[发明专利]控制机器人卸垛轮胎的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制机器人卸垛放置于载体上的轮胎的方法和系统。

背景技术

卸垛轮胎可以理解为将轮胎从运输单元或负载载体上卸载，例如从集装 箱或者从格状托盘(Gitterpalette)卸载。通常，从整齐到部分整齐直至不整 齐或完全混乱，轮胎的堆叠形式多种多样。当前在位于负载载体上的轮胎的 定向为部分整齐或不整齐的情况下，只能手动进行轮胎的卸载。

至今，在大多数情况下仍然还是手动执行轮胎的堆垛。但是在这期间， 专利文献DE 10 2005 053 296 A1公开了一种用于将轮胎堆叠在载体上的自动 化的解决方案。但是由于运输过程中轮胎的堆叠形式在大部分情况下会发生 一些变化并且原来已知的轮胎位置和轮胎定向不再与该轮胎的实际情况一 致，所以至今在堆垛期间在精确识别放置位置时甚至始终无法实现轮胎的自 动卸载。

已经公知有用于卸载顺序输送的轮胎的自动化的解决方案。虽然这种方 案不是使用机器人，而是使用带有升降装置的多轴拱架系统(Portalsystem)， 但是这种拱架系统既能用于堆垛也能用于卸垛。例如专利文献US 2006/0088405 A1公开了一种方法，其中可以自动地堆叠并且再次卸载呈鱼骨 形式排列的轮胎。但是为此需要特殊的容器作为负载载 体，其防止轮胎在运输时滑动。采用这种方法不可能实现不整齐或仅部分整 齐的轮胎的堆垛，或者以事先不为人知的堆叠形式排列的轮胎的堆垛。

已经公知有用于夹持轮胎的不同的夹持工具。专利文献EP 1059148 B1 公开了一种用于在内径处夹持轮胎的装置，其中旋转对称的构件被压靠在胎 边(Wulst)上并由此保持此轮胎。至少两个这种保持件设置为可沿轮胎的径 向移动。保持件围绕与轮胎中轴线平行的轴可旋转地设置，从而能够通过旋 转驱动机构使轮胎围绕该中轴线旋转。

在专利文献US 5082519 A中描述了一种夹持工具，其基于具有两个可 相对移动的夹钳的平行夹持器的原理，在外径处夹持轮胎胎壳(Karkasse)。 轮胎胎壳通过这种夹持工具在生产过程中被重新定位(umpositionieren)。

专利文献GB 2126153 A描述了一种用于装载和卸载轮胎硫化机的方法 和夹持工具。其中通过三个活动夹紧爪在内胎边处夹持生胎(Rohreifen)。

此外，在专利文献US 4894103中描述了一种用于轮胎制造领域的夹持 工具，轮胎胎壳被送入轮胎成型机中，并在随后取出生胎。夹持工具具有四 个弧形件，所述弧形件可沿径向移动以进行夹持。由此既可以从外侧又可以 从内侧来夹持胎身或生胎。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种轮胎卸垛方法及系统，所述方法及系统不 需要用于输送轮胎的特殊的容器并且通过所述方法及系统可以自动地从负 载载体卸载不整齐的或仅部分整齐的多个轮胎。

此目的可通过权利要求1和12所述的方法和系统实现。在从属权利要 求或以下的说明及实施例中可得出所述方法及系统的有利设计。

在所提出的控制机器人卸垛轮胎的方法中，将重复执行以下顺序的步 骤。首先通过传感器检测待卸载轮胎堆中的外部轮胎的空间位置和空间定 向，以及选择性地检测轮胎的载体的空间位置和空间定向。外部轮胎应理解 为能从外部直接靠近或可通过传感器识别的、在载体上的轮胎堆中的轮胎。 其中优选使用3D传感器系统，通过该3D传感器系统可构建三维环境 (Umfeld)。这种传感器系统例如是立体照相机、PMD相机(PMD： Photonic-Mixer-Device)、用于执行光切法(三角法)的装置或借助激光测 定运行时间的装置。基于输送的传感器信号或传感器数据可以在相应的分析 和处理之后确定轮胎的空间位置和空间定向以及选择性地确定载体的空间 位置和空间定向，并提供给机器人。如果例如基于待卸载的载体的底部上的 限制止动件来已知载体的位置和定向，则例如可省去通过传感器检测载体的 位置和定向。轮胎以及载体的几何形状也可以通过传感器被检测或者其被预 先设定以执行所述方法，因为其几何形状在卸载前通常是已知的。