CH687460A5 - Verfahren und Handhabungsvorrichtung fuer das Ein- und Auslagern von stueckgutfoermigen Gebinden in Hochregallagern. - Google Patents

Description

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CH 687 460 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Ein-und Auslagern von stückgutförmigen Gebinden in Hochregallagern sowie eine Handhabungsvorrichtung an einem Lastaufnahmemittel eines Regalbediengerätes gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 3.

Bei dem Erfordernis effektiver Flächen- und Raumausnutzung wurden zur Magazinierung von Stückgütern Hochregallager geschaffen. Das sind Regalreihen mit dazwischenliegenden Gassen in Stahl- oder Betonbauweise bis zu etwa 40 m Höhe und - sofern kapazitiv erforderlich - über 100 m Länge. Als Fördermittel zur Ein- und Auslagerung von Paletten bzw. Behältern werden spezielle Regalförderzeuge - als Regalbediengeräte bezeichnet - eingesetzt. Die hier vorliegende Erfindung befasst sich nicht mit Paletten, sondern mit Kleinbehältern, und zwar mit den besonders schwierig zu handhabenden Kartons. Die erwähnten Regalbediengeräte laufen auf einer Bodenschiene und werden oben an einer Leitschiene geführt. Sie besitzen einen oder zwei Hubmaste, an denen ein Lastaufnahmemittel -mit oder ohne Fahrerkabine - vertikal bewegt wird. Die Regalbediengeräte werden im automatisierten Lagerbetrieb oder manuell gesteuert. Man differenziert zwischen der gassengebundenen Version, bei der in jeder Lagergasse ein separates Gerät installiert ist, und der gassenfreien Version, wo ein Gerät in mehrere Lagergassen dirigierbar ist. Der Gassenwechsel des Regalbediengerätes geschieht nach Durchfahren einer Kurvenstrecke mit einem Weichensystem oder mittels eines im Lagerquergang positionierten Querversetzwagens.

Das Regalbediengerät führt die Bewegung in x-Richtung aus, das heisst längs in einer Gasse. Beidseits der Gasse sind in horizontal verlaufenden Zeilen und vertikal verlaufenden Reihen die Kartonstellplätze angeordnet. An den Aussenseiten des Lagerkomplexes hat man logischerweise nur eine Flankenfläche mit Kartonstellplätzen. Das am Regalbediengerät installierte Lastaufnahmemittel führt die Bewegung in y-Richtung aus, das heisst vertikal in einer Gasse.

Die Konzeption des Hochregallagers sieht vor, die Lagereinheiten, nämlich die Kartons, von jeder Gasse aus jeweils nach rechts und links nur in einer Ebene zu lagern, also Kartons nicht mehrfach tief hintereinander. Ferner sieht die Konzeption eine begrenzte Anzahl von Kartontypen nach Länge, Breite und Höhe, sowie mit limitiertem Maximalgewicht vor. Zur bestmöglichen Volumennutzung wird als Lagersystem die «chaotische» Lagerordnung gewählt.

Um Lagereinheiten von einem Lastaufnahmemittel in das Hochregallager auf die Kartonstellplätze zu bringen bzw. von den Kartonstellplätzen auf das Lastaufnahmemittel zu überführen sind Handhabungsvorrichtungen bekannt, welche diese Bewegungen in z-Richtung ausführen. Damit man nicht für jede einzelne Lagereinheit zum Aufnahme-/Ab-gabepunkt zum Regalgassenkopf fahren muss, besitzen neuere Lastaufnahmemittel einen Lagereinheitenspeicher. Der Lagereinheitenspeicher wird vor dem Start der Rundfahrt des Regalbediengerätes mit einer Vielzahl einzulagernder Lagereinheiten bestückt, die während der Rundfahrt sukzessive gegen auszulagernde Lagereinheiten ausgetauscht werden (siehe beispielsweise DE-PS 2 451 070, DE-OS 3 403 244).

