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Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen
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Ein- und Auslagern von Stückgut
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum selbsttätigen
Ein-und Auslagern von Stückgut. Derartige Anlagen bzw. Verfahren werden durch die
zunehmende Verteuerung der zur Verfügung stehenden Fläche für Lagerräume immer notwendiger,
da man bestrebt ist, Stückgut, insbesondere Behälter oder Waren auf Paletten in
Hochregalen zu lagern. Es werden heute schon Regale gebaut, die eine Länge von 50
Metern bei einer Höhe von 12 Metern aufweisen, also Abmessungen, die der normalen
Bedienung durch Personal nicht mehr zugänglich sind.
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Es sind vollautomatische Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens zur selbsttätigen Ein-und Auslagerung von Stückgut aus Hochregalen
bekannt.
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Diese Hochregale bestehen aus Regalstehern, den vertikalen Stützsäulen,
und zwischen den Stehern eingehängten Regalböden, welche die Regal steher miteinander
verbinden. Entlang der Regale und in einem gewissen Abstand zu ihnen sind am Boden
Fahrschienen befestigt; senkrecht über den Fahrschienen an der Decke der Lagerhalle
ist eine Führungsschiene befestigt. Zwischen den beiden Schienen fährt bei den bekannten
Anlagen ein vertikal beweglicher Hubwagen, der Greifer zum Ein- und Auslagern des
Stückgutes aufweist. Die Steuerung der Antriebsmittels des Hubwagens und des Greifers
erfolgt über ein zentral angeordnetes oder dezentral, im Hubwagen angeordnetes Steuergerät.
Dieses Steuergerät weist einen Speicher auf, in dem die X,Y-Positionen der Lagerplätze
für de.inzelnen Stückgüter gespeichert sind. Anhand des auf den Schienen zurückgelegten
horizontalen Weges und des auf der Hubsäule des Hubwagens
zurückgelegten
vertikalen Weges und der gespeicherten X,Y-Positionsdaten wird der Hubwagen mit
seinem Greifer an die Stelle gefahren, an der das auszulagernde Stückgut gegriffen
werden soll bzw. an der das einzulagernde Stückgut abgesetzt werden soll. Dieses
Verfahren hat sich durchgesetzt, da derartige Anlagen relativ einfach herzustellen
und zu betreiben sind.
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Eine wesentliche Voraussetzung zum fehlerfreien Betrieb derartiger
Bedienungsgeräte ist jedoch eine hohe Maßhaltigkeit des zu bedienenden Regales.
Geht man nun aus von den üblicherweise geforderten Toleranzen von 3 bis 5 mm (Höhe
der Stückgutauflage, Versatz zwischen zwei Stützen, Stützenschräglage etc.) so werden
bei z. B.
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12 Meter hohen Regalen Genauigkeiten gefordert, die mit den üblicherweise
verwendeten Profilschienen etc.
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nur noch bei allerhöchstem Fertigungsaufwand erreichbar sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ausgehend vom oben genannten
Stand der Technik Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen,
das bzw. die trotz geringer Maßhaltigkeit des zu bedienenden Regales sicher, schnell
und kostengünstig arbeitet.
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Diese Aufgabe wird von einem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 4 dargestellt; weitere
bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens ist gewährleistet, daß auch bei relativ großen Abweichungen der Standorte
der
einauszulagernden Stückgüter, resultierend aus Ungenauigkeiten des Hochregales ein
exaktes Aufnehmen und Absetzen der Güter möglich ist, ohne daß hierzu eine übermäßige
Verlangsamung der Arbeitsweise des Bediengerätes vorausgesetzt werden muß.
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Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt Figur 1 eine
perspektivische Ansicht eines Hochregales mit Bediengerät, Figur 2 ei Vertikal-Aufsicht
auf ein Bediengerät met zweiseitig angeordnetem Regal, Figur 3 eine Horizontalansicht
des Bediengerätes mit beidseitig angeordnetem Regal, Figur 4 eine schematisierte
Darstellung der Arbeitsweise des Hubwagens mit Greifer, Figur 5 eine Aufsicht auf
einen Ausschnitt des Hubwagens mit Greifer und aufgenommenem Stückgut Figur 6 eine
Aufsicht auf die Anordnung von vier Regalen mit zwei Bediengeräten und Abführbahnen
Figur 7 eine Darstellung des zum Ein-/Auslagern zurückgelegten Weges des Hubwagens,
Figuren
8 und 9 Anordnungen von Tastern und Meßmarken, Figur 10 eine besondere Ausführungsform
einer Meßmarke auf einem Regal boden, Figur 11 Meß- und Codiermarke am Fuß eines
Regal stehers, Figur 12 eine Prinzipskizze der Arbeitsweise eines zweidimensional
empfindlichen Detektors, Figuren 13 und 14 zwei Prinzipdarstellungen von zweidimensional
empfindlichen Detektoren, Figuren 15 und 16 bevorzugte Ausführungsformen der Taster
nach Figur 8.
