APARATO Y PROCEDIMIENTO PARA LA INSPECCIÓN Y REPARACIÓN AUTOMÁTICA DE PALLETS.

Aparato para la inspección y reparación de pallets (100, 204) que comprende:

una estación de inspección que comprende por lo menos un láser (206, 208) y una cámara para captar la luz del por lo menos un láser (206, 208) después de ser reflejada desde un pallet que comprende una serie de elementos a inspeccionar, un ordenador (214) configurado para ejecutar un software de análisis que analiza la luz reflejada, el software de análisis realizando las etapas que comprenden recibir de la cámara una corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo cada punto una coordenada x, y, y z, filtrar la corriente de puntos en tres dimensiones para obtener una geometría de la superficie superior y la topografía, descartando todos los puntos que tienen una coordenada z por debajo de un umbral, localizar cuatro puntos del borde de la corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo el ángulo las coordenadas de los puntos (x mínima, y mínima), (x mínima, y máxima), (x máxima, y mínima), y (x máxima, y máxima), identificar los bordes de cada elemento, identificando así un tipo y número de cada tipo de elemento, determinar un diseño de pallet a partir del tipo y del número de cada tipo de elemento, cargar un conjunto de criterios a partir de una base de datos basada en el diseño del pallet, comparar cada elemento del pallet (100, 204) con el conjunto de criterios para elaborar una lista de reparaciones, y crear una fórmula de reparación a partir de la lista de las reparaciones, y una estación de reparación automática configurada para reparar el pallet (100, 204) sobre la base de la fórmula

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AU2004/001776.

Solicitante: CHEP TECHNOLOGY PTY LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Australia.

Dirección: LEVEL 40 GATEWAY 1 MACQUARIE PLACE SYDNEY, NSW 2000 AUSTRALIA.

Inventor/es: TOWNSEND,STEVE, LUCAS,MICHAEL,DAVID.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 17 de Diciembre de 2004.

Clasificación PCT:

  • B65D19/31 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65D RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE DE OBJETOS O MATERIALES, p. ej. SACOS, BARRILES, BOTELLAS, CAJAS, LATAS, CARTONES, ARCAS, BOTES, BIDONES, TARROS, TANQUES; ACCESORIOS O CIERRES PARA RECIPIENTES; ELEMENTOS DE EMBALAJE; PAQUETES. › B65D 19/00 Pallets o plataformas análogas, con o sin paredes laterales, para soportar las cargas a elevar o a depositar (en los dispositivos de elevado o de bajada de mercancías pesadas o a granel, en las operaciones de carga o de descarga B66F 9/12). › hechas total o principalmente de madera.
  • B65D19/38 B65D 19/00 […] › Detalles o accesorios.
  • G01B11/03 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.G01B 11/00 Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios ópticos (instrumentos de los tipos cubiertos por el grupo G01B 9/00 en sí G01B 9/00). › mediante la medida de coordenadas de puntos.
  • G06F19/00

Clasificación antigua:

  • B65D19/31 B65D 19/00 […] › hechas total o principalmente de madera.
  • B65D19/38 B65D 19/00 […] › Detalles o accesorios.
  • G01B11/03 G01B 11/00 […] › mediante la medida de coordenadas de puntos.
  • G06F19/00

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.

PDF original: ES-2365239_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

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Campo de la invención

La invención se refiere generalmente a la reparación de pallets de madera, y específicamente a un proceso automatizado para la exploración de pallets y la identificación de los elementos individuales del pallet para la eliminación, sustitución o reparación. También se aplica a los pallets construidas de otros materiales tales como plástico, metal o materiales compuestos.

Descripción de la técnica relacionada

El movimiento comercial de materiales normalmente utiliza un pallet de madera sobre el que el material se coloca o se asegura. Este pallet se construye típicamente con una cubierta plana superior que consiste en tablas o tablones de madera clavados, atornillados o pegados a rayos paralelos conocidos como portadores o largueros. Tablas de fondo son igualmente unidas a los portadores. El marco permite la inserción de los "tenedores" de una carretilla elevadora o de otra máquina para levantar y mover el pallet y su carga de materiales. Hay varios diseños de pallet en uso y se caracterizan generalmente por el lugar de fabricación y uso. Por ejemplo, pallets hechas y utilizadas en Australia, Nueva Zelanda, Estados Unidos, Canadá y Europa son todos de diferentes diseños. En algunos diseños, por ejemplo, se utilizan bloques con o en lugar de los portadores para separar las placas superior e inferior. Mientras que los pallets de madera son los más comunes, pallets de otros materiales tales como plástico, metal o material compuesto que también se utilizan.