Für die Handhabungsvorrichtungen sind verschiedene Greifertypen entwickelt worden. So benutzt man zum Einziehen auszulagernder Lagereinheiten aus dem Regal auf das Lastaufnahmemittel und für die Umkehrfunktion Teleskopgabeln, mechanische Greifer, Greifer mit Vakuum-Saugnäpfen und vereinzelt auch Magnetgreifer (siehe Zeitschriftenartikel TECHNICA 3/1984, Seite 50). Es ist bisher kein zufriedenstellendes Greifersystem bekannt geworden, mit dem mit Waren gefüllte Kartons verschiedener Abmessungen, verschiedener Kartonqualitäten, mit unterschiedlichem Füllgrad und weitgefächertem Gewicht mit hoher Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit gehandhabt werden können.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren für das Ein- und Auslagern von stückgutförmigen Gebinden, nämlich Behältnissen und insbesondere Kartons in Hochregallagern zu schaffen, sowie eine Handhabungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen. Als Prämissen gelten dabei, dass die Kartons in definierten Grössenbereichen (Länge, Breite, Höhe), mit einem definierten Gewichtsbereich und einer begrenzten Ausbeulung durch Oberfüllung vorliegen. Das Kartonagematerial weist unterschiedliche Festigkeit und Oberflächenrauhigkeit auf. Auch Kartons mit leichten Beschädigungen müssen sicher gehandhabt werden. Zur Erzielung einer hohen Umschlagsleistung müssen Verfahren und Vorrichtung eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglichen. Bei einer Fehlpositionierung ist auf jeden Fall zu vermeiden, dass ein Karton in die Gasse stürzt.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass in an sich bekannter Weise der Lagereinheitenspeicher am Lastaufnahmemittel eines Regalbediengerätes zunächst, das heisst vor der Rundfahrt, mit einer Vielzahl von einzulagernden Kartons bestückt wird, die im Laufe der Rundfahrt gegen ausgelagerte Kartons ausgetauscht werden. Die Kartons werden von der Handhabungsvorrichtung definiert zur Regalvorderkante und mit Bezug zu den jeweils gleichen Seitenflächen der Kartons auf den Kartonstellplätzen eingelagert und in dieser Position auch für die spätere Auslagerung gegriffen. Bei den G reif Operationen schliesst und öffnet die Handhabungsvorrichtung in mehreren Phasen, wodurch die gewünschte Positionierung der Kartons erreicht wird. Dank des neuen Verfahrens und der zugehörigen Vorrichtung kann die anspruchsvolle Aufgabenstellung erfüllt werden.

Die Erfindung ist im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 3 definiert. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen.

Nachstehend wird anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel zum Verfahren und zur Vorrichtung detailliert mit den möglichen Modifikationen beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 einen schematischen Grundriss eines Lastaufnahmemittels in einer Regalgasse;

Fig. 2 eine Perspektivdarstellung der Handhabungsvorrichtung;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung der Handhabungsvorrichtung und

Fig. 4 einen schematischen Grundriss zur Positionierung der Kartons in einer horizontalen Regalzeile.

Gemäss Fig. 1 besteht das Hochregallager 1 typischerweise aus längsverlaufenden Regalreihen 2 mit dazwischenliegenden Gassen 3, wobei jeder Gasse eine rechte und eine linke Halbreihe 4 und 5 zugewandt ist. Die Halbreihen 4, 5 einer Regalreihe 2 werden vom gleichen Gestell gebildet und sind nur durch die Durchschubsicherungen 6 abgeteilt. Die Regalreihen 2 bestehen aus einer Vielzahl übereinanderliegender, horizontal verlaufender Regalzeilen 7 mit den Regalböden 8, wobei der Regalboden 8 der nächsthöheren Regalzeile 7 zugleich die Abdeckung der darunterliegenden Regalzeile 7 darstellt. Die Abgrenzung zur Gasse 3 hin bildet die definiert verlaufende Regalbodenvorderkante 9. Die lichte Höhe der Regalzeilen 7 bestimmt sich nach der Maximalhöhe der gelagerten Kartons 50.

In der Gasse 3 befindet sich ein Regalbediengerät. Bei Vorhandensein eines Querversetzwagens am Regalkopf oder entsprechender Weichensysteme - diese ermöglichen einen Gassenwechsel -muss nicht in jeder Gasse 3 ein separates Regalbediengerät vorgesehen sein. Mit dem Regalbediengerät wird in x-Richtung, längs der Gasse 3 gefahren und damit die gewünschte vertikal verlaufende Kartonstellplatzreihe 10 angesteuert. Mit dem am Regalbediengerät installierten Lastaufnahmemittel 100 - eine Art Hebebühne - wird in y-Richtung gefahren, also eine bestimmte Höhe, das heisst eine ausgewählte, horizontal verlaufende Regalzeile 7 angesteuert. Für die Bewegung in die z-Richtung, also zu den Kartonstellplätzen 11, sorgt ein Greifer 400.

