WO2011128384A1 - Lager- und transportsystem für transportbehälter - Google Patents

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WO2011128384A1
WO2011128384A1 PCT/EP2011/055844 EP2011055844W WO2011128384A1 WO 2011128384 A1 WO2011128384 A1 WO 2011128384A1 EP 2011055844 W EP2011055844 W EP 2011055844W WO 2011128384 A1 WO2011128384 A1 WO 2011128384A1
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rail
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vehicle
transport system
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PCT/EP2011/055844
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Michael Ten Hompel
Winfried Schroer
Thomas Albrecht
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Dematic Gmbh
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Priority to AU2011239980A priority patent/AU2011239980A1/en
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Definitions

  • Storage and transport systems are available in a very diverse and different design and construction. It is known, for example, to equip the lanes of high-bay warehouses with rails in each storage level to provide horizontally movable on these rails, container transporting vehicles. Such solutions, for example, DE 39 07 623 A or DE 102 54 647 A, to name just a few examples.
  • Storage systems for offloading containers using satellite vehicles show e.g. DE 10 2007 010 191 A1 or DE 20 2007 051 238 A1.
  • Container in particular in front of the shelving systems dispensing and
  • Receiving devices must be provided to hold certain buffers or collecting and sorting lines, to only some disadvantages of these known
  • Transfer points of the respective sections of particular machine elements that can implement the container such as turntables or the like.
  • Boundary conditions are adjusted. Another problem is often the accessibility of such complex conveyor systems in case of failure and maintenance.
  • the object of the invention is to provide a transport and storage system that is highly flexible and on additional buffer sections, collection lines u. Like. As well as the direction of the container transport changing components can do without.
  • this object is according to the invention by at least one equipped with a rail and a floor landing gear vehicle and a shelving system with
  • the vehicles have separate landing gear for the
  • Auslager in an embodiment, can be realized that manage without any fixed installation in the Vorzone of the warehouse and at the same time meet the demand for short reaction times and correct Auslager-sequence to a high degree.
  • the transfer points can be arranged flexibly and at any distance from the warehouse.
  • high-performance order picking are possible in which only a minimum of active mechanics is installed within the shelf and build very compact by using flat transverse tunnels, which also provides the invention in an embodiment also.
  • the shelving system is equipped with tunnel-like corridor routes especially transverse to the rail-bound routes, the rail-bound routes in particular form the shelves of the shelving system.
  • the front side members of the multi-layer shelving system carry or form the rail-bound routes.
  • the vehicle is thus equipped for locomotion within the rack rail system and in the surface (on the floor) with two suspensions, the On the drive side consist of two motors and associated power electronics.
  • the two engines are connected via one gearbox with the right and left drive wheels of the two chassis.
  • the motors can rotate independently of each other with the same or different speeds. When traveling within the rail system, the two motors will always rotate at the same speed. When driving on the floor identical speeds lead to
  • each vehicle is equipped with at least one sensor for detecting obstacles and / or for detecting position markers so-called
  • Laser scanners that provide angles and distance from located obstacles.
  • the current position of the vehicle can be based on a known
  • Start position can be determined using coupling navigation algorithms.
  • the information required for the distance traveled and the direction thereby observed is obtained by measuring the revolutions of the two motors. Because of various error influences, the current vehicle position calculated in this way increases with respect to the real position
  • the peculiarity of the method is that, although the measured values of the laser sensor have no accuracy required for the task, by skillful filtering of the measured values and by fusion of the sensor readings with the - also faulty - based on the measurement of wheel revolutions motion information of the vehicle sufficiently accurate
  • the order removed transport container for the final delivery and / or for sorting can be arbitrary, since the control options of both hall-and rail-bound vehicles a sequence change is easily possible, such as by overtaking a vehicle with leading position in front of a vehicle with rear position in the sorting system.
  • the invention also provides that with the same drive a drive is such that the speed of the rail-bound ride is higher than that
  • the steering kinematics can, for example be realized by means of speed difference control, of course, other possibilities are included according to the invention.
  • the power supply via energy storage which are charged via sliding lines or non-contact, for example by an inductive energy transfer system while driving on the shelf, with other solutions are possible, such as fast charging at individual starting positions or storage change systems.
  • the rail chassis not only allows the direct operation of
  • Shelving systems also rail-bound sections can be integrated in the driving course to individual routes, for example. To be able to travel at a higher speed or to get from shelf sections to spatially separated shelf sections, such as suspended rails, so that
  • sections of a manufacturing area which are placed on the ground, can be run over by such rail systems in the appropriate amount.
  • This also makes it possible, for example, to realize traffic without intersection, by using unused spaces above production facilities or else to connect spatially separate shelf sections via suspended rails. It can also be run over sections of production areas, which are placed on the ground, with such a rail system in the appropriate amount.
