EP4164965A1 - Warenlager- und auftragserfüllungssystem - Google Patents

Warenlager- und auftragserfüllungssystem

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Publication number
EP4164965A1
EP4164965A1 EP21731064.8A EP21731064A EP4164965A1 EP 4164965 A1 EP4164965 A1 EP 4164965A1 EP 21731064 A EP21731064 A EP 21731064A EP 4164965 A1 EP4164965 A1 EP 4164965A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
storage
shelf
order
transport unit
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21731064.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Max Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dematic GmbH
Original Assignee
Dematic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dematic GmbH filed Critical Dematic GmbH
Publication of EP4164965A1 publication Critical patent/EP4164965A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/10—Storage devices mechanical with relatively movable racks to facilitate insertion or removal of articles
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1373—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed for fulfilling orders in warehouses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G61/00—Use of pick-up or transfer devices or of manipulators for stacking or de-stacking articles not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0407—Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
    • B65G2207/30—Modular constructions

Definitions

  • the invention relates to a goods storage and order fulfillment system according to claim 1.
  • Such a system can be implemented quickly in a warehouse and is easily scalable in order to increase performance if necessary.
  • the space utilization is poor and the mobile storage magazines are ergonomically disadvantageous, since the articles contained in the storage magazines are arranged on different levels / heights and the order picker has to bend down and / or stretch or even use a ladder to reach all the articles. In addition, filling up the storage magazines is time-consuming.
  • EP 2 353778 A2 discloses a shelf magazine for storing and transferring tools for use in a machine tool.
  • the shelf magazine is provided with at least one basic shelf structure with a plurality of shelf compartments, each shelf compartment being assigned a laterally insertable receiving device, and each receiving device having at least one tool receiving structure for the safe storage of a tool.
  • It further comprises a lifting unit for receiving a receiving device pushed out of the shelf compartment and for vertically displacing the receiving device and a transfer unit for receiving / releasing the tool from / to the receiving device and for further handling of the tool.
  • US 2018/0134508 A1 also describes an automated mechanical loading system for loading seedling carriers into a transport container for transport to the field for planting.
  • the system includes a shipping container having a plurality of rails mounted on the interior walls of the container to accommodate a plurality of carriers, and powered projections slidably mounted on carriages fixedly mounted to the upper frame of an elevator to accommodate a or to push multiple carriers into a preselected set of opposing rails in the container.
  • the lift controls the height of the carriage so that the carriers are pushed into the pre-selected set of rails in the container.
  • a mechanically referenced coupling is provided for attaching the lift to the container in order to limit the movement of the lift relative to the container into which the seedling carriers are to be loaded during the automated loading process.
  • the object of the present invention is to provide a system for warehouse or stock management in a department store which has a better use of space and is at the same time more ergonomic.
  • the invention can eliminate the three main disadvantages of the Kiva systems, which are i) low space utilization due to the low height of the mobile storage magazines or shelves; ii) poor ergonomics, as the order picker has to bend over or stretch (items can be stored in the storage magazine compartments at heights between 40 cm and 2 m); iii) complex and thus costly refilling of the storage magazines.
  • only one free installation area (empty hall, stage, etc.) is required, in which the freely stackable shelf units are placed and on the floor of which the storage and retrieval machine (s) and transport unit can move autonomously between the shelves and the picking stations.
  • the capacity and performance can easily be increased or adapted to requirements by adding or increasing the number of these components, without the need for a permanently installed infrastructure to be laboriously converted or supplemented.
  • a goods storage and order fulfillment system is provided according to the invention with a shelf storage consisting of shelf units that can be freely stacked on installation surfaces, in particular on a floor, stage or other surfaces, which form at least one multi-level shelf self-supporting and provide the shelf storage that Multi-level shelf z.
  • a shelf storage consisting of shelf units that can be freely stacked on installation surfaces, in particular on a floor, stage or other surfaces, which form at least one multi-level shelf self-supporting and provide the shelf storage that Multi-level shelf z.
  • each shelf is designed as a removable tray that is used to store several items; with at least one automated, preferably autonomous, storage and retrieval machine for storage and / or retrieval of the trays in or out of the shelving, which is designed as a floor-based conveyor with its own drive and which is automatically controlled and guided without contact; with at least one automated, preferably autonomous, transport unit for taking over or transferring articles from or to the storage and retrieval machine, in order to transport an individual article unloaded from the tray to a picking station or to transfer an individual article to the tray, the transport unit as floor-bound conveyor is designed with its own drive and is automatically controlled and guided without contact; and with at least one picking station, which is supplied by the transport unit with individual articles for at least partial order fulfillment on the basis of order data.
  • the basic idea of the invention is based on the fact that, in contrast to the Kiva system, there is a separation between the storage unit and the transport unit.
  • the Kiva system the mobile shelf or the storage magazine is used for both.
  • the shelf units In the present case, however, it is stored in the freely stackable shelf units and transported on the trays. On the one hand, this allows much higher shelves to be formed (by stacking them high).
  • the shelf units can also be assembled at any point (which can also be changed if necessary) to form the shelf.
  • the trays also carry several articles at the same time, so that a large number of different storage configurations are conceivable and the handling of the trays as they can be removed from the shelf is simplified.
  • the storage and retrieval machine can pull out (remove) a tray from the shelf and then transfer an individual article, directly or also collected in a load carrier, to the transport unit for onward transport to the picking station.
  • the order-picking station can be designed in a much more ergonomic manner and thus enable an increase in throughput.
  • shelf units are not transported, better use of space can be made by stacking the shelf units, since significantly higher shelves can be formed in this way.
  • the articles can be stored and transported as such in the system or can also be present in a known manner in containers, receptacles or cardboard boxes, etc. or on separate trays.
  • the stackable shelf units are preferably individual units made up of a frame and a shelf as a shelf for storing several articles.
  • the tray is inserted in a self-supporting frame but is a separate component.
  • several trays can be arranged in the same frame, preferably as multi-level units with several trays as shelves, so that even better stackability results, since less tolerance deviations are significant.
  • the stackable shelf units allow the formation of dynamically changeable shelf and storage structures, so that the shelf and storage structures can be changed during operation by moving, adding, reorganizing etc. the shelf units.
  • the stackable shelf units preferably have a constant height grid and are arranged in a tower-like manner next to one another, freely stacked to form variably arrangeable storage structures with storage racks and aisles.
  • the frames of the stackable shelf units can be set up using the storage and retrieval machine or another mobile machine designed only for this purpose (dedicated shelf positioning unit), including handling points, preferably as empty bars open to the front for engaging or receiving loads the storage and retrieval machine or the further machine, in particular tines, are provided.