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Im folgenden wird anhand von Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Ein Hubwagen 1 ist,
beispielsweise über einen Kettentrieb und Elektromotoren, vertikal an einer Hubsäule
7 beweglich angeordnet, wobei die Hubsäule 7 zwischen einem Fahrwagen 8 und einem
Führungsschlitten 9 befestigt ist. Der Fahrwagen 8 läuft auf einer auf dem Boden
der Lagerhalle fest verlegten Schiene 11, der Führungsschlitten 9 läuft auf einer
Führungsschiene 10, die mit der Decke der Lagerhalle (nicht gezeigt) verbunden ist.
Die hier nicht gezeigten Stromversorgungen und gegebenenfalls Steuerkabel laufen
vorzugsweise über Stromschienen ebenfalls an der Decke der Lagerhalle. Parallel
zur Laufrichtung des Bediengerätes ist das zu bedienende Regal 2 aufgebaut. Das
Regal 2 besteht aus Regalstehern 13 und zwischen diesen eingehängten Regalböden
14, die aus genormten Profilteilen bestehen und über einfache Schraubverbindungen
miteinander verbunden sind. Das Hochregal 2 besteht
somit aus Regalabteilen
12, in welche nebeneinander beispielsweise drei Stückgutbehälter eingelagert werden
können. Auf dem Wagen 1 sind parallel zum Regal 2 Fühler leisten 4 angebracht. Im
Hubwagen 1 ist der Greifer 3 zur Aufnahme der Stückgutbehälter ausfahrbar angeordnet
und besteht hier aus einem Bandrahmen 6, der zwei Bänder 5 auf Rollen aufspannt.
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Zum besseren Verständnis des Ein-/Auslagervorganges wird im folgenden
anhand der Figuren 4 und 5 dieser Vorgang näher beschrieben. Der an der Hubsäule
7 vertikal beweglich angeordnete Hubwagen 1 weist in seinem Inneren fest mit dem
Hubwagen 1 verbundene Führungsrollen 21 auf. Zwischen den Führungsrollen 21 befindet
sich ein Bandrahmen 6, der durch die Führungsrollen geführt in Richtung auf das
Hochregal verschiebbar ist, wofür vorzugsweise ein elektromotorischer Antrieb vorgesehen
ist. Der Bandrahmen 6 besteht aus zwei Schienen, die zumindest an ihren Enden jeweils
eine Bandrolle 19 tragen. Zwischen den Rollen 19 ist das Greiferband 5 aufgespannt.
Der hier gezeigte Greifer besteht also aus zwei Bändern 5 an zwei Bandrahmen 6.
Die Bänder 5 sind in der Mitte und zwar an der Unterseite der Bandschleife mit dem
Hubwagen 1 am Punkt 23 befestigt. Wenn der Elektromotor die Bandrahmen 6 ausfährt,
(Pfeilrichtung in Figur 4) so bewegen sich die Bandrahmen 6 und mit doppelter Geschwindigkeit
der auf den Greiferbändern 5 aufgehängte Stückgutbehälter 20 nach links.
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Bei vollständig ausgefahrenem Bandrahmen 6 (unterbrochene Linien in
Figur 4) ist der Behälter am Ende des Greiferbandes 5 angelangt0 Fährt man einen
gerade aufgenommenen Behälter 20 in den Hubwagen 1 ein, so bewegt sich der Behälter
20 doppelt so schnell in den Hubwagen
hinein, wie die Führungsrahmen
6. Vorzugsweise sind im Hubwagen 1 Taster 22 angeordnet, welche die Bewegung der
Führungsrahmen 6 messen, so daß die (hier nicht gezeigten) Antriebsmittel des Greifers
bei voll ausgefahrenen Eandrahmen 6 bzw. voll eingefahrenem Behälter 20 angehalten
werden können. Weiterhin ist im Hubwagen 1 ein Codeleser 23 angeordnet, der beim
Einfahren des Behälters 20 eine auf diesem angebrachte Markierung lesen kann, die
individuelle Kenndaten des Behälterinhaltes vermittelt.