  • the vehicles For converting the vehicles can also be provided in the aisles or at appropriate locations also storage or lifting A / erteilwagen systems.
  • the vehicles are thus vehicles that operate only one level or individual shelves on the shelf from the rails. If necessary, change the levels using the specified lifts, which can be positioned as desired.
  • Such vehicles are also known as satellite vehicles.
  • the tunnels can be designed very flat according to the height of the vehicles and have a width such that not only buffer sections in front of and behind the May result in lifts, so that due to the directional flow of the vehicles, the lifts are used in double play, ie, while a coming from upper shelf levels vehicle in the lower lift position leaves the lift, at the same time drives a vehicle that wants to climb up on the other side the lift table. This makes it possible to achieve high throughput rates of the lifts.
  • the tunnels can be designed so that an above-mentioned overtaking of the vehicles is possible in order to achieve a certain sorting at the same time.
  • the transport vehicles For loading and unloading the transport vehicles may be provided a transfer device, which is assigned in particular to the rail chassis of the vehicle and is adapted to this.
  • the load-carrying means of the vehicles is used in rail operation, since then a precise definition of the vehicle to the transfer point is possible.
  • FIG. 1 is a plan view of a portion of a warehouse with land-borne vehicles
  • FIG. 2 is a side view approximately along line II-II in Fig. 1,
  • Fig. 3 is an enlarged view of a transport vehicle in spatial
  • Fig. 5 shows an enlarged Einfädel Scheme for the vehicles of lane-bound driving in rail-bound travel and in
  • Fig. 6 is a load change station for loading and unloading of the vehicle
  • Fig. 7 shows another embodiment during threading.
  • the generally designated 1 storage and transport system is essentially of a shelf, for example, a high-bay, generally designated 2, formed, which is acted upon by 3 designated vehicles, wherein in the plan view of FIG. 1, the vehicles designated 3 the Use the corridor level as a driving plane, while the designated 3a vehicles are positioned in the rail system of the shelf 2 movable.
  • the vehicles 3 thus travel on the shelf 2 itself on rails in the respective floor for supply and disposal of the shelves located in this floor, while they drive on the ground in the corridor. For this they have separate chassis.
  • the shelving system 2 has u.a. tunnel-like corridor routes, generally designated 4, as well as rail-bound
  • lift systems which serve to change the level of the vehicles.
  • FIGS. 3 and 4 details of the vehicles 3 are indicated.
  • the intended for rail travel wheels 9 and for the land ride are indicated.
  • Fig. 3 are still rails 5a of the rail-bound driving ranges indicated as well as lateral guide wheels 12 to facilitate the threading and the method in the rails.
  • reflective stationary control marks 14 and 14a can detect in order to distinguish between these marks by a corresponding arithmetic operation
  • Sensors 13 other controls can be made possible, so that the floor-bound ride of the vehicles on calculated virtual routes (tracks) are set accordingly.
  • the distances of individual vehicles can be determined side by side or in front of each other, which is shown in dotted lines in FIG. 5, wherein the target point-averaging beams are provided with the reference numeral 16.
  • the current position of the vehicles 3 ' is determined starting from a known starting position S (compare direction of travel arrow in FIG. 7) using dead reckoning algorithms.
  • the information required for the distance traveled (see direction of travel arrow in Figure 7) and the case observed direction is determined by measuring the
  • Vehicle position relative to the real position with increasing distance driving has increasingly large deviations, with this method alone a longer trip on the free area to the entrance to the rail system 5 of the shelf 2 or a picking station or load change station (see Figure 6) not with sufficient Accuracy here means that the vehicle is the middle between the right and the left rail with a Accuracy meets better than about +/- 2 cm.
  • Reflector marks 14, 14A detected and in their position relative to the vehicle
  • the laser scanner 21 provides the control computer of the vehicles angle and distance of obstacles, here the reflector marks 14, 14A. From these measurements, which change in the further approach of the vehicle 3 'to the entrance of the rack aisle 15 to constantly, by means of suitable
  • Ausensealgorithmen a target ride to the center of the entrance (indicated by a dashed line) performed with sufficient accuracy.
  • the laser scanner 21 can also be used to detect and avoid obstacles. These can emerge unexpectedly, especially on the ground, since grounding, e.g. People or other vehicles can move.
  • a double lift 17 is positioned, with the right part of the double lift 17 and the left part 17a in the example shown.
  • roller conveyors 19 and 19a are connected, wherein the right in Fig. 6 front roller conveyor 19 is inclined downhill on the lift 17, while the slightly higher positioned rear
  • Roller conveyor 19a sloping to a sorting and loading area 21 is inclined, such that the container designated T can run to the left, while the designated container 7 can run in the example shown to the right.
  • the lifts 17 and 17a are aligned with the loading area of the vehicle 3 so that containers 7 can be delivered or containers T can be received.
  • the station shown here can also be designed in other ways.