  • the initial and also the later construction and modification of the shelf and storage structures can be automated and, if necessary, even autonomous by the storage and retrieval machine, which thus fulfills several functions.
  • the automated storage and retrieval machine has a lifting system with a lifting mast, on which a lifting carriage with a load-bearing device designed as a load fork is arranged such that it can be moved vertically.
  • the automated storage and retrieval machine can be designed like a forklift truck.
  • the automated storage and retrieval machine preferably has one above the load-bearing device arranged adjustable handling unit, such as a pusher / puller unit, which is controlled by an image recognition and processing unit, including sensors, also arranged there.
  • adjustable handling unit such as a pusher / puller unit
  • the trays have receptacles for a load-bearing device and / or recesses for pulling them out, so that they are easier to handle.
  • the shelves forming the shelves themselves are plate-shaped without a raised edge and have hollow profiles arranged as receptacles on the underside, which are aligned in the depth direction of the shelf, so that a fork-like load-bearing device of the storage and retrieval machine Can introduce prongs into the hollow profiles for handling.
  • the trays can also have recesses in the front area facing the aisle, preferably in the corners, in order to allow pull-out means to engage there.
  • the trays thus carry several articles at the same time and can be variably occupied with them, so that a good use of space takes place.
  • the transport unit takes over an article from the storage and retrieval machine and transports it to the at least one order-picking station.
  • the transport unit has a matrix of vertically aligned and mutually spaced prongs (mandrels, pins, etc.) as the article support structure.
  • the transport unit is preferably designed in the manner of an AGV and, apart from a drive and navigation system, has no essential active components.
  • the transport unit can have an anti-slip or friction-increasing coating or covering on the upper side of the tines. Equipping with apron conveyors would also be conceivable, the aprons of which revolve around the tip or top of the prongs.
  • the picking station itself can be designed to allow manual and / or robot-assisted picking.
  • order containers at the picking station for receiving articles of an order can also be done by means of the transport unit and / or a separate, permanently installed conveyor technology with order containers is supplied and / or disposed of.
  • the storage and retrieval machines (or the dedicated rack positioning unit) assemble rack units as planned in advance to form a rack and storage structure in which several articles (with and without loading aids) are also stored on the trays or shelves using the storage and retrieval machines .
  • a storage and retrieval machine then removes a tray on which the desired article is stored by pulling it out of the rack unit or the shelf, for which purpose the prongs of the load handling devices of the storage and retrieval machine engage in the bars.
  • the tray As soon as the tray is on the storage and retrieval machine, it is lowered, if necessary, and the desired article is pushed through the adjustable handling unit arranged above the load-bearing device onto a waiting transport unit or onto its article support structure (prong matrix). This is done controlled z. B. by the image recognition and processing unit including sensors. At the same time, the storage and retrieval machine can remove and store articles in reverse from another transport unit that is also waiting.
  • the first transport unit then drives autonomously to the target picking station at which the article is required for order processing.
  • the order picker (human or machine) can either pick (remove) the presented article directly from the transport unit and place it in an order container, or the article can first be fed into the picking station by the article support structure of the transport unit, e.g. B. if this has an integrated buffer.
  • the transport unit can then move the item back to the warehouse or to another location.
  • a transport unit can also transport the finished order container to the warehouse exit or packaging area.
  • a finished or partially finished order container can also be brought to the warehouse for intermediate storage by means of a transport unit.
  • the order containers themselves can also be made available and / or removed at the picking stations using classic conveyor technology (roller conveyor, etc.).
  • the provision of order containers (empty or partially picked) by the transport units is also conceivable, with containers being able to be taken over at central provision points.
  • the shelf storage can be supplied with partial or complete orders picked at the at least one picking station for buffering and / or consolidation by means of the transport unit. These are then transferred to the storage and retrieval machine in reverse.
  • the supply and storage of replenishment can proceed accordingly.
  • Articles made available by the incoming goods department can be transported by the transport units to the storage area, where they can be taken over and stored by the storage and retrieval machines.
  • the system according to the invention can also be operated without trays.
  • the articles are then stored on permanently installed shelves of the shelf modules and, by means of a suitable design of the load handling devices of the storage and retrieval machine, they are stored and retrieved in a targeted manner (without removing the tray).
  • a goods storage and order fulfillment system is provided with a shelf storage consisting of shelf units that can be freely stacked on installation areas, in particular on a floor, stage or other surfaces, which form at least one self-supporting multi-level shelf and provide the shelf storage, the multi-level shelf is designed as a shelf shelf, each shelf is designed to be used to store multiple items; with at least one automated, preferably autonomous, storage and retrieval machine for storage and / or retrieval of the items in or from the shelving, which is designed as a floor-based conveyor with its own drive and which is automatically controlled and guided without contact; with at least one automated, preferably autonomous, transport unit for taking over or transferring articles from or to the storage and retrieval machine, in order to transport an unloaded individual article to a picking station or to transfer an individual article to the storage and retrieval machine, the transport unit is designed as a floor-based conveyor with its own drive and is automatically controlled and guided without contact; and with at least one picking station, which is supplied by the transport unit with individual articles for at least partial order
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a goods storage and order fulfillment system according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of part of a shelf from FIG. 1 composed of freely stackable shelf units
  • FIG. 3 shows schematic perspective views of parts of the freely stackable shelf units from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows schematic perspective views of alternative parts of the freely stackable shelf units from FIG. 2;
  • FIGS. 3 and 4 shows schematic perspective views of trays of the freely stackable shelf units from FIGS. 3 and 4;
  • FIG. 6 shows schematic perspective views of a storage and retrieval machine from FIG. 1;
  • FIG. 7 shows a schematic perspective view of an autonomous transport unit
  • FIG. 8 shows a schematic plan view of the goods storage and order fulfillment system from FIG. 1 with a connected goods receipt area.
  • a warehouse and order fulfillment system designated as a whole as 1 is shown.
  • the goods storage and order fulfillment system 1 comprises a storage area 2 with a shelf storage 3 consisting of shelves 5 which are freely arranged on the hall floor 4 and which are separated from one another by aisles 6.
  • the shelves 5 are back to back as usual.
  • Autonomous storage and retrieval machines 7 move in the aisles 6 for the storage and / or retrieval of articles in or from the shelves 5.
  • Autonomous transport units 8 likewise travel in the aisles 6 for the acceptance or transfer of articles from or to the storage and retrieval machines 7.
  • the autonomous transport units 8 also travel outside of the storage area 2 or shelf storage 3 into an order fulfillment area 9 in which manual picking stations 10 are arranged.
  • the shelves 5 consist of freely stackable shelf units 11 which, when stacked one on top of the other and side by side, form the multi-level shelves 5 as self-supporting shelving units (FIG. 2).
