DE10033857A1 - Regalbediengerät - Google Patents

Abstract

Ein Regalbediengerät ist längs eines Regalgangs verfahrbar und weist zumindest ein höhenverstellbares Lastaufnahmemittel zum Einlagern von Gegenständen in Regalfächern sowie zum Auslagern auf diesen auf. Das Regalbediengerät ist über eine Fernbedieneinheit von einer Bedienperson fernsteuerbar, wobei vorzugsweise zunächst eine selbsttätige Grobpositionierung des Regalbediengerätes stattfindet, an die sich eine von der Bedienperson aus der Fernbedieneinheit heraus durchgeführte Feinpositionierung anschließt, woraufhin der Gegenstand selbsttätig in das Regalfach eingelagert bzw. aus diesem entnommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät, das längs ei­ nes Regalgangs verfahrbar ist und zumindest ein höhenver­ stellbares Lastaufnahmemittel zum Einlagern von Gegenstän­ den in Regalfächer sowie zum Auslagern aus diesen aufweist.

Regalbediengeräte der genannten Art können entweder spurge­ führt oder frei auf dem Fußboden verfahrbar sein. Bei hand­ bedienten Geräten ist jedes Regalbediengerät mit einer Be­ dienperson besetzt, die die Fahrbewegungen, die Hubbewegun­ gen und die Bewegungen des Lastaufnahmemittels für das Ein- bzw. Auslagern der Gegenstände steuert und überwacht, bei denen es sich um Kartons, Paletten oder ähnliches handeln kann. Die Wirtschaftlichkeit eines Regallagers und insbe­ sondere eines Hochregallagers bzw. dessen Betriebskosten pro Warenumschlag bzw. pro Zeiteinheit sind wesentlich von den Kosten für die Bedienpersonen der Regalbediengeräte ab­ hängig. Es sind deshalb vollautomatische Regallager mit schienengeführten Regalförderzeugen entwickelt worden, um auf die Bedienpersonen der Regalbediengeräte zu verzichten. Bei frei verfahrbaren Regalbediengeräten ist die Automati­ sierung allerdings konstruktiv und steuerungstechnisch sehr aufwendig und somit unwirtschaftlich. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß diese Regallager relativ störungsanfällig sind, so daß Bedienpersonen zur Beseitigung der Störungen vorgehalten werden müssen, was wiederum die Wirtschaftlich­ keit nachteilig beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regalbedien­ gerät der genannten Art zu schaffen, mit dem sich ein Re­ gallager kostengünstig und in wirtschaftlicher Weise betreiben läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Regalbedienge­ rät der genannten Art gelöst, das über eine Fernbedienein­ heit von einer Bedienperson fernsteuerbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß eine einzelne Bedienperson bei­ spielsweise aus einem stationären Bedienstand mehrere Regalbediengeräte steuert und überwacht. Erfindungsgemäß kann somit von einer auf dem Regalbediengerät mitfahrenden Bedienperson abgesehen werden, wodurch ein kostengünstiger Betrieb möglich ist. Besonders wirtschaftlich läßt sich das erfindungsgemäße Regalbediengerät betreiben, wenn in Wei­ terbildung der Erfindung eine Steuervorrichtung zur selbst­ tätigen Grobpositionierung des Regalbediengerätes vorgese­ hen ist. Erfindungsgemäß wird von der Erkenntnis ausgegan­ gen, daß eine vollautomatische Grobpositionierung mit rela­ tiv geringem technischen Aufwand zu erzielen ist und daß der bei vollautomatischen Regallagern hohe konstruktive Aufwand im wesentlichen durch die Feinpositionierung be­ dingt ist. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die Grob­ positionierung vollautomatisch durchgeführt, während die Feinpositionierung von einer Bedienperson über die Fernbe­ dieneinheit vorgenommen wird. Auf diese Weise ist es der Bedienperson ohne weiteres möglich, mehrere Bediengeräte parallel zu überwachen und zu bedienen, da die Bedienperson lediglich für die Feinpositionierung in die Bewegungsab­ läufe des Regalbediengerätes eingreifen muß.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist desweiteren vorgesehen, daß der eigentliche Einlager- bzw. Auslagerzy­ klus des Lastaufnahmemittels ebenfalls selbsttätig durchge­ führt wird, nachdem das Regalbediengerät von der Bedienper­ son auf eine Soll-Position ausgerichtet wurde. Zu diesem Zweck ist eine Steuereinheit vorgesehen, die von der Be­ dienperson aktiviert werden kann, sobald diese das Regalbe­ diengerät und insbesondere das Lastaufnahmemittel feinposi­ tioniert hat.

Die Verbindung zwischen der Fernbedieneinheit und dem Regalbediengerät wird vorzugsweise über Funk erreicht. Da­ bei müssen zwischen dem Regalbediengerät und der Fernbe­ dieneinheit einerseits Steuersignale ausgetauscht werden, über die die Bewegungen des Regalbediengerätes gesteuert werden. Darüber hinaus sollten die Bewegungen des Regalbe­ diengerätes von der Bedienperson auch visuell überwacht werden, weshalb von dem Regalbediengerät zu der Fernbedien­ einheit eine Übertragung von Videosignalen vorgesehen ist. Die Steuersignale und die Videosignale können in einer ge­ meinsamen Datenleitung übertragen werden, vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, die Steuersignale zwischen der Fernbe­ dieneinheit und dem Regalbediengerät mit einer bidirektio­ nalen Datenleitung zu übertragen und unabhängig davon für die Videosignale von dem Regalbediengerät zu der Fernbe­ dieneinheit eine unidirektionale Datenleitung vorzusehen.

Zur visuellen Überwachung insbesondere während der Feinpo­ sitionierung ist beispielsweise an dem Lastaufnahmemittel zumindest eine Videokamera angeordnet, die auf zumindest ein Regalfach gerichtet ist. Vorzugsweise werden zwei oder drei Videokameras vorgesehen, die verschiedene Bereiche des Regalfachs und des Regalbediengerätes von verschiedenen Blickwinkeln aus überwachen.

Um der Bedienperson die Feinpositionierung zu erleichtern, ist dem Regalbediengerät eine erste Positionsmarke zugeord­ net, die von der Bedienperson zur Feinpositionierung mit einer dem Regalfach zugeordnete zweiten Positionsmarke in eine vorbestimmte Relativ-Ausrichtung gebracht werden muß. Dabei kann an dem Regalbediengerät zumindest eine Licht­ quelle vorzugsweise in Form einer Laser-Lichtquelle (Laserpointer) angeordnet sein, die auf eine dem zu be­ schickenden Regalfach zugeordnete Fläche die erste Posi­ tionsmarke beispielsweise als Lichtpunkte projiziert. An der dem Regalfach zugeordneten Fläche ist darüber hinaus die feststehende zweite Positionsmarke angebracht. Mittels der Videokamera kann die Bedienperson sehen, ob die proji­ zierte erste Positionsmarke in vorbestimmter Relativ-Aus­ richtung zu der feststehenden zweiten Positionsmarke steht, um das Lastaufnahmemittel, das vorzugsweise die Laser- Lichtquelle trägt, gegebenenfalls so zu verfahren, das die vorbestimmte Relativ-Position zwischen den beiden Positi­ onsmarken erreicht ist. In diesem Zustand ist es für die Bedienperson offensichtlich, daß die gewünschte Feinposi­ tionierung des Lastaufnahmemittels abgeschlossen ist, so daß die Steuereinheit zur selbsttätigen Durchführung des Ein- oder Auslagerzyklus aktiviert werden kann.

Die Grobpositionierung und/oder die Feinpositionierung und/oder die Durchführung des Ein- bzw. Auslagerzyklus kön­ nen auch mittels einer Bildverarbeitungseinheit durchge­ führt werden. Die von den Videokameras erfaßten Bilddaten werden dann von einer Recheneinheit ausgewertet, die an das Regalbediengerät Steuerimpulse abgibt, über die das Last­ aufnahmemittel in horizontaler und vertikaler Richtung ver­ stellt werden kann, um die vorbestimmte Relativ-Ausrichtung zwischen den ersten und zweiten Positionsmarken zu errei­ chen. Die Bildverarbeitungseinheit kann dabei auch Korrek­ turfaktoren in Abhängigkeit von der Art und Größe der Last sowie der Hubhöhe berücksichtigen, so daß sich eventuelle Mastverbiegungen rechentechnisch ausgleichen lassen. Bei Einsatz einer Bildverarbeitungseinheit braucht die Bedien­ person die Positionierungsvorgänge und insbesondere die Feinpositionierung lediglich zu überwachen und in den Bewe­ gungsablauf nur bei Problemen einzugreifen, wobei insbeson­ dere die Feinpositionierung in diesem Fall von der Bedien­ person in genannter Weise aus dem Bedienstand ausgeführt wird.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Regalbediengerätes in einem Regallager mit der Fernbedieneinheit,

Fig. 2 das Regalbediengerät in einem Regallager in Aufsicht und

Fig. 3 verschiedene Relativzustände der Posi­ tionsmarken vor und während der Feinposi­ tionierung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Regallager 10, das mehrere parallel zueinander ausgerichtete Regale 13 umfaßt, wobei zwischen benachbarten Regalen 13 jeweils ein in Längsrichtung verlaufender Regalgang 12 gebildet ist. Innerhalb jedes Regalgangs 12 ist ein Regalbediengerät 11 in Längsrichtung verfahrbar, wobei gegebenenfalls auch vor­ gesehen sein kann, daß ein einzelne Regalbediengeräte 11 zwischen verschiedenen Regalgängen 12 umsetzbar sind. Jedes Regal 13 umfaßt eine Vielzahl von Regalfächern 14, in die mittels des Regalbediengerätes 11 wahlweise Gegenstände wie Kartons oder Paletten eingelagert bzw. aus diesen ausgela­ gert werden können.

Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, steht jedes Regalbediengerät 11 mit einer außerhalb der Regalgänge 12 angeordneten Fernbedieneinheit 15 über eine bidirektionale Datenleitung S für Steuer- bzw. Bewegungssignale und eine unidirektionale Datenleitung V für Videosignale über Funk in Verbindung. Die Fernbedieneinheit 15 ist als Bedienstand mit mehreren Bildschirmen 18, einer Tastatur 16, einem Joy­ stick 17 und einer Maus 17a ausgestattet.

Wie Fig. 2 zeigt, besitzt das Regalbediengerät 11 ein in herkömmlicher Weise ausgestattetes, entlang einem Mast 24 höhenverfahrbares Lastaufnahmemittel 19, das hier als Gabel dargestellt ist, und eine Palette P aufnehmen kann. An den Zinken 19a der Gabel ist jeweils eine Lichtquelle 21 in Form eines Laser-Pointers angeordnet, die auf eine dem Re­ galgang 12 zugewandte Fläche 23 (siehe Fig. 3) des jeweili­ gen Regalfachs 14 eine erste Projektionsmarke 21a in Form von zwei Lichtpunkten projizieren kann. Auf der Fläche 23 des Regalfachs 14 sind für jedes Regalfach feststehende zweite Positionsmarken 22 angebracht, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine H-Form besitzen.

Das Lastaufnahmemittel 19 weist am hinteren Ende der Zinken 19a eine Videokamera 20 auf, die auf die von den Lichtquel­ len 21 angeleuchtete Fläche 23 des Regalfachs 14 gerichtet ist. Darüber hinaus ist am Regalbediengerät 11 eine weitere Videokamera 20 vorgesehen, die schräg neben dem Lastaufnah­ memittel 19 sitzt und den Ein- bzw. Auslagervorgang erfas­ sen kann. Die Videokameras 20 sind über die Datenleitung V mit der Fernbedieneinheit 15 verbunden.

Im folgenden wird beispielhaft die Einlagerung einer Palet­ te P im einzelnen erläutert. Dabei sei unterstellt, daß in der Fernbedieneinheit 15 bereits ein Auftrag zur Einlage­ rung einer Palette P in ein vorbestimmtes Regalfach 14 vor­ liegt oder von einer Bedienperson manuell eingegeben wird. Der Auftrag wird auf dem Bildschirm 18 der Fernbedienein­ heit 15 angezeigt und nach Überprüfung und gegebenenfalls Änderung von der Bedienperson freigegeben. Der freigegebene Auftrag wird in definiertem Format per Funk über die Daten­ leitung S an das Regalbediengerät 11 übertragen. Wenn das Regalbediengerät 11 den Auftrag erkannt hat, schickt es eine Auftragsbestätigung per Funk über die Datenleitung S an die Fernbedieneinheit 15 zurück, was auf dem Bildschirm 18 angezeigt wird. Die Bedienperson hat jetzt nochmals die Möglichkeit, die ordnungsgemäße Übertragung des Auftrags zu überprüfen und den Vorgang gegebenenfalls abzubrechen. Wenn die Datenübertragung ordnungsgemäß erfolgt ist, gibt die Bedienperson über Funk die Freigabe zur Ausführung des Auf­ trags. Alternativ kann die Überprüfung der korrekten Daten­ übertragung auch selbsttätig in einer Recheneinheit erfol­ gen.