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Im folgenden wird anhand von Figuren 2 und 3 eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zur genauen Positionierung der einzulagernden Behälter 20 näher beschrieben.
Der Hubwagen 1 trägt an seiner Oberkante (siehe auch Figur 1) zwei Fühlerleisten
4, auf denen Reflexionslichtschranken als Fühler F1 bis F4 angeordnet sind. Die
Fühler F1 bis F4 sind in Abständen voneinander angeordnet, die der Breite der einzulagernden
Behälter 20 (B1 bis B4), zuzüglich des Zwischenraumes zwischen jeweils zwei Behältern
20,entsprechen.
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In Figur 2 ist dargestellt, wie die einzelnen Reflexionslichtschranken,
die Fühler F1 bis F4, eingesetzt werden, um den Hubwagen 1 in die richtige Position
zu bringen, damit die Behälter B1 bis B4 ein-/ausgelagert werden können. Die Regalsteher
13 sind mit Marken 17, beispielsweise aus Reflexionsfolie oder auch nur aus weißer
Farbe bestehend, versehen, so daß der optische Kontrast an der Kante der Meßmarke
17 möglichst hoch ist und das Ausgangssignal der Lichtschranken F1 bis F4 möglichst
weit über dem Rauschpegel liegt. Wenn sich der Hubwagen 1 in der in Figur 2 gezeigten
Position befindet, so ist der
Fühler F3 auf die Kante der Meßmarke
17 gerichtet, so daß eine Bewegung des Hubwagens 1 nach unten (in Figur 2) ein Absinken
des Ausgangssignales des Fühlers F37und eine Bewegung des Hubwangens 1 nach oben
ein Ansteigen dieses Ausgangssignales mit sich bringt. In dieser Position steht
der Hubwagen in der richtigen Stellung, um mit seinem Greifer den Behälter B3 zu
fassen. Wird der Fühler F4 anstatt des Fühlers F3 aktiviert und auf die Kante der
oberen Meßmarke 17 ausgerichtet, so steht der Hubwagen 1 in der richtigen Position,
um den Behälter B4 aufzunehmen; ist der FUhler F2 aktiviert und über der unteren
Meßmarke 17 ausgerichtet, so kann der Behälter B2 aufgenommen werden usw. Für die
Vertikalbewegung des Hubwagens , wie sie in Figur 3 gezeigt ist, wird zusätzlich
zu einem der Fühler F1 bis F4 auf der Fühlerleiste 4 ein am unteren Rand des Hubwagens
1 angeordneter Meßfühler 18 benutzt.
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Der Meßfühler 18 ist ebenfalls bei der hier gezeigten bevorzugten
Ausführungsform als Reflexionsl ichtschranke ausgeführt und spricht auf die Vorderkante
der Regalböden 14, auf denen die Behälter 20 gelagert sind, an. Der Hubwagen 1 ist
dann in der richtigen Vertikalposition, wenn der Fühler 18 die Oberkante des Regalbodens
14 erkennt Weitere bevorzugte Ausführungsformen von Meßfühlern bzw. deren Anordnung
und von Meßmarken werden später beschrieben.
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in Figur 6 ist eine vollständige Anordnung von Regalen 2 und Hubwagen
1 gezeigt. Hierbei ist beidseitig einer Fahrschiene 11 jeweils ein Hochregal 2 so
angeordnet, daß sich der Hubwagen 1 gerade noch zwischen den Regalen 2 bzw. an ihnen
entlang bewegen kann. Wie in Figur 6 gezeigt, kann man also den Hubwagen 1 zur Bedienung
von jeweils zwei Regalen 2 verwenden, in der
hier gezeigten Anordnung
sind zwei Hubwagen mit jeweils einem Paar von Regalen 2 parallel laufend angeordnet,
so daß ein Regal 2 die doppelter Tiefe eines einfachen Regales aufweist. Die Führungsschienen
11 (und ebenso die hier nicht gezeigten an der Hallendecke verlaufenden Führungsschienen
10) sind an einer Seite über die Regale 2 hinausgezogen, so daß der Hubwagen 1 aus
den Regal reihen vollständig herausfahren kann. In der herausgefahrenen Position
steht der Hubwagen 1 gegenüber von Rollenbahnen 30, auf die der Greifer des Hubwagens
1 die aufgenommenen Behälter laden kann, so daß diese (z. B. über getriebene Rollen)
abgeführt werden. Das Aufnehmen von Behältern zum Einlagern in die Regale kann ebenfalls
über diese Rollenbahnen erfolgen.