  • the freely stackable shelf units 11 comprise a frame 12 and, as a shelf, at least one removable tray 13 which is used to store several articles.
  • the shelf units 11 are thus individual units made up of a single-level frame 12A and a shelf 13 as a shelf (FIG. 3) for storing multiple items or as a multi-level frame 12B (FIG. 4) with multiple shelves 13 as shelves.
  • the single-level frames 12A each have lattice-like side and rear walls 22, which on the one hand provide a stiffened support structure and on the other hand have rail-like mounting surfaces 23 on their upper side for stacking further frames (via the empty spars 14, see below) on them.
  • the empty spars 14 protrude inwards and thus simultaneously form support surfaces for the respective tray 13.
  • the multi-level frames 12B which thus accommodate a plurality of shelves or trays 13 in one frame, can have a plurality of stiffening cross members 24 and tray supports 25 in a cuboid frame 26. Due to the higher inherent accuracy, greater stack heights can be achieved with fewer deviations, since no tolerances are added.
  • the frames 12 are freely stacked or placed in a tower-like manner on the hall floor 4 by means of the storage and retrieval machines 7 in order to form the desired warehouse 3.
  • the arrangement can therefore be changed dynamically and variably - as required.
  • the frames 12 To enable the frames 12 to be handled by the storage and retrieval machines 7, the frames 12 have handling points 14 in the form of empty spars 14 that are open to the front.
  • the respective storage and retrieval machine 7 can intervene in this with prongs 20 of the load-bearing means 19.
  • the autonomous storage and retrieval machines 7 are also designed for storage and retrieval of the trays 13 with the articles on them in and out of the shelving units 5.
  • the trays 13 also have handling points 15 on the underside in the form of empty spars open to the front (with a smaller spacing).
  • the respective storage and retrieval machine 7 can also intervene in this with the width-adjustable prongs 20 of the load-bearing means 19.
  • the trays 13 have a flat top 27 for storing several articles.
  • the empty spars 15 are arranged at a distance.
  • Each tray 13 thus forms a shelf when it is pushed into a frame on which several articles (containers, cartons, packages, individual articles, etc.) are stored.
  • the tray 13 can also be provided with segmented containers 28.
  • the autonomous storage and retrieval machines 7 are designed as floor-bound conveyors with their own drive and are automatically controlled and guided without contact, as is known analogously from AGVs (Automated Guided Vehicles) or AMRs (Autonomous Mobile Robot).
  • Each autonomous storage and retrieval machine 7 has a lifting system 16 with a Lifting mast 17 on which a lifting slide 18 with a load-bearing device designed as a load fork 19 is arranged to be movable in height.
  • a lifting slide 18 with a load-bearing device designed as a load fork 19 is arranged to be movable in height.
  • the load fork 19 also has a loading and unloading mechanism 21 for the targeted unloading / loading of an article from a supported tray 13.
  • the two spaced-adjustable prongs 20 can accommodate both the frame 12 or the tray 13.
  • the handling unit as a pusher / puller unit 21 with a plurality of individually controllable vertical sliding plates 35 in order to handle articles in a targeted manner.
  • the sliding plates 35 are lowered so far that they can push off the desired article via a stroke of the overall unit. Sliding plates that are not required are positioned outside, beyond the shelf surface.
  • AMR autonomous transport unit 8
  • AMR autonomous transport unit 8
  • the autonomous transport unit 8 is also designed as a floor-bound conveyor with its own drive and is automatically controlled and guided without contact.
  • the autonomous transport unit 8 supplies and removes both the storage and retrieval machines 7 in the warehouse 3 and the order-picking stations 10 in the order fulfillment area 9.
  • the order-picking stations 10 are thus supplied by the transport units 8 with individual articles for at least partial order fulfillment on the basis of order data.
  • the transport unit 8 simply presents the container with the contents.
  • the containers or articles can also be unloaded from the transport unit 11 at the picking station 10.
  • Partially filled order containers can be sent to the next picking station 10 transported further and finished order containers transported away.
  • the autonomous transport unit 8 can also supply and dispose of the order-picking stations 10 with (empty or partially filled) order containers.
  • stations 31 can be provided at which order containers are delivered to the autonomous transport units 8 and finished order containers are also removed from them.
  • the shelf storage 3 can accordingly also be supplied with partial or complete orders picked at the at least one picking station 10 for buffering and / or consolidation by means of the transport unit 11.
  • the picking stations 10 themselves are designed to allow manual and / or robot-assisted picking. Alternatively or additionally, they can be supplied and / or disposed of by means of a separate, permanently installed conveyor system 32 with order containers.
  • Articles for replenishment can be made available from a central incoming goods 33 via accumulation roller conveyors 34 (FIG. 8), which are taken over by the autonomous transport units 8 and transported into the shelf storage 3 to storage and retrieval machines 7 waiting there. There these are taken over by the storage and retrieval machines 7 and stored with the trays 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

Warenlager- und Auftragserfüllungssystem mit einem Regallager bestehend aus auf Aufstellflächen, insbesondere auf einem Boden, Bühnen- oder sonstigen Flächen, frei stapelbaren Regaleinheiten, die mindestens ein Mehrebenen-Regal selbstragend ausbilden und das Regallager bereitstellen, das Mehrebenen-Regal als Fach bodenregal ausgebildet ist, wobei jeder Fachboden ausgestaltet ist, um zur Lagerung mehrerer Artikel zu dienen, entweder mit entnehmbaren Tablaren oder ohne; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Ein- und Auslagermaschine zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Tablare oder Artikel in bzw. aus den Fachbodenregalen, das als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine, um einen von dem Tablar entladenen Einzelartikel zu einer Kommissionierstation zu transportieren oder einen Einzelartikel an das Tablar bzw. die Maschine zu übergeben, wobei die Transporteinheit als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; und mit mindestens einer Kommissionierstation, die von der Transporteinheit mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt wird.

Description

Warenlager- und Auftragserfüllungssystem
Die Erfindung betrifft ein Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 1.
Es ist bekannt, Warenlager zur Lagerung von Artikeln zur Verwendung bei der Auftragsabarbeitung zu verwenden. Meist unterscheidet man dabei zwischen Hochregallagern und automatischen Kleinteilelagern oder Fachbodenregallagern, die beide gemeinsam haben, dass sie fest installierte und somit vorgegebene Strukturen umfassen. Somit muss zu deren Auslegung bekannt sein, wie der maximale Bedarf an Lagerfläche, Durchsatz etc. sein wird und wie sich dieser im Laufe des Betriebs verändert, um eine optimierte Auslegung bei der Konstruktion zu berücksichtigen, da diese nicht ohne weiteres später veränderbar ist.
