专利名称：控制机器人卸垛轮胎的方法和系统的制作方法
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US2006/0088405 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(Fischgr壯ennmstei:)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。在计算单元对传感器数据进行处理分析以及向机器人控制装置传输轨迹数据之 前，需要确认精确的夹持点，并且检查是否可以无干扰地沿着为夹持各个轮胎所确定出的 运动轨迹行进。为此，首先，根据可设定的标准选择一个在事先检测的外部轮胎中的待通过 现有的夹持工具夹持的轮胎。其中，该标准例如可以为轮胎识别的质量或品质、轮胎在载体 上的绝对高度或被其它轮胎遮盖的量(Anzahl)。随后对于根据给定的标准所选的轮胎计算 用于夹持并卸垛此轮胎的夹持工具的一个或多个运动轨迹。优选对于不同的、使用夹持工 具的可能的夹持位置或夹持方式确定出运动轨迹。随后对于计算出的运动轨迹确定出与载 体和其它轮胎可能存在的干扰。这是基于夹持工具和载体的3D模型以及传感器的传感器 数据来实现的，由其可导出轮胎和(如果并非已知)载体的位置。可以以通过预定优选值 所确定的运动轨迹的顺序来确定可能的干扰。在按照所述优选值的顺序确定出第一运动轨 迹没有干扰之后，可以中断其它的计算。随后，夹持工具自动地通过机器人沿计算出的运动 轨迹被导引至确定为待夹持的轮胎。通过夹持工具夹持轮胎，沿计算出的运动轨迹从载体 卸载并且放置在规定的位置。如果对于此轮胎计算出的运动轨迹可能存在干扰，则需确定 一个新的、符合可设定标准的轮胎作为下一个轮胎。随后对此轮胎执行进一步的步骤，即计 算运动轨迹和检查干扰。一直重复该过程，直到确定出具有无干扰运动轨迹的轮胎，随后以 上述方式卸载所述轮胎。在卸载轮胎之后，分别按顺序重新执行这些方法步骤，直至载体被 完全卸载。对于所述方法以及相应(所属)系统的正确的工作方式而言，必须事先已知轮胎 在载体上的堆叠形式以及载体的精确位置。轮胎的自动识别和卸载与其在载体上的位置无 关。由此，本发明实现了从带有不同类型轮胎的运输单元全自动的卸载。而其中有利的是， 轮胎的几何形状不必首先通过传感器来检测，而是已经事先已知且提供了的。这加快了轮 胎位置和定向的检测并提高了可靠性。这对于轮胎的载体的几何形状同样适用。通过所述方法可以在应用传感器系统和具有夹持工具的工业机器人的情况下卸 载被任意堆叠或定位的轮胎而不会与载体周边发生干扰，并且可以将所述轮胎部分整齐或 整齐地放置在存放面上。其中可以忽略轮胎在载体上是否为整齐地、部分整齐地或完全不 整齐地安置。与现有技术相比，通过使用机器人卸垛省去了人工卸载时高强度且单调的工作，从而对工人的健康有利并节省了成本。此外，通过自动化可确保质量及产量稳定。再者， 所述方法和相应系统并不需要用于运输或储备轮胎的特殊构造的容器。相应的卸垛系统包括多轴工业机器人，优选为6轴可弯曲手臂机器人 (6-Achs-Knickarm-Roboter)；夹持工具；3D传感器；用于3D传感器的运动机构，例如呈线 性轴的形式；以及分析或计算单元，其以在本方法中给出的方式分析传感器数据以及可能 预先设定的轮胎和载体的几何形状数据，并且将待执行的夹持运动的轨迹数据传输至工业 机器人。所述分析单元例如可以是与机器人和传感器连接的个人计算机(PC)。分析单元或 分析单元的一部分也可以设置在工业机器人的控制单元中。为了执行所述方法使用夹持工具，其优点在于，可以执行多个不同的夹持方式，由 此能够夹持处于任意定向的轮胎。为了实现这种应用，优选的夹持工具包括两个夹钳以及 驱动装置，在所述夹钳中的至少一个夹钳能相对于另一个夹钳移动，所述驱动装置使得用 于夹持轮胎的两个夹钳彼此远离或靠近地运动。