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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Positionierungsförderer zur Verwendung als Zuführförderer für ein Bediengerät, insbesondere für ein Regalbediengerät, das angrenzend an und entlang des Positionierungsförderers verfahrbar ist, um ein Stückgut zwecks Einlagerung in ein Regal von einer beliebigen Aufnahmeposition auf dem Positionierungsförderer aufzunehmen. Die Erfindung betrifft ferner ein Lagersystem mit einem derartigen Positionierungsförderer. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufnehmen eines Stückguts von einem Positionierungsförderer mittels eines Lastaufnahmemittels eines Förderzeugs, das parallel zum Positionierungsförderer bewegbar ist.
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In dem europäischen Patent
EP 1 897 822 B1 wird eine herkömmliche Artikellagereinrichtung und ein Steuerverfahren für ein Regalbediengerät (nachfolgend ”RBG” abgekürzt) offenbart. Zwischen zwei Regalen ist ein flurgebundenes RBG entlang einer Fahrschiene verfahrbar. Die Regale definieren zwischen sich eine Regalgasse, in der das RBG verfahren wird. An einer oder beiden Stirnseiten der Regalgasse sind sogenannte Übergabeplätze vorgesehen, wo das RBG ein- und auszulagernde Artikel abholen oder abgeben kann. Der Übergabeplatz ist z. B. ein fest definierter Bereich eines Bandförderers, wobei der fest definierte Bereich vorzugsweise an einem Ende des Bandförderers liegt, das der Stirnseite der Regale gegenüberliegt. Es können auch zwei parallele Bandförderer vorgesehen werden, so dass das RBG Artikel auf beiden Seiten der Regalgasse ein- und auslagern kann, wobei einem ersten Übergabeplatz dann ein zweiter Übergabeplatz auf dem anderen Bandförderer gegenüberliegt. Ferner wird eine Abwandlung beschrieben, bei der zwei nebeneinander liegende Übergabeplätze, insbesondere Aufnahmeplätze, offenbart werden, von denen Artikel durch das RBG aufgenommen werden, um die aufgenommenen Artikel in das Regal einzulagern. Um die einzulagernden Artikel am Aufnahmeplatz zu positionieren, wird entweder ein Anschlagselement eingesetzt, gegen den ein einzulagernder Artikel gefördert, und somit gestoppt, wird. Alternativ ist beim Aufnahmeplatz ein Artikelsensor vorgesehen, der den Bandförderer anhält, sobald der einzulagernde Artikel am Übergabeplatz vom Artikelsensor erfasst wird.
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Die Positionierung eines einzulagernden Artikels ist im Lichte einer durch das RBG vorgegebenen Genauigkeit schwierig. Damit ein Lastaufnahmemittel (abgekürzt LAM) des RBG den einzulagernden Artikel sicher von einem (Band-)Förderer aufnehmen kann, muss das RBG, d. h. insbesondere das LAM des RBG, innerhalb eines sehr kleinen Toleranzbereichs (z. B. ±10 mm) relativ zum Übergabeplatz, d. h. der tatsächlichen Position des einzulagernden Artikels zum Zeitpunkt der Aufnahme durch das LAM, positioniert sein. Bereits kleinste Abweichungen bei der Positionierung zwischen RBG und dem tatsächlichen Ort des einzulagernden Artikels können dazu führen, dass das LAM den einzulagernden Artikel nicht richtig greift und der einzulagernde Artikel entweder beschädigt, nicht aufgenommen oder fallengelassen wird.
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Der oben beschriebene Einsatz des Anschlagselements stellt zwar eine sichere Lösung hinsichtlich einer Positionierungsgenauigkeit dar, weil die einzulagernden Artikel immer genau am Ort des Anschlagelements zur Aufnahme durch das LAM des RBG bereitgestellt werden, insbesondere wenn der Förderer kontinuierlich weiter betrieben wird, so dass der einzulagernde Artikel kontinuierlich an das Anschlagselement gepresst wird. Das Anschlagselement hat aber den Nachteil, dass keine Artikel hinter das Anschlagselement, d. h. stromabwärts relativ zum Anschlagselement, transportierbar sind. Mit einem statischen Anschlagselement lässt sich in diesem Sinne nur ein einziger, örtlich fixierter Übergabeplatz definieren, wenn die einzulagernden Artikel mit einem (Stetig-)Förderer angedient werden.