Das Lastaufnahmemittel 100 besteht neben den Einrichtungen für den Vertikalhub aus dem Kartonspeicher 110 und der Handhabungsvorrichtung 120. Der Kartonspeicher 110 dient zur Aufnahme einer Vielzahl von Kartons 50, die auf der Rundfahrt des Regalbediengerätes und des Lastaufnahmemittels 100 innerhalb des Hochregallagers 1 mitgeführt bzw. sukzessive ausgetauscht werden. Die Handhabungsvorrichtung 120 gliedert sich in den Greiferplatz 200 mit dem Greifertisch 300 und dem Greifer 400 sowie in den Zentrierplatz 500. Der Kartonspeicher 110 ist intern so organisiert, dass sich herausgehende Einlagerungskartons 60 und hereinkommende Auslagerungskartons 70 nicht behindern, sondern ein sukzessiver Austausch stattfindet. Interne Fördermittel im Kartonspeicher 110 sorgen für den Transport der Kartons 60, 70 und die Ubergabe der Einlagerungskartons 60 auf den Greiferplatz 200 bzw. die Übernahme der Auslagerungskartons 70 vom Greiferplatz 200. Ab dem Ubergang vom Kartonspeicher 110 zum Greifertisch 300 besteht eine sich über die gesamte Handhabungsvorrichtung 120 erstreckende, geschlossene Rollenbahn

600 (s. Fig. 2), die sich aus einzelnen, quer zur Gasse, also in z-Richtung, verlaufenden Motorrollen

601 zusammensetzt. Auf der Rollenbahn 600 erfolgt der Transport der Ein- bzw. Auslagerungskartons 60, 70 zwischen dem Ausgang 111 des Kartonspeichers 110, dem Greiferplatz 200 und dem Zentrierplatz 500.

Zwischen dem Lastaufnahmemittel 100 und den Regalbodenvorderkanten 9 besteht ein gewisses Spiel. Bei einer Übernahme- oder Übergabeoperation - vom Greifer 400 wird ein Auslagerungskarton 70 eingezogen oder ein Einlagerungskarton 60 auf einen Kartonstellplatz 11 ausgeschoben - wird der Greifertisch 300 durch einen Initialvorschub an die betreffende Regalbodenvorderkante 9 der angesteuerten Regalzeile 7 herangeschoben. So ist der bei der Fahrbewegung des Regalbediengerätes und des Lastaufnahmemittels 100 existierende Zwischenraum zur rechten und linken Halbreihe 4, 5 nach jener Seite hin aufgehoben, die angesteuert wurde.

Beim Einziehen eines Auslagerungskartons 70 von einem Kartonstellplatz 11 auf den Greifertisch 300 wird das Lastaufnahmemittel 100 gegenüber der Umkehroperation geringfügig abgesenkt, damit sichergestellt ist, dass bei Addition aller Toleranzen im gesamten System der Greifertisch 300 nicht höher liegt als der betreffende Regalboden 8, um ein Anstossen des Auslagerungskartons 70 an einen zu hoch liegenden Greifertisch 300 zu vermeiden. Ein geringfügig tieferliegender Greifertisch 300 ist dagegen beim Einziehen eines Auslagerungskartons kein Hindernis. Beim Ausschieben eines Einlagerungskartons 60 vom Greifertisch 300 auf einen Kartonstellplatz 11 wird das Lastaufnahmemittel 100 geringfügig angehoben, damit gewährleistet ist, dass man im ungünstigsten Toleranzfall (worst case) mit dem Einlagerungskarton 60 nicht gegen eine höherliegende Regalbodenvorderkante 9 stösst. Von einem minimal höherliegenden Greifertisch 300 kann ein Einlagerungskarton 60 problemlos auf den angesteuerten Kartonstellplatz 11 geschoben werden.

Gemäss Fig. 2 und 3 besteht der Greiferplatz 200 aus dem im wesentlichen von einem Teil der Rollenbahn 600 - diese ist ihrerseits aus Motorrollen 601 zusammengesetzt - gebildeten Greifertisch 300 (nur teilweise dargestellt), dem Greifer 400 und dem Anschlag 301. Der Anschlag 301 dient dazu, einen aus dem Kartonspeicher 110 stammenden und nun von dem Zentrierplatz 500 kommenden Einlagerungskarton 60 in der x-Richtung zu positionieren. Nur Einlagerungskartons 60 werden taktweise und einzeln auf dem Zentrierplatz 500 ausgerichtet und dort zwischengelagert. Für Auslagerungsoperationen wird weder der Zentrierplatz 500 noch der Anschlag 301 benötigt.

Der Greifer 400 ist auf dem Greifertisch 300 längs, in x-Richtung angeordnet und nicht dargestellte Querführungen erlauben seine Verschiebung in z-Richtung, hin zur jeweils anzusteuernden rechten oder linken Halbreihe 4, 5 des Hochregallagers. Mit dem Greifer 400 werden die Auslagerungskartons 70 von den angesteuerten Kartonstellplätzen

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11 auf den Greifertisch 300 gezogen und von hier über die Rollenbahn 600 dem Kartonspeicher 110 zugeführt. Bei Einlagerungsoperationen werden die Einlagerungskartons 60 mit dem Greifer 400 auf die vorgesehenen freien Kartonstellplätze 11 geschoben.