在此夹钳被构造成能够进入轮胎的开口 中。此外，两个夹钳可以均是可动的，或者一个夹钳可动而另一个夹钳固定。借助于这种设计方案的夹持工具能够通过沿轴向夹持方向在内胎边处 (Innenwulst)的夹紧、通过沿轴向夹持方向在轮胎宽度(Reifenbreite)上的夹紧、通过 沿径向夹持方向在轮胎高度(Reifenh6he)上的夹紧、通过沿轴向夹持方向在轮辋卷边口 (Felgenmaul)内部区域的夹紧或通过沿径向夹持方向在内胎边处的夹紧来夹持轮胎。在推荐的夹持工具中夹钳可以彼此以相互平移或旋转的方式运动并因此受到相 应地导引。驱动装置例如可以为电动、气动或液压类型。优选的是，还设有用于驱动装置的 控制装置，所述控制装置检测并调节夹持力或夹紧力，从而防止损伤轮胎。其在一种设计方 案中可以直接通过在夹持器处的单独的传感器(例如通过应变计、按压开关等)实现。在 另一种设计方案中，根据驱动类型，亦即在电动驱动时通过检测电机电流或者在气动或液 压驱动时通过检测压力，来实现夹持力的检测。为了避免轮胎滑动，一个或两个夹钳上额外地设有支撑体(Steg，桥接件)或凸起 (Absatz)，或者设有增强摩擦的护罩(Bezug)或例如由橡胶制成的相应的覆层。在优选的设计方案中，推荐的卸垛系统构造成除了用于轮胎的卸垛之外还可用于 轮胎的堆垛。这需要设置一种计算用于堆垛的相应的轨迹数据并将此数据传输给机器人的 模块。在专利文献DE 10 2005 053 296 A1中详细描述了优选为此使用的方法，其公开内容 因此完全引入本发明申请中。在用于将轮胎自动堆叠在载体上的这种方法中，首先提供或 生成轮胎的几何形状数据和/或轮胎的数字化轮胎模型。所述几何形状数据为例如外径、 内径和轮胎宽度的数据以及可能的轮辋卷边口宽度的数据。可以提供轮胎的数字化轮胎模 型或由几何形状数据自动生成轮胎的数字化轮胎模型。反之，也可以由数字化的轮胎模型 自动地导出几何形状数据。基于几何形状数据和/或轮胎模型及可设定的载体的尺寸，由 程序或算法来计算轮胎在载体上的堆叠形式，这能够使尽可能多数目的轮胎稳定地放置在 载体上。该算法优选计算波纹形式(Rick-Rack Muster)或竖直形式(vertikales Mster)。 在一种特别的设计方案中，使用者给出堆叠形式的类型或者由预设的选项中选择。在脱机 计算已提供几何形状数据的轮胎的堆叠形式或已提供轮胎模型的轮胎的堆叠形式之后，从 堆叠形式自动转换出轮胎的位置数据并且根据堆叠形式生成及存储用于堆叠轮胎的夹持 工具的对应的运动轨迹。其中，位置数据应理解为轮胎的地点及方向的数据。优选的是，事
6先已经进行了对随后要被堆叠的、多种不同轮胎尺寸或轮胎类型的堆叠形式的计算。其中， 对于各种轮胎类型，轮胎类型的识别信息与相应的位置数据和运动轨迹一同被存储在数据 库中。在计算堆叠形式以及生成运动轨迹时，基于数字化轮胎模型还要进行干扰检查，从而 使得随后的自动堆叠能够在无干扰进而无需其他干预或修正的情形下进行。随后在堆叠轮 胎时，取出存储的位置数据和相应的运动轨迹并传输给机器人，所述机器人拾取在预定拾 取位置处的轮胎并对应于位置数据和相应的运动轨迹将所述轮胎放置在载体上。其中，在 使用具有多种轮胎类型的数据库时，首先识别待堆叠的轮胎，随后根据存储的识别信息取 出对应于这些轮胎的位置数据及运动轨迹。对于组合的堆垛和卸垛系统的设计方案，夹持工具的优点首先在于，能够实现沿 径向方向在内胎边处进行夹紧。在这种夹持原理中，轮胎自动地居中并定向，由此基于轮胎 在夹持工具上所限定的定向简化了堆垛操作。通过这种组合的堆垛和卸垛系统，轮胎可以 在从一个载体上卸垛之后通过相同的系统再次堆垛到另一个载体上。