Durante el uso normal, los pallets se pueden caer, sobrecargar, aplastar o dañar. Los pallets dañados son devueltos al proveedor del pallet o a otro proveedor para inspección, reparación o reemplazo. El proceso de inspección y la decisión se hace actualmente por inspectores humanos expertos, o por medios automatizados que aplicar criterios específicos, y decidir si un pallet está dañado, y si es así, decidir reparar o descartar el pallet. El uso de inspectores humanos es deseable, ya que pueden inspeccionar y reparar de inmediato cada pallet en una sola estación. Esto puede hacerse mediante la presentación de cada pallet, a su vez, por ejemplo, en una cinta transportadora, de manera que el inspector puede ver el pallet, decidir si está dañada, y repararla o desecharla. Los operadores humanos, por el contrario, son indeseables porque la decisión de inspección y reparación no es uniforme, ya que cada inspector naturalmente aplicará la reparación sobre la base de su juicio. Tampoco es conveniente desde el punto de vista de seguridad ya que pueden ocurrir accidentes o lesiones en dicho entorno.

Los operadores humanos podrán ser sustituidos por un aparato de inspección y reparación de pallets automatizado. Algunos sistemas automatizados actuales usan pares estereoscópicos de cámaras para recoger la geometría del pallet y la información de la topografía, a continuación, utilizan programas de ordenador para realizar la decisión de reparar o descartar aplicando de manera uniforme los criterios específicos del pallet. Esto se hace en primer lugar, determinando el diseño del pallet -por ejemplo australiano o europeo -a continuación, comparando la geometría y la topografía del pallet individual contra los criterios para el diseño del pallet. Los sistemas actuales, sin embargo, deciden únicamente la reparación o descarte de cada pallet inspeccionada, es decir, cada pallet cumple o deja de cumplir los criterios de inspección. Si el pallet pasa, se coloca de nuevo en servicio. Si no pasa, es enviada para su reparación. El proceso de reparación en los actuales sistemas automatizados, sin embargo, es similar al proceso de inspección manual anterior. Los pallets que necesitan reparación son enviadas por el transportador, pasando una o más estaciones de reparación humanas donde el reparador inspecciona el pallet, determina las necesidades de de reparación y entonces las repara. En algunos casos, un pallet puede estar dañada a tal grado que se determina que está más allá de la reparación y puede ser descartada. Un proceso en el reparador hace que esta determinación tiene una desventaja adicional de que el reparador puede inclinarse a declarar que un pallet está más allá de la reparación, ya que eso minimiza el trabajo a realizar. Incluso en el mejor de los casos, un sistema con un control automático y un reparador humano tiene algunas de las mismas desventajas (en la uniformidad y la seguridad) del proceso de inspección y de reparación totalmente humano.

Lo que se necesita es un proceso para inspeccionar automáticamente un pallet para determinar si necesita ser reparado. Si no se requiere una reparación, el pallet se coloca de nuevo en servicio. Si la reparación es necesaria, el pallet es enviado a una estación de reparación automática con una lista de las reparaciones a realizar. La estación de reparación recibe el pallet y hace las reparaciones en la lista. Además, se puede hacer la determinación de que el pallet está más allá de la reparación, en cuyo caso, el pallet se envía a la estación de reparación y se desmonta de manera que los componentes en buen estado pueden ser reutilizados.

EP0943394A2 divulga un sistema para la reparación de pallets de madera.

DE19645553A1 revela que los pallets se analizan para determinar ciertas características y funciones, y los pallets defectuosas se desguazan.

