Устройство контроля готовых палет

Система содержит горизонтальную опорную поверхность, регистратор изображений, установленный рядом с ней, компьютер, имеющий память с хранящейся в ней программой для определения того, находится ли изображение загруженной палеты в пределах технологического допуска согласно технологической инструкции, канал связи для передачи сигнала между регистратором изображений и компьютером, целевую область, определяемую границей, имеющей площадь поверхности, превышающую площадь поперечного сечения загруженной палеты, первую и вторую направляющие, установленные над опорной поверхностью, которые поддерживает регистратор изображений и выполнены с возможностью продольного перемещения регистратора изображений в направлении хода конвейера и поперечного перемещения поперечно к направлению хода конвейера. Регистратор изображений является многопозиционным относительно опорной поверхности. Технический результат – устранение необходимости выполнения контроля человеком и увеличение надежности контроля. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущества предварительной заявки США №62/553,342, поданной 1 сентября 2017 года. Содержание данной предварительной заявки целиком включено в настоящий документ посредством ссылки, как если бы она была полностью изложена в настоящем документе.

Федерально финансируемые исследования и разработки

[0002] Сведения отсутствуют

Область техники

[0003] Изобретение относится к обработке контейнеров; более конкретно, изобретение относится к контролю загруженных и закрепленных контейнерных палет.

Предпосылки создания изобретения

[0004] Изготовление металлических и неметаллических корпусов контейнеров обычно заканчивается палетизацией тысяч корпусов контейнеров на одну палету для доставки заказчикам изготовителя контейнеров. Изготовленные корпуса контейнеров укладывают рядами и штабелями на палеты, причем каждая из палет может содержать около 6000-15000 корпусов контейнеров. Над верхним рядом корпусов контейнеров размещают защитное покрытие и обвязкой закрепляют корпуса контейнеров на палете. Полученные палеты обычно довольно высоки из-за большого числа лежащих на них корпусов контейнеров.

[0005] Заполненные и запечатанные металлические и неметаллические контейнеры палетизируют аналогичным образом. Эти загруженные палеты обходятся дороже по сравнению с палетами пустых корпусов контейнеров из-за последующих технологических операций (то есть заполнения и прикрепления крышек к открытым концам корпусов контейнеров) и текучих продуктов, хранящихся внутри этих контейнеров.

[0006] Перемещение палет через производственное предприятие, как правило, автоматизировано. Загруженные палеты перемещаются через предприятие на конвейерах. Автоматизация требует соблюдения общих правил и процедур, обеспечивающих бесперебойную передачу палет.

Сущность изобретения

[0007] Система контроля загруженных палет содержит: по существу горизонтальную опорную поверхность; регистратор изображений, установленный на определенной высоте над опорной поверхностью; компьютер, имеющий память с хранящейся в ней программой программного обеспечения; и канал связи между устройством записи изображений и компьютером.

[0008] Способ контроля загруженной палеты содержит следующие этапы: (1) обеспечивают регистратор изображений, установленный рядом с конвейером; (2) захватывают изображение загруженной палеты, установленной на конвейере; (3) передают изображение на компьютер; (4) сравнивают изображение с технологической инструкцией с помощью программы программного обеспечения, хранящейся в памяти компьютера; и (5), определяют, находится ли изображение в пределах технологического допуска из технологической инструкции, с помощью программы программного обеспечения.

[0009] Один из аспектов изобретения относится к системе контроля загруженной палеты, содержащей: по существу горизонтальную опорную поверхность; регистратор изображения, установленный рядом с опорной поверхностью; компьютер, имеющий память с хранящейся в ней программой программного обеспечения; и канал связи, передающий сигналы между регистратором изображений и компьютером.

[0010] Этот аспект может включать в себя один или более из следующих признаков в любой целесообразной комбинации. Система контроля загруженных палет может дополнительно содержать целевую область, определяемую границей, имеющей площадь поверхности, превышающую площадь поперечного сечения загруженной палеты. Целевая область может быть визуально обозначена на опорной поверхности. Целевая область может быть определена визиром, созданным регистратором изображений или на нем. Опорная поверхность может представлять собой конвейер для перемещения загруженных палет. В памяти компьютера могут храниться технологические инструкции, при этом программа программного обеспечения может сравнивать изображение, записанное регистратором изображений, с технологической инструкцией. Технологическая инструкция может относится к выравниванию загруженной палеты на опорной поверхности. Технологическая инструкция может относится к расположению ремней, закрепляющих множество изделий на загруженной палете. Программа программного обеспечения может использовать подпрограмму распознавания паттернов (образов) или логическую подпрограмму сопоставления паттернов (образов), чтобы определить, находится ли загруженная палета в пределах допуска по технологической инструкции. Компьютер может быть электрически связан с конвейером для управления движением конвейера в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения. Система контроля загруженных палет может дополнительно содержать первую направляющую, установленную над опорной поверхностью, причем первая направляющая поддерживает регистратор изображений и выполнена с возможностью обеспечения возможности продольного перемещения регистратора изображений в направлении хода конвейера. Система контроля загруженных палет может дополнительно содержать вторую направляющую, установленную над опорной поверхностью, причем вторая направляющая также поддерживает регистратор изображений и выполнена с возможностью обеспечения возможности поперечного перемещения регистратора изображений в направлении, поперечном к направлению хода конвейера, при этом регистратор изображений является многопозиционным относительно опорной поверхности. Целевая область может быть поперечной к опорной поверхности. Целевая область может быть трехмерной, образуя виртуальный объем.