  • the example presented represents an integration possibility in the existing rail system with the rails 5a for the then

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Abstract

Lager- und Transportsystem (1) für Transportbehälter (7) umfassend wenigstens ein mit einem Schienenfahrwerk und einem separaten Bodenfahrwerk ausgerüstetes Fahrzeug (3) sowie ein Regalsystem (2) mit schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken (5,4) für das Fahrzeug (3), wobei das Fahrzeug (3) mit einem Sensor- und Steuerungssystem derart ausgerüstet ist, dass es sich sowohl auf den schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken (5, 4) autonom bewegen und die Fahrstrecken wechseln kann.

Description

LAGER- UND TRANSPORTSYSTEM FÜR TRANSPORTBEHÄLTER
Lager- und Transportsystem für Transportbehälter od. dgl. der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung.
Lager- und Transportsysteme gibt es in sehr vielfältiger und unterschiedlicher Konzeption und Bauweise. Dabei ist es beispielsweise bekannt, die Gassen von Hochregallagern mit Schienen in jeder Lagerebene zu bestücken, um auf diesen Schienen horizontal verfahrbare, Behälter transportierende Fahrzeuge vorzusehen. Solche Lösungen zeigt beispielsweise die DE 39 07 623 A oder die DE 102 54 647 A, um nur einige Beispiele zu nennen.
Lagersysteme zum Auslagern von Behältern unter Einsatz von Satelliten-Fahrzeugen zeigen z.B. die DE 10 2007 010 191 A1 oder die DE 20 2007 051 238 A1.
Wie in diesen Literaturstellen beschrieben, bedarf es bei derartigen Systemen einer Vorabbestimmung der Reihenfolge der Lagerung oder Abgabe der jeweiligen
Behälter, wobei insbesondere vor den Regalsystemen Abgabe und
Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein müssen, um gewisse Puffer bereitzuhalten oder Sammel- und Sortierstrecken, um nur einige Nachteile dieser bekannten
Systeme zu benennen. Müssen die Behälter in derartigen Systemen zu ihrer Ablage oder Entnahme Quer- und Längsstrecken bewältigen, bedarf es an den
Übergabepunkten der jeweiligen Streckenabschnitte besonderer Maschinenelemente, die die Behälter umsetzen können, etwa Drehscheiben oder ähnliches.
An automatische Kommissionierlager werden teilweise widersprüchliche
Anforderungen gestellt. Neben einer Leistung, die nach Möglichkeit so hoch ist, dass das Kommissionier Personal kontinuierlich ausgelastet ist, ausgedrückt in Anzahl aus /eingelagerte Behälter pro Zeiteinheit, besteht der Wunsch nach einer kurzen Reaktionszeit des Systems, d.h. Aufträge sollen möglichst kurzfristig, nachdem sie erzeugt wurden, auch abgearbeitet werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die ausgelagerten Behälter an die Vorzone in exakt der gewünschten Sequenz abgegeben werden, da ansonsten eine Sortierung stattfinden muss, bei der entweder manuell oder mit zusätzlichem technischen Aufwand die aus dem Lager angelieferten Güter endsortiert werden.
Einerseits sind für den unteren Leistungsbereich standardmäßige Regalbediengeräte mit einem oder mehreren Lastaufnahmemitteln bekannt, deren Leistung aber bei Einsatz eines einzelnen Gerätes oft nicht ausreicht, es werden dann mehrgassige Systeme installiert mit entsprechend aufwendiger Fördertechnik in der Vorzone der Regale, andererseits sind Hochleistungs-Behälter-Lagersysteme bekannt, die nach dem Prinzip arbeiten, dass eine Vielzahl von Bewegungen parallel zueinander ablaufen, Beispiel Sistore (DE 39 07 623) oder Rotastore. Diese Systeme sind darauf angewiesen, dass sie aus einer möglichst langen Liste von Aufträgen ihre Aus/ Einlagerungen so auswählen, dass sie ihre Fahrwege und ihre Stopps optimieren können. Dies widerspricht der Forderung nach kurzer Reaktionszeit. Das direkte Erzeugen der an der Kommissionier Station gewünschten Sequenz ist ebenfalls nicht möglich. Hochleistungs-Lagersysteme konventioneller Bauart sind dadurch geprägt, dass relativ komplexe Vorzonen erforderlich sind, um die notwendigen
Verteilfunktionen zu erfüllen. Diese Vorzonen sind kostenintensiv, benötigen Fläche und können nach Inbetriebnahme schlecht oder gar nicht an sich ändernde
Randbedingungen angepasst werden. Problematisch ist oft auch die Zugänglichkeit solcher komplexen Fördersysteme im Störungs- und Wartungsfall.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Transport- und Lagersystem zu schaffen, das im hohen Maße flexibel ist und auf zusätzliche Pufferstrecken, Sammelstrecken u. dgl. ebenso wie auf die Richtung des Behältertransportes wechselnde Bauelemente verzichten kann.