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Anhand von Figur 7 soll im folgenden der Ablauf der Aufnehmens und
Absetzens von Stückgutbehältern näher erläutert werden. Hierbei wird angenommen,
daß der Hubwagen von einem Punkt A losfährt, der beispielsweise dem Obergabeort
von Rollenbahn zu Hubwagen entsprechen kann. Wenn der Hubwagen 1 am Punkt A einen
Behälter aufnimmt, so wird, wie oben beschrieben, die Codenummer auf dem Behälter
gelesen, und der (hier nicht gezeigten) elektronischen Steuerung des -Hubwagens
mitgeteilt. Aufgrund vorher gespeicherter Daten "weiß" die Steuerung dann, an welchem
Platz der Behälter abgelagert werden muß. Die Antriebsmittel des Fahrwagens und
der Hebevorrichtung des Hubwagens beginnen sofort nach vollständigem Einfahren des
Behälters in den Hubwagen 1 mit höchster Geschwindigkeit zu arbeiten und bringen
den Hubwagen 1 an den Punkt B', der in der Nähe des angesteuerten La-gerortes liegt.
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In der Nähe bedeutet hier, daß der Hubwagen sowohl in
vertikaler,
als auch in horizontaler Fahrtrichtung gesehen, vor Erreichen des Fahrtzieles liegt,
und zwar zumindest so nahe, daß kein ganzes weiteres Regalabteil 12 zwischen diesem
Ort und dem Zielort mehr liegt. Sobald der Nahpunkt B' erreicht ist, werden die
Antriebsmittel des Hubwagens auf langsamere Fahrt geschaltet, bleiben jedoch weiter
in Betrieb. Die Antriebsmittel für die horizontale Fahrt werden dann angehalten,
wenn der entsprechend dem Einlagerort aktivierte Fühler F1 bis F4 (siehe Figur 2)
den Rand der Meßmarke 17 erkannt hat; die Antriebsmittel für die vertikale Bewegung
des Hubwagens 1 werden dann angehalten, wenn der Fühler 18 die Kante des Regal bodens
14 erkannt hat.
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Wenn die Antriebsmittel angehalten worden sind, ist der Hubwagen in
der Position C', die so gewählt ist, daß der Greifer 3 des Hubwagens 1 einen Behälter
20 in das Regal fach 12 einfahren kann, ohne daß der Boden des Behälters 20 den
Regalboden 14 berührt, selbstverständlich auch ohne daß der Oberrand des Behälters
20 den Boden 14 des nächsten Regalabteils berührt. in der Position C' fährt also
der Greifer des Hubwagens 1 den Behälter 20 in das Regalabteil 12. Sobald der Greifer
mit darauf befindlichem Behälter ganz in das Regalabteil 12 eingefahren ist, wird
der Hubwagen 1 so weit vertikal abgesenkt, daß der Behälter 20 auf dem Regal boden
14 aufsteht und die Greiferbänder 5 vom Behälter 20 freikommen. Dieses vertikale
Absinken kann um einen bestimmten Betrag erfolgen, der sich aus der Stellung des
:VertikalfUhlersfl 18 ergibt; bei einer anderen bevorzugten Ausführunysform der
Vorrichtung wird jedoch die Absenkung des Hubwagens 1 durch eine Messung der auf
dem Greifer 3 liegenden vertikalen Kräfte gesteuert, so daß der Greifer 3 dann wieder
eingefahren cz!au-d, wenn die 1(-ftmessung ein vollstän-diges Aufliegen
des
Behälters 20 auf dem Regalboden 14 signalisiert. Sobald also der Behälter 20 fest
auf dem Regal boden 14 im Regalabteil 12 steht, wird der Greifer 3 wieder in den
Hubwagen 1 eingefahren. Sobald der Greifer 3 im Hubwagen 1 eingefahren ist, werden
die Antriebsmittel des Hubwagens in voller Geschwindigkeit betätigt und der Hubwagen
1 entweder wieder zum Ausgangsort A zurückgefahren oder aber, und dies wird im allgemeinen
der Fall sein, zu einem anderen Regalabteil 12, aus dem ein Behälter 20 entnommen
werden soll. Beim Entnehmen eines Behälters 20 aus dem Regal 2 wird ähnlich verfahren.