[0011] Один из аспектов настоящего изобретения относится к способу контроля загруженных палет, содержащему следующие этапы: обеспечивают регистратор изображений, установленный рядом с конвейером; захватывают изображение загруженной палеты, установленной на конвейере; передают сигнал от регистратора изображений на компьютер, причем сигнал переносит цифровую информацию для воспроизведения изображения на компьютере; сравнивают изображение с технологической инструкцией с помощью программы программного обеспечения, хранящейся в памяти компьютера; и определяют, находится ли изображение в пределах технологического допуска по технологической инструкции, с помощью программы программного обеспечения.

[0012] Этот аспект может включать в себя один или более из следующих признаков в любой целесообразной комбинации. Способ может дополнительно содержать этап, на котором перемещают регистратор изображения относительно конвейера в направлении хода конвейера. Способ может дополнительно содержать этап, на котором перемещают регистратор изображений относительно конвейера в направлении, поперечном к ходу конвейера. Способ может дополнительно содержать этап, на котором автоматически останавливают движение конвейера в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения, путем отправки сигнала с компьютера на конвейер. Регистратор изображений может быть установлен над конвейером на высоте, превышающей высоту загруженной палеты, при этом этап захвата изображения включает в себя захват изображения верхней поверхности загруженной палеты, установленной на конвейере.

[0013] Еще один аспект изобретения относится к способу обработки изготовленных изделий, содержащий следующие этапы: создают палету, загруженную изготовленными изделиями; транспортируют загруженную палету на станцию контроля; выравнивают загруженную палету по одной или более целевым областям; проверяют загруженную палету; и выпускают загруженную палету со станции контроля.

[0014] Этот аспект может включать один или более из следующих признаков в любой целесообразной комбинации. Этап проверки загруженной палеты может быть выполнен посредством комбинации из одного или более регистраторов изображений. Этап проверки загруженной палеты может включать в себя программное обеспечение, хранящееся в памяти компьютера. Этап проверки загруженной палеты может включать в себя определение, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска. Технологический допуск может относится к определению того, правильно ли закреплено множество изделий на палете, причем определение выполняется с помощью подпрограммы из программного обеспечения, сравнивающей одно или более изображений загруженной палеты с соответствующим технологическому стандарту изображением изделий, закрепленных на палете правильно. Изделия могут быть закреплены на палете посредством фиксатора. Фиксатор может быть выбран из группы, состоящей из ремней, металлических лент и пластиковой обертки. Технологический допуск может дополнительно относится к определению того, правильно ли выровнена загруженная палета относительно оси, поперечной движению конвейера. Данное определение может быть выполнено посредством подпрограммы из программного обеспечения, которая определяет, попадает ли двумерная область поперечного сечения загруженной палеты в одну или более целевых областей. Технологический допуск может дополнительно относится к определению того, правильно ли выровнена загруженная палета относительно оси, параллельной движению конвейера. Данное определение может быть выполнено посредством подпрограммы из программного обеспечения, определяющей, попадает ли двумерная область поперечного сечения загруженной палеты в одну или более целевых областей. Способ может дополнительно содержать этап, на котором генерируют для оператора аварийный сигнал по загруженной палете, выходящей за пределы технологического допуска. Аварийный сигнал может генерироваться подпрограммой из программного обеспечения и может быть звуковым или визуальным. Оператор может вручную определять, пригодна ли загруженная палета для использования, и регистрировать, готова ли загруженная палета к передаче в последующий технологический процесс, или загруженную палету нужно снять с конвейера. Способ может дополнительно содержать этап, на котором выдают загруженную палету в дальнейший технологический процесс автоматически после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска. Этап выдачи может выполняться с помощью подпрограммы из программного обеспечения. Способ может дополнительно содержать этап, на котором печатают этикетку палеты после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска. Способ может дополнительно содержать этап, на котором измеряют один или более углов загруженной палеты относительно одной или более контрольных линий. Одна или более контрольных линий могут включать в себя вертикальную линию. Одна или более контрольных линий могут включать в себя горизонтальную линию. Технологический допуск может относится к одному или более углам, измеряемым на этапе измерения. Способ может дополнительно содержать этап, на котором сохраняют данные, относящиеся к этапу измерения, для каждой загруженной палеты из множества палет.

[0015] Загруженная палета по любому из предшествующих аспектов может содержать множество металлических корпусов контейнера.

[0016] Другие особенности и преимущества изобретения будут очевидны из нижеследующего описания, рассмотренного вместе со следующими чертежами.

