针对在机器人的工作区域内每个物品具有空位的可能性。因此，增加了机器人将有时间放置所有物品以及当存在可供拾取的物品时不必等待空位的可能性。因此可以减少机器人停顿时间。该方法可以被实现到已经存在的系统，例如，拾取系统，并且该方法易于使用、解释和理解。增加了最后一个机器人总是同时接收到匹配数目的物品和空位的机会。该方法可以在没有缓冲区处置的情况下减少溢流数量，或者减少对于将任何物品溢流传递回物品、以用于新的被处置机会(即，再循环物品)的需要。根据一些实施例，一个或多个对的创建包括：基于位置数据来创建一个或多个对，该对包括空位中的一个空位和相对于边界在运行方向上具有相同顺序号的相应物品。根据一些实施例，空位中的一个空位和相应物品仅位于工作区域中或工作区域的上游。根据一些实施例，控制包括：如果对于一个或多个对中的一个对的时间tAs大于时间tBk+Δt，则增加第二输送路径的速度v2。根据一些实施例，该方法包括：执行从边界开始的至多N个对的计算。如果对于所有N个对，时间tAs小于时间(tBk+Δt)，则控制包括：降低第二输送路径的速度v2。根据一些实施例，从边界开始的N个对是从边界开始的N个连续对。根据一些实施例，工作区域的边界是工作区域与第一输送路径和第二输送路径交叉的最上游边界。根据一些实施例，工作区域的边界是工作区域与第一输送路径和第二输送路径交叉的最下游边界。根据一些实施例，该方法包括：将一个对的空位的特性与特性极限进行比较，该特性极限指示最迟何时可以停止第二输送路径，使得空位仍然保留在机器人的工作区域内，以及如果空位的特性小于或等于特性极限，则控制包括：停止或减少第二输送路径的速度。根据一些实施例，特性是到最下游边界的时间tAs或者空位到最下游边界的距离。根据一些实施例，多个物品还包括由机器人拿持的任何物品。然后，该物品由机器人的工具(例如，由夹持器)拿持。根据一些实施例，该方法包括：确定机器人的工作区域b2内的空位的数目和物品的数目；以及如果物品的数目大于空位的数目，则增加第二输送路径的速度v2。根据一些实施例，该物品的数目还包括由机器人拿持的任何物品。根据第二方面，本公开涉及一种系统，该系统包括工业机器人、第一输送路径和第二输送路径。第一输送路径被配置为在机器人的工作区域b2内以速度v1传送物品，并且第二输送路径被配置为在机器人的工作区域b2内以速度v2传送空位。进一步地，第一输送路径和第二输送路径的运行方向相同。该系统还包括控制系统，该控制系统包括处理电路，该处理电路被配置为执行如本文中所描述的方法。根据一个实施例，该系统包括传感器系统，该传感器系统被布置为监测第一输送路径和第二输送路径以便获得位置数据。附图说明图1图示了根据本公开的一个实施例的具有沿着两个输送机布置的多个工业机器人的系统。图2图示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制系统(11)的输送路径的速度的方法，所述系统(11)包括：工业机器人(2)；第一输送路径(4)，被配置为在所述机器人(2)的工作区域(b2)内以速度v1传送物品(5)；以及第二输送路径(6)，被配置为在所述机器人(2)的所述工作区域(b2)内以速度v2传送空位(7)；其中所述方法包括：‑获得针对在所述第一输送路径(4)上传送的多个物品(5)的位置数据；‑获得针对在所述第二输送路径(6)上传送的多个空位(7)的位置数据；‑创建一个或多个对，所述对包括所述多个空位(7)中的所述空位(7)中的一个空位和所述多个物品(5)中的相应物品(5)；‑对于所述一个对或多个对中的一个对，基于针对所述一个对的位置数据并基于所述速度v1和v2，来计算所述一个对的所述空位(7)到达所述工作区域(b2)的边界(16，17)的时间tA以及所述一个对的所述物品(5)到达所述工作区域(b2)的所述边界(16，17)的时间tBk；以及‑基于所述时间tAs与时间(tBk+Δt)之间的差来控制所述第二输送路径(6)的所述速度，其中Δt是预先确定的时间差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制系统(11)的输送路径的速度的方法，所述系统(11)包括：工业机器人(2)；第一输送路径(4)，被配置为在所述机器人(2)的工作区域(b2)内以速度v1传送物品(5)；以及第二输送路径(6)，被配置为在所述机器人(2)的所述工作区域(b2)内以速度v2传送空位(7)；其中所述方法包括：-获得针对在所述第一输送路径(4)上传送的多个物品(5)的位置数据；-获得针对在所述第二输送路径(6)上传送的多个空位(7)的位置数据；-创建一个或多个对，所述对包括所述多个空位(7)中的所述空位(7)中的一个空位和所述多个物品(5)中的相应物品(5)；-对于所述一个对或多个对中的一个对，基于针对所述一个对的位置数据并基于所述速度v1和v2，来计算所述一个对的所述空位(7)到达所述工作区域(b2)的边界(16，17)的时间tA以及所述一个对的所述物品(5)到达所述工作区域(b2)的所述边界(16，17)的时间tBk；以及-基于所述时间tAs与时间(tBk+Δt)之间的差来控制所述第二输送路径(6)的所述速度，其中Δt是预先确定的时间差。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述创建一个或多个对包括：基于所述位置数据来创建一个或多个对，所述对包括所述空位(7)中的一个空位和相对于所述边界(16，17)在运行方向上具有相同顺序号的相应物品(5)。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述控制包括：如果对于所述一个对的所述时间tAs大于所述时间(tBk+Δt)，则增加所述第二输送路径(6)的所述速度v2。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：对于从所述边界(16，17)开始的至多N个对来执行所述计算，并且如果对于所有所述N个对、所述时间tAs小于所述时间(tBk+Δt)，则所述控制包括：降低所述第二输送路径(6)的所述速度v2。5.根据权利要求4所述的方法，其中从所述边界(16，17)开始的所述N个对是从所述边界(16，17)开始的N个连续对。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述工作区域(b2)的所述边界(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉格，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH