CZ35431U1 - Zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů - Google Patents

Description

Zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení, uvnitř kterého je možné hromadně uskladnit předměty k pozdějšímu individuálnímu výdeji, nebo do kterého je možné individuálně vracet předměty k pozdějšímu výběru, a to jak k hromadnému výběru, tak k individuálnímu výběru.

Dosavadní stav techniky

V současné době existují automatizované skladovací a výdejní zařízení na různé druhy předmětů, ať už se jedná o potraviny a jejich prodej za peníze, tak po zařízení v průmyslových provozech pro výdej spotřebního zboží zaměstnancům, jako jsou ochranné pomůcky, pracovní nástroje a nářadí atp.

Příkladem známého zařízení pro uskladnění a výdej předmětů je vynález z dokumentu EP 2113890 A2. Vynález prezentuje zařízení, které se na první pohled podobá klasickému výdejnímu automatu. Při podrobnějším zkoumání vynálezu je patrné, že uvnitř konstrukce zařízení, tedy za ochranným pláštěm, se nachází skladovací buben v karuselovém uspořádání. Středem zařízení prochází svislá osa, která je současně osou rotace skladovacího bubnu. Podle popisu vynálezu je buben spřažen se společnou pohonnou jednotkou, která umožňuje jeho otáčení. Prostor skladovacího bubnuje možné konfigurovatelně rozdělit na patra, které je dále možné dělit svislými přepážkami na uskladňovací buňky pro skladované předměty, avšak výška patra skladovacího bubnuje vždy konstantní. Pro přístup do skladovacích pater je plášť zařízení opatřen skupinou výdejních dvířek. Počet dvířek odpovídá počtu pater ve skladovacím bubnu. Výška dvířek koresponduje s výškou patřičného patra skladovacího bubnu. Tvar dvířek je zaoblený podle skladovacího bubnu.

Nevýhody tohoto vynalezeného zařízení spočívají v tom, že výška pater skladovacího bubnu a dvířek je pevně stanovená. To je nevýhodné, protože v případě malých předmětů je prostor skladovacího bubnu neefektivně využíván. Navíc zařízení není možné uzpůsobit pro příjem předmětů překračujících tuto pevně stanovenou mez. Autor vynálezu sám v dokumentu uvádí, že konfigurace zařízení je prováděna v továrně, odkud zařízení vzešlo. Konfigurace na místě není umožněna. Další nevýhodou je zaoblený tvar dvířek, který omezuje manipulační prostor obsluhy.

Úkolem technického řešení je vytvoření zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů, které si při nej efektivnějším využití skladovacího prostoru zachová schopnost skladovat a vydávat předměty různých velikostí, které by v podstatě pracovalo jako automatizovaný sklad, který umožňuje hromadné doplnění položek a individuálně přijímat, vydávat a vracet jednotlivé položky. Jedním z úkolů technického řešení je to, aby konstrukce zařízení dovolovala obsluze snadnou rekonfiguraci skladovacích buněk skladovacího bubnu při změně velikostí skladovaných předmětů.

Podstata technického řešení

Vytčený úkol je vyřešen vytvořením zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů podle níže uvedeného technického řešení.

Zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů je sestaveno z následujících povinných součástí, mezi které patří alespoň jeden skladovací buben s vnitřním prostorem rozděleným na uskladňovací buňky pro skladování předmětů v zařízení. Dále z alespoň jedné pohonné jednotky pro otáčení skladovacího bubnu. Otáčením skladovacího bubnu se zpřístupňují uskladňovací

- 1 CZ 35431 UI buňky a v nich uskladněné předměty v celém rozsahu 360°. Dále se zařízení sestává z pláště pro vytvoření bariéry mezi vnějším prostředím a vnitřkem zařízení. Plášť chrání vnitřek zařízení a uskladněné předměty před vlivy zvenčí, včetně krádeže. Dále jsou součástí zařízení alespoň jedna dvířka pro přístup k uskladňovacím buňkám umístěná v plášti. A v neposlední řadě je součástí zařízení alespoň jedna řídicí jednotka pro příjem operačních instrukcí a pro ovládání chodu zařízení.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že dvířka jsou dělená na alespoň dva díly, přičemž každý z dílů dvířek je samostatně otevíratelný s nastavitelným rozsahem otevření pro variabilní velikost přístupového otvoru do uskladňovací buňky skladovacího bubnu. Dělená dvířka přinášejí oproti zavedeným celistvým dvířkům, která se vždy otevírají v celém rozsahu jejich velikosti, nespornou výhodu, kterou je to, že je možné uskladňovací buňky ve skladovacím bubnu sestavovat do širší palety velikostí, aniž by hrozilo, že by bylo možné skrz doširoka otevřená dvířka odebrat předměty i ze sousedících uskladňovacích buněk, zejména v případech, kdy sousedí větší množství malých uskladňovacích buněk vedle sebe. Nastavitelným otevíráním počtu dílů dvířek a nastavitelným rozsahem otevření se dvířka otevřou vždy tak, aby byl umožněn přístup pouze do správné uskladňovací buňky skladovacího bubnu. Současně je výhodné to, že je skladovací buben opatřen stavebnicovým systémem polic a přepážek pro variabilní rozdělení skladovacího prostoru skladovacího bubnu na uskladňovací buňky variabilní velikosti, aby bylo možné plně využít výhod dělených dvířek. A aby bylo možné libovolně na místě konfigurovat uskladňovací buňky skladovacího bubnu podle aktuální potřeby.