Mit einem Lager- und Transportsystem der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch wenigstens ein mit einem Schienen- und einem Bodenfahrwerk ausgerüstetes Fahrzeug sowie ein Regalsystem mit
schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken für das Fahrzeug gelöst. Mit anderen Worten, die Fahrzeuge verfügen über separate Fahrwerke für die
schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken.
Damit ist es möglich, mit einem entsprechenden Lager- und Transportsystem für die jeweiligen Fahrzeuge sowohl bodengebundene wie auch schienengebundene Fahrstrecken einzusetzen, was zu einer Reihe von Vorteilen führt.
Mit der Erfindung können beispielsweise Lagersysteme mit hoher Ein- und
Auslagerleistung realisiert werden, die ohne jede feste Installation in der Vorzone des Lagers auskommen und gleichzeitig die Forderung nach kurzen Reaktionszeiten und korrekter Auslager-Sequenz in hohem Maße erfüllen. Die Übergabestellen können flexibel und in beliebiger Entfernung zum Lager angeordnet werden. Darüber hinaus sind Hochleistungs-Kommissionierlager möglich, bei denen nur ein Minimum an aktiver Mechanik innerhalb des Regales installiert ist und durch Nutzung von flachen Quertunneln, die die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht, sehr kompakt bauen.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Dabei kann, wie oben schon kurz angedeutet, vorgesehen sein, dass das Regalsystem mit tunnelartigen Flurfahrstrecken insbesondere quer zu den schienengebundenen Fahrstrecken ausgerüstet ist, wobei die schienengebundenen Fahrstrecken insbesondere die Regalgänge des Regalsystemes bilden. Mit anderen Worten, die vorderen Längsträger des mehretagigen Regalsystems tragen oder bilden die schienengebundenen Fahrstrecken aus.
Durch diese Gestaltung ist es möglich, die zur Erschließung der Regalgänge in der Regel vorgesehenen, quer zu diesen angeordneten Fahrstraßen durch deren tunnelartige Gestaltung den Luftraum über diesen Fahrstraßen vollständig ab der ersten Regalebene als Regal zu nutzen, was bei gleicher Stellkapazität eines Regales zu einer kompakteren Bauweise führt.
Wie an sich bekannt, ist erfindungsgemäß jedes Fahrzeug mit eigenen
Lastaufnahmemitteln ausgerüstet sowie in Ausgestaltung auch mit einer
rechnergebundenen Steuer- und Antriebseinheit, so dass die Fahrzeuge vollständig automatisch sowohl flurgebunden als auch schienengebunden beweg- und aktivierbar sind. Somit wird eine FTS-Funktionalität (Fahrerlose-Transport-System) der
Fahrzeuge bereitgestellt.
Das Fahrzeug ist also für die Fortbewegung innerhalb des Regal-Schienensystems und in der Fläche (auf dem Fußboden) mit zwei Fahrwerken ausgerüstet, die antriebsseitig aus zwei Motoren und zugehöriger Leistungselektronik bestehen. Die beiden Motoren sind über je ein Getriebe mit den rechten bzw. linken Antriebsrädern der beiden Fahrwerke verbunden. Die Motoren können unabhängig voneinander mit gleicher oder auch unterschiedlicher Geschwindigkeit drehen. Bei Fahrten innerhalb des Schienensystems werden die beiden Motoren immer mit der gleichen Drehzahl drehen. Bei Fahrt auf dem Fußboden führen identische Drehzahlen zu
Geradeausfahrt, während durch unterschiedliche Drehzahlen Kurvenfahrten ermöglicht werden („Drehzahldifferenz-Lenkung"). Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, dass jedes Fahrzeug mit wenigstens einem Sensor ausgerüstet ist zur Erkennung von Hindernissen und/oder zur Erkennung von Positionsmarken. Die Hinderniserkennung kann z.B. mittels sogenannter
Laserscanner durchgeführt werden, die Winkel und Entfernung von georteten Hindernissen liefern.
Durch diese Sensoreinrichtungen lassen sich vollautomatische Steuerungsvorgänge erreichen. Mit entsprechenden ortsfesten Sensormarken ist es beispielsweise möglich, durch die entsprechende Reflexion die Spurmitte oder eine bevorzugte Spurbahn zu erkennen, etwa um das automatische Einfädeln aus der flurgebundenen Fahrt in die schienengebundene Fahrt zu ermöglichen.