Краткое описание чертежей

[0017] Для понимания настоящего изобретения оно будет теперь раскрыто посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

[0018] на фиг. 1 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением;

[0019] на фиг. 2 представлен вид сбоку загруженной палеты и системы по фиг. 1, показанный под углом 90 градусов по сравнению с фиг. 1;

[0020] на фиг. 3 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением;

[0021] на фиг. 4 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением по фиг. 3, показанный под углом 90 градусов по сравнению с фиг. 3;

[0022] на фиг. 5 представлен вид сверху палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере с продольными и поперечными направляющими для обеспечения перемещения и управления перемещением регистратора изображений;

[0023] на фиг. 6 представлен вид сверху конвейера для палет, имеющего указатель выравнивания палет, и показаны различные положения регистратора изображений в результате продольного и поперечного перемещения регистратора изображений;

[0024] на фиг. 7 представлен вид сбоку конвейера для палет, имеющего указатель выравнивания палет, и показаны различные положения регистратора изображений в его результате перемещения вверх-вниз и из стороны в сторону;

[0025] на фиг. 8 представлен вид сверху палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере с нарушением условий допуска;

[0026] на фиг. 9 представлен вид сверху палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере с нарушением условий допуска;

[0027] на фиг. 10 представлен вид верхней поверхности загруженной палеты через регистратор изображений с паттерном визира, определяющим целевую область согласно технологической инструкции;

[0028] на фиг. 11 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением с управлением предшествующим и последующим процессом;

[0029] на фиг. 12 представлен вид верхней поверхности загруженной палеты с металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере, показывающий угловые или геометрические измерения, выполняемые в отношении продольных и поперечных целевых параметров;

[0030] на фиг. 13 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением;

[0031] на фиг. 14 представлен вид сбоку палеты, загруженной металлическими корпусами контейнеров, установленной на конвейере, и системы контроля в соответствии с настоящим изобретением по фиг. 13, показанный под углом 90 градусов по сравнению с фиг. 13;

[0032] на фиг. 15 представлена блок-схема процесса, используемого системой согласно настоящему изобретению; и

[0033] на фиг. 16 представлен аксонометрический вид палеты, загруженной изготовленными изделиями, на конвейере, показывающий трехмерную целевую область.

Осуществление изобретения

[0034] Хотя это изобретение допускает варианты осуществления во многих различных формах, в настоящем документе представлены на чертежах и будут подробно раскрываться предпочтительные варианты осуществления изобретения с пониманием того, что настоящее раскрытие следует рассматривать как пример принципов изобретения и не предназначено для ограничения широкого аспекта настоящего изобретения показанными вариантами осуществления.

[0035] Как в общем показано на чертежах, настоящее изобретение относится к устройству и системе контроля. В частности, данные устройство и система автоматически проверяют/контролируют загруженные палеты на предмет надлежащей обвязки и конфигурации (перекос и вертикальность). Устройство и система также могут измерять величину отклонения и/или снимать и записывать угловые измерения загруженных палет относительно линейного целевого параметра (параметров) или репера (реперов). В предпочтительном варианте осуществления система использует цифровую обработку изображений и распознавание паттернов (образов) при контроле загруженных палет.

[0036] Рассмотрим загруженную палету, которая содержит множество уложенных на нее изделий. Это могут быть любые палетизированные изделия, но в настоящем описания, в качестве иллюстративного примера, изделия являются корпусами контейнеров. Изделия могут быть закреплены или не закреплены на палете фиксаторами, например, ремнями, лентой, металлическими лентами, пластиковой или другой полимерной оберткой и т.д.

[0037] Термин «корпуса контейнеров» относится как к незаполненным, так и к заполненным контейнерам. Специалист в данной области техники сразу поймет, что корпуса незаполненных контейнеров, как правило, не имеют крышки, а корпуса заполненных контейнеров, как правило, имеют крышку, прикрепленную к открытому концу корпуса контейнера, для герметизации текучего содержимого внутри контейнера. Эти корпуса контейнеров могут быть металлическими или неметаллическими корпусами контейнеров.

[0038] Как показано на фиг. 1-4, система включает в себя установку устройства формирования изображений, такого как цифровая камера, над траекторией загруженных палет. Устройство формирования изображений захватывает изображения загруженных палет сверху. Программное обеспечение, хранящееся в памяти компьютера, сравнивает их с одним или более стандартами, также хранящимися в памяти компьютера. Изображения загруженных палет, которые не соответствуют стандартам, выделяются или помечаются как несоответствующие ожидаемому расположению и временно отделяются от надлежащей готовой продукции.

[0039] Таким образом, проще говоря, соответствующая требованиям палета будет попадать в пределы технологического допуска известного визуального паттерна или стандарта. Дефектная палета не попадет в технологический допуск. Вовлечение или транспортировка дефектных палет может привести к каскадной и катастрофической потере качественного продукта.

[0040] Настоящее изобретение использует технологию распознавания паттернов для сравнения изображения или изображений заполненной палеты со стандартным изображением или изображениями. Одной из целей этой системы является гарантированное обеспечение целостности упаковки и ее пригодности для хранения в виде качественной готовой продукции. Цель состоит в том, чтобы предотвратить попадание в запасы палет с ненадлежащей обвязкой или конфигурацией. Благодаря автоматизации такого контроля снижаются затраты и нестабильность. Настоящая технология может быть распространена для других целей или как часть других автоматизированных систем, таких как складирование.

[0041] Продолжим рассмотрение фиг. 1-4, где система 10 согласно настоящему изобретению включает в себя станцию 14 контроля, содержащую регистратор 18 изображений, расположенный по пути продукции. Регистратор 18 изображений предпочтительно представляет собой цифровой регистратор изображений и имеет связь с компьютером 26. Когда загруженная палета 30 транспортируется в продольном направлении на, по существу, горизонтальной опорной поверхности, обычно - на конвейере 22, как показано стрелками на фиг.5., она встречается со станцией 14 контроля, где регистратор 18 изображений захватывает одно или более изображений палеты 30 и конвейера 22.

[0042] В одном из вариантов осуществления регистратор 18 изображений установлен на неподвижной поверхности над самой верхней поверхностью 54 загруженной палеты 30.

[0043] В другом варианте осуществления один или более регистраторов 18 изображений установлены вертикально, чтобы захватывать изображения сторон загруженных палет 30 по всей высоте загруженной палеты 30, от палеты 30 до самой верхней поверхности 54.

[0044] В другом варианте осуществления регистратор 18 изображений, установлен на неподвижной поверхности над самой верхней поверхностью 54 загруженной палеты 30. Один или более 18 регистраторов изображений установлены вертикально, чтобы захватывать изображения сторон загруженных палет 30 по всей высоте загруженных палет 30, от палеты 30 до самой верхней поверхности 54.

[0045] В другом варианте осуществления системы 10 регистратор 18 изображений прикреплен к направляющей 34, такой как рельс или трос. Это позволяет регистратору 18 изображений перемещаться продольно относительно движения конвейера 22 и палеты 30. На фиг. 6 продольное перемещение показано пунктирными линиями.

[0046] В другом варианте осуществления системы 10 регистратор 18 изображений прикреплен к первой направляющей 34 и второй направляющей 36, такой как рельс или трос. Такое расположение первой и второй направляющих 34, 36 позволяет регистратору 18 изображений перемещаться продольно относительно движения конвейера 22 и палеты 30 и поперечно по ширине конвейера 22.

[0047] Первая и вторая направляющие 34, 36 предпочтительно расположены под углом 90 градусов друг к другу, чтобы обеспечить возможность неограниченного поперечного и продольного перемещения регистратора изображений на станции 14 контроля. На фиг. 6 продольные и поперечные (вдоль оси X и оси Y) перемещения показаны пунктирными линиями.

[0048] Один или более регистраторов 18 изображения могут быть установлены вертикально, как раскрыто выше, с использованием соответствующих направляющих 34, 36 для реализации перемещения вверх-вниз и из стороны в сторону (по оси Z и оси X или по оси Y) регистратора 18 изображений, как показано на фиг. 7.

[0049] Регистратор 18 изображений захватывает одно или более цифровых изображений и передает изображения на компьютер 26. Сигнал 38, несущий цифровую информацию для воспроизведения изображения на компьютере, передается по каналу 40 связи от регистратора 18 изображений на компьютер посредством либо проводной связи, либо беспроводной связи. Регистратор 18 изображений также может быть встроен в компьютер 26, так что сигнал 38 передается в самом компьютере 26. Компьютер 26 включает в себя стандартное запоминающее устройство, в котором хранятся одна или более программ программного обеспечения, выполняемые процессором на компьютере 26. При этом технологические инструкции хранятся в памяти компьютера, а программа программного обеспечения сравнивает изображение, записанное регистратором 18 изображений с технологической инструкцией. Захваченные изображения и изображения технологически допусков могут просматриваться оператором на дисплее компьютера.

[0050] Данные, собранные регистраторами 18 изображений, и данные, сгенерированные анализирующим программным обеспечением, хранящимся в памяти компьютера, могут быть записаны и сохранены в памяти для статистической оценки и управления процессом. Следовательно, система 10 может быть выполнена как инструмент сбора данных. Таким образом, и в сочетании с другими признаками, эта система 10 может быть ценным инструментом в статистическом управлении процессом и т.п. Могут быть сохранены данные о выходе за пределы допуска, а также все отклонения, такие как геометрические отклонения, например, углов/градусов (см. фиг. 12-14) у палет 30, а также палет 30 и грузов 46 от границ 44, 45а,b, но еще остающиеся в пределах целевых областей 42, 43а,b, или выходящие за пределы целевых областей 42, 43а,b, в зависимости от ситуации.

[0051] Также может быть реализовано программное обеспечение для печати этикеток палет с информацией о проверке, данными об изготовлении, пункте назначения палет, информацией о заказе и т.д., для справок о качестве, относящихся ко времени и дате изготовления, и связанных с ними показателями, например, для отслеживания, куда должна транспортироваться палета и откуда она транспортируется.

[0052] Должно быть понятно, что функция или этап сравнения может представлять собой сравнение цифровых данных, соответствующих захваченному изображению, и цифровых данных, соответствующих технологическому допуску, а не фактических изображений загруженной палеты и технологических допусков для загруженной палеты.

[0053] Одна из программ программного обеспечения, хранящаяся в памяти системы, выполняет анализ прохождения/сбоя на изображении, захваченном регистратором 18 изображений. Эта программа программного обеспечения определяет, попадает ли загруженная палета 30 в пределы технологического допуска из одной или более технологических инструкций по качеству или стандартов. Соответственно, программа программного обеспечения может сравнивать захваченное изображение со стандартом и делать вывод, попадает ли захваченное изображение в технологический допуск, или программа программного обеспечения может сделать вывод на основании самого изображения регистратора. Это может быть выполнено путем сравнения захваченного изображения с более чем одним изображением, хранящимся в памяти для отражения технологического допуска или диапазона, или путем сравнения захваченного изображения с составным изображением, отражающим технологический допуск.

[0054] Например, выравнивание или положение загруженной палеты 30 на конвейере 22 является одним из таких стандартов качества. Захваченное изображение может сравниваться с технологической инструкцией, хранящейся в памяти компьютера 26, или система 10 может содержать целевую область 42, определенную границей 44, визуально отмеченной на поверхности конвейера 22, которая может иметь большую площадь поверхности, чем площадь поверхности поперечного сечения палеты 30. Альтернативно, целевая область 42 может содержать контрольную линию или линии. В показанном примере целевая область 42 ориентирована по горизонтали. При сохраненном стандарте программа программного обеспечения сравнивает захваченное изображение с сохраненным изображением. Если целевая область 42 отмечена на конвейере 22, то программа программного обеспечения распознает, находится ли палета 30 в целевой области 42, путем сравнения между целевой областью 42 и палетой 30. На фиг. 5 показана загруженная палета 30 в пределах допуска по выравниванию, а на фиг. 8 и 9 показана загруженная палета 30, выходящая за пределы допуска по выравниванию.

[0055] Альтернативно, целевая область 42 может определяться визиром 48, генерируемым регистратором 18 изображений, находящимся на регистраторе или внутри него.

[0056] В другом примере, показанном на фиг. 13 и 14, одна или более целевых областей 43а,b ориентированы по вертикали, а не по горизонтали, как показано, например, на фиг. 7-9. Эти вертикально ориентированные целевые области 43а,b могут использоваться в сочетании с горизонтально ориентированными целевыми областями 42 или отдельно. Подобно предыдущим вариантам осуществления, захваченное изображение или изображения могут сравниваться с технологической инструкцией (инструкциями), хранящимися в памяти компьютера 26, или система 10 может содержать целевые области 43а,b, определенные границами 45а,b, визуально отмеченными на вертикальной стенке, которая может иметь большую площадь поверхности, чем площадь поверхности поперечного сечения загруженной палеты 30, проходящего по вертикали через загруженную палету 30. В случае сохраненного стандарта программа программного обеспечения сравнивает захваченное изображение с сохраненным изображением. В случае целевых областей 43а,b, отмеченных на вертикальной поверхности, программа программного обеспечения распознает, находится ли загруженная палета 30 в первой и второй вертикальных целевых областях 43а, путем сравнения целевых областей 43а,b с загруженной палетой 30. На фиг. 13 и 14 показаны загруженные палеты 30 относительно первой и второй вертикальных целевых областей 43а,b.

[0057] Альтернативно, первая и вторая вертикальные целевые области 43а,b могут определяться визиром в регистраторе 18 изображений.

[0058] В одном из вариантов осуществления система 10 включает в себя первую вертикальную целевую область 43а, сконфигурированную по оси X для анализа выравнивания палеты 30 относительно оси Y и оси Z, как показано на фиг. 13. Здесь регистратор 18 изображений, такой как показано, например, на фиг. 3 и 12, расположен для захвата изображений палеты 30 вдоль оси X. Это позволяет анализировать палету 30 относительно оси Z и/или оси Y. Таким образом, данные наклона палеты 30 относительно горизонтальной плоскости, в которой находится поверхность конвейера 20, на которой установлена палета 30, и первая вертикальная целевая область 43а могут быть захвачены, сохранены и оценены относительно технологического стандарта. Этот вариант особенно полезен при определении аномалий, связанных с конвейером 20. Например, на конвейере 22 может находиться нежелательный посторонний объект 60, из-за чего повторные палеты 30 выходят за пределы технологического допуска в отношении наклона по оси Z и/или оси Y.

[0059] В одном из вариантов осуществления система 10 включает в себя вторую вертикальную целевую область 43b, сконфигурированную по оси Y для анализа выравнивания палеты 30 относительно оси X и оси Z, как показано на фиг. 14. Здесь регистратор 18 изображений, такой как показано, например, на фиг. 3 и 12, расположен для захвата изображений палеты 30 вдоль оси X. Это позволяет анализировать палету 30 относительно оси Z и/или оси Y. Таким образом, данные наклона палеты 30 относительно горизонтальной плоскости, в которой находится поверхность конвейера 20, на котором установлена палета 30, и вторая вертикальная целевая область 43b могут быть захвачены, сохранены и оценены по технологическому стандарту. Этот вариант осуществления также полезен при определении аномалий, связанных с конвейером 20. Например, на конвейере 22 может находиться нежелательный посторонний объект, из-за чего повторные палеты 30 выходят из пределов технологического допуска в отношении наклона по оси Z и/или оси X.

[0060] В одном из вариантов осуществления система 10 использует первую и вторую вертикальные целевые области 43а,b. Использование комбинации первой и второй вертикальных целевых областей 43а,b позволяет анализировать палету 30 относительно горизонтальной плоскости, на которой установлена палета 30, и первой и второй вертикальных целевых областей 43а,b. Изображения могут быть захвачены, сохранены и оценены по технологическому стандарту. Таким образом, анализ может быть выполнен относительно оси X, оси Y и оси Z.