以下参照实施例并结合附图对用于卸垛轮胎的有利的方法以及相应的卸垛系统 和其中应用的夹持工具再次进行详细说明，附图并非用于限制由权利要求书所给出的范 围。其中图1为其上堆叠有轮胎的、将要通过卸垛系统卸载的载体的示例；图2为推荐的卸垛系统的示例的示意图；图3为用于执行所推荐的方法的示例性流程图；图4为在所推荐的方法中应用的夹持工具的示例；以及图5为可通过图4的夹持工具执行的不同的夹持方式。
具体实施例方式所推荐的方法和相应的卸垛系统可通过机器人(特别为6轴可弯曲手臂机器人) 实现堆叠在运输单元上的轮胎的自动卸载。为此，图1示出了运输单元1的示例，多个轮胎 2在当前的情况下不整齐地堆叠在运输单元1上。这种运输单元1通常通过地面运输设备 (例如叉车或升降式装卸车(Hubwagen))在卸载区域被放下。在所推荐的方法中，如图2所 示例性示出的，这种运输单元1通过卸垛系统卸载。图2示出了根据本发明的示例性卸垛系统的简化示意图。卸垛系统包括具有夹持 器4的6轴可弯曲手臂机器人3，所述夹持器通过连接法兰接合于可弯曲手臂机器人3的臂 上。承载3D传感器5的线性轴6设置在具有轮胎2的运输单元1被放下的卸载区域之上。 3D传感器5沿线性轴在运输单元1之上行进，从而拍摄轮胎2处于其上的运输单元1的表 面形貌。与3D传感器连接的分析单元7 (在此示例中为PC机)根据推荐的方法对传感器 数据进行分析并将用于夹持各个轮胎的轨迹数据传输至可弯曲手臂机器人3。以此方式，依 次从运输单元1卸载轮胎2并且将轮胎2放置在图2未示出的位置。此位置当然必须位于 可弯曲手臂机器人3的工作区域内。在此，可以以不整齐或整齐的方式放置轮胎。特别地， 还可以将轮胎例如以波纹形式或竖直形式直接装载到另一个运输单元上，如在专利文献DE 10 2005 053 296 A1中所详细描述的。在此，根据此公开文献分析单元7必须仅通过相应的模块来产生轨迹数据。此外，在使用此堆垛方法时还可以首先从运输单元1卸载轮胎并 放置在为此设置的表面上，在随后的某个时刻再次堆垛到一个空的、供使用的载体上。参照图3的流程图对根据所推荐的方法的设计方案从运输单元1卸载轮胎2的示 例性方法步骤进行说明。对此，在分析单元7中执行控制线性轴6从而使3D传感器在运输 单元1之上运动的算法，所述分析单元分析由3D传感器提供的传感器数据，并生成相应的 轨迹数据，且传输给可弯曲手臂机器人3以执行夹持和卸载运动。这些单独的、由分析单元 7执行或操作的步骤如下1)非接触式工作的3D传感器5在带有轮胎2的运输单元1之上线性地运动，由此在此实例中生成三维的点云(Punktewolke)。可选地，也可以通过围绕轴的转动实现传感器 的运动。2)对传感器数据(点云)进行处理和分类(Segmentierimg)。对于分类应该理解 为，将具有相近特性的点组合到一起以发现目标。随后选择轮胎分类(Reifensegmente)并 整理成轮胎目标。3)借助使误差最小化的方法(所谓的“最小二乘法(least Squares) ”)识别轮胎 并确定轮胎的位置、定向及几何尺寸。如果事先已知轮胎的尺寸，则可以提高识别的精度。4)将识别出的轮胎参照所确定的标准进行分类，从而可以确定将要最先夹持的轮 胎。其中，该标准例如为轮胎识别的质量/品质、轮胎在运输单元中的绝对高度以及被其它 轮胎遮盖的量。5)随后对于将要最先夹持的轮胎生成夹持和放置的轨迹数据。为此，事先设置相 对于轮胎确定的夹持位置，所述夹持位置设有不同的优选值。由此事先确认(明确)，在此 轮胎上可以通过夹持器进行哪种夹持。从堆垛中的轮胎的各个位置计算出精确的夹持位置 (6D数据)。对于此精确的夹持位置还要同时考虑周围环境。当其它轮胎位于待夹持的轮 胎之前时，夹持器不能从此位置行进至轮胎上。如果两个轮胎彼此交叠(一个轮胎穿过另 一个轮胎)，则对其进行识别并相应地校正夹持位置及进入位置。