Daneben sind auch Lager mit mobilen Regalen von der Firma Kiva bekannt. So beschreibt z. B. EP 1 590272 A2 ein System für eine Lager- bzw. Vorratsverwaltung in einem Warenhaus, umfassend eine oder mehrere mobile Antriebseinheiten und eine Mehrzahl von bewegbaren Lagermagazinen, wobei jedes bewegbare Lagermagazin als regalartige Konstruktion Artikel enthält und für eine Anbringung über einen Ankopplungsmechanismus an die mobilen Antriebseinheiten gestaltet ist, wobei die mobile Antriebseinheit an einem bewegbaren Lagermagazin ankoppelt und anhebt, um das bewegbare Lagermagazin auf die Befehlssignale hin durch das Warenhaus zu Kommissionierstationen zu transportieren, wo direkt aus den Lagermagazinen kommissioniert wird.
Ein solches System ist zwar schnell in einem Warenlager zu implementieren und gut skalierbar, um die Leistung im Bedarfsfall zu erhöhen.
Allerdings ist die Raumausnutzung schlecht und die mobilen Lagermagazine sind ergonomisch unvorteilhaft, da die in den Lagermagazinen enthaltenen Artikel auf unterschiedlichsten Ebenen/Höhen angeordnet sind und der Kommissionierer sich bücken und/oder strecken oder sogar eine Leiter nutzen muss, um alle Artikel zu erreichen. Zusätzlich ist das Auffüllen der Lagermagazine aufwendig.
Daneben sind Mischformen bekannt, in denen mobile Regale mit fest installierter Infrastruktur kombiniert werden. So offenbart EP 2 353778 A2 ein Regalmagazin zum Speichern und Übergeben von Werkzeugen zur Verwendung in einer Werkzeugmaschine. Das Regalmagazin ist versehen mit zumindest einem Regalgrundgerüst mit einer Vielzahl an Regalfächern, wobei jedem Regalfach eine seitlich einschiebbare Aufnahmeeinrichtung zuweisbar ist, und wobei jede Aufnahmeeinrichtung mindestens eine Werkzeugaufnahmekonstruktion für die sichere Ablage eines Werkzeugs aufweist.
Es umfasst ferner eine Hubeinheit zur Aufnahme einer aus dem Regalfach herausgeschobenen Aufnahmeeinrichtung und zum vertikalen Versetzen der Aufnahmeeinrichtung und eine Übergabeeinheit zur Aufnahme/Abgabe des Werkzeugs von/zu der Aufnahmeeinrichtung und zur weiteren Handhabung des Werkzeugs.
Auch US 2018/0134508 A1 beschreibt ein automatisiertes mechanisches Ladesystem zum Laden von Setzlingsträgern in einen Transportbehälter für den Transport zum Feld zum Pflanzen. Das System umfasst einen Transportbehälter mit einer Vielzahl von Schienen, die an den Innenwänden des Behälters montiert sind, um eine Vielzahl von Trägern aufzunehmen, sowie kraftgetriebene Vorsprünge, die verschiebbar auf Schlitten montiert sind, die fest am oberen Rahmen eines Aufzugs montiert sind, um einen oder mehrere Träger in einen vorgewählten Satz gegenüberliegender Schienen im Behälter zu drücken. Der Lift steuert die Höhe des Schlittens, so dass die Träger in den vorgewählten Schienensatz im Behälter gedrückt werden. Eine mechanisch referenzierte Kupplung ist für die Befestigung des Lifts am Behälter vorgesehen, um die Bewegung des Lifts relativ zum Behälter, in den die Setzlingsträger während des automatisierten Ladevorgangs geladen werden sollen, einzuschränken.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein System für eine Lager- bzw. Vorratsverwaltung in einem Warenhaus bereitzustellen, das eine bessere Raumausnutzung aufweist und gleichzeitig ergonomischer ist.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene System gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass, wenn ein System ohne mobile Regale als Lagermagazine umgesetzt wird, das allerdings frei aufstellbare Regale mit entnehmbaren Tablaren oder reinen Fachböden für die Artikel mit automatisierten Ein- und Auslagermaschinen zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Tablare bzw. Artikel in bzw. aus den Fachböden und mit mindestens einer automatisierten Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine sowie mit mindestens einer Kommissionierstation kombiniert, es möglich wird, die Variabilität und Skalierbarkeit der mobilen Lagermagazine des Kiva Systems mit besserer Raumausnutzung und Ergonomie zu verbinden.
Insbesondere kann die Erfindung die drei wesentlichen Nachteile der Kiva Systeme beheben, die da wären i) niedrige Raumausnutzung aufgrund der geringen Höhe der mobilen Lagermagazine bzw. Regale; ii) schlechte Ergonomie, da der Kommissionierer sich bücken oder strecken muss (Artikel können in Höhen zwischen 40 cm und 2 m in den Lagermagazinfächern gelagert sein); iii) aufwendiges und somit kostenintensives Wiederauffüllen der Lagermagazine.
Erfindungsgemäß wird nur eine freie Aufstellfläche (leere Halle, Bühne, etc.) benötigt, in die die frei stapelbaren Regaleinheiten hineingestellt werden und auf deren Boden die Ein- und Auslagermaschine(n) sowie Transporteinheit autonom zwischen den Regalen und den Kommissionierstationen fahren können.
Die Kapazität und Leistung kann durch Hinzufügen bzw. Erhöhen der Zahl dieser Komponenten in einfacherweise gesteigert bzw. dem Bedarf angepasst werden, ohne dass es nötig wäre eine festinstallierte Infrastruktur aufwendig umzubauen oder zu ergänzen.
Mit anderen Worten, es wird erfindungsgemäß ein Warenlager- und Auftragserfüllungssystem bereitgestellt mit einem Regallager bestehend aus auf Aufstellflächen, insbesondere auf einem Boden, Bühnen- oder sonstigen Flächen, frei stapelbaren Regaleinheiten, die mindestens ein Mehrebenen-Regal selbstragend ausbilden und das Regallager bereitstellen, das Mehrebenen-Regal z. B. als Fachbodenregal ausgebildet ist, wobei jeder Fachboden als entnehmbares Tablar ausgestaltet ist, das zur Lagerung mehrerer Artikel dient; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Ein- und Auslagermaschine zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Tablare in bzw. aus den Fachbodenregalen, das als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine, um einen von dem Tablar entladenen Einzelartikel zu einer Kommissionierstation zu transportieren oder einen Einzelartikel an das Tablar zu übergeben, wobei die Transporteinheit als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; und mit mindestens einer Kommissionierstation, die von der Transporteinheit mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt wird.