Je velice výhodné, pokud jsou dvířka zařízení posuvná. Posuvné otevírání je velice dobře naprogramovatelné, aby se díly dvířek otevřely v rozsahu vždy, jak mají, a nedošlo ke zpřístupnění sousedících uskladňovacích buněk, navíc posuvná dvířka nepřekážejí při vyndávání / zandávání předmětu do uskladňovací buňky, jako tomu bývá u dvířek zavěšených na pantu.

Jako nej výhodnější provedení se při vývoji ukázala dvířka rozdělená na N počet dílů, a to do dvou sloupců po N/2 počtu řádků. Dva sloupce umožňují instalaci posuvných mechanismů do stran podél otvoru orientovanému směrem ke skladovacímu bubnu.

Rovněž je velice výhodné, pokud přepážky stavebnicového systému dělí skladovací buben na uskladňovací buňky s půdorysem ve tvaru různě velikých výsečí mezikruží, nebo kruhových výsečí, nebo čtyřúhelníků. Současně je výhodné, pokud police stavebnicového systému mají tvar rovné plochy nebo kaskádovité plochy. Zejména půdorys čtyřúhelníku umožňuje uskladnit i hranaté předměty s půdorysem čtverce nebo obdélníku, jako jsou např. krabice. To současná zařízení neumožňovala.

Mezi výhody technického řešení patří umožnění uskladnit předměty různých tvarů a velikostí v jediném skladovacím bubnu. To doposud nebylo možné, neboť skladovací patra bubnu a k němu přiřazená dvířka měly fixní velkost uskladňovacích buněk, tudíž i pro malý předmět bylo vyhrazeno zbytečně moc skladovacího místa. Technické řešení tento neduh odbourává tím, že dělená dvířka bezpečně a pohodlně zpřístupní jak malé, tak velké uskladňovací buňky, tudíž je možné v jediném skladovacím bubnu mít uskladňovací buňky různých velikostí. Navíc, díky stavebnicovému systému polic a přepážek je možné uskladňovací buňky libovolně přestavovat na místě, aniž by se muselo zařízení vracet do továrny. Podle nového rozložení uskladňovacích buněk se jen upraví instrukce k otevírání dvířek v řídicí jednotce a zařízení je připraveno k práci.

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje axonometrický pohled na vyvinuté zařízení,

-2 CZ 35431 UI obr. 2 znázorňuje axonometrický pohled na neopláštěné vyvinuté zařízení, obr. 3 znázorňuje tři pohonné jednotky pro karuselové otáčení tří skladovacích bubnů, obr. 4 znázorňuje skladovací buben částečně osazený policemi a přepážkami pro vytvoření uskladňovacích buněk, obr. 5 znázorňuje pohled na skladovací buben s přepážkami a policemi vytvářejícími uskladňovací buňky s čtyřúhelníkovým půdorysem pro uložení krychlovitých nebo kvádrovitých předmětů, obr. 6 znázorňuje ukázkové tvary polic, obr. 7 znázorňuje ukázkovou skladbu uskladňovacích buněk na rozvinutém skladovacím bubnu, obr. 8 znázorňuje dělená dvířka.

Příklad uskutečnění technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána.

Na obr. 1 je znázorněno zařízení podle technického řešení. Velice dobře rozeznatelná jsou troje dělená dvířka 3, která mají v tomto příkladu uskutečnění technického řešení každá osm dílů 4. Prostřední dvířka 3 jsou znázorněna s pootevřenými dvěma díly 4, aby bylo vidět do uskladňovací buňky. Odborník by byl na základě obyčejné úvahy schopen navrhnout i zařízení s jedněmi dvířky 3, či s vyšším počtem dvířek 3. Protože jsou díly 4 dvířek 3 posuvné, osvědčilo se díly 4 ve dvířkách 3 uspořádat do dvou sloupců. Jestli bude v jiných potencionálních příkladech uskutečnění technického řešení zvoleno osm dílů 4 dvířek 3 jako v ukázkovém příkladu uskutečnění technického řešení, nebo jiný počet dílů 4 dvířek 3, to nelze vyloučit, avšak pro pochopení technického řešení plně postačuje varianta dvou sloupců po čtyřech dílech 4 dvířek 3 ve sloupci. Na obr. 1 je dále znázorněn ovládací panel 7, který plní fiinkci komunikačního rozhraní mezi uživatelem a řídicí jednotkou zařízení.

Na obr. 2 je vyobrazeno zařízení bez pláště, takže lze spatřit tři skladovací bubny 1 uspořádané nad sebou, které se nachází hned za dvířky 3 z obr. 1. Rovněž jsou viditelné přepážky 6 a police 5, které dělí každý skladovací buben 1 na uskladňovací buňky pro předměty.