对于一个轮胎而言，始终 仅生成一个可能的(一个最优的)或多个轨迹。6)如果将要最先夹持的轮胎及其轨迹数据是已知的，则对生成的轨迹按照其优选 值的顺序对干扰进行检查。其中，不仅要检查夹持器4与运输单元1的干扰还要检查夹持 器4与其它轮胎的干扰。对于干扰的识别使用夹持器4的CAD模型和运输单元1的CAD模 型。基于实际的传感器数据进行与周围轮胎的干扰识别。如果存在干扰，则检查下一个轨 迹。如果没有发现无干扰的轨迹，则要检查满足上述标准的下一个的轮胎。一直重复这些 步骤，直至发现无干扰的轨迹或者引入可设定的中断标准。7)所找到的轨迹被转换到机器人坐标系中并且被发送给机器人控制装置。8)其上设有夹持器的机器人沿轨迹点行进，由此夹持轮胎并将轮胎放置在指定的 存放面上。原则上可以通过传感器拍摄(Sensoraufnahme)进行多个轮胎的卸载 (abstapeln)。但是不能确保由于取出一个轮胎而其它轮胎不动。在取出一个轮胎之后还 要通过3D传感器进行重新拍摄并且重新开始上述的算法。当所有轮胎都从运输单元1被 卸下时，此算法结束。对于夹持器与负载载体的干扰检查而言，通过传感器来检测负载载体是不够的。一方面，传感器基于负载载体的表面性质可能在此输出不可靠的数据，另一方面，负载载体 的一部分可能位于传感器的所谓的阴影区域内，以致于负载载体对于传感器而言并非完全 可见，而是被其自身或其它物体遮盖。为了确保在所有情况下都能实现正确的干扰检查，在前述示例中使用负载载体的 CAD模型。由此，负载载体的几何形状(以及阴影区域)能够被识别并且仅需确定负载载体 的正确位置和定向。通过地面运输装置放下运输单元在大部分情况下具有一定的误差。因此，运输单 元的放置位置的固定的默认值会导致在干扰识别时出现不再能允许的误差(错误)，因为 模拟和实际不再是相符的，或者必须在用于负载载体的定心装置(Zentriervorrichtimg) 中投入更多的费用。因此，所推荐的方法设计成可以放弃放置位置的固定的默认值。负载载体的位置和定向优选由传感器数据自动确定，所述传感器数据通过对整个 (vollen)运输单元的拍摄而获得。为此，运输单元必须位于各个传感器系统的检测区域内。在此实例中，用于识别运输单元的位置而应用的算法以如下方式进行工作1)准备并分类由3D传感器记录的点云，如上述已经说明的。2)使得具有对应于(物体位于其上的)运输单元的数据的部分(Segment)映射到 底部上。3)减少在映射中的点密度以便更快地进行处理，但不大幅改变点的凸状外型 (Hulle)。4)将所得到的点云A进行复制(点云B)。使点云B垂直于点云B的平面移动。5)计算两个点云A和B的边界框(Boimdingbox)。由此得到运输单元的位置。该方法的可靠执行需要能够灵活接收轮胎的夹持工具。在此“灵活接收”应理解 为，通过夹持工具能够以不同方式夹持轮胎，从而允许轮胎在负载载体上具有不同的位置 和定向。通过随后描述的夹持工具能够根据不同方式的需求十分灵活地夹持轮胎。图4所示的夹持工具实质上是夹钳式夹持器，为了夹持轮胎，该夹持器具有两个 活动夹钳，或者如图4所示例性示出的，具有一个活动夹钳8和一个固定夹钳9。其中例如 在此实例中，夹钳可以以平动或旋转的方式相互运动并因此被相应地导引。图4示出了用 于执行夹钳8的平动运动的导引件10。夹持工具的驱动装置11可以为电动、气动或液压类 型。在此实例中，固定夹钳9设有凸起12，以便防止轮胎滑动。此外，夹钳还可以具有