Die aktuelle Position des Fahrzeugs kann ausgehend von einer bekannten
Startposition unter Verwendung von Koppelnavigationsalgorithmen bestimmt werden. Die hierfür erforderliche Information zur zurückgelegten Strecke und der dabei eingehaltenen Richtung wird durch Messung der Umdrehungen der beiden Motoren gewonnen. Da aufgrund diverser Fehlereinflüsse die auf diese Weise errechnete aktuelle Fahrzeugposition gegenüber der realen Position mit zunehmender
Fahrtstrecke immer größer werdende Abweichungen aufweist, kann mit diesem Verfahren allein eine längere Fahrt über die freie Fläche bis zur Einfahrt in das Schienensystem des Regals oder einer Kommissionierstation nicht mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden.„Ausreichend" meint hier, dass das Fahrzeug die Mitte zwischen der rechten und der linken Schiene mit einer Genauigkeit trifft, die besser als etwa +/- 2 cm ist. Ein seitlicher Versatz (Positionierfehler) in dieser Größenordnung kann durch mechanische Einführschrägen ausgeglichen werden, während größere Abweichungen zum Steckenbleiben in der Einfahrt oder auch zu mechanischen Beschädigungen des Fahrzeugs führen könnten.
Aus diesem Grund wird am Ende einer Fahrt, d.h. in einer Entfernung von ca. 3 Metern vor dem Ziel (z.B. der Einfahrt in das Schienensystem), auf ein anderes - genaueres - relatives Ortungsverfahren umgeschaltet: Mit Hilfe eines Laserscanners, der an der Stirnseite des Fahrzeugs montiert ist, werden zwei links und rechts unmittelbar neben der Schieneneinfahrt angebrachte Reflektormarken detektiert und in Ihrer Lage relativ zum Fahrzeug vermessen. Aus diesen Messwerten, die sich bei der weiteren Annäherung des Fahrzeugs auf die Einfahrt zu ständig verändern, kann mittels geeigneter Auswertealgorithmen eine Zielfahrt auf die Mitte der Einfahrt mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden.
Die Besonderheit des Verfahrens liegt darin, dass, obwohl die Messwerte des Lasersensors keine für die Aufgabe erforderliche Genauigkeit haben, durch geschickte Filterung der Messwerte und durch Fusion der Sensormesswerte mit den - ebenfalls fehlerbehafteten - auf der Messung der Radumdrehungen beruhenden Bewegungsinformationen des Fahrzeugs eine ausreichend präzise
Positionsbestimmung ermöglicht wird.
Verallgemeinert wird also bei der Einfahrt des Fahrzeugs in die Schiene, d.h. beim Wechsel vom Bodenfahrwerk auf das Schienenfahrwerk, mittels geeigneter
Filteralgorithmen aus prinzipbedingt fehlerbehafteten Messwerten der Wegmess- und der Entfernungsmesseinrichtungen eine für die Aufgabe ausreichend genaue
Positionsinformation gewonnen, so dass ein beschädigungsfreies Einfahren ermöglicht wird.
Erkennbar kann durch die Erfindung erreicht werden, dass auch die Reihenfolge entnommener Transportbehälter für die Endabgabe und/oder für das Einsortieren beliebig sein kann, da durch die Steuerungsmöglichkeiten der sowohl flur- als auch schienengebundenen Fahrzeuge ein Reihenfolgewechsel problemlos möglich ist, etwa durch Überholen eines Fahrzeuges mit vorlaufender Position gegenüber einem Fahrzeug mit im Sortiersystem hinterer Position.
Die Erfindung sieht auch vor, dass bei gleichem Antrieb ein Antrieb derart erfolgt, dass die Geschwindigkeit der schienengebundenen Fahrt höher ist als die
Geschwindigkeit der flurgebundenen Fahrt. Die Lenkkinematik kann beispielsweise mittels Drehzahldifferenzlenkung realisiert werden, wobei selbstverständlich auch andere Möglichkeiten erfindungsgemäß mit einbezogen sind.
Die Energieversorgung erfolgt über Energiespeicher, die über Schleifleitungen oder berührungslos, beispielsweise durch ein induktives Energieübertragungssystem, während der Fahrt im Regal aufgeladen werden, wobei auch andere Lösungen möglich sind, beispielsweise Schnellladen an einzelnen Anfahrpositionen oder Speicher-Wechselsysteme. Das Schienenfahrwerk ermöglicht nicht nur die direkte Bedienung von
Regalsystemen, es können auch schienengebundene Abschnitte in den Fahr- Parcours integriert werden, um einzelne Strecken z.B. mit höherer Geschwindigkeit zurücklegen zu können oder aber um von Regalabschnitten zu räumlich getrennten Regalabschnitten, etwa über abgehängte Schienen, zu gelangen, so dass
beispielsweise Abschnitte eines Fertigungsbereiches, die am Boden platziert sind, von derartigen Schienensystemen in entsprechender Höhe überfahren werden können. Damit lässt sich beispielsweise auch ein kreuzungsfreier Verkehr realisieren, indem ungenutzte Räume oberhalb von Produktionsanlagen genutzt werden oder aber um räumlich getrennte Regalabschnitte über abgehängte Schienen zu verbinden. Es können auch Abschnitte von Fertigungsbereichen, die am Boden platziert sind, mit einem derartigen Schienensystem in entsprechender Höhe überfahren werden.