Nach der Freigabe zur Ausführung des Auftrages errechnet sich das Regalbediengerät 11 selbsttätig die Koordinaten der anzufahrenden Position bzw. Regalfächer. Daraufhin fährt das Regalbediengerät selbsttätig zur Übernahme der Palette P, worauf hier nicht weiter eingegangen werden soll, und anschließend mit dieser entlang dem Regalgang 12 zu dem zu beschickenden Regalfach 14. Dabei erfolgt eine automatische Annäherung und Grobpositionierung des Regalbe­ diengerätes und des Lastaufnahmemittels 19 relativ zu der Soll-Position über die in dem Regalbediengerät üblicher­ weise vorhandene Sensorik. Für die aktuelle Positionsüber­ wachung in Längsrichtung des Regalgangs 12 ist es möglich, in regelmäßigen Abständen Eichmarkierungen zu setzen, die mit am Regalbediengerät montierten Lichtschranken erfaßt werden. Mit der selbsttätigen Grobpositionierung kann bei­ spielsweise eine Annäherung an die Soll-Position in der Größenordnung von ± 50 mm erreicht werden, wobei dieses Maß von den Abständen der Eichmarkierungen abhängig ist. Ent­ sprechend wird das Lastaufnahmemittel 19 auch soweit ange­ hoben, daß es in unmittelbarer Nähe des zu beschickenden Regalfachs 14 steht. Dabei erfolgt eine Grobpositionierung in vertikaler Richtung, d. h. in Längsrichtung des Mastes 24 mittels der üblicherweise im Regalbediengerät 11 vorhande­ nen Sensorik, womit eine Genauigkeit von ± 5 mm zu erzielen ist. Wenn die der Soll-Position zugeordnete Grobpositionie­ rung erfolgt ist, gibt das Regalbediengerät 11 über die Da­ tenleitung S per Funk ein Signal an die Fernbedieneinheit 15, das der Bedienperson die Bereitschaft zur Feinpositio­ nierung anzeigt.

Die Bedienperson kann nun über die Videokameras 20, deren Bilder gegebenenfalls digital vergrößerbar sind, und die als Positionierhilfe dienenden ersten und zweiten Posi­ tionsmarken 21a bzw. 22 eine Feinpositionierung in Längs­ richtung des Regalgangs und/oder in Hubrichtung des Last­ aufnahmemittels 19 vornehmen, wozu sie sich einer digitalen Eingabe über die Tastatur oder einer analogen Eingabe ins­ besondere über den Joystick 17 bedient, der eine feine Auf­ lösung erlaubt. Die linke Darstellung in Fig. 3 zeigt, daß die von den Laserpointern 21 projizierten Lichtpunkte 21a links neben den feststehenden zweiten Positioniermarken 22 liegen, weshalb die Bedienperson das Regalbediengerät als ganzes horizontal und/oder vertikal verfährt, bis die Lichtpunkte 21a mittig im oberen Bereich der H-förmigen zweiten Positioniermarken 22 liegt, wie es in der mittleren Darstellung in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Ausrichtung bedeu­ tet, daß die Palette die exakt richtige Positionierung in Längsrichtung des Regalgangs 12 sowie in Vertikalrichtung besitzt und eine obere Stellung einnimmt, in der sie in das Regalfach 14 eingeschoben werden kann.

Die Bedienperson kann während der Feinpositionierung die Bewegungen des Regalbediengerätes 11 bzw. des Lastaufnahme­ mittels 19 über die Videokameras 20, die mit der Fernbe­ dieneinheit 15 über die Datenleitung V per Funk in Kontakt stehen, ständig überprüfen. Die Korrektur- bzw. Bewegungs­ daten werden von der Fernbedieneinheit 15 über die Daten­ leitung S per Funk an das Regalbediengerät 11 übertragen. Die Videokameras, die vorzugsweise Weitwinkelobjektive be­ sitzen, sind so montiert, daß die Bedienperson die Palet­ tenauflagen mit der daraufstehenden Palette deutlich erken­ nen kann. Die Signale der Videokameras 20 werden zu einer nicht dargestellten Aufbereitungseinheit geführt, die die Bildsignale für die Funkübertragung aufarbeitet. Gegebenen­ falls kann an einem Mast des Regalbediengerätes eine wei­ tere Videokamera angeordnet sein, die die Umfeldsituation im größeren Bereich erfassen kann.