Im folgenden wird der Aufbau des Greifers 400 beschrieben (s. auch Fig. 3). An einem Trägerschlitten 401 ist einerseits ein Lagerblock 402 und andererseits ein Schwenkmodul 403 angeordnet. Zwischen den beiden letztgenannten sind die übrigen Baugruppen des Greifers 400 vorgesehen. Vom Schwenkmodul 403 verläuft eine axial angeordnete Antriebswelle 404 zu drei darauf zentrisch sitzenden Scheiben und schliesslich zum gegenüberliegenden Lagerblock 402 (im Mittelteil des Greifers 400 ist die Antriebswelle 404 aus Übersichtsgründen nicht gezeichnet). Die Antriebswelle 404 überträgt die vom Schwenkmodul 403 ausgelösten Drehimpulse, um den Kurzhub- und Langhubgreiferarm 405, 406 von der nach oben gerichteten Ausgangslage in beide Drehrichtungen jeweils um 90° zu schwenken. Zunächst durchdringt die Antriebswelle 404 eine fest auf dieser sitzende Mitnehmerscheibe 407, dann eine dazu beabstandete Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe 408, die auf der Antriebswelle 404 axial in Richtung der wiederum dazu beabstandeten und fest auf der Antriebswelle 404 sitzenden Basisscheibe 409 verschiebbar ist.

In etwa ähnlich ist der Aufbau auf der Seite des Lagerblockes 402, in dem die axial verlaufende und vom Schwenkmodul 403 herkommende Antriebswelle 404 drehbar gelagert ist, auf der wiederum drei Scheiben zentrisch angeordnet sind. Nebst dem Lagerblock 402 befindet sich auf der Antriebswelle 404 eine festsitzende Stützscheibe 410. Dazu beabstandet ist eine Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411 vorgesehen, die zur Mitte des Greifers 400 hin auf der Antriebswelle 404 verschiebbar ist. Beabstandet zur Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411 befindet sich auf der Antriebswelle 404 - als innerste Scheibe - die verschiebbare Supportschei-be 412. Zwischen den beiden äussersten Scheiben, der Mitnehmerscheibe 407 und der Stützscheibe

410 erstreckt sich ein Mitnehmergestänge 413, bestehend aus drei, jeweils um 120° versetzte Mitnehmerstangen 414. In die Mitnehmerscheibe 407 und die Stützscheibe 410 sind die Mitnehmerstangen 414 von den jeweils zur Mitte des Greifers 400 gewandten Kreisflächen 415, 416 her fest eingefügt. Mit der gleichen 120°-Versetzung werden von den Mitnehmerstangen 414 die übrigen auf der Antriebswelle 404 sitzenden Scheiben 408, 409, 412,

411 durchdrungen, wobei die axiale Verschiebbarkeit der Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe 408, der Supportscheibe und der Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411 erhalten bleibt.

Realisierbar ist auch, auf das Mitnehmergestänge 413, die Mitnehmerscheibe 407 sowie die Stützscheibe 410 zu verzichten und die Drehbewegung der Antriebswelle 404 auf die übrigen Scheiben 408, 409, 412 und 411, beim notwendigen Erhalt ihrer axialen Verschiebbarkeit auf der Antriebswelle 404 - nicht verschiebbar ist die Basisscheibe 409 -, mittels zumindest eines formschlüssigen Mitnehmerkeiles auf der Antriebswelle 404 und einer komplementären Aussparung in den Durchgangsbohrungen der genannten Scheiben, zu übertragen. Denkbar ist ebenfalls eine Modifikation, wonach man das Mitnehmergestänge 413 und alle 6 Scheiben beibehält, jedoch die Antriebswelle 404 im Mittelteil des Greifers 400 gänzlich ausspart und so je ein Wellensegment im Bereich der Scheiben 407-409 und 410-412 vorsieht.

An der Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe 408 und an der Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411 sind tangential der Kurzhubgreiferarm 405 bzw. der Langhubgreiferarm 406 befestigt, so dass bei Drehung der Antriebswelle 404 um 90° bzw. um 180° die beiden Trägerscheiben 408, 411 diese Drehung ebenfalls ausführen und die Greiferarme 405, 406 dabei mitgenommen werden. Ausgangsstellung des Greifers 404 ist, wenn sich der Trägerschlitten 401 in der Mitte des Greifertisches 300 befindet und die Greiferarme 405, 406 senkrecht nach oben stehen. Aus dieser Position ist der Trägerschlitten 401 jeweils an die Aussenkanten des Greifertisches 300 hin verfahrbar, so das s der Greifer 400 dann der rechten oder der linken Halbreihe 4, 5 des Hochregallagers 1 zugewandt ist. Die Greiferarme 405, 406 sind von der senkrecht nach oben stehenden Position in beide Richtungen um jeweils 90° schwenkbar, so dass die Greiferarme 405, 406 auf den angesteuerten Kartonstellplatz 11 in der betreffenden Halbreihe 4, 5 langen.