In Figur 7 ist der Fahrweg des Hubwagens 1 wieder vom Anfangspunkt A aus beschrieben,
wobei, wie oben gesagt, normalerweise das Ein- und Auslagern wechselweise geschieht,
so daß nicht immer vom Punkt A ausgegangen werden muß. Beginnend beim Punkt A startet
der Hubwagen 1 mit seiner Maximalgeschwindigkeit bis in die Nähe des tatsächlichen
Auslagerortes, und zwar bis zum Punkt B, der wie auch im obigen Fall, zumindest
so nahe am tatsächlichen Zielort liegt, daß kein weiterer Regal steher 13 und auch
kein weiterer Regal boden 14 zwischen diesem Ort B und dem Zielort mehr liegt. Vom
Punkt B aus wird der Hubwagen 1 in horizontaler, wie auch in vertikaler Richtung
bis zu einem definiertem Stück unterhalb des Ziel ortes verfahren. Bei dem in Figur
7 beschriebenen Vorgang ist nur noch eine vertikale Korrektur notwendig, durch Zufall
ist schon die richtige horizontale Position erreicht.
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Bei Erreichen dieses definierten Ortes C wird der Greifer 3 des Hubwagens
1 in das Regalabteil 12 eingefahren, wobei der Ort C so liegt, daß die Greiferbänder
5 die Behälter 20 nicht berühren, aber auch einen gewissen Abstand zum Regal boden
14 aufweisen. Sobald der
Greifer 3 ganz in das Regalabteil 12 eingefahren
ist, wird der Hubwagen 1 langsam nach oben bewegt, bis der Behälter 20 auf dem Greifer
3 aufliegt und vom Regalboden 14 freikommt. Dieses Anheben des Hubwagens 1 bzw.
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des Behälters 20 kann wieder, wie oben beschrieben, um einen festen
Betrag erfolgen, kann jedoch auch über eine Kräftemessung gesteuert sein. Sobald
der Behälter 20 fest auf dem Greifer 3 liegt, wird dieser wieder in den Hubwagen
1 eingefahren, und der Hubwagen 1 sodann mit der höchsten Geschwindigkeit zum Auslagerort,
z. B.
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zur Rollenbahn 30 bewegt.
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Bei der in den Figuren 6 und 7 gezeigten Ausführungsform sind lediglich
an einem Ende der Hochregale 2 Rollenbahnen 30 angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten
Ausführunasform werden zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit unter den Regalen
2 Rollenbahnen angeordnet, so daß zum Abladen eines aufgenommenen Behälters der
Hubwagen 1 lediglich vertikal verfahren werden muß. Bei besonders langen Regalen
2 ist diese Maßnahme ebenso vorteilhaft, wie beispielsweise eine Anbringung von
Rollenbahnen 30 an beiden Enden der Regale. Auch hierdurch ist eine weitere Reduzierung
der Fahrwege möglich Im folgenden werden weitere bevorzugte Ausführungsformen der
genauen Positionssteuerung des Hubwagens näher erläutert, da die Aufteilung der
Hubwagensteuerung in (schnelle) X-Y-Grobpositionierung und Feinpositionierung anhand
des tatsächlichen Lagerortes, gemessen am Regal selbst, sehr wesentlich ist. In
Figur 8 ist zur Verdeutlichung noch einmal die prinzipielle Anordnung der Fühlerleiste
4, des Fühlers 18 und der Meßmarke 17, wie sie in den Figuren 2 und 3 vorher beschrieben
wurde,
näher erläutert. Die Meßmarke 17 ist in einer solchen Höhe
auf dem Regal steher 13 angeordnet, daß der betreffende Fühler F1 bis F4 nach der
Grobpositionierung der Fahrwagens 1 (bis zum Punkt B bzw. B' nach Figur 7) bei einer
weiteren Vertikalverschiebung sicher dieMeßmarke 17 überstreicht. Die Länge der
Meßmarke 17, also ihre vertikale Ausdehnung, wird so gewählt, daß das vorgenannte
Kriterium sicher erfüllt ist. Es wäre auch möglich, die Meßmarken 17 als Streifen
über die gesamte Höhe der Regal steher 13 auszuführen, jedoch bringt dies relativ
hohe Materialkosten mit sich und ist auch bei der hier gezeigten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung überflüssig. Der Taster 18 ist bei dem in Figur
8 gezeigten Beispiel in der richtigen Position zur Erkennung der Kante des Regal
bodens 14.