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Nun könnte man zwar mehrere Anschlagselemente entlang des Förderers hintereinander anordnen, indem man die Anschlagselemente beweglich ausgestaltet, indem man die Anschlagselemente z. B. in die Förderstrecke schwenkt. Derartige Anschlagselemente hätten aber gerade aufgrund ihrer Beweglichkeit eine schlechte Positionierungsgenauigkeit, so dass die eigentlich vorteilhafte Positionierungsgenauigkeit eines statischen Anschlagselements gerade verlorengeht.
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Die oben diskutierte Alternativlösung, nämlich einen Artikelsensor am Ort des Übergabeplatzes vorzusehen, der den Förderer anhält, sobald ein einzulagernder Artikel den Übergabeplatz erreicht, ist ebenfalls nicht ausreichend hinsichtlich einer Positionierungsgenauigkeit. Hier gibt es konträre Randbedingungen, die die benötigte Positionierungsgenauigkeit verhindern. Eine Randbedingung ist eine hohe Fördergeschwindigkeit, solange der einzulagernde Artikel in Richtung des Übergabeplatzes transportiert wird, um dem RBG möglichst viele einzulagernde Artikel innerhalb einer Zeiteinheit andienen zu können. Je höher diese allgemeine Fördergeschwindigkeit ist, desto ungenauer wird die Positionierung, wenn der einzulagernde Artikel durch den Artikelsensor gebremst wird. Erst wenn der einzulagernde Artikel erfasst ist, wird die Fördergeschwindigkeit auf Null reduziert. Dieser Reduktionsvorgang benötigt aber eine gewisse Zeit, innerhalb der der einzulagernde Artikel weitertransportiert wird, d. h. über den eigentlichen Stopppunkt hinausgefördert wird. Zwar könnte man diese Verzögerung berücksichtigen, indem man den Stopppunkt entsprechend stromaufwärts verlegt. Diese Anpassung ist aber nur dann möglich, wenn die einzulagernden Artikel immer gleich schwer sind und insbesondere eine identische Abmessung haben. Nur dann lässt sich der Trägheitseffekt relativ sicher auf die eben beschriebene Weise kompensieren. Üblicherweise werden aber die unterschiedlichsten Artikel bzw. Stückgüter eingelagert, die jeweils verschiedene Abmessungen und Gewichte haben. Selbst eine Ausrichtung des Artikels (z. B. auf dem Kopf stehen, auf der Seite liegen, schräge Ausrichtung, etc.) kann Einfluss auf eine Länge eines ”Bremswegs” haben.
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Ein weiterer Nachteil der eben diskutierten Lösung ist ferner darin zu sehen, dass der Förderer keine weiteren Artikel andienen kann, wenn er zwecks Stoppen eines am weitesten stromabwärts befindlichen Artikels angehalten wird.