WO 2004/053739 A1, que fue publicado entre la fecha de prioridad y la fecha de presentación de la presente solicitud describe una óptica puesta en marcha y el método para la inspección y reparación de pallets. Un láser, una cámara y los algoritmos de procesamiento de imágenes se utilizan para medir las coordenadas 3D de los pallets y para identificar los defectos de los elementos de los pallets. Las coordenadas 3D se filtran (por ejemplo, con respecto a un umbral de altura) y se comparan con los criterios específicos de cada elemento. Además, se propone generar una fórmula de las tareas de reparación y llevar a cabo estas tareas utilizando una estación de reparación automática.

La invención proporciona un aparato y un procedimiento mejorados para la inspección y la reparación de un pallet como se define en las reivindicaciones independientes 1 y 7, respectivamente. Otras características específicas del aparato y el procedimiento se definen en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa de la invención y de otras ventajas de la misma, se hace ahora referencia a la siguiente descripción de las realizaciones preferidas tomada conjuntamente con los dibujos de acompañamiento en la que:

La figura 1 es una vista en planta superior esquemática de un pallet;

La figura 2 es un diagrama de vista en planta esquemático superior de una estación de inspección;

La figura 3 muestra un alzado lateral esquemático de un pallet, y

La figura 4 muestra un diagrama de flujo lógico de un proceso de reparación de un pallet

Descripción de las realizaciones preferidas

Un sistema de inspección y reparación de pallet automatizado y el aparato comprende de una estación de inspección conectada a un ordenador. Un pallet a inspeccionar se mueve en relación con el cabezal de inspección. El pallet puede estar en una cinta transportadora o moverse con un manipulador robótico u otro dispositivo. Por otra parte, el pallet puede estar en una ubicación fija y el cabezal de inspección puede moverse a través de ella. El cabezal de detección se compone de un conjunto de al menos un láser y una cámara, con la cámara registrando el perfil del láser reflejado a través de una anchura de un pallet. Cámaras adicionales pueden ser utilizadas para explorar áreas más amplias, pero pares de cámara estereoscópicos no son necesarios. La información resultante del cabezal de detección es recolectada y procesada por el ordenador para representar la geometría y la topografía del pallet como una representación de dos dimensiones. La representación se analiza de manera que los elementos individuales, (es decir, tablas, tablones, vigas, bloques, etc.) son identificados y localizados por coordenadas. El diseño del pallet se determina por el número, tamaño y ubicación de los elementos. Los elementos se analizan con los criterios específicos para el diseño determinado del pallet. Esto incluye los criterios solamente para el elemento (tamaño, ubicación, la integridad, daños, clavos desaparecidos o elevados, etc.), los criterios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato para la inspección y reparación de pallets (100, 204) que comprende: una estación de inspección que comprende por lo menos un láser (206, 208) y una cámara para captar la luz del por lo

menos un láser (206, 208) después de ser reflejada desde un pallet que comprende una serie de elementos a inspeccionar, un ordenador (214) configurado para ejecutar un software de análisis que analiza la luz reflejada, el software de análisis

realizando las etapas que comprenden recibir de la cámara una corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo cada punto una coordenada x, y, y z, filtrar la corriente de puntos en tres dimensiones para obtener una geometría de la superficie superior y la topografía,

descartando todos los puntos que tienen una coordenada z por debajo de un umbral,

localizar cuatro puntos del borde de la corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo el ángulo las coordenadas de los puntos (x mínima, y mínima), (x mínima, y máxima), (x máxima, y mínima), y (x máxima, y máxima), identificar los bordes de cada elemento, identificando así un tipo y número de cada tipo de elemento, determinar un diseño de pallet a partir del tipo y del número de cada tipo de elemento, cargar un conjunto de criterios a partir de una base de datos basada en el diseño del pallet, comparar cada elemento del pallet (100, 204) con el conjunto de criterios para elaborar una lista de reparaciones, y crear una fórmula de reparación a partir de la lista de las reparaciones, y una estación de reparación automática

configurada para reparar el pallet (100, 204) sobre la base de la fórmula.

2. Aparato según la reivindicación 1, en el que: la estación de inspección está configurada para mover el pallet (100, 204) en relación con el por lo menos un láser (206, 208), utilizando un brazo robótico que sujeta el pallet en etapas de reparación posteriores.

3. Aparato según la reivindicación 1, en el que: el tipo de elemento se selecciona de una lista que contiene cualquiera de: tablero superior, tablero delantero, tablero intermedio, soporte, zanca, bloque y tablero inferior.