Die Greiferarme 405, 406 werden von einer Schubstange 417 verbunden, die parallel zur Antriebswelle 404 und nahe der Scheiben 407-409, 410-412 verläuft. Die Schubstange 417 hat die Funktion als Anschlag beim Ausschieben von Einlagerungskartons 60 der verschiedenen Grössen zu dienen, damit diese bündig zur Regalbodenvorderkante 9 des angesteuerten Kartonstellplatzes 11 abgesetzt werden. Durch die Schubstange 417 werden Einlagerungskartons 60 der unterschiedlichen Breiten b mit ihrer Vorderfläche V exakt bündig zur Regalbodenvorderkante 9 abgesetzt. An einem Greiferarm, zum Beispiel dem Kurzhubgreiferarm 405, ist die Schubstange 417 fest angeordnet, während sie am gegenüberliegenden Langhubgreiferarm 406 dann verschiebbar gehaltert ist.

An ihren vorderen Enden weisen die Greiferarme 405, 406 je eine nach innen gewandte, elastisch gelagerte Greiferscheibe 418 auf, die mit einer strukturierten Hartgummischeibe 419 beschichtet sind, um die Haftfähigkeit mit den zu greifenden Kartons 60, 70 zu erhöhen. Die elastische Lagerung ermöglicht eine bessere Anpassung an eventuell ausgebeulte Kartons 60, 70 durch Uberfüllung. Die Greiferarmlänge g - der Abstand von der Schubstange 417 zum Mittelpunkt der Greiferscheibe 418 - ist unter 50% der grössten, zulässigen Kartonbreite b gewählt. Es hat sich erwiesen, dass mit einer so festgelegten Greiferarmlänge g die Kartons 60, 70 der verschiedenen Breiten b mit verschiedener Schwerpunktverteilung am zuverlässigsten gehandhabt werden können. Die Andruck-kraft F der Greiferarme 405, 406 kann dabei für alle Kartongewichte m konstant bleiben.

An der schwenkbaren, aber nicht verschiebbaren

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Basisscheibe 409 sind zwei Zweikammer-Pneumatikzylinder angeordnet. Ein Kurzhubzylinder 420 zieht heran bzw. schiebt weg die Kurzhubgreifer-arm-Trägerschiebe 408, wodurch der Kurzhubgreiferarm 405 ebenfalls betätigt wird. Ein Langhubzylinder 421 zieht heran bzw. schiebt weg die Supportscheibe 412. An der Supportscheibe 412 ist ein Supportkurzhubzylinder 422 angeordnet, der seinerseits heranzieht bzw. wegschiebt die Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411. Dies bedeutet, dass bei Betätigung des Supportkurzhubzylinders 422 der Langhubgreiferarm 406 eine kleine Hubbewegung ausführt; bei Betätigung des Langhubzylinders 421 führt der Langhubgreiferarm 406 eine grosse Hubbewegung aus, da bei Verschiebung der Supportscheibe 412 die Langhubgreiferarm-Trägerscheibe 411 mitbewegt wird. Die drei Hubzylinder 420—422 können einzeln, unabhängig voneinander betätigt werden.

Als Verschiebeorgane kommen nicht nur Pneumatikzylinder in Betracht, sondern auch Hydraulikzylinder oder elektromotorische Antriebe. Massgeblich ist die unabhängige und stufenweise Öffnung bzw. Schliessung der beiden Greiferarme 405, 406.

Der Zentrierplatz 500 besteht, neben der zum Greiferplatz 200 führenden und sich über die gesamte Handhabungsvorrichtung 120 erstreckende Rollenbahn 600, aus einer rechten und einer linken Zentrierplatte 501.

Die Zentrierplatten 501 haben die Aufgabe, jeden auf den Zentrierplatz 500 gelangenden Einlagerungskarton 60, der die volle Rollenbahn 600 durchlaufen hat, vor der weiteren Handhabung erneut auszurichten, das heisst geradezustellen, und Kartons von unterschiedlicher Breite b mittig zu positionieren, bevor diese auf den Greiferplatz gefördert werden.

Es folgt nun die Verfahrensbeschreibung im Zusammenhang mit dem Funktionsablauf der Vorrichtung. Es wird die Auslagerung in Verbindung mit der Einlagerung geschildert, sogenanntes «Doppelspiel». Bei einem «Einzelspiel», wo nur eine Einlagerung oder eine Auslagerung durchgeführt wird, verkürzt sich der Ablauf entsprechend.