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Bei der Ausführungsform nach Figur 9 wird nur noch eine Fühlerleiste
verwendet, die jedoch am unteren Teil des Hubwagens 1 angeordnet ist. Entsprechend
der Darstellung nach Figur 3 entspricht die Vertikalposition der Fühler F1 bis F4
etwa der des Fühlers 18. Durch diese Anordnung kann man auf den zusätzlichen Vertikalfühler
18 verzichten. Hierfür wird dann beispielsweise zur Einlagerung des Behälters B3
(Figur 2) der Fühler F3 zur Horizontalpositionierung aktiviert und einer der Fühler
F1, F4 oder auch F2 zur Vertikalpositionierung. Die Anordnung nach Figur 9 weist
also einen aufgeklebten Meßstreifen 17 in der Höhe des Regal bodens 14 auf, was
nicht bei allen heute verwendeten Regal konstruktionen möglich ist, da an dieser
Stelle bei manchen Regalen Schrauben etc.
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vorgesehen sind.
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Es ist jedoch auch möglich, die gesamte Feinpositionierung des Hubwagens
1 über einen einzigen Meßfühler 18
(jeweils an beiden Seiten des
Hubwagens 1) durchzuführen, wozu sich beispielsweise eine Meßmarke 17, wie sie in
Figur 10 gezeigt ist, eignet. Die dort gezeigte Meßmarke ermöglicht eine Feinpositionierung,
wenn der Hubwagen mit daran angebrachtem Meßfühler 18 durch die Grobpositionierung
zumindest so genau positioniert wurde, daß bei einer weiteren Horizontal fahrt der
Meßfühler 18 irgend einen Teil der Marke 17 erreicht. Sobald bei dieser Horizontal
fahrt der Meßfühler 18 die Marke 17 erreicht hat, schalten die Vertikal-Antriebsmittel
ab und der Hubwagen 1 wird nur noch horizontal (langsam) verfahren, bis der Fühler
über einem nicht reflektierenden Schlitz in der Mitte der Meßmarke angekommen ist,
bzw. die Kante des nicht reflektierenden Bereiches zum reflektierenden Bereich detektiert
wurde. Daraufhin wird der Hubwagen 1 so lange nach oben verfahren, bis der Fühler
das obere Ende des Schlitzes, der nicht durchgehend durch die Meßmarke 17 ausgeführt
ist, erreicht hat. Dieser Punkt entspricht dann dem Zielpunkt, wie dies in Figur
10 mit den Pfeilen angedeutet ist.