Zum Umsetzen der Fahrzeuge können in den Regalgassen oder an entsprechenden Stellen auch Regalbediengeräte oder Aufzug-A/erteilwagen-Systeme vorgesehen sein. Bei den Fahrzeugen handelt es sich also um Fahrzeuge, die jeweils nur eine Ebene bzw. einzelne Regalfächer im Regal von den Schienen aus bedienen. Falls notwendig, wechseln sie die Ebenen mittels der angegebenen Aufzüge, die beliebig positioniert sein können. Solche Fahrzeuge sind auch als Satellitenfahrzeuge bekannt.
Zweckmäßig sind wenigstens zwei Tunnelbereiche innerhalb eines Regales vorgesehen, um einen Umlaufbetrieb ohne Gegenverkehr zu ermöglichen. Die Tunnel können dabei entsprechend der Bauhöhe der Fahrzeuge sehr flach gestaltet sein und eine solche Breite aufweisen, dass sich nicht nur Pufferstrecken vor und hinter den Liften ergeben können, so dass aufgrund des gerichteten Flusses der Fahrzeuge die Lifte im Doppelspiel genutzt werden, d.h. während ein aus oberen Regalebenen kommendes Fahrzeug in der unteren Liftposition den Lift verlässt, fährt gleichzeitig ein Fahrzeug, das nach oben möchte, auf der anderen Seite auf den Hubtisch. Damit lassen sich hohe Durchsatzleistungen der Lifte erzielen.
Auch können die Tunnel so gestaltet sein, dass ein oben schon erwähntes Überholen der Fahrzeuge möglich ist, um damit gleichzeitig eine gewisse Sortierung erreichen zu können.
Zum Be- und Entladen der Transportfahrzeuge kann eine Übergabeeinrichtung vorgesehen sein, die insbesondere dem Schienenfahrwerk des Fahrzeuges zugeordnet und an dieses anpasst ist. Mit anderen Worten, das Lastaufnahmemittel der Fahrzeuge wird im Schienenbetrieb verwendet, da dann eine genaue Definition des Fahrzeugs zur Übergabestelle möglich ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Teil eines Lagers mit flurfahrenden Fahrzeugen,
Fig. 2 die Seitenansicht etwa gemäß Linie II-II in Fig. 1 ,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Transportfahrzeuges in räumlicher
Darstellung vor dem Einfädeln in ein Schienensystem,
Fig. 4 eine Unteransicht des Transportfahrzeuges in räumlicher Darstellung,
Fig. 5 einen vergrößerten Einfädelbereich für die Fahrzeuge von flurgebundener Fahrt in schienengebundene Fahrt sowie in
Fig. 6 eine Lastwechselstation zum Be- und Entladen vom Fahrzeug und
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform beim Einfädeln. Das allgemein mit 1 bezeichnete Lager- und Transportsystem wird im Wesentlichen von einem Regal, z.B. einem Hochregal, allgemein mit 2 bezeichnet, gebildet, welches von mit 3 bezeichneten Fahrzeugen beaufschlagt ist, wobei in der Aufsicht gemäß Fig. 1 die mit 3 bezeichneten Fahrzeuge die Flurebene als Fahrebene benutzen, während die mit 3a bezeichneten Fahrzeuge im Schienensystem des Regales 2 verfahrbar positioniert sind.
Die Fahrzeuge 3 fahren also im Regal 2 selber auf Schienen in der jeweiligen Etage zum Ver- und Entsorgen der in dieser Etage befindlichen Regalfächer, während sie bei der Flurfahr auf dem Boden fahren. Dazu weisen sie separate Fahrwerke auf.
Erkennbar können die Fahrzeuge auf der Flurfläche auch einander überholen (s. Fahrzeuge 3b und 3c in Fig. 1 oben). Das Regalsystem 2 weist u.a. tunnelartige Flurfahrstrecken, allgemein mit 4 bezeichnet, sowie schienengebundene
Fahrstrecken, allgemein mit 5 bezeichnet, auf, wobei die schienengebundenen Fahrstrecken 5 die Regalplätze 6 im Regal für die auf den Fahrzeugen
transportierten, allgemein mit 7 bezeichneten Behälter, erschließen.
Wie aus Fig. 2 erkennbar, ermöglichen es die flurgebundenen tunnelartigen
Fahrstrecken 4, dass der darüber befindliche Luftraum mit weiteren Regalplätzen 6 zur Aufnahme der entsprechenden Behälter 7 genutzt werden kann.