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In jüngster Zeit gibt es Bestrebungen, sich vom oben beschriebenen Konzept der stirnseitigen Zuführung von einzulagernden Stückgütern abzuwenden. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass es von Vorteil ist, einzulagernde Stückgüter über eine volle Länge eines Lagerbereichs, anstatt nur über eine dazu relativ kurze Stirnseite, vorzunehmen. Ein Vorteil ist darin zu sehen, dass z. B. mehrere RBG innerhalb der gleichen Gasse gleichzeitig einzulagernde Stückgüter aufnehmen können. Einlagerungswege der RBG lassen sich verkürzen, da die RBG nicht an die Stirnseite des Lagerbereichs bewegt werden müssen, um das einzulagernde Stückgut aufzunehmen. Dadurch verringert sich die Spielzeit, d. h. die Zeit, die benötigt wird, um das RBG zum Aufnahmeplatz zu verfahren, das RBG relativ zum Aufnahmeplatz feinzupositionieren, das einzulagernde Stückgut mittels des LAM aufzunehmen, das RBG zum Lagerplatz zu bewegen und das aufgenommene Stückgut an den Lagerplatz abzugeben.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Positionierungsförderer bereitzustellen, mit dem eine Vielzahl unterschiedlichster Stückgüter mit verschiedenen Abmessungen, Orientierungen, Gewichten, etc. an einer Vielzahl verschiedener Aufnahmepositionen entlang einer Gesamtlänge des Positionierungsförderers zum Zwecke einer Aufnahme mittels eines LAM eines Förderzeugs positionsgenau, d. h. mit einer Toleranz von z. B. ±10 mm, angedient werden können. Insbesondere soll ein Lagersystem mit einem derartigen Positionierungsförderer vorgesehen werden. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum positionsgenauen Andienen eines einzulagernden Stückguts vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Positionierungsförderer gelöst, der einen Eingangsabschnitt und einen in einer Förderrichtung stromabwärts dazu gelegenen Aufnahmeabschnitt aufweist, wobei der Eingangsabschnitt und der Aufnahmeabschnitt eine Förderstrecke definieren, entlang der unterschiedliche Stückgüter stromabwärts transportierbar sind, wobei der Eingangsabschnitt vorzugsweise eine Stückgut-Längenmesseinrichtung zum Messen einer Länge eines aufzunehmenden Stückguts aufweist, das mittels eines Lastaufnahmemittels eines Regalbediengeräts von dem Positionierungsförderer aufzunehmen und in ein Regal abzugeben ist, und wobei der Aufnahmeabschnitt mindestens ein Ortsdetektorpaar aufweist, wobei jedes Ortsdetektorpaar einen Aufnahmeplatz auf dem Positionierungsförderer definiert sowie einen ersten Ortsdetektor und einen zweiten Ortsdetektor aufweist, die wiederum mit einem Abstand derart zueinander angeordnet sind, dass eine Fördergeschwindigkeit der Förderstrecke, nachdem ein erster, stromaufwärts gelegener Ortsdetektor eines Ziel-Aufnahmeplatzes eine stromabwärts vorn liegende Kante des Stückguts erfasst hat, so reduzierbar ist, dass das Stückgut, sobald die vorn liegende Kante von einem stromabwärts liegenden zweiten Ortsdetektor des Ziel-Aufnahmeplatzes erfasst ist, sofort bei dem zweiten Ortsdetektor zum Stillstand kommt.
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Gemäß der Erfindung werden also vorzugsweise mehrere Aufnahmeplätze hintereinander und/oder überlappend über eine Gesamtlänge des Positionierungsförderers verteilt, so dass ein Förderzeug, wie z. B. ein RBG, von vielen verschiedener Aufnahmeplätze einzulagernde Stückgüter wegoptimiert aufnehmen kann. So lassen sich die Wege des RBG verkürzen, die das RBG zurücklegen muss, um ein Stückgut vom Positionierungsförderer abzuholen, das als nächstes einzulagern ist.
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Indem zwei Ortsdetektoren pro Ortsdetektorpaar vorgesehen werden, kann die Fördergeschwindigkeit stufenweise von einer ersten, mittleren Hauptfördergeschwindigkeit, mit der der Positionierungsförderer überwiegend während eines Andienungsvorgangs betrieben wird, auf eine niedrigere zweite Fördergeschwindigkeit (”Schleichfahrt”) reduziert werden, bevor die zweite Fördergeschwindigkeit vollständig auf Null herabgesetzt wird, um das einzulagernde Stückgut endgültig anzuhalten. Die zweite Fördergeschwindigkeit wird auf Null herabgesetzt, wenn eine Vorderkante des einzulagernden Stückguts den stromabwärts gelegenen, zweiten Ortsdetektor des Ortsdetektorpaars erreicht. Da die zweite Fordergeschwindigkeit sehr viel kleiner als die erste (Haupt-)Fördergeschwindigkeit ist, wirken sich Trägheitseffekte nahezu überhaupt nicht mehr in Form eines ”Bremswegs” aus, der das einzulagernde Stückgut über die Position des zweiten Ortsdetektors hinaus bewegen lässt. So ist es möglich, ein einzulagerndes Stückgut innerhalb einer vorgegebenen Toleranz, z. B. ±10 mm, am Ort des zweiten Ortsdetektors anzuhalten, d. h. zum Stillstand zu bringen.
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Da das einzulagernde Stückgut damit an einer fest vorgegebenen Position zum Stillstand kommt, ist eine Feinpositionierung des Förderzeugs nicht mehr erforderlich. Üblicherweise wurde das Förderzeug nach dem Erreichen einer Grobposition feinpositioniert, indem mittels einer geeigneten Sensorik ein noch bestehender tatsächlicher Abstand zwischen dem eigentlichen Ort des einzulagernden Stückguts und dem Ort des LAM bestimmt wurde. Diese Feinpositionierung erfordert zum einen zusätzliche Gerätschaft, was wiederum die Investitionskosten erhöht, und zum anderen Zeit, was die Zykluszeit erhöht und somit den Durchsatz bzw. die Leistung des Förderzeugs reduziert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Positionierungsförderer ferner eine Steuereinrichtung auf, die mit der Längenmesseinrichtung und/oder den Ortsdetektorpaaren signaltechnisch verbunden ist und die vorzugsweise einen Fördergeschwindigkeitsregler aufweist, der eingerichtet ist, in Kenntnis eines Abstands zwischen einem ersten und einem zweiten Ortsdetektor des Ziel-Aufnahmeplatzes die Fördergeschwindigkeit so zu reduzieren, dass das Stückgut beim Erreichen des zweiten Ortsdetektors des Ziel-Aufnahmeplatzes innerhalb der Toleranz stehenbleibt.
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Der Geschwindigkeitsverlauf zwischen den verschiedenen Fördergeschwindigkeitsstufen kann fest vorgegeben sein. In diesem Fall ist ein Fördergeschwindigkeitsregler überflüssig. Die Übergänge und der Verlauf der Fördergeschwindigkeitsübergänge können aber auch variabel ausgestaltet werden, z. B. in Abhängigkeit vom Gewicht des einzulagernden Stückguts, indem ein Fördergeschwindigkeitsregler eingesetzt wird, der die Höhe und den Verlauf der Fördergeschwindigkeitsstufen beim Reduzieren der Fördergeschwindigkeit auf Null entsprechend anpasst.
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Weiterhin wird es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung die Förderstrecke mit einer frei einstellbaren, vorzugsweise konstanten, ersten Fördergeschwindigkeit betreibt, bis das Stückgut den ersten Ortsdetektor der Ziel-Aufnahmeposition erreicht hat, und dann, zumindest in einem Nahbereich der Ziel-Aufnahmeposition, mit einer zweiten Fördergeschwindigkeit betreibt, die (bedeutend) kleiner als die erste Fördergeschwindigkeit ist.