Die Basisidee der Erfindung beruht darauf, dass -im Gegensatz zu dem Kiva System eine Trennung zwischen Lagereinheit und Transporteinheit stattfindet. Im Kiva System wird für beides das mobile Regal oder das Lagermagazin verwendet.
Vorliegend wird dagegen in den freistapelbaren Regaleinheiten gelagert und auf den Tablaren transportiert. Dies erlaubt es einerseits sehr viel höhere Regale auszubilden (durch ein hohes Stapeln). Auch können die Regaleinheiten an beliebiger Stelle (die auch ggf. wechseln kann) zum Regal zusammengesetzt werden. Andererseits tragen die Tablare ebenfalls mehrere Artikel gleichzeitig, so dass eine Vielzahl unterschiedlicher Lagerungskonfigurationen denkbar ist und die Handhabung der Tablare als aus dem Regal herausnehmbar vereinfacht ist.
Die Ein- und Auslagermaschine kann so ein Tablar aus dem Regal herausziehen (entnehmen) und dann gezielt nach dem Transport einen einzelnen Artikel, direkt oder auch gesammelt in einem Ladungsträger, an die Transporteinheit zum Weitertransport zur Kommissionierstation übergeben.
Da so nur ein Artikel gleichzeitig zur Kommissionierstation transportiert und dort zur Auftragserfüllung (Kommissionieren) bereitgestellt wird, kann die Kommissionierstation wesentlich ergonomischer ausgestaltet werden und somit eine Durchsatzerhöhung ermöglichen.
Da die Regaleinheiten nicht transportiert werden, kann durch das Stapeln der Regaleinheiten eine bessere Raumausnutzung erfolgen, da so wesentlich höhere Regale ausbildbar sind.
Die Artikel können als solche im System gelagert und transportiert werden oder auch in bekannter Weise in Containern, Behältern oder Kartons usw. oder auch auf gesonderten Tablaren vorliegen.
Vorzugsweise sind die stapelbaren Regaleinheiten einzelne Einheiten aus Rahmen und Tablar als Fachboden zur Lagerung für mehrere Artikel. Mit anderen Worten, das Tablar ist in einem selbsttragenden Rahmen einschiebbar aufgenommen aber ein separates Bauteil. In einer Variante sind mehrere Tablare in einem selben Rahmen anordbar, vorzugsweise als Mehrebenen-Einheiten mit mehreren Tablaren als Fachböden, so dass sich eine noch bessere Stapelbarkeit ergibt, da weniger Toleranzabweichungen ins Gewicht fallen.
Insbesondere erlauben die stapelbaren Regaleinheiten die Bildung dynamisch veränderbarer Regal- und Lagerstrukturen, so dass die Änderung der Regal- und Lagerstrukturen im laufenden Betrieb durch Umsetzen, Ergänzen, Umorganisieren etc. der Regaleinheiten möglich ist.
Vorzugsweise weisen die stapelbaren Regaleinheiten ein gleichbleibendes Höhenraster auf und sind turmartig nebeneinander angeordnet, zu variabel anordbaren Lagerstrukturen mit Lagerregalen und Gassen frei gestapelt.
Besonders sinnvoll ist es, wenn die Rahmen der stapelbaren Regaleinheiten mittels der Ein- und Auslagermaschine oder einerweiteren nur dafür ausgebildeten fahrbaren Maschine (dedizierte Regalpositioniereinheit) aufstellbar ausgestaltet sind, wozu Handhabungspunkte, vorzugsweise als nach vorne offene Leerholme zum Eingriff von bzw. als Aufnahmen für Lastaufnahmen der Ein- und Auslagermaschine oder der weiteren Maschine, insbesondere Zinken, vorgesehen sind. Somit kann der initiale und auch der spätere Auf- und Umbau der Regal- und Lagerstrukturen automatisiert und ggf. sogar autonom durch die Ein- und Auslagermaschine erfolgen, die somit mehrere Funktionen erfüllt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die automatisierte Ein- und Auslagermaschine ein Hubsystem mit einen Hubmast aufweist, an dem ein Hubschlitten mit einer als Lastgabel ausgebildeten Lastaufnahmeeinrichtung höhenbeweglich angeordnet ist. Mit anderen Worten, die automatisierte Ein- und Auslagermaschine kann gabelstaplerartig ausgebildet sein.
Dann bietet es sich auch an, dass die automatisierte Ein- und Auslagermaschine einen Be- und Entlademechanismus zum gezielten Abladen/Beladen eines Artikels von dem von der Lastaufnahmeeinrichtung getragenen Tablar aufweist. Dazu weist die Ein- und Auslagermaschine eine vorzugsweise oberhalb der Lastaufnahmeeinrichtung angeordnete einstellbare Handhabungseinheit, wie eine Pusher-/Puller-Einheit auf, die von einer ebenfalls dort angeordneten Bilderkennungs- und Verarbeitungseinheit inkl. Sensorik gesteuert wird.
Um die Be- und Entladung der Regaleinheiten mit den Tablaren zu erleichtern, kann es vorgesehen sein, dass die Tablare Aufnahmen für eine Lastaufnahmeeinrichtung und/oder Aussparungen zum Herausziehen aufweisen, so dass diese besser handhabbar sind.
Die die Fachböden ausbildenden Tablare selbst (nicht zu verwechseln mit üblichen Tablaren) sind plattenförmig ohne erhabenem Rand ausgebildet und weisen als Aufnahmen an der Unterseite angeordnete Hohlprofile auf, die in Tiefenrichtung des Regals ausgerichtet sind, so dass eine gabelartige Lastaufnahmeeinrichtung der Ein- und Auslagermaschine die Zinken in die Hohlprofile zur Handhabung einführen kann.
Auch können die Tablare im vorderen dem Gang zugewandten Bereich Aussparungen, vorzugsweise in den Ecken aufweisen, um dort Auszugsmittel angreifen zu lassen.
Die Tablare tragen somit mehrere Artikel gleichzeitig und können mit diesen variabel belegt werden, so dass eine gute Raumausnutzung stattfindet.
Die Transporteinheit übernimmt erfindungsgemäß einen Artikel von der Ein- und Auslagermaschine und transportiert diesen zu der mindestens einen Kommissionierstation. Um dort eine einfache und gleichzeitig variable Entladung zu erlauben, ist es bevorzugt, wenn die Transporteinheit als Artikeltragstruktur eine Matrix aus vertikal ausgerichteten und zueinander beabstandeten Zinken (Dorne, Pins etc.) aufweist. Die Transporteinheit ist vorzugsweise nach Art eines AGV ausgebildet und hat bis auf ein Antrieb- und Navigationssystem keine wesentlichen aktiven Komponenten. Die Transporteinheit kann auf der Oberseite der Zinken eine rutschhemmende bzw. reibungserhöhende Beschichtung oder Belag aufweisen. Auch denkbar wäre eine Ausrüstung mit Riemchenförderen, deren Riemchen um die Spitze bzw. Oberseite der Zinken umlaufen.