An einigen bevorzugten Stellen, in die schienengebundene Fahrstrecken integriert sind, befinden sich Liftsysteme, mit 8 bezeichnet, die zum Ebenenwechsel der Fahrzeuge dienen.
In den Fig. 3 und 4 sind Einzelheiten der Fahrzeuge 3 angedeutet. So beispielsweise die für die Schienenfahrt vorgesehenen Räder 9 und die für die Flurfahrt
vorgesehenen davon separate Räder 10 und 10a, wobei die gemeinsamen Antriebe hier nicht näher dargestellt sind.
In den Fig. 3 und 4 sind noch ebenfalls nur symbolisch angedeutete
Lastaufnahmemittel 1 1 dargestellt, die es ermöglichen, die Behälter 7, seien diese leer oder gefüllt, aufzunehmen und in den Regalplätzen 6 oder an anderer stelle abzusetzen. In Fig. 3 sind noch Schienen 5a der schienengebundenen Fahrbereiche angedeutet sowie seitliche Führungsräder 12, um das Einfädeln und das Verfahren in den Schienen zu erleichtern.
In der leicht vergrößerten Darstellung der Fig. 5, als Ausriss aus der Fig. 1 , ist angedeutet, dass die Fahrzeuge 3 mit Sensoren 13 ausgestattet sind, die
beispielsweise reflektierende ortsfeste Steuermarken 14 und 14a erkennen können, um zwischen diesen Marken durch eine entsprechende Rechenoperation die
Mittelposition einer schienengebundenen Fahrgasse, in Fig. 5 mit 15 bezeichnet, zu erreichen.
Mit den Steuerrechnern der Fahrzeuge 3 mit Daten zum Einfädeln liefernden
Sensoren 13 können auch andere Steuerungen ermöglicht werden, so dass auch die flurgebundene Fahrt der Fahrzeuge über errechnete virtuelle Fahrstrecken (Spuren) entsprechend festgelegt werden. Durch diese Sensoren können auch die Abstände einzelner Fahrzeuge neben- oder voreinander ermittelt werden, was in Fig. 5 punktiert dargestellt ist, wobei die zielpunktermittelnden Strahlen mit dem Bezugszeichen 16 versehen sind.
In der in Figur 7 gezeigten Variante wird die aktuelle Position der Fahrzeuge 3' ausgehend von einer bekannten Startposition S (vergleiche Fahrtrichtungs-Pfeil in Figur 7) unter Verwendung von Koppelnavigationsalgorithmen bestimmt. Die hierfür erforderliche Information zur zurückgelegten Strecke (vergleiche Fahrtrichtungs-Pfeil in Figur 7) und der dabei eingehaltenen Richtung wird durch Messung der
Umdrehungen der beiden Motoren des Bodenfahrwerks bzw. der Räder 10 und 10a gewonnen.
Da aufgrund diverser Fehlereinflüsse die auf diese Weise errechnete aktuelle
Fahrzeugposition gegenüber der realen Position mit zunehmender Fahrtstrecke immer größer werdende Abweichungen aufweist, kann mit diesem Verfahren allein eine längere Fahrt über die freie Fläche bis zur Einfahrt in das Schienensystem 5 des Regals 2 oder einer Kommissionierstation oder Lastwechselstation (vgl. Figur 6) nicht mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden.„Ausreichend" meint hier, dass das Fahrzeug die Mitte zwischen der rechten und der linken Schiene mit einer Genauigkeit trifft, die besser als etwa +/- 2 cm ist. Ein seitlicher Versatz
(Positionierfehler) in dieser Größenordnung kann durch mechanische
Einführschrägen (vgl. Figur 3) ausgeglichen werden, während größere Abweichungen zum Steckenbleiben in der Einfahrt beim Einfädeln in die Regalgasse 15 bzw.
Auffahren auf die dortigen Schienenenden 5a oder auch zu mechanischen
Beschädigungen des Fahrzeugs führen könnten.
Aus diesem Grund wird am Ende einer Fahrt, d.h. in einer Entfernung von ca. 3 Metern vor der Einfahrt in das Schienensystem 5 bzw. der Regalgasse 15 (oder anderes entsprechendes Ziel), auf ein anderes - genaueres - relatives
Ortungsverfahren umgeschaltet.
Mit Hilfe eines Laserscanners 21 , der an der Stirnseite des Fahrzeugs 3' montiert ist und der den Bereich (schraffiert in Figur 7) vor dem Fahrzeug„überwacht", werden zwei links und rechts unmittelbar neben der Schieneneinfahrt angebrachte
Reflektormarken 14, 14A detektiert und in Ihrer Lage relativ zum Fahrzeug
3'vermessen. Der Laserscanner 21 liefert dem Steuerrechner der Fahrzeuge Winkel und Entfernung von Hindernissen, hier die Reflektormarken 14, 14A. Aus diesen Messwerten, die sich bei der weiteren Annäherung des Fahrzeugs 3' auf die Einfahrt der Regalgasse 15 zu ständig verändern, wird mittels geeigneter
Auswertealgorithmen eine Zielfahrt auf die Mitte der Einfahrt (angedeutet durch eine Strichpunktierung) mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt.
