DE-102024210539-A1 - Verfahren, Computerprogramm mit Instruktionen und Vorrichtung zum Bestimmen eines Packmusters für das Beladen eines Transportbehältnisses, sowie Ladevorrichtung

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Packmusters für das Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut. In einem ersten Schritt wird ein Innenraum des Transportbehältnisses mit einem Lichtmuster beleuchtet (S1). Das resultierende Lichtmuster wird mit einer Aufnahmevorrichtung erfasst (S2). Durch Auswerten des erfassten Lichtmusters werden Abmessungen des Innenraumes und Hindernisse im Innenraum ermittelt (S3). Auf Basis der ermittelten Abmessungen und der ermittelten Hindernisse wird ein Packmuster für das Ladegut bestimmt (S4). Auf Basis des bestimmten Packmusters kann eine Ladevorrichtung zum Beladen des Transportbehältnisses mit dem Ladegut gesteuert werden (S5). Die Erfindung betrifft zudem eine Ladevorrichtung zum Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt.

Inventors

• Marco Rudolph

Assignees

• CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241101

Claims (10)

1. Verfahren zum Bestimmen eines Packmusters (PM) für das Beladen eines Transportbehältnisses (40) mit einem Ladegut (LG), mit den Schritten: - Beleuchten (S1) eines Innenraumes (41) des Transportbehältnisses (40) mit einem Lichtmuster (LM); - Erfassen (S2) des resultierenden Lichtmusters (LM) mit einer Aufnahmevorrichtung (32); - Ermitteln (S3) von Abmessungen (A) des Innenraumes (41) und von Hindernissen (H) im Innenraum (41) durch Auswerten des erfassten Lichtmusters (LM); und - Bestimmen (S4) eines Packmusters (PM) für das Ladegut (LG) auf Basis der ermittelten Abmessungen (A) und der ermittelten Hindernisse (H).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei auf Basis des bestimmten Packmusters (PM) eine Ladevorrichtung (30) zum Beladen des Transportbehältnisses (40) mit dem Ladegut (LG) gesteuert wird (S5).
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 , wobei das Lichtmuster (LM) ein Streifenmuster ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3 , wobei die Abmessungen (A) aus Abständen (D) von Streifen (S) des Streifenmusters sowie Knicken (K) in den Streifen (S) ermittelt werden (S3).
5. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ermitteln (S3) von Abmessungen (A) des Innenraumes (41) und von Hindernissen (H) im Innenraum (41) durch Auswerten des erfassten Lichtmusters (LM) im Rahmen eines Beladevorgangs sukzessive für Bereiche des Innenraumes (41) des Transportbehältnisses (40) erfolgt.
6. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Transportbehältnis (40) ein Lastkraftwagen, ein Anhänger oder ein Container ist.
7. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei es sich beim Ladegut (LG) um Reifen für ein Fortbewegungsmittel handelt.
8. Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der vorherigen Ansprüche zum Bestimmen eines Packmusters (PM) für das Beladen eines Transportbehältnisses (40) mit einem Ladegut (LG) veranlassen.
9. Vorrichtung (10) zum Bestimmen eines Packmusters (PM) für das Beladen eines Transportbehältnisses (40) mit einem Ladegut (LG), mit einem Speicher (11), in dem Instruktionen abgelegt sind, und einem Prozessor (12), wobei der Prozessor (12) eingerichtet ist, bei Ausführung der Instruktionen die Schritte eines Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Bestimmen eines Packmusters (PM) auszuführen.
10. Ladevorrichtung (30) zum Beladen eines Transportbehältnisses (40) mit einem Ladegut (LG), mit: - einer Beleuchtungsvorrichtung (31) zum Beleuchten (S1) eines Innenraumes (41) des Transportbehältnisses (40) mit einem Lichtmuster (LM); - einer Aufnahmevorrichtung (32) zum Erfassen (S2) des resultierenden Lichtmusters (LM); und - einer Vorrichtung (10) gemäß Anspruch 9 zum Bestimmen eines Packmusters (PM) für das Beladen des Transportbehältnisses (40) mit dem Ladegut (LG).