[0061] В другом варианте осуществления размеры первой и второй вертикальных целевых областей 43а,b основаны на продольном и поперечном сечениях палеты 30, а не на размере загруженной палеты 30. Это позволяет изменять размер груза без изменения площади первой и второй вертикальных целевых областей 43а,b. Это особенно подходит для применения, когда целевые области 43а,b определяются визиром, сгенерированным регистратором 18 изображений, расположенным на нем или иным образом обеспеченным регистратором 18 изображений и/или связанным с ним программным обеспечением.

[0062] Другая программа программного обеспечения определяет, надлежащим ли образом закреплен груз из контейнеров 46 на палете 30. Например, для загруженной палеты могут потребоваться четыре ремня или ленты 50а-с. Две ленты 50а,b проходят в продольном направлении по ходу конвейера 22 и параллельно друг другу вокруг палеты 30 и контейнера 46 и поверх защитного покрытия 54, расположенного на самом верхнем ряду контейнеров 46, уложенных в штабеля и ряды на палете 30. Еще две ленты 50c,d проходят поперек направления хода конвейера 22, под углом 90 градусов к продольным лентам 50а,b. Эта компоновка создает паттерн из 9 прямоугольных форм, образованных пересекающимися лентами 50а-с. Программа программного обеспечения определяет, находится ли надлежащее число лент 50a-d в надлежащем положении для загруженной палеты 30.

[0063] В одном из вариантов осуществления программа программного обеспечения использует логику распознавания паттернов и сопоставления паттернов для определения условия нарушения допуска. В этом примере технологическая инструкция требует целевого паттерна (образа) на защитном покрытии или на верхней раме 54 загруженной палеты 30, причем продольные и поперечные ленты 50а-d пересекаются, образуя целевой паттерн из девяти прямоугольников. Отсутствующий ремень (ремни) создаст паттерн, который не будет соответствовать целевому паттерну.

[0064] В одном из вариантов осуществления программа программного обеспечения использует логику распознавания паттернов и сопоставления паттернов для определения условия выхода за пределы допуска. В этом примере технологическая инструкция требует, чтобы загруженная палета 30 помещалась в целевой области 42. Перекошенная или наклоненная палета создала бы несоответствующий паттерн, который выходил бы за границы 44 целевой области 42.

[0065] В одном из вариантов осуществления имеется канал 40 связи между станцией 14 контроля и компьютером 26. Этот канал 40 связи может быть обеспечен беспроводным или проводным образом. Компьютер 26 может быть электрически соединен с конвейером 22, так что программа программного обеспечения, хранящаяся в памяти компьютера, отправляет сигнал конвейеру 22 для блокировки движения конвейера 22 в ситуации нарушения допуска. Соответственно, в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения, сигнал может быть отправлен по каналу 40 связи на станцию 14 контроля или на другой контроллер конвейера. Этот сигнал может содержать информацию, информацию о доступе или активировать программу программного обеспечения, инициирующую автоматическое изменение рабочих параметров конвейера 22. Например, ход или движение конвейера 22 можно автоматически остановить в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения, отправив конвейеру сигнал от компьютера. Это программное обеспечение и компьютер 26 обеспечивают обратную связь в технологическом процессе, чтобы корректировать загруженную палету 30 на конвейере. Такая корректировка может выполняться автоматически или может предупреждать персонал о необходимости принятия корректирующих мер.

[0066] Как показано на фиг. 11, в одном из вариантов осуществления предусмотрены каналы 40 связи между компьютером 26 и предыдущим и последующим процессами 70, 74. Эти каналы 40 связи могут быть обеспечены беспроводным или проводным образом. Компьютер 26 может быть электрически соединен с предыдущим и последующим процессами 70, 74, так что программа программного обеспечения, сохраненная в памяти компьютера, отправляет сигнал 38 в предыдущий и последующий процессы 70, 74, чтобы инициировать корректирующее действие автоматически или предупредить технологический персонал о необходимости принятия корректирующих мер в ситуации нарушения допуска. Соответственно, сигнал 38 может отправляться по каналу 40 связи в предыдущий и последующий процессы 70, 74 в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения. Этот сигнал может содержать информацию, доступ к информации или активировать программу программного обеспечения, инициирующую автоматическое изменение рабочих параметров предыдущего и последующего процессов 70, 74.

[0067] Например, предыдущий процесс 70 может представлять собой станцию обвязки для закрепления лент или ремней 50a-d на загруженной палете 30, которую в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения можно автоматически остановить путем отправки сигнала с компьютера на станцию обвязки.

[0068] Например, последующий процесс 74 может быть станцией корректировки палет для корректировки положения палеты на конвейере 22 и может в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения автоматически оповещаться путем отправки сигнала с компьютера на станцию корректировки палет.