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Die Grobpositionierung nach den (gegebenenfalls errechneten) X-Y-Positionsdaten
der Zielpunkte im Regal 2 kann durch entsprechende Meßgeber erfolgen. Derartige
Meßgeber können beispielsweise als Winkelcodierer an den Antriebsmotoren, sowohl
für die Vertikal- als auch für die Horizontal bewegung ausgeführt sein, es können
auch Meßmarken auf der Fahrschiene 11 bzw. der Hubsäule 7 angebracht werden. Da
jedoch die Grobpositionierung des Hubwagens 1 bzw. des Fahrwagens 8 in horizontaler
Richtung lediglich mit einer Genauigkeit entsprechend dem Abstand zwischen zwei
Regalstehern 13 erfolgen muß, eigenen sich hierfür auch Meßmarken 17,
die
auf den Regalstehern 13 in der Nähe des Bodens angeordnet sind und von einem Fühler
16 am Fahrwagen abgetastet werden. Der Fühler 16 kann zusätzlich noch einen weiteren
Lesekopf beinhalten, der eine Identifikationsmarke des vom Fahrwagen 8 passierten
Regal stehers 13 trägt. Diese identifikationsmarke allein genügt auch als Meßpunkt
für die Grobpositionierung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird anstelle einer einfachen Reflexionslichtschranke ein zweidimensional
empfindlicher Detektor verwendet. Derartige Detektoren sind als Quadrantendetektoren
oder lineare positionsempfindliche Dioden ausgeführt und werden im folgenden anhand
Figuren 12 bis 14 näher beschrieben-. Zur Verwendung einer solchen zweidimensional
empfindlichen Anordnung muß auf den Regal böden 14 für jeden Lagerplatz ein einzelner
Meßpunkt 17 angebracht werden. Das von dem Meßpunkt 17 (von einer geeigneten Beleuchtungsquelle
ausgestrahlte) reflektierte Licht wird durch ein Linsensystem L auf den Meßfühler
18 fokussiert. Der Ort, auf dem das Lichtbündel auftrifft, entspricht somit der
Relativposition des Meßfühlers 18 zum Meßpunkt 17. Bei dem in Figur 13 gezeigten
Quadrantendetektor sind vier lichtempfindliche Dioden in Kreissegmenten nebeneinander
angeordnet. Die Summenspannung von zwei einander gegenüberliegenden Dioden entspricht
der Abweichung des auftreffendem Meßpunktes vom Zentrum, so daß mit dieser Anordnung
die relative Lage eines Meßpunktes 17 zum Detektor 18 in der vertikalen, wie auch
in der horizontalen Richtung bestimmt werden kann. Der Hubwagen 1 muß mit einer
derartigen Anordnung lediglich so nahe an den Zielort gefahren werden, daß der Meßpunkt
bzw.
das reflektierte Licht auf irgend einen Punkt auf der Diodenfläche fällt. Eine ähnliche
Anordnung ist in Figur 14 gezeigt, jedoch liefert dieser Detektor, eine lineare
positionsempfindliche Diode, ein streng lineares Signal entsprechend der Lage eines
Lichtpunktes auf der Diodenfläche. Mit der in den Figuren 12 bis 14 gezeigten Anordnung
kann, beispielsweise bei sehr empfindlichen Gütern, eine äußerst genaue und somit
schonende Positionierung der Güter vorgenommen werden, indem man beispielsweise
die Fahrgeschwindigkeit entsprechend dem Maß der Abweichung des Lichtpunktes vom
Mittelpunkt (entsprechend dem Zielpunkt) der Dioden über einen PID-Regler regelt.
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Das in den Abbildungen nicht gezeigte Steuergerät für die Positionierung
des Hubwagens ist vorzugsweise im Hubwagen selbst angebracht und erhält die nötigen
Befehle (Grob-Positionsdaten des Zielortes) von einer Zentraleinheit, die in einem
stationären Gerät, gegebenenfalls außerhalb des Lagers angeordnet ist. Die Datenübermittlung
kann hierbei kontinuierlich über Schleppkabel erfolgen, es ist jedoch auch möglich,
eine kontinuierliche Datenübertragung auf optischen Wege durchzuführen. Bei einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das im Hubwagen 1 befindliche
Steuergerät zum Beispiel über optische oder elektromagnetische Mittel an seinem
Endpunkt an der Rollenbahn 30 mit den nötigen Daten versorgt, die festlegen, welche
Plätze anzufahren sind bzw. welche Behälter ein- bzw. auszulagern sind, bis der
Hubwagen 1 wieder an seinen Endpunkt an der Rollenbahn zurückkommt.