Na obr. 3 je vyobrazen detail uspořádání pohonných jednotek 2 pro tři skladovací bubny 1 z obr. 2. Pohonná jednotka 2 je tvořena unašečem, na který se skladovací buben 1 postaví. Unašeč v pohonné jednotce 2 je roztáčen elektromotorem s převodovkou.

Na obr. 4 je vyobrazen detail skladovacího bubnu L Jak jez obrázku dobře patrné, skladovací buben 1 je rozdělen na uskladňovací buňky pomocí skládacího systému z poliček 5 a přepážek 6. Poličky 5 mohou být rovné, ale na obr. 4 je dobře viditelná i kaskádovitá polička 5. Detaily tvarů poliček 5 jsou znázorněny na obr. 6. Skládací systém využívá per a drážek, které do sebe zapadají.

Na obr. 5 je znázorněn skladovací buben 1, jehož uskladňovací buňky jsou vhodné pro uložení krychlového nebo kvádrového předmětu, např. krabice. Uskladňovací buňky jsou vymezeny přepážkami 6, seskládanými tak, aby police 5 v nich zasunutá měla čtyřúhelníkový půdorys. Tím

-3 CZ 35431 UI vzniknou uskladňovaní buňky pro kvádrový předmět. Zbývající prostor skladovacího bubnu 1 může být přepážkami 6 a policemi 5 rozparcelován na malé uskladňovací buňky.

Na obr. 6 jsou detaily možných tvarů polic 5. Je možné vidět rovnou polici 5 a dále kaskádovitou polici 5.

Na obr. 7 je vyobrazeno rozložení uskladňovacích buněk na rozvinutém skladovacím válci 1. Jak jez obr. 7 patrné, technické řešení překonává nedostatky současného stavu techniky tím, že nejenom umožňuje volitelnou šířku uskladňovacích buněk, ale i existenci uskladňovacích buněk odlišné výšky na stejném skladovacím válci 1, což u současných zařízení nebylo možné.

Na obr. 8 jsou vyobrazeny dělená dvířka 3. Dvířka 3 jsou dělená na osm dílů 4 uspořádaných do dvou sloupců o čtyřech řádcích. Díly 4 dvířek 3 se otevírají do stran, přičemž je možné je otevírat z části, nebo na doraz. Jaké díly 4 se otevřou a jak moc se otevřou lze řídit přes nevyobrazenou řídicí jednotku.

Řídicí jednotka je tvořena počítačem, ať už průmyslovým, tak např. integrovaným tabletem atp. Řídicí jednotka má na svém datovém úložišti uloženou mapu uskladňovacích buněk, přičemž ke každému záznamu uskladňovací buňky má přiřazenou informaci, jak se mají dvířka 3 otevřít. Pokud dojde k přeskládání uskladňovacích buněk, informace v řídicí jednotce se aktualizují. Řídicí jednotka může komunikovat se vzdáleným serverem, nebo s jiným externím zařízením, např. přes připojení do sítě internet, nebo pomocí Bluetooth atp. Pokud není řídicí jednotka opatřena komunikačním rozhraním pro interakci uživatele, může být zařízení opatřeno navíc dotykovou obrazovkou, klávesnicí, či prostředky pro komunikaci s mobilním telefonem uživatele.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů nalezne uplatnění v bezobslužném prodeji, dále v průmyslových provozech, kde se předměty vydávají a vybírají od oprávněných osob.

Claims (4)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro automatizované uskladnění a výdej předmětů sestávající z alespoň jednoho skladovacího bubnu (1) s rozděleným vnitřním prostorem na uskladňovací buňky pro uskladnění předmětů, z alespoň jedné pohonné jednotky (2) pro otáčení skladovacího bubnu (1), z pláště pro vytvoření bariéry mezi vnějším prostředím a vnitřkem zařízení, z alespoň jedněch dvířek (3) pro přístup do skladovacího bubnu (1) uspořádaných v plášti, a z alespoň jedné řídicí jednotky pro příjem operačních instrukcí a pro ovládání chodu zařízení, vyznačující se tím, že dvířka (3) jsou dělená na alespoň dva díly (4), přičemž každý z dílů (4) dvířek (3) je samostatně otevíratelný s nastavitelným rozsahem otevření pro variabilní velikost přístupového otvoru k uskladňovací buňce skladovacího bubnu (1), a současně je skladovací buben (1) opatřen stavebnicovým systémem poli (5) a přepážek (6) pro variabilní rozdělení skladovacího bubnu (1) na uskladňovací buňky variabilní velikosti.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvířka (3) jsou posuvná.

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že dvířka (3) jsou rozdělena na N počet dílů (4), a to do dvou sloupců po N/2 počtu řádcích.

4. Zařízení podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že přepážky (6) stavebnicového systému dělí skladovací buben (1) na uskladňovací buňky s půdorysem ve tvaru výseče mezikruží, nebo kruhové výseče, nebo čtyřúhelníku, a současně police (5) stavebnicového systému mají tvar rovné plochy, nebo kaskádovité plochy.