Das Regalbediengerät ist an den Kopf der Gasse 3 gefahren und das Lastaufnahmemittel 100 abgesenkt. Nun wird der Kartonspeicher 110 mit Einlagerungskartons 60 aufgefüllt. Im Hochregallager 1 stehen die Auslagerungskartons 70 ordnungsgemäss auf den Kartonstellplätzen 11, das heisst die Vorderflächen V der Einlagerungskartons 70 sind bündig mit den Regalbodenvorderkanten 9 und die Bezugsflächen B der Einlagerungskartons 70 sind zu den Bezugslinien 12 der Kartonstellplätze 11 ausgerichtet; zugelassene Toleranzen sind nicht überschritten.

Nach einem optimierten Programm erhält das Regalbediengerät sowie das Lastaufnahmemittel 100 den Steuerbefehl, in der betreffenden Gasse 3 einen bestimmten Kartonstellplatz 11 anzufahren, dort den Auslagerungskarton 70 einzuziehen und einen Einlagerungskarton 60 auf dem frei gewordenen Kartonstellplatz 11 zu deponieren. Das Regalbediengerät fährt in die Gasse 3 hinein, bis der Greifertisch 300 die zutreffende vertikale Kartonstellplatzreihe 10 der rechten oder linken Halbreihe 4, 5 erreicht hat. Zugleich kann bereits das Lastaufnahmemittel 100 die vertikale Hubbewegung ausführen, um auf die notwendige Höhe der anzusteuernden Regalzeile 7 zu gelangen. Nun kommt der Befehl, in welcher Halbreihe 4, 5 die Operation auszuführen ist. Wird beispielsweise die linke Halbreihe 5 angewiesen, so erfolgt der Initialvorschub des Greifertisches 300 hin zur linken Halbreihe 5, um dort das Spiel zwischen der Regalbodenvorderkante 9 und dem Lastaufnahmemittel 100 zu überwinden. Es ist jetzt der befohlene Kartonstellplatz 11 anvisiert. Da als erstes eine Auslagerung erfolgt, wird der Greifertisch 300 geringfügig unter dem Niveau des betreffenden Regalbodens 8 positioniert.

Aus dem Kartonspeicher 110 wird ein Einlagerungskarton 60 abgerufen und über die Rollenbahn 600 auf den Zentrierplatz 500 gefördert. Eine etwaige Schräglage, die während des Transportweges entstanden ist, wird durch Betätigung der beiden Zentrierplatten 501 beseitigt. Der auch mittig ausgerichtete Einlagerungskarton 60 verbleibt zunächst auf dem Zentrierplatz. Der Einlagerungskarton 60 konnte den Greiferplatz 200 passieren, da der Greifer 400 durch Verfahren des Trägerschlittens 401 bereits zur linken Halbreihe 5 hin bewegt worden war. Dabei schieben sich die beiden Greiferarme 405, 406 beabstandet zu den beiden Seitenflächen des einzuziehenden Auslagerungskartons 70 um diesen. Der Kurzhubgreiferarm 405 befindet sich dabei auf der Seite der Bezugsfläche B des Auslagerungskartons 70, der Langhubgreiferarm 406 entsprechend auf der anderen Seite. Nun werden die Hubzylinder betätigt, zuerst der Kurzhubzylinder

420, anschliessend der Langhubzylinder 421 zugleich mit dem Supportkurzhubzylinder 422. Die Greiferscheiben 418 kommen zum Anliegen am Auslagerungskarton 70 und wenn die normierte An-druckkraft F erreicht ist, beenden die Hubzylinder

421, 422 ihre Zugbewegung. Der Auslagerungskarton 70 wird vom Kartonstellplatz 11 eingezogen, indem der Trägerschlitten 401 über den Greifertisch 300 fährt und nun nahe der rechten Halbreihe 4 steht. Die Greiferarme 405, 406 werden gleichzeitig geöffnet und um 90° nach oben geschwenkt. Über die Rollenbahn 600 wird der eingezogene Auslagerungskarton 70 an den Ausgang 111 des Kartonspeichers 110 transportiert, dort vom Kartonspeicher 110 übernommen und darin deponiert. Damit ist der Auslagerungsvorgang abgeschlossen.

Bei der Einlagerung muss zunächst das Lastaufnahmemittel 100, insbesondere der Greifertisch 300, auf das Mindestniveau des Regalbodens 8 angehoben werden, damit man beim Ausschieben des Einlagerungskartons 60 keinesfalls gegen die Regalbodenvorderkante 9 stösst. Es wird der Einlagerungskarton 60 vom Zentrierplatz 500 aufgerufen. Die Zentrierplatten 501 geben den Einlagerungskarton 60 frei, der Anschlag 301 fährt aus dem Greifertisch 300 heraus und über die Rollenbahn 600 wird der Einlagerungskarton 60 gegen den Anschlag 301 gefahren. Der Vorschub der Rollenbahn 600 wird gestoppt, der Anschlag 301 wieder versenkt und die offenen Greiferarme 405, 406 werden erneut um 90° abgeschwenkt und umgeben so be5