Die Kommissionierstation selbst kann ausgestaltet sein, um eine wahlweise manuelle und/oder robotergestützte Kommissionierung zu erlauben.
Die Bereitstellung von Auftragsbehältern an der Kommissionierstation zur Aufnahme von Artikeln eines Auftrags kann ebenfalls mittels der Transporteinheit und/oder einer gesonderten festinstallierten Fördertechnik mit Auftragsbehältern ver- und/oder entsorgt wird.
Das Zusammenspiel der Komponenten läuft in etwa wie folgt ab:
Die Ein- und Auslagermaschinen (oder die dedizierte Regalpositioniereinheit) setzen Regaleinheiten wie vorab geplant zu einer Regal- und Lagerstruktur zusammen, in der dann mehrere Artikel (mit und ohne Ladehilfsmittel) ebenfalls mittels der Ein- und Auslagermaschinen auf den Tablaren bzw. Fachböden eingelagert werden.
Im laufenden Betrieb entnimmt dann eine Ein- und Auslagermaschine ein Tablar, auf dem der gewünschte Artikel gelagert ist, durch Herausziehen aus der Regaleinheit bzw. dem Regal, wozu die Zinken der Lastaufnahmemittel der Ein- und Auslagermaschine in die Holme eingreifen.
Sobald das Tablar sich auf der Ein- und Auslagermaschine befindet, wird es ggf. abgesenkt und der gewünschte Artikel gezielt durch die oberhalb der Lastaufnahmeeinrichtung angeordnete einstellbare Handhabungseinheit auf eine daneben wartende Transporteinheit bzw. auf deren Artikeltragstruktur (Zinkenmatrix) abgeschoben. Das geschieht gesteuert z. B. durch die Bilderkennungs- und Verarbeitungseinheit inkl. Sensorik. Parallel dazu kann die Ein- und Auslagermaschine von einer ebenfalls wartenden weiteren T ransporteinheit Artikel in umgekehrter Weise entnehmen und einlagern.
Die erste Transporteinheit fährt daraufhin autonom zu der Ziel-Kommissionierstation, an der der Artikel zur Auftragsabarbeitung benötigt wird.
Dort angekommen, kann der Kommissionierer (Mensch oder Maschine) entweder direkt von der Transporteinheit den präsentierten Artikel kommissionieren (entnehmen) und in einen Auftragsbehälter platzieren oder der Artikel kann zuvor von der Artikeltragstruktur der Transporteinheit in die Kommissionierstation eingeschleust werden, z. B. wenn diese einen integrierten Puffer besitzt.
Anschließend kann die Transporteinheit den Artikel zurück ins Lager oder zu einer anderen Stelle verfahren.
Entsprechend kann eine Transporteinheit auch den fertigen Auftragsbehälter zum Lagerausgang oder Verpackungsbereich abtransportieren. Alternativ kann ein fertiger oder teilweise fertiger Auftragsbehälter ebenfalls mittels einer T ransporteinheit zur Zwischenspeicherung ins Lager gebracht werden. Die Auftragsbehälter selber können an den Kommissionierstationen auch mittels klassischer Fördertechnik (Rollenförderer etc.) bereitgestellt und/oder abgeführt werden. Denkbar ist auch die Bereitstellung von Auftragsbehältern (leer oder teilkommissioniert) durch die Transporteinheiten, wobei Behälter an zentralen Bereitstellungspunkten übernommen werden können.
Selbstverständlich kann erfindungsgemäß das Regallager mit von an der mindestens einen Kommissionierstation kommissionierten Teil- oder Komplettaufträgen zu deren Pufferung und/oder Konsolidierung mittels der Transporteinheit versorgt werden. Diese werden dann in umgekehrter weise an die Ein- und Auslagermaschine übergeben.
Die Versorgung und die Einlagerung von Nachschub kann entsprechend ablaufen. Vom Wareneingang bereitgestellte Artikel können von den Transporteinheiten in den Lagerbereich transportiert werden und dort von den Ein- und Auslagermaschinen übernommen und eingelagert werden.
Alternativ kann das erfindungsgemäße System auch ohne Tablare betrieben werden. Dann werden die Artikel auf fest installierten Fachböden der Regalmodule gelagert und durch geeignete Ausgestaltung der Lastaufnahmemittel der Ein- und Auslagermaschine gezielt ein- bzw. ausgelagert (ohne Tablarentnahme).
Es wird mit anderen Worten, als Alternative ein Warenlager- und Auftragserfüllungssystem bereitgestellt mit einem Regallager bestehend aus auf Aufstellflächen, insbesondere auf einem Boden, Bühnen- oder sonstigen Flächen, frei stapelbaren Regaleinheiten, die mindestens ein Mehrebenen-Regal selbstragend ausbilden und das Regallager bereitstellen, das Mehrebenen-Regal als Fachbodenregal ausgebildet ist, wobei jeder Fachboden ausgestaltet ist, um zur Lagerung mehrerer Artikel zu dienen; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Ein- und Auslagermaschine zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Artikel in bzw. aus den Fachbodenregalen, das als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine, um einen entladenen Einzelartikel zu einer Kommissionierstation zu transportieren oder einen Einzelartikel an die Ein- und Auslagermaschine zu übergeben, wobei die Transporteinheit als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird; und mit mindestens einer Kommissionierstation, die von der Transporteinheit mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt wird.
Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Regals aus Figur 1 aus frei stapelbaren Regaleinheiten;
Fig. 3 schematische perspektivische Ansichten von Teilen der frei stapelbaren Regaleinheiten aus Figur 2;
Fig. 4 schematische perspektivische Ansichten von alternativen Teilen der frei stapelbaren Regaleinheiten aus Figur 2;
Fig. 5 schematische perspektivische Ansichten von Tablaren der frei stapelbaren Regaleinheiten aus Figur 3 bzw. 4;
Fig. 6 schematische perspektivische Ansichten auf eine Ein- und Auslagermaschine aus Figur 1;
Fig. 7 schematische perspektivische Ansicht auf eine autonome Transporteinheit Figur 1 und
Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf das Warenlager- und Auftragserfüllungssystem aus Figur 1 mit angeschlossenem Wareneingangsbereich zeigt. In den Figuren ist ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Warenlager- und Auftragserfüllungssystem dargestellt.