覆层以增强摩擦。夹持工具4通过在机器人臂上的法兰板13固定。此外，夹持工具在固定管 (Befestigungsrohr) 14和法兰板13之间具有角度偏移(Winkelversatz)，并进而相对于机 器人臂具有角度偏移，所述固定管14沿夹持工具的纵轴线对准。所述角度偏差也可以设计 为是可调节的，从而在不同的行进策略中特别是在运输单元的侧壁上防止机器人/夹持器 与运输单元/轮胎之间的干扰。为了防止轮胎的损伤，应该相应地检测并调节夹持力或夹紧力。这可以通过夹持 器上的单独的传感器直接实现，或者根据驱动方式通过在电驱动时检测电机电流或者在气 动或液压驱动时检测压力来实现。为此，在驱动单元中执行所需的控制。如图5所示意性示出的，借助这种夹持工具可夹持不同类型的轮胎。对此，图5示出了穿过轮胎2的一侧以及夹持工具的两个夹钳8、9切割的剖视图。用箭头表示夹持运动 本身。其中，图5a示出了沿轴向在轮胎的内胎边处夹紧的情况。其中夹钳还可以根据轮 胎的位置向上或向下对准。图5b示出了沿轴向在轮胎宽度上夹紧轮胎的情况。图5c示出 了在轮胎高度上夹紧轮胎的情况。图5d示出了在轮辋卷边口内部区域上夹紧轮胎的情况。 最后，图5e以完整的截面图示出了沿径向在内胎边处夹紧轮胎2的情况。这种夹持方式特 别有利于随后轮胎的堆垛，因为轮胎在这种夹持方式中自动地居中并对准。显而易见的是，夹持工具的几何形状也可以进行变化，从而以不同的夹持方式提供对轮胎的夹持。附图标记列表1 运输单元2 轮胎3 6轴可弯曲手臂机器人4夹持工具5 3D传感器6 线性轴7 分析单元8 活动夹钳9 固定夹钳10导引件11驱动装置12 凸起13法兰板14相对于法兰板具有角度偏差的固定管
权利要求
一种机器人控制卸垛放置于载体(1)上的轮胎(2)的方法，其中反复执行以下顺序的步骤-通过传感器(5)检测外部的轮胎(2)的位置和定向；-根据可设定的标准确定外部的轮胎(2)中的、待通过夹持工具(4)夹持的轮胎；-对于所述夹持工具(4)的不同夹持位置计算所述夹持工具(4)的运动轨迹，以夹持并卸垛已确定的待夹持的轮胎；-基于所述夹持工具(4)、所述轮胎和所述载体(1)的3D模型以及所述传感器(5)的传感器数据，检查计算出的运动轨迹与所述载体(1)及其它轮胎的可能的干扰；-确认所述计算出的运动轨迹中的一个未被检测出干扰的运动轨迹，或者，如果未检测出无干扰的运动轨迹，则确定其它待夹持的轮胎中的其中之一并重复之前的步骤，直至检测出一个能够被确认出无干扰的运动轨迹的轮胎；-通过工业机器人将所述夹持工具(4)导引至已确定的待夹持的轮胎，通过所述夹持工具(4)夹持所述轮胎，并按照所确定的运动轨迹导引所述夹持工具(4)与所述轮胎，从而将所述轮胎放置到确认的位置处。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过所述传感器(5)检测所述载体(1)的位置和定向。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中采用下述步骤来检测所述外部的轮胎(2)的位 置和定向、及/或所述载体(1)的位置和定向-通过所述传感器(5)检测带有轮胎(2)的所述载体(1)的表面形貌；-通过由所述表面形貌进行的识别算法检测所述外部的轮胎(2)的位置和定向、及/或 所述载体(1)的位置和定向。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中预设所述载体(1)的几何形状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中预设所述轮胎(2)的几何形状。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中用于确定待通过夹持工具(4)夹持的 轮胎的标准包括在所述载体(1)上的该轮胎的高度和/或该轮胎被其它轮胎遮盖的程度 和/或该轮胎的识别可靠性。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中使用一个夹持工具(4)，该夹持工具 (4)能够对所述轮胎(2)实现不同的夹持方式。