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In Figur 15 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Fühlerleiste
4 nach Figur 2 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform bestehen die am Ende der Fühlerleiste
4 angeordneten Fühler F2 und F3 aus jeweils drei Sensoren 34, 35 und 36. Zwei der
Sensoren, hier die Sensoren 34 und 36, sind übereinander, also vertikal versetzt
angeordnet, und zwar in einem Abstand, der größer ist als die vertikale Ausdehnung
eines Regal bodens 14. Der dritte Fühler 35 ist horizontal zum einen der beiden
anderen Fühler, hier zum Fühler 34, versetzt angeordnet, und zwar um einen solchen
Betrag, daß bei entsprechender Positionierung jeweils eine Kante eines Regal stehers
13 im wesentlichen mittig durch einen der beide Fühler 34, 35 verläuft. Die vorzugsweise
spiegelbildlich umgekehrte Anordnung gilt für den am anderen Ende der Fühlerleiste
4 angeordneten Fühler F3. Die beiden in der Mitte befindlichen Fühler F1 und F4
weisen nur zwei horizontal zueinander versetzte Meßelemente 34 und 35 auf. Durch
die vertikal versetz-te Anordnung der Fühler 34 und 36 kann bei einer Fahrt des
Hubwagens 1 das Passieren eines Regalstehers 13 sicher detektiert werden, wenn die
beiden Ausgangssignale der Meßorgane über eine logische UND-Verknüpfung verbunden
sind. Dadurch ist gewährleistet, daß bei gleichzeitiger Horizontal- wie Vertikalfahrt
des Hubwagens 1 nicht fehlerhafterweise das Passieren eines Regal bodens in vertikaler
Richtung mit dem Passieren eines Regal stehers in horizontaler Richtung verwechselt
wird. Durch die horizontal versetzte Anordnung der beiden Fühler 34 und 35 kann
auch ohne Anordnung von "kontrastreichen" Meßmarken eine exakte Positionierung erreicht
werden, wenn die Ausgangssignale dieser beiden Meßfühler einer Differenzschaltung
zugeführt werden, die dann die exakte Positionierung anzeigt, wenn sowohl
die
beiden Ausgangssignale der Fühler 34 und 35 gleich, als auch zumindest eines der
Signale größer als 0 sind.
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In Figur 16 ist eine ähnliche Anordnung wie in Figur 15 für den Fühler
18 beschrieben, der auch hier aus zwei Meßorganen 37 und 38 aufgebaut ist, die vertikal
gegeneinander versetzt sind, und zwar um einen solchen Betrag, daß bei geeigneter
Positionierung ein Regalboden 14 jeweils mit einer Kante durch einen der Fühler
37, 38, vorzugsweise mittig, läuft. Auch diese Fühler 37, 38 dienen zur Erhöhung
der Positionierungsgenauigkeit bzw. zur Vergrößerung des Rauschabstandes durch Anordnung
einer Differenzschaltung nach den Meßfühlern.
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Insbesondere für die in den Figuren 15 und 16 gezeigten Anordnungen
eignen sich außer Reflexionslichtschranken auch induktive oder Wirbelstrom-Fühler.
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Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform des Hubwagens 1
ist der Greifer 3 aus zwei Greiferbändern 5 aufgebaut, die zwischen sich einen Behälter
20 aufnehmen können, der hierzu an seinem oberen Rand einen Flansch oder Bördelrand
aufweisen muß. Derartige Behälter werden serienmäßig hergestellt und sind darum
äußerst kostengünstig. Es ist aber auch möglich, den Greifer 3 mit zwei Bändern
5 oder mit nur einem (breiteren) Band unter einen Behälter zu schieben der auf entsprechend
angeordneten Füßchen oder Sockeln steht.
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Selbstverständlich können mit derartigen Anordnungen auch Paletten
anstelle von Behältern bewegt werden; anstelle der Greiferbänder 5 sind auch Zahnstangenkonstruktionen
oder dergleichen möglich.
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Durch das hier gezeigte Verfahren und mit Hilfe der hier näher erläuterten
beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung ist es möglich, auch relativ ungenau
aufgebaute, bzw. hergestellte Regale zu verwenden, da der Hubwagen 1 lediglich in
den Bereich der Umgebung eines Regalabteiles 12 anhand von vorausbestimmten Positionsdaten
gesteuert werden muß, die Genauigkeit also etwa eine Höhe bzw. eine Breite eines
Regalabteiles betragen muß. Von diesem Nahpunkt aus orientiert sich die Vorrichtung
am Regal selbst, so daß auch größere Ungenauigkeiten nicht weiter ins Gewicht fallen.
Auf diese Weise ist es möglich, bei etwas erhöhtem Aufwand für den Hubwagen bzw.
dessen Steuerung,handelsübliche Regale zu verwenden, was bei steigender Lagergröße
steigende Kostenersparnis mit sich bringt, während die bisher bekannten Anlagen
mit steigender Regal größe bzw. Lagergröße überproportional steigende Kosten für
die Regale mit sich brachten.