Das Warenlager- und Auftragserfüllungssystem 1 umfasst einen Lagerbereich 2 mit einem Regallager 3 bestehend aus auf dem Hallenboden 4 frei angeordneten Regalen 5, die durch Gassen 6 voneinander getrennt sind. Die Regale 5 stehen dabei wie üblich Rücken an Rücken.
In den Gassen 6 fahren autonome Ein- und Auslagermaschinen 7 zur Einlagerung und/oder Auslagerung von Artikeln in bzw. aus den Regalen 5.
In den Gassen 6 fahren ebenfalls autonome Transporteinheiten 8 zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschinen 7.
Die autonomem Transporteinheiten 8 fahren aber auch außerhalb des Lagerbereichs 2 bzw. Regallagers 3 in einen Auftragserfüllungsbereich 9, in dem manuelle Kommissionierstationen 10 angeordnet sind.
Die Regale 5 bestehen aus frei stapelbaren Regaleinheiten 11, die aufeinander und nebeneinander gestapelt die Mehrebenen-Regale 5 als Fachbodenregale selbstragend ausbilden (Figur 2).
Die frei stapelbaren Regaleinheiten 11 umfassen einen Rahmen 12 und als Fachboden mindestens ein entnehmbares Tablar 13, das zur Lagerung mehrerer Artikel dient.
Die Regaleinheiten 11 sind also einzelne Einheiten aus einem Einebenen-Rahmen 12A und Tablar 13 als Fachboden (Figur 3) zur Lagerung für mehrere Artikel oder als Mehrebenen-Rahmen 12B (Figur 4) mit mehreren Tablaren 13 als Fachböden ausgebildet.
Die Einebenen-Rahmen 12A weisen jeweils fachwerkartige Seiten- und Rückwände 22 auf, die einerseits eine versteifte Tragstruktur bereitstellen und andererseits schienenartige Aufstellflächen 23 an ihrer Oberseite aufweisen für die Stapelung weiterer Rahmen (über die Leerholme 14, siehe unten) darauf. Die Leerholme 14 stehen nach innen vor und bilden so gleichzeitig Auflagefächen für das jeweilige Tablar 13 aus. Im Gegensatz dazu können die Mehrebenen-Rahmen 12B, die also in einen Rahmen mehrere Fachböden bzw. Tablare 13 aufnehmen, mehrere versteifende Querholme 24 und Tablarauflagen 25 in einem quaderförmigen Gestell 26 aufweisen. Durch die höhere inhärente Genauigkeit lassen sich so größere Stapelhöhen mit geringeren Abweichungen erreichen, da sich keine Toleranzen addieren.
Die Rahmen 12 werden mittels der Ein- und Auslagermaschinen 7 frei auf dem Hallenboden 4 turmartig gestapelt bzw. gestellt, um das gewünschte Lager 3 auszubilden. Die Anordnung kann also dynamisch und variabel - je nach Bedarf - geändert werden.
Zur Ermöglichung der Handhabung der Rahmen 12 durch die Ein- und Auslagermaschinen 7 weisen die Rahmen 12 Handhabungspunkte 14 in Gestalt der nach vorne offenen Leerholme 14 auf. In diese kann die jeweilige Ein- und Auslagermaschine 7 mit Zinken 20 der Lastaufnahmemittel 19 eingreifen.
Die autonomen Ein- und Auslagermaschinen 7 sind auch zur Einlagerung und Auslagerung der Tablare 13 mit den Artikeln darauf in bzw. aus den Fachbodenregalen 5 ausgestaltet. Dazu weisen auch die Tablare 13 an der Unterseite Handhabungspunkte 15 in Gestalt der nach vorne offenen Leerholme (mit kleinerem Abstand) auf. Auch in diese kann die jeweilige Ein- und Auslagermaschine 7 mit den breitenverstellbaren Zinken 20 der Lastaufnahmemittel 19 eingreifen.
Wie in Figur 5 ersichtlich, weisen die Tablare 13 eine flache Oberseite 27 für die Lagerung mehrerer Artikel auf. An der Unterseite sind die Leerholme 15 beabstandet angeordnet. Jedes Tablar 13 bildet also einen Fachboden aus, wenn es in einen Rahmen eingeschoben ist, auf dem mehrere Artikel (Container, Cartons, Kolli, Einzelartikel etc.) gelagert werden. Das Tablar 13 kann auch mit segmentierten Behältern 28 versehen werden.
Die autonomen Ein- und Auslagermaschinen 7 sind als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet und werden automatisch gesteuert und berührungslos geführt, wie dies analog von AGVs (Automated Guided Vehicles) oder AMRs (Autonomous Mobile Robot) bekannt ist.
Jede autonome Ein- und Auslagermaschine 7 weist ein Hubsystem 16 mit einem Hubmast 17 auf, an dem ein Hubschlitten 18 mit einer als Lastgabel 19 ausgebildeten Lastaufnahmeeinrichtung höhenbeweglich angeordnet ist. Mittels der breitenverstellbaren Zinken 20 der Lastgabel 19 werden die Tablare 13 bzw. die Rahmen 12, wie erwähnt durch Eingriff in die Leerholme 14 bzw. 15, bewegt.
Die Lastgabel 19 weist ebenfalls einen Be- und Entlademechanismus 21 zum gezielten Abladen/Beladen eines Artikels von einem getragenen Tablar 13 auf.
Die zwei im Abstand verstellbaren Zinken 20 können sowohl das Rahmengestell 12 oder auch das Tablar 13 aufnehmen.
Oberhalb der Zinken 20 befindet sich die Handhabungseinheit als Pusher-/Puller Einheit 21 mit mehreren, einzeln ansteuerbaren vertikalen Schiebeblechen 35, um Artikel gezielt zu handhaben. Dazu werden über einen Hub der Gesamteinheit die Schiebebleche 35 soweit abgesenkt, dass sie den gewünschten Artikel abschieben können. Nicht benötigte Schiebeblech werden außen, jenseits der Tablarfläche positioniert.
Der jeweils gehandhabte Artikel wird an eine autonome Transporteinheit 8 (AMR) übergeben, die, um einen von dem Tablar 13 auf der Lastgabel 19 entladenen Einzelartikel zu tragen, eine Artikeltragstruktur als Matrix 29 aus vertikal ausgerichteten und zueinander beabstandeten Zinken 30 aufweist.
Die autonome Transporteinheit 8 ist ebenfalls als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet und wird automatisch gesteuert und berührungslos geführt.
Die autonome Transporteinheit 8 ver- und entsorgt sowohl die Ein- und Auslagermaschinen 7 im Lager 3 als auch die Kommissionierstationen 10 im Auftragserfüllungsbereich 9.