[0069] В одном из вариантов осуществления, как показано на фиг. 11, предусмотрены каналы 40 связи между компьютером 26 и предыдущим и последующим процессами 70, 74. Эти каналы 40 связи могут быть обеспечены беспроводным или проводным образом. Компьютер 26 может быть электрически соединен с предыдущим и последующим процессами 70, 74, так что программа программного обеспечения, сохраненная в памяти компьютера, отправляет сигнал 38 в предыдущий и последующий процессы 70, 74, чтобы инициировать корректирующее действие автоматически или предупредить технологический персонал о необходимость принятия корректирующих мер в ситуации выхода за пределы допуска. Соответственно, сигнал 38 может отправляться по каналу 40 связи в предыдущий и последующий процессы 70, 74 в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения. Этот сигнал может содержать информацию, доступ к информации или активировать программу программного обеспечения, инициирующую автоматическое изменение рабочих параметров предыдущего и последующего процессов 70,74.

[0070] Например, предыдущий процесс 70 может быть станцией обвязки для закрепления лент или ремней 50a-d на загруженной палете 30, которую в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения можно автоматически остановить путем отправки сигнала с компьютера на станцию обвязки.

[0071] Как показано на фиг. 15 в сочетании с фиг. 3-14, заявленный способ содержит следующие этапы: 1) создают загруженную палету; 2) транспортируют загруженную палету на станцию контроля; 3) выравнивают загруженную палету по одной или более целевым областям; 4) проверяют загруженную палету; и 5) выпускают загруженную палету со станции контроля.

[0072] В способе согласно изобретению этап проверки загруженной палеты может выполняться посредством комбинации из одного или более регистраторов 18 изображений, как раскрыто выше.

[0073] В способе согласно изобретению этап проверки загруженной палеты может включать в себя программное обеспечение, хранящееся в памяти компьютера 26.

[0074] В способе согласно изобретению этап проверки загруженной палеты может включать в себя определение того, находится ли загруженная палета на конвейере в пределах технологического допуска.

[0075] В способе согласно изобретению технологический допуск относится к определению того, надежно ли закреплено множество изделий 46 на палете 30. Определение может быть выполнено с помощью подпрограммы из программного обеспечения, выполняющей сравнение одного или более изображений загруженной палеты со стандартным изображением закрепленных надлежащим образом изделий 46 на палете 30. Изделия 46 могут быть закреплены на палете посредством фиксатора, содержащего ремни, металлические ленты и/или пластиковую обертку.

[0076] В способе согласно изобретению технологический допуск относится к определению того, надлежащим ли образом выровнена загруженная палета относительно оси, поперечной движению конвейера. Определение может быть выполнено с помощью подпрограммы из программного обеспечения, которая определяет, попадает ли двумерная область поверхности загруженной палеты в одну или более целевых областей.

[0077] В способе согласно изобретению технологический допуск относится к определению того, правильно ли выровнена загруженная палета относительно оси, параллельной движению конвейера. Определение может быть выполнено с помощью подпрограммы из программного обеспечения, которая определяет, попадает ли двумерная область поверхности загруженной палеты в одну или более целевых областей.

[0078] В способе согласно изобретению один из этапов включает в себя генерирование аварийного или оповещающего сигнала для оператора или технологического персонала по загруженной палете с нарушениями технологического допуска. Оповещающий или аварийный сигнал могут генерироваться подпрограммой из программного обеспечения и могут быть звуковыми или визуальными. Оператор может вручную определить, подходит ли загруженная палета для использования, и зарегистрировать, готова ли загруженная палета к передаче в следующий технологический процесс, например, на отгрузку, или загруженную палету нужно удалить с конвейера.

[0079] В способе согласно изобретению один из этапов включает в себя автоматическую выдачу загруженной палеты в дальнейший технологический процесс после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска. Этап может быть выполнен подпрограммой из программного обеспечения.

[0080] В способе согласно изобретению один из этапов включает в себя печать этикетки палеты после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска.

[0081] Как показано на фиг. 16, дополнительно предполагается, что целевая область 43с может быть трехмерной. Здесь целевая область 43с определяется виртуальным объемом и образует границу 45с. Анализ загруженной палеты выполняется путем определения того, попадает ли загруженная палета в виртуальный объем целевой области 43 с.

[0082] Система 10, раскрытая в настоящем документе, устраняет необходимость выполнения контроля человеком. Это приведет к снижению затрат на оплату труда и обеспечит более надежный контроль.

[0083] Хотя были проиллюстрированы и раскрыты конкретные варианты осуществления, очевидны многочисленные модификации без существенного отклонения от сущности изобретения, при этом объем охраны ограничен только объемом прилагаемой формулы изобретения.

1. Система (10) контроля загруженных палет, содержащая:

по существу горизонтальную опорную поверхность;

регистратор (18) изображений, установленный рядом с опорной поверхностью;

компьютер (26), имеющий память с хранящейся в ней программой программного обеспечения для определения того, находится ли изображение загруженной палеты в пределах технологического допуска согласно технологической инструкции;

канал (40) связи, выполненный с возможностью передачи сигнала (38) между регистратором (18) изображений и компьютером (26); целевую область (42), определяемую границей, имеющей площадь поверхности, превышающую площадь поперечного сечения загруженной палеты (30);

первую направляющую, установленную над опорной поверхностью, причем первая направляющая поддерживает регистратор (18) изображений и выполнена с возможностью обеспечения продольного перемещения регистратора (18) изображений в направлении хода конвейера (22);

и вторую направляющую, установленную над опорной поверхностью, при этом вторая направляющая также поддерживает регистратор (18) изображений и выполнена с возможностью обеспечения поперечного перемещения регистратора (18) изображений в направлении, поперечном к направлению хода конвейера (22), причем регистратор (18) изображений является многопозиционным относительно опорной поверхности.