4. Aparato según la reivindicación 1, en el que: la estación de reparación comprende un brazo robótico para sujetar el pallet (100, 204) durante una etapa de reparación, herramientas para llevar a cabo una etapa de reparación, y un ordenador de control.

5. Aparato según la reivindicación 4, en el que: el ordenador de control comprende además un robot de control, un controlador lógico programable, y una sub-sistema de generación de fórmula de reparación, de tal manera que el robot controlador comprende un trabajo principal que está en comunicación con el controlador lógico programable, y una serie de sub-trabajos activados por el trabajo principal, que realiza una etapa de la fórmula con la herramienta.

6. Aparato según la reivindicación 5, en el que: el trabajo principal comprende las etapas de: determinar la posición del pallet (100, 204) en el brazo del robot, mover el pallet (100, 204) a una nueva posición mediante la activación del brazo del robot, inicializar un primer sub-trabajo para realizar una primera reparación, inicializar siguientes sub-trabajos para llevar a cabo las etapas posteriores de reparación, y terminar cuando los sub-trabajos en la serie de sub-trabajos se han realizado.

7. Procedimiento para la inspección automatizada y la reparación de un pallet (100, 204) que comprende:

mover el pallet (100, 204) respecto a una estación de inspección que comprende por lo menos un láser (206, 208) y una cámara para captar la luz del por lo menos un láser (206, 208) después de ser reflejada desde el pallet (100, 204) que comprende una serie de elementos a inspeccionar,

operar un ordenador (214) que está configurado para ejecutar el software de análisis que analiza la luz reflejada, el software de análisis realizando las etapas que comprenden

recibir de la cámara una corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo cada punto una coordenada x, y, y z, filtrar la corriente de puntos en tres dimensiones para obtener una geometría de la superficie superior y la topografía, descartando todos los puntos que tienen una coordenada z por debajo de un umbral,

localizar cuatro puntos del borde de la corriente de puntos en tres dimensiones, teniendo el ángulo las coordenadas de los puntos (x mínima, y mínima), (x mínima, y máxima), (x máxima, y mínima), y (x máxima, y máxima),

identificar los bordes de cada elemento, identificando así un tipo y número de cada tipo de elemento,

determinar un diseño de pallet a partir del tipo y del número de cada tipo de elemento,

cargar un conjunto de criterios a partir de una base de datos basada en el diseño del pallet,

comparar cada elemento del pallet (100, 204) con el conjunto de criterios para elaborar una lista de reparaciones, y

crear una fórmula de reparación a partir de la lista de las reparaciones, y una estación de reparación automática configurada para reparar el pallet (100, 204) en base a la fórmula.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que: la etapa de crear la fórmula de reparación también comprende las etapas de: identificar los elementos a reparar, seleccionar un tipo de reparación, seleccionar una herramienta para llevar a cabo la etapa de reparación, codificar la etapa de reparación en un en formato legible por ordenador.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que: la estación de reparación automática comprende un robot de control que activa y coloca un brazo robot, teniendo el robot de control un trabajo principal y una serie de sub-trabajos, un controlador lógico programable en comunicación con el trabajo principal, y un sub-sistema de reparación que tiene una herramienta de reparación bajo el control de un sub-trabajo.

10. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que: la estación de inspección mueve el pallet (100, 204) en relación con el al menos un láser con un brazo robótico que sujeta el pallet en etapas de reparación posteriores.

11. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que: el tipo de elemento se selecciona de una lista que contiene cualquiera de: tablero superior, tablero delantero, tablero intermedio, soporte, zanca, bloque y tablero inferior.

12. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que: la estación de reparación comprende un brazo robótico para sujetar el pallet (100, 204) durante una etapa de reparación, herramientas para llevar a cabo una etapa de reparación, y un ordenador de control.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, en el que: el equipo también comprende con un robot de control, un controlador lógico programable, y una sub-sistema de generación de una fórmula de reparación, de tal manera que el robot de control comprende un trabajo principal que está en comunicación con el controlador lógico programable, y una serie de sub-trabajos activados por el trabajo principal, que realiza una etapa de la fórmula usando la herramienta.

 

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