8.如权利要求7所述的方法，其中所使用的夹持工具(4)具有至少两个能彼此远离或 靠近地运动的夹钳(8，9)，所述夹钳能够进入所述轮胎(2)的开口中。
9.如权利要求7所述的方法，其中所使用的夹持工具(4)具有一个活动夹钳(8)和一 个固定夹钳(9)，其中所述活动夹钳(8)能够朝向所述固定夹钳(9)运动或者远离所述固定 夹钳(9)运动，并且所述活动夹钳(8)和所述固定夹钳(9)能够进入所述轮胎(2)的开口 中。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中一个可弯曲手臂机器人(3)被用作为 所述工业机器人。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中用于检测外部的轮胎(2)的位置和 定向的所述传感器(5)在带有轮胎(2)的所述载体(1)之上运动。
12.—种卸垛系统，用于执行前述权利要求中任一项所述的方法，所述系统包括至少一个工业机器人，具有夹持工具(4) ；3D传感器(5)，具有运动机构并且用于检测在载体(1) 上的外部的轮胎(2)的位置和定向；以及分析单元(7)，用于执行如权利要求1所述的方法 的确定步骤、计算步骤、检查步骤和确认步骤。
13.如权利要求12所述的卸垛系统，其中所述工业机器人为可弯曲手臂机器人(3)。
14.如权利要求12或13所述的卸垛系统，其中所述3D传感器的运动机构(6)为线性轴o
15.如权利要求12至14中任一项所述的卸垛系统，其中所述夹持工具(4)具有至少 两个夹钳(8，9)，所述至少两个夹钳(8，9)中的至少一个夹钳(8)能够朝向或远离另一个夹 钳(9)运动；以及驱动装置，所述驱动装置使这两种夹钳(8，9)彼此远离或靠近地运动以便 夹持轮胎，其中所述夹钳(8，9)构造成能够进入所述轮胎的开口中。
16.如权利要求15所述的卸垛系统，其中设有用于所述驱动装置的控制装置，所述控 制装置在夹持时能调节所述夹钳(8，9)的压力。
17.如权利要求12至16中任一项所述的卸垛系统，其中所述夹钳(8，9)的至少其中之 一在夹持时贴靠于轮胎的内侧和/或外侧，并具有防止轮胎滑动的凸起(12)或支撑体。
18.如权利要求12至17中任一项所述的卸垛系统，其中所述夹钳(8，9)的至少其中之 一在夹持时贴靠于轮胎的内侧和/或外侧，并具有用于增强摩擦的护罩或覆层。
19.如权利要求12至18中任一项所述的卸垛系统，其中一个或两个夹钳(8，9)能以平 动或转动的方式相对运动。
20.如权利要求12至19中任一项所述的卸垛系统，其中所述夹持工具(4)具有接合到 所述工业机器人上的法兰板(13)，所述法兰板的平面垂线相对于所述夹持工具(4)的纵轴 线的角度兴0°，或者是能调节的。
21.如权利要求12至20中任一项所述的卸垛系统，其中所述分析单元(7)还具有用于 计算将所述轮胎(2)重新堆垛到另一个载体上的运动轨迹的模型。
全文摘要
本发明涉及一种控制机器人卸垛放置于载体(1)上的轮胎(2)的方法和系统。在所述方法中，首先通过传感器(5)检测外部的轮胎(2)的位置和定向以及选择性地检测载体(1)的位置和定向。随后确定出能够通过夹持工具(4)夹持并且能够沿无干扰的轨迹放置的各轮胎。其中，基于夹持工具(4)和载体(1)的3D模型以及传感器(5)的传感器数据通过分析单元(7)来确定轨迹数据以及下一个待夹持的轮胎。随后基于轨迹数据通过机器人来控制夹持工具(4)，以便卸载各个轮胎并将其放置在确认的位置上。
文档编号B65G57/00GK101801824SQ200880103250
公开日2010年8月11日 申请日期2008年6月10日 优先权日2007年6月12日
发明者亚历山大·霍林格, 托尔丝腾·埃伯哈特, 斯文·海斯迈尔, 诺伯特·科顿, 马丁·佩吉尼 申请人:库卡罗伯特有限公司