2. Система (10) контроля загруженных палет по п. 1, в которой целевая область (42) визуально обозначена на опорной поверхности.

3. Система (10) контроля загруженных палет по п. 1, в которой целевая область (42) определена визиром на регистраторе (18) изображений.

4. Система (10) контроля загруженных палет по п. 1, в которой опорная поверхность представляет собой конвейер (22) для перемещения загруженных палет (30).

5. Система (10) контроля загруженных палет по п. 4, в которой в памяти компьютера (26) хранятся технологические инструкции, при этом программа программного обеспечения выполнена с возможностью сравнения изображения, записанного регистратором (18) изображений, с технологической инструкцией.

6. Система (10) контроля загруженных палет по п. 5, в которой технологическая инструкция относится к выравниванию загруженной палеты (30) на опорной поверхности.

7. Система (10) контроля загруженных палет по п. 5, в которой технологическая инструкция относится к расположению ремней (50a-d), закрепляющих множество изделий на загруженной палете (30).

8. Система (10) контроля загруженных палет по п. 6 или 7, в которой в программе программного обеспечения предусмотрено использование подпрограммы распознавания паттернов или логической подпрограммы сопоставления паттернов для определения того, находится ли загруженная палета (30) в пределах допуска согласно технологической инструкции.

9. Система (10) контроля загруженных палет по п. 8, в которой компьютер (26) электрически связан с конвейером (22) для управления движением конвейера (22) в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения.

10. Система (10) контроля загруженных палет по любому из пп. 2-9, в которой целевая область является поперечной к опорной поверхности.

11. Система (10) контроля загруженных палет по любому из пп. 2-9, в которой целевая область является трехмерной, образуя виртуальный объем.

12. Система (10) контроля загруженных палет по любому из предыдущих пунктов, содержащая множество металлических корпусов контейнеров.

13. Способ контроля загруженных палет, содержащий следующие этапы:

обеспечивают регистратор (18) изображений, установленный рядом с конвейером (22); захватывают изображение загруженной палеты (30), установленной на конвейере (22); передают сигнал (38) от регистратора (18) изображений на компьютер (26), причем сигнал (38) переносит цифровую информацию для воспроизведения изображения на компьютере (26); сравнивают изображение с технологической инструкцией с помощью программы программного обеспечения, хранящейся в памяти компьютера (26);

определяют, находится ли изображение в пределах технологического допуска согласно технологической инструкции с помощью программы программного обеспечения;

и перемещают регистратор (18) изображений относительно конвейера (22) в направлении хода конвейера (22) и в направлении, поперечном ходу конвейера (22).

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором автоматически останавливают движение конвейера (22) в ответ на результат выполнения программы программного обеспечения путем отправки сигнала (38) с компьютера (26) на конвейер (22).

15. Способ по п. 14, в котором регистратор (18) изображений устанавливают над конвейером (22) на высоте, превышающей высоту загруженной палеты (30), причем этап захвата изображения включает в себя захват изображения верхней поверхности загруженной палеты (30), установленной на конвейере (22).

16. Способ по п. 13, в котором технологический допуск дополнительно относится к определению того, правильно ли выровнена загруженная палета относительно оси, параллельной движению конвейера.

17. Способ по п. 16, в котором определение выполняют посредством подпрограммы из программного обеспечения, определяющей, попадает ли двумерная область поверхности поперечного сечения загруженной палеты в одну или более целевых областей.

18. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют для оператора аварийный сигнал в отношении загруженной палеты, выходящей за пределы технологического допуска.

19. Способ по п. 18, в котором аварийный сигнал генерируют с помощью подпрограммы из программного обеспечения, при этом он является звуковым или визуальным.

20. Способ по п. 19, в котором оператор вручную определяет, пригодна ли загруженная палета для использования, и регистрирует, готова ли загруженная палета к передаче в последующий технологический процесс или загруженную палету нужно снять с конвейера.

21. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором выдают загруженную палету в дальнейший технологический процесс автоматически после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска.

22. Способ по п. 21, в котором этап выдачи выполняют с помощью подпрограммы из программного обеспечения.

23. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором печатают этикетку палеты после определения того, находится ли загруженная палета в пределах технологического допуска.

24. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют один или более углов загруженной палеты относительно одной или более контрольных линий.

25. Способ по п. 24, в котором одна или более контрольных линий включают в себя вертикальную линию.

26. Способ по п. 24, в котором одна или более контрольных линий включают в себя горизонтальную линию.

27. Способ по любому из пп. 13-26, в котором технологический допуск относится к одному или более углам, измеряемым на этапе измерения.

28. Способ по любому из пп. 13-27, дополнительно содержащий этап, на котором сохраняют данные, относящиеся к этапу измерения, для каждой загруженной палеты из множества палет.