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abstandet den Einlagerungskarton 60. Jetzt fährt der Trägerschlitten 401 wieder auf die linke Halbrei-he 5 zu und schiebt den Einlagerungskarton 60 vor sich her, der so an die Schubstange 417 gelangt. Daraufhin wird zuerst der Kurzhubgreiferarm 405 betätigt und anschliessend der Langhubgreiferarm 406 bis die Andruckkraft F erreicht ist. Nun wird der Einlagerungskarton 60 auf den zuvor geräumten Kartonstellplatz 11 ausgeschoben. Die Schubstange 417 gelangt dabei bis an die Front der Regalbodenvorderkante 9, so dass der Einlagerungskarton 60 mit seiner Vorderfläche V fluchtend dazu abgestellt wird.

Schliesslich erfolgt die Öffnung der Greiferarme 405, 406. Als erstes wird der Langhubzylinder 421, dann der Supportkurzhubzylinder 422 und zuletzt der Kurzhubzylinder 420 ganz geöffnet. Damit erreicht man, dass die Einlagerungskartons 60 auch bei einer Überfüllung und Ausbeulung, wodurch eine gewisse Elastizität entsteht, auf den definierten Kartonstellplätzen 11 gehalten werden und die Bezugsflächen B der Einlagerungskartons 60 mit den seitlichen Bezugslinien 12 der Kartonstellplätze 11 im vorgeschriebenen Toleranzbereich korrespondieren. Hierdurch entsteht zwischen den Bezugsflächen B der nebeneinander auf einer Regalzeile 7 stehenden Kartons 50 ein einheitlicher Abstand A und somit immer ein gewisser Mindestabstand zwischen benachbarten Kartons 50, auch wenn zwei Kartons 50 grösster, normierter Kartonlänge 1 zusammentreffen. Es ist gewährleistet, dass bei einem erneuten Einschieben der Greiferarme 405, 406 ausreichend Zwischenraum vorhanden ist und keine Kollision entsteht. Während des Absetzens des Einlagerungskartons 60 kann der Zentrierplatz 500 bereits erneut beschickt werden, und mit dem Einfahren des Greifers 400 beginnt ein neues «Doppelspiel».

Die Rundfahrt des Regalbediengerätes ist beendet, wenn der Inhalt des Kartonspeichers 110 vollständig ausgetauscht ist, worauf auch ein gesamter Austausch des Speicherinhaltes am Kopf der Regalgasse 3 erfolgt. Bei der Rundfahrt wird permanent eine Lagerfachkontrolle durchgeführt, so dass das Regalbediengerät gestoppt wird, wenn ein Aus-lagerungskarton 70 über die Regalbodenvorderkante 9 hervorsteht und dadurch heruntergerissen werden könnte.

Die Erfindung kann besonders vorteilhaft bei allgemein schwierig zu handhabenden Kartons angewendet werden, jedoch ist auch ein nützlicher Einsatz bei anderen normierten und praktisch formstabilen Kleinbehältern realisierbar.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren für das Ein- und Auslagern von stückgutförmigen Gebinden in Form normierter und praktisch formstabiler Kleinbehälter - insbesondere Kartons (50) - in Hochregallagern (1) unter Verwendung eines Regalbediengerätes mit einem Lastaufnahmemittel (100), bestehend aus einem Kartonspeicher (110) und einer Handhabungsvorrichtung (120), wobei der Kartonspeicher (110) vor der La-gerrundfahrt mit Einlagerungskartons (60) bestückt wird, die während der Lagerrundfahrt sukzessive gegen Auslagerungskartons (70) ausgetauscht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagerungskartons (60) mit der Vorderfläche (V) bündig zur Regalbodenvorderkante (9) oder in einem definierten Abstandsmass dazu auf den Kartonstellplatz (11) gebracht werden, wobei eine seitliche Bezugslinie (12) des Kartonstellplatzes (11) mit der seitlichen Bezugsfläche (B) des Einlagerungskartons (60) korrespondiert und dadurch Einlagerungskartons (60) verschiedener normierter Kartonlängen (1) in gleichem Kantenabstand (A) zueinander positioniert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagerungskartons (60) von einem seitlich an die Kartons ansetzenden Greiferarmpaar (405, 406) auf die Kartonstellplätze (11) aufgebracht werden, wobei ein Kurzhubgreiferarm (405) und ein Langhubgreiferarm (406) vorgesehen sind und mit dem Langhubgreiferarm (406) die erste und grössere Öffnungsbewegung beim Absetzen der Einlagerungskartons (60) ausgeführt wird, während mit dem Kurzhubgreiferarm (405) die zweite und kleinere Öffnungsbewegung erfolgt, so dass jeder Einlagerungskarton (60) auch bei einem gewissen elastischen Sprungverhalten mit seiner Bezugsfläche (B) nicht den Toleranzbereich zur Bezugslinie (12) des Kartonstellplatzes (11) verlässt und bei der späteren Auslagerung von diesem Kartonstellplatz (11) mit den in Relation zu der Bezugslinie (12) einfahrenden Greiferarmen (405, 406) wieder erfasst wird.