Die Kommissionierstationen 10 werden von den Transporteinheiten 8 also mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt. Im einfachsten Fall, präsentiert die Transporteinheit 8 einfach den Behälter mit dem Inhalt. Alternativ können die Behälter bzw. Artikel auch von der Transporteinheit 11 an der Kommissionierstation 10 entladen werden.
Teilbefüllte Auftragsbehälter können zur nächsten Kommissionierstation 10 weitertransportiert und fertige Auftragsbehälter abtransportiert werden.
Zusätzlich kann die autonome Transporteinheit 8 auch die Kommissionierstationen 10 mit (leeren oder teilbefüllten) Auftragsbehältern ver- und entsorgen. Dazu können Stationen 31 vorgesehen sein, an denen Auftragsbehälter an die autonomen Transporteinheiten 8 abgegeben werden und auch fertige Auftragsbehälter von diesen abgenommen werden.
Das Regallager 3 kann entsprechend auch von an der mindestens einen Kommissionierstation 10 kommissionierten Teil- oder Komplettaufträgen zu deren Pufferung und/oder Konsolidierung mittels der Transporteinheit 11 versorgt werden.
Die Kommissionierstationen 10 selbst sind ausgestaltet, um eine wahlweise manuelle und/oder robotergestützte Kommissionierung zu erlauben. Sie können alternativ oder zusätzlich mittels einer gesonderten festinstallierten Fördertechnik 32 mit Auftragsbehältern ver- und/oder entsorgt werden.
Von einem zentralen Wareneingang 33 können über Staurollenbahnen 34 Artikel zum Nachschub bereitgestellt werden (Figur 8), die von den autonomen Transporteinheiten 8 übernommen und ins Regallager 3 zu dort wartenden Ein- und Auslagermaschinen 7 transportiert werden. Dort werden diese von den Ein- und Auslagermaschinen 7 übernommen und mit den Tablaren 13 eingelagert.

Claims

Patentansprüche
1. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem
• mit einem Regallager bestehend aus auf Aufstellflächen, insbesondere auf einem Boden, Bühnen- oder sonstigen Flächen, frei stapelbaren Regaleinheiten, die mindestens ein Mehrebenen-Regal selbstragend ausbilden und das Regallager bereitstellen, das Mehrebenen-Regal als Fachbodenregal ausgebildet ist, wobei jeder Fachboden als entnehmbares Tablar ausgestaltet ist, das zur Lagerung mehrerer Artikel dient;
• mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Ein- und Auslagermaschine zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Tablare in bzw. aus den Fachbodenregalen, das als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird;
• mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine, um einen von dem Tablar entladenen Einzelartikel zu einer Kommissionierstation zu transportieren oder einen Einzelartikel an das Tablar zu übergeben, wobei die Transporteinheit als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird;
• und mit mindestens einer Kommissionierstation, die von der Transporteinheit mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt wird.
2. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stapelbaren Regaleinheiten einzelne Einheiten aus Rahmen und Tablar als Fachboden zur Lagerung für mehrere Artikel sind, vorzugsweise als Mehrebenen-Einheiten mit mehreren Tablaren als Fachböden.
3. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stapelbaren Regaleinheiten die Bildung dynamisch veränderbarer Regal- und Lagerstrukturen erlauben.
4. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stapelbaren Regaleinheiten ein gleichbleibendes Höhenraster aufweisen und turmartig nebeneinander angeordnet zu variabel anordbaren Lagerstrukturen mit Lagerregalen und Gassen frei gestapelt sind.
5. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmen der stapelbaren Regaleinheiten mittels der Ein- und Auslagermaschine oder einerweiteren nur dafür ausgebildeten fahrbaren Maschine aufstellbar ausgestaltet sind, wozu Handhabungspunkte, vorzugsweise als nach vorne offene Leerholme zum Eingriff von bzw. als Aufnahmen für Lastaufnahmen der Ein- und Auslagermaschine oder der weiteren Maschine, insbesondere Zinken, vorgesehen sind.
6. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisierte Ein- und Auslagermaschine ein Hubsystem mit einen Hubmast aufweist, an dem ein Hubschlitten mit einer als Lastgabel ausgebildeten Lastaufnahmeeinrichtung höhenbeweglich angeordnet ist.
7. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die automatisierte Ein- und Auslagermaschine einen Be- und Entlademechanismus zum gezielten Abladen/Beladen eines Artikels von dem von der Lastaufnahmeeinrichtung getragenen Tablar aufweist.
8. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tablare Aufnahmen für Lastaufnahmeeinrichtung und/oder Aussparungen zum Herausziehen aufweisen.
9. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit als Artikeltragstruktur eine Matrix aus vertikal ausgerichteten und zueinander beabstandeten Zinken aufweist.
10. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommissionierstation ausgestaltet ist, um eine wahlweise manuelle und/oder robotergestützte Kommissionierung zu erlauben.
11. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommissionierstation von der Transporteinheit und/oder einer gesonderten festinstallierten Fördertechnik mit Auftragsbehältern ver- und/oder entsorgt wird.
12. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regallager von an der mindestens einen Kommissionierstation kommissionierten Teil- oder Komplettaufträgen zu deren Pufferung und/oder Konsolidierung mittels der Transporteinheit versorgt wird.
13. Warenlager- und Auftragserfüllungssystem
• mit einem Regallager bestehend aus auf Aufstellflächen, insbesondere auf einem Boden, Bühnen- oder sonstigen Flächen, frei stapelbaren Regaleinheiten, die mindestens ein Mehrebenen-Regal selbstragend ausbilden und das Regallager bereitstellen, das Mehrebenen-Regal als Fachbodenregal ausgebildet ist, wobei jeder Fachboden ausgestaltet ist, um zur Lagerung mehrerer Artikel zu dienen;
• mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Ein- und Auslagermaschine zur Einlagerung und/oder Auslagerung der Artikel in bzw. aus den Fachbodenregalen, das als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird;
• mit mindestens einer automatisierten, vorzugsweise autonomen, Transporteinheit zur Übernahme oder Übergabe von Artikeln von bzw. an die Ein- und Auslagermaschine, um einen entladenen Einzelartikel zu einer Kommissionierstation zu transportieren oder einen Einzelartikel an die Ein- und Auslagermaschine zu übergeben, wobei die Transporteinheit als flurgebundenes Fördermittel mit eigenem Fahrantrieb ausgestaltet ist und das automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird;
• und mit mindestens einer Kommissionierstation, die von der Transporteinheit mit Einzelartikeln zur mindestens teilweisen Auftragserfüllung anhand von Auftragsdaten versorgt wird.
EP21731064.8A 2020-06-12 2021-05-31 Warenlager- und auftragserfüllungssystem Pending EP4164965A1 (de)

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WO (1) WO2021249810A1 (de)

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