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Bei dieser Ausführungsform können unterschiedliche Bereiche der Förderstrecke mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden. Je nachdem, wie lang das einzulagernde Stückgut ist, werden Bereiche der Fördergeschwindigkeit, die mindestens so lang wie das einzulagernde Stückgut sind, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben. Insbesondere räumlich vor einer Ziel-Aufnahmeposition kann das Fördermittel des Positionierungsförderers in einem derartigen Nahbereich mit der zweiten Fördergeschwindigkeit betrieben werden. Das einzulagernde Stückgut nähert sich also z. B. mit der ersten Fördergeschwindigkeit dem ersten Ortsdetektor. Sobald die Vorderkante des einzulagernden Stückguts den ersten Ortsdetektor erreicht hat, wird die Förderstrecke, d. h. im Nahbereich, mit der zweiten Fördergeschwindigkeit betrieben, d. h. auch Förderstreckenbereiche, die stromaufwärts relativ zum ersten Ortsdetektor liegen, werden mit der zweiten Fördergeschwindigkeit betrieben. Dies ist besonders mit angetriebenen Motorrollen realisierbar. In diesem Fall kann jede der Motorrollen mit einer anderen Fördergeschwindigkeit angetrieben werden. Die Steuerung bestimmt, wie viele Motorrollen benötigt werden, um das einzulagernde Stückgut zu transportieren. Eine entsprechende Anzahl von Motorrollen, die sich unter dem einzulagernden Stückgut befinden, wird entweder mit der ersten Fördergeschwindigkeit oder später mit der zweiten Fördergeschwindigkeit betrieben. Andere Förderrollen, die außerhalb dieser Gruppe von Motorrollen liegt, können mit einer anderen, dritten Fördergeschwindigkeit betrieben werden, die größer oder kleiner als die erste oder die zweite Fördergeschwindigkeit ist.
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Wenn sich also mehrere einzulagernde Stückgüter auf dem Positionierungsförderer befinden und stromabwärts transportiert werden, so können die Stückgüter theoretisch alle mit einer anderen Fördergeschwindigkeit transportiert werden. Üblicherweise werden die Stückgüter aber mit einer einheitlichen Hauptfördergeschwindigkeit entlang des Positionierungsförderers transportiert. Lediglich im Nahbereich einer Ziel-Aufnahmeposition wird die Geschwindigkeit herabgesetzt und bei einem Erreichen des zweiten Ortsdetektors auf Null reduziert.
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Es ist möglich, Stückgutstaus auf dem Positionsförderer zu vermeiden. Ist ein RBG z. B. noch nicht an der Ziel-Aufnahmeposition angelangt, so können die Fördergeschwindigkeiten von Stückgütern reduziert werden, die stromaufwärts relativ zu dem gerade einzulagernden Stückgut, das im Stillstand sein kann, befördert werden.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn ein Fördermittel des Positionierungsförderers derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das Stückgut quer zur Förderrichtung in Richtung eines Rands des Positionierungsförderers bewegt wird, der abgewandt zu dem Regalbediengerät angeordnet ist.
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Sollten die einzulagernden Stückgüter nicht dem Positionierungsförderer bereits ausgerichtet zugeführt werden, so ermöglicht die Schrägstellung des Fördermittels des Positionierungsförderers eine Ausrichtung entlang eines seitlichen Rands des Positionierungsförderers. Dies erleichtert den Aufnahmevorgang für das RBG. Eine aus Sicht des RBG hintere Kante des Stückguts befindet sich dann immer in einer vorbestimmten, fixen Tiefe. Das LAM des RBG muss also immer entsprechend tief ausgefahren werden, um das einzulagernde Stückgut sicher zu greifen.
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Auch ist es bevorzugt, wenn an dem Rand eine in der Förderrichtung orientierte Führungseinrichtung angeordnet ist, die verhindert, dass das Stückgut seitlich vom Positionierungsförderer heruntergefördert wird, und die gewährleistet, dass das Stückgut in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung immer gleichbleibend ausgerichtet bleibt.
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Als Führungseinrichtung kann z. B. ein Blech vorgesehen sein, das senkrecht zu einer Förderebene an einem seitlichen Rand des Positionierungsförderers angeordnet ist. Durch die Schrägstellung des Fördermittels des Positionierungsförderers werden die einzulagernden Stückgüter gegen dieses Blech gefördert. Das Blech verhindert, dass die so ausgerichteten Stückgüter vom Positionierungsförderer herunterfallen. Das Blech stellt eine Art Anschlag dar, das wiederum eine Greiftiefe des LAM des RBG bedingt, wie oben erläutert.