3. Handhabungsvorrichtung (120) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 als Baueinheit innerhalb des Lastaufnahmemittels (100) mit einer Rollenbahn (600) zum Transport der Einlage-rungs- bzw. Auslagerungskartons (60, 70), einem Greifertisch (300) über dem ein Trägerschlitten (401) verfahrbar ist und daran befindlichem Greifer (400), dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (400) zwei um 180° - in 90°-Stufen - um eine Antriebswelle (404) schwenkbare und axial verschiebbare Greiferarme (405, 406) aufweist und von der Antriebswelle (404) die von einem Schwenkmodul

(403) initiierte Schwenkbewegung auf die Greiferarme (405, 406) übertragen wird, wobei zwischen diesen eine an einem Greiferarm (405 oder 406) fest fixierte und am anderen Greiferarm (406 oder 405) verschiebbar geführte Schubstange (417) vorgesehen ist; und dass der Kurzhubgreiferarm (405) nur innerhalb eines kleinen Stellbereiches durch einen Kurzhubzylinder (420) verschiebbar ist, während der Langhubgreiferarm (406) innerhalb eines grossen Stellbereiches durch einen Langhubzylinder (421) verschiebbar ist.

4. Handhabungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (404) einerseits im Schwenkmodul (403) und andererseits im Lagerbiock (402) sitzt und auf der Antriebswelle

(404) auf der Seite des Schwenkmoduls (403) eine Mitnehmerscheibe (407), eine Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe (408) und eine Basisscheibe (409) angeordnet sind, während auf der Seite des Lagerblockes (402) sich eine Stützscheibe (410), eine Langhubgreiferarm-Trägerscheibe (411) und eine

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Supportscheibe (412) befinden, wobei alle Scheiben (407-409 und 410-412) einer Schwenkbewegung der Antriebswelle (404) folgen und die Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe (408), die Supportscheibe (412) und die Langhubgreiferarm-Trägerscheibe (411) axial auf der Antriebswelle (404) verschiebbar sind;

und dass an den beiden Trägerscheiben (408, 411) die Greiferarme (405, 406) angeordnet sind; und dass an der unverschiebbaren Basisscheibe (409) der Kurzhubzylinder (420) angeordnet ist, dessen Kolbenstange an der Kurzhubgreiferarm-Trägerscheibe (408) angreift, und an der Basisscheibe (409) ferner der Langhubzylinder (421) angeordnet ist, dessen Kolbenstange an der Supportscheibe (412) angreift, wobei an letzterer ein Supportkurzhubzylinder (422) angeordnet ist, dessen Kolbenstange an der Langhubgreiferarm-Trägerscheibe (411) angreift, so dass der Langhubgreiferarm (406) über einen kurzen Weg vom Supportkurzhubzylinder (422) und über einen langen Weg von der bewegten Supportscheibe (412) geführt ist.

5. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Mitnehmerscheibe (407) und der Stützscheibe (410) ein durch alle dazwischenliegenden Scheiben (408-409, 411-412) hindurchgehendes Mitnehmergestänge (413) erstreckt.

6. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmergestänge (413) aus drei Mitnehmerstangen (414) besteht, die jeweils um 120° zueinander versetzt sind.

7. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Greiferarmen (405, 406) vorn je eine nach innen gewandte, elastisch gelagerte Greiferscheibe (418) vorgesehen ist, die an der Kontaktfläche eine oberflächenstrukturierte Hartgummischeibe (419) aufweist.

8. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Greifertisch (300), zwischen den Motorrollen (601) und parallel zum Kurzhubgreiferarm (405), nahe an diesem und zur Mitte des Greifers (400) hin versetzt, ein versenkbarer Anschlag (301) für die Positionierung von Einlagerungskartons (60) vorgesehen ist.

9. Handhabungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungsvorrichtung (120) aus einem Greiferplatz (200) und einem Zentrierplatz (500) besteht, wobei der Greiferplatz (200) zwischen dem Zentrierplatz (500) und dem Kartonspeicher (110) liegt und sich vom Ausgang (111) des Kartonspeichers (110) bis über den Zentrierplatz (500) eine geschlossene Rollenbahn (600) erstreckt, die sich hauptsächlich aus einzeln angetriebenen Motorrollen (601) zusammensetzt;

und dass der Zentrierplatz (500) zwei Zentrierplatten (501) zum Ausrichten der aus dem Kartonspeicher (110) stammenden und über die Rollenbahn (600) angeförderten Einlagerungskartons aufweist.

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