Der Laserscanner 21 kann außerdem verwendet werden, um Hindernisse zu erkennen und zu umfahren. Diese können gerade bei der Flurfahrt unvorhergesehen auftauchen, da auf dem Boden sich z.B. Personen oder weitere Fahrzeuge bewegen können.
In Fig. 6 ist eine Möglichkeit einer Lastwechselstation 20 dargestellt, um die
Fahrzeuge 3 mit entsprechenden Behältern T zu bestücken bzw. um Behälter 7 von diesen aufzunehmen.
Innerhalb eines Rahmens 18 ist ein Doppellift 17 positioniert, wobei der rechte Teil des Doppelliftes mit 17 und der linke Teil mit 17a im dargestellten Beispiel beziffert ist. An den oberen Liftpositionen des Liftes 17 bzw. des Liftes 17a sind Rollenbahnen 19 und 19a angeschlossen, wobei die in Fig. 6 rechte vordere Rollenbahn 19 abschüssig auf den Lift 17 hin geneigt ist, während die etwas höher positionierte hintere
Rollenbahn 19a abschüssig zu einem Sortier- und Beladungsbereich 21 geneigt ist, derart, dass die mit T bezeichneten Behälter nach links ablaufen können, während die mit 7 bezeichneten Behälter im dargestellten Beispiel nach rechts ablaufen können.
In der jeweils unteren Position fluchten die Lifte 17 bzw. 17a mit dem Ladebereich des Fahrzeuges 3, so dass Behälter 7 abgegeben bzw. Behälter T aufgenommen werden können.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die hier dargestellte Station auch in anderer Weise gestaltet sein kann. Das dar-gestellte Beispiel stellt eine Integrationsmöglichkeit in das vorhandene Schienensystem mit den Laufschienen 5a für die dann
schienengebundenen Fahrzeuge 3 dar.
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

Claims

Patentansprüche:
1 . Lager- und Transportsystem (1 ) für Transportbehälter (7)
od. dgl.,
gekennzeichnet durch
wenigstens ein mit einem Schienenfahrwerk und einem separaten Bodenfahrwerk ausgerüstetes Fahrzeug (3) sowie ein Regalsystem (2) mit schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken (5,4) für das Fahrzeug (3), wobei das Fahrzeug (3) mit einem Sensor- und Steuerungssystem derart ausgerüstet ist, dass es sich sowohl auf den schienengebundenen und flurgebundenen Fahrstrecken (5,4) autonom bewegen und die Fahrstrecken wechseln kann.
2. Lager- und Transportsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Regalsystem (2) mit tunnelartigen Flurfahrstrecken (4) insbesondere quer zu den schienengebundenen Fahrstrecken (5) ausgerüstet ist, wobei die
schienengebundenen Fahrstrecken (5) insbesondere die Regalgänge des
mehretagigen Regalsystemes (2) bilden, wobei die Schiene der schienengebundenen Fahrstrecken (5) vom Regal (2) in jeder Etage ausgebildet werden
3. Lager- und Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Fahrzeug (3) mit eigenen Lastaufnahmemitteln (1 1 ) ausgerüstet ist.
4. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Fahrzeug (3) mit einer rechnergebundenen Steuer- und Antriebseinheit ausgerüstet ist.
5. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedes Fahrzeug (3) mit wenigtens einem Sensor (13, 21 )
ausgerüstet ist zur Erkennung von Hindernissen und/oder zur Erkennung von Positionsmarken (14).
6. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen gemeinsamen Antrieb für die flur- und die schienengebundene Fahrt, wobei ein Antrieb derart erfolgt, dass die Geschwindigkeit der schienengebundenen Fahrt höher ist als die Geschwindigkeit der flurgebundenen Fahrt.
7. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lenkkinematik mittels Drehzahldifferenzlenkung realisiert wird.
8. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Energieversorgung über Energiespeicher erfolgt, die z.B. über
Schleifleitungen während der Fahrt in der Schiene (5a) aufgeladen werden.
9. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Regalgassen oder an entsprechenden Stellen Regalbediengeräte oder Aufzug-A/erteilwagen-Systeme (8) vorgesehen sind.
10. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens zwei Tunnelbereiche (4,4a) innerhalb eines Regales (2) vorgesehen sind.
1 1. Lager- und Transportsystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Be- und Entladen der Fahrzeuge (3) eine Übergabeeinrichtung vorgesehen ist.
12. Lager- und Transportsystem nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übergabeeinrichtung insbesondere dem Schienenfahrwerk des Fahrzeuges (3) zugeordnet und an dieses anpasst ist.
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