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Packmusters für das Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut. Die Erfindung betrifft zudem eine Ladevorrichtung zum Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt. Beim Transport von Stückgütern, beispielsweise von Reifen, besteht regelmäßig das Problem, dass die Stückgüter möglichst optimal in einem Transportbehältnis angeordnet werden müssen. Meist werden die Transportbehältnisse manuell beladen, d.h. der Bediener bestimmt die letztendliche Lage der Stückgüter auf der Ladefläche. Die Automatisierung des Beladeprozesses krankt am Problem unterschiedlich großer bzw. unterschiedlich verfügbarer Ladeflächen. Teilweise sind Ladeflächen minimal größer oder kleiner. Darüber hinaus gibt es Unterschiede hinsichtlich der Beplankung der Ladefläche, d.h. der horizontalen Planken bzw. Verstrebungen zwischen den vertikalen Stabilitätsträgern. Am Ende eines Lastkraftwagens ist oftmals ein Heckabschluss unterschiedlicher Länge angeordnet, also ein Stück Plane oder ein Festelement, das die Ladeluke nach oben begrenzt. Bei einer Automatisierung der Beladung mittels eines Roboters schränkt diese den Bewegungsraum des Roboters sein. Auch Verstrebungen an der Decke der Ladefläche können problematisch sein, da der Lastkraftwagen einerseits optimal ausgelastet werden soll, durch die Verstrebungen aber flacher als gedacht sein kann. Dadurch kann es vorkommen, dass ein Greifer eines Roboters einhakt und beschädigt werden kann. Bei der Verladung von Reifen hat sich ein Packmuster in Form von Fischgräten etabliert. Teilweise passt dieses gut in den verfügbaren Platz des Trailers, teilweise allerdings auch nicht. Zudem sind die Reifen in der unteren Lage des Belademusters zu einer Seite inkliniert. Falls der äußere Reifen, auf dem die anderen Reifen teilweise liegen, nicht gegen eine horizontale Verstrebung lehnt, sondern gegen die Plane, führt dies dazu, dass die Plane ausbeult. Dadurch verliert der Lastkraftwagen seine Verkehrsfähigkeit. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass es pro Reifentyp nur ein Packmuster gibt. Daher sind bestehende Ansätze der Automatisierung lediglich für Beladungen mit Reifen eines einzigen Typs geeignet. Sobald beispielsweise eine Ladung mit verschiedenen Reifen für ein Verteilzentrum verladen werden soll, verringern sich die Losgrößen der einzelnen Artikel teilweise auf nur wenige Stück. Die Ladung wird dadurch stark diversifiziert, wofür keine Packmusterlösung besteht. Vor diesem Hintergrund beschreibt der Artikel von A. V. Puche et al.: „Online 3D Bin Packing Reinforcement Learning Solution with Buffer“, arXiv:2208.07123v1, ein Reinforcement Learning Framework für eine Lösung des 3D Bin Packing Problems. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für das Beladen eines Transportbehältnisses bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Computerprogramm mit Instruktionen gemäß Anspruch 8, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und durch eine Ladevorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines Packmusters für das Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut die Schritte:- Beleuchten eines Innenraumes des Transportbehältnisses mit einem Lichtmuster;- Erfassen des resultierenden Lichtmusters mit einer Aufnahmevorrichtung;- Ermitteln von Abmessungen des Innenraumes und von Hindernissen im Innenraum durch Auswerten des erfassten Lichtmusters; und- Bestimmen eines Packmusters für das Ladegut auf Basis der ermittelten Abmessungen und der ermittelten Hindernisse. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgenden Schritte zum Bestimmen eines Packmusters für das Beladen eines Transportbehältnisses mit einem Ladegut veranlassen:- Beleuchten eines Innenraumes des Transportbehältnisses mit einem Lichtmuster;- Erfassen des resultierenden Lichtmusters mit einer Aufnahmevorrichtung;- Ermitteln von Abmessungen des Innenraumes und von Hindernissen im Innenraum durch Auswerten des erfassten Lichtmusters; und- Bestimmen eines Packmusters für das Ladegut auf Basis der ermittelten Abmessungen und der ermittelten Hindernisse. Der Begriff Computer ist dabei breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch eingebettete oder verteilte System und andere prozessorbasierte Datenverarbeitungsvorrichtungen. Zudem werden die einzelnen Schritte nicht notwendigerweise unmittelbar vom Computer ausgeführt. Es ist ebenso möglich, dass der Computer zur Durchführung einzelner Schritte externe Komponenten ansteuert bzw. auf diese zurückgreift. Das Computerprogramm kan