Vor der Freigabe des Einlagervorganges durch die Bedienper­ son, kann eine Palettenidentifizierung durchgeführt werden, wobei beispielsweise an der Palette angebrachte Barcode au­ tomatisch erfaßt und ausgewertet wird oder die Bedienperson ein entsprechendes Identifizierungsmerkmal der Palette vi­ suell erfaßt und mit einem Sollwert vergleicht. Nachdem nun das Regalbediengerät 11 für den abzuarbeitenden Auftrag seine Soll-Position relativ zu den zu beschickenden Regal­ fach 14 erreicht hat, kann die Bedienperson den automatisch ablaufenden Einlagerungsvorgang freigeben. Das Freigabesig­ nal wird über die Datenleitung S per Funk an das Regalbe­ diengerät 11 übertragen. Nach Freigabe des Einlagerungsvor­ gangs wird dieser von dem Regalbediengerät selbsttätig aus­ geführt und kann von der Bedienperson über die Videokameras 20 an den Bildschirmen 18 verfolgt werden, um im Falle von Komplikationen den Einlagerungsvorgang abzubrechen. Wenn der Einlagerungsvorgang beendet ist, d. h. im dargestellten Beispiel die Palette P im Regalfach 14 abgesetzt ist, wie es in der rechten Darstellung in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein entsprechendes Endsignal über die Datenleitung S per Funk an die Fernbedieneinheit 15 abgegeben, womit der Auf­ trag beendet ist.

Während der Abarbeitung des gesamten Auftrags, wird ständig überprüft, ob die Datenleitungen S und V und insbesondere die Funkverbindung ordnungsgemäß funktionieren. Bei einer Störung oder einem Ausfall der Funkverbindung oder einer der Datenleitungen wird die Bewegung des Regalbediengerätes sofort gestoppt, da dann die Bedienperson nicht mehr in der Lage ist, korrigierend in die Bewegungsabläufe einzugrei­ fen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Einlagerung einer Palette P erläutert. In gleichartiger Weise erfolgt eine Auslagerung einer Palette, indem das Regalbediengerät zunächst selbsttätig grob positioniert und anschließend von der Bedienperson aus der Fernbedieneinheit 15 heraus fein­ positioniert wird, woraufhin ein Übernahmevorgang für die Palette aus dem Regalfach selbsttätig abläuft.

Claims (12)

1. Regalbediengerät, das längs eines Regalgangs (12) ver­ fahrbar ist und zumindest ein höhenverstellbares Last­ aufnahmemittel (19) zum Einlagern von Gegenständen (P) in Regalfächer (14) sowie zum Auslagern aus diesen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Regalbedien­ gerät (11) über eine Fernbedieneinheit (15) von einer Bedienperson fernsteuerbar ist.

2. Regalbediengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Steuervorrichtung zur automatischen Grobpositionierung des Regalbediengerät (11) vorgese­ hen ist.

3. Regalbediengerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine Steuereinheit, mit der nach Erreichen einer Soll-Position das Ein- bzw. Auslagern der Gegen­ stände (P) in bzw. aus den Regalfächern (14) selbsttä­ tig durchführbar ist.

4. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fernbedieneinheit (15) über Funk mit dem Regalbediengerät (11) in Verbindung steht.

5. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Fernbedienein­ heit (15) und dem Regalbediengerät (11) eine bidirek­ tionale Datenleitung (S) für Steuersignale vorgesehen ist.

6. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß von dem Regalbediengerät (11) zu der Fernbedieneinheit (15) eine unidirektio­ nale Datenleitung (V) für Videosignale vorgesehen ist.

7. Regalbediengerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß über die Datenleitung (V) für Videosignale zusätzlich Signale eines Barcode-Lesers zur Identifi­ zierung des Lagergutes übertragbar sind.

8. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem Lastaufnahmemittel (19) zumindest eine Videokamera (20) angeordnet ist, die auf zumindest ein Regalfach (14) gerichtet ist.

9. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß an dem Regalbediengerät (11) zumindest eine Lichtquelle (21) angeordnet ist, die auf eine dem Regalfach (14) zugeordnete Fläche (23) zumindest eine erste Positionsmarke (21a) projiziert.

10. Regalbediengerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lichtquelle (21) eine Laser-Lichtquelle ist.

11. Regalbediengerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lichtquelle (21) an dem Lastauf­ nahmemittel (19) angeordnet ist.

12. Regalbediengerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Regalfach (14) zugeordneten Fläche (23) zumindest eine feststehende zweite Positionsmarke (22) ausgebildet ist.