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Bei einer weiteren besonderen Ausgestaltung werden, vorzugsweise ausschließlich, individuell antreibbare Rollen als Fördermittel eingesetzt. Die Drehachsen dieser Rollen sind vorzugsweise schräg zur Förderrichtung orientiert, so dass das Stückgut im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung und leicht quer dazu entlang des Aufnahmeabschnitts transportierbar ist.
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Der Vorteil von Rollen ist, dass sie gezielt angesteuert werden können, wobei die Fördergeschwindigkeit individuell kontinuierlich variiert werden kann. Es versteht sich, dass einzelne angetriebene Rollen auch über Verbindungsmittel, wie z. B. elastische Riemen, mit losen drehenden Rollen verbunden sein können, um Förderrollensegmente zu bilden, die dann alle mit der Fördergeschwindigkeit der angetriebenen Rolle betrieben werden.
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Bei einer weiteren besonderen Ausführungsform sind die Ortsdetektoren Lichttaster oder Lichtschranken, die vorzugsweise zwischen benachbarten Rollen angeordnet sind.
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Es versteht sich, dass neben Lichttastern und Lichtschranken andere Sensoren eingesetzt werden können, die z. B. auf Gewicht, Berührung, Wärme etc. reagieren. Es können Ultraschall- oder Infrarotsensoren eingesetzt werden, um zu erfassen, ob und wann ein einzulagerndes Stückgut eine vorbestimmte Position auf dem Positionierungsförderer erreicht hat. Die Lichttaster und Lichtschranken sind besonders vorteilhaft, weil sie in Zwischenräumen zwischen benachbarten Rollen verbaut werden können. Der grundsätzliche Aufbau des Förderers wird durch die Lichttaster bzw. Lichtschranken nicht gestört. Die Lichttaster oder Lichtschranken können direkt mit einem Steuerungsmodul der Motorrollen verbunden sein, um deren Fördergeschwindigkeit zu beeinflussen, wenn ein einzulagerndes Stückgut erfasst wird.
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Insbesondere ist ein Abstand zwischen direkt benachbarten Ortsdetektorpaaren konstant. Der Abstand zwischen benachbarten Ortsdetektorpaaren bestimmt eine maximale Länge eines einzulagernden Stückguts, welches an einer Ziel-Aufnahmeposition angehalten werden kann. Es versteht sich, dass mehrere Aufnahmepositionen logisch zu einer Einheit miteinander verbunden werden können, wobei das am weitesten stromabwärts gelegene Ortsdetektorpaar die Signale zur Geschwindigkeitsreduktion gemäß der oben beschriebenen Art liefert. Die Länge eines einzulagernden Stückguts kann entweder im Eingangsabschnitt mittels der optional vorgesehenen Stückgut-Längenmesseinrichtung bestimmt werden oder alternativ in Form von vorbekannten Daten bereits vorliegen, so dass eine dem Positionierungsförderer zugeordnete Steuereinrichtung entsprechende Maßnahmen ergreifen kann, um ausreichend Ortsdetektorpaare logisch zusammenzufassen, damit ein Stückgut mit Überlänge, d. h. einer Länge, die größer als eine normale, maximale Länge einer Aufnahmeposition ist, logisch zusammenzulegen.
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Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen den ersten und zweiten Ortsdetektoren eines jeden Ortsdetektorpaars konstant. Insbesondere entspricht dieser Abstand wiederum dem Abstand zwischen direkt benachbarten Ortsdetektorpaaren.
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Dies bedeutet für den exemplarischen Einsatz von Rollen als Fördermittel, dass zwischen z. B. allen benachbarten Rollen Ortsdetektoren vorgesehen werden können, um Ortsdetektorpaare zu definieren, die kontinuierlich hintereinander gereiht über eine gesamte Länge des Positionierungsförderers verteilt angeordnet sind. In Abhängigkeit von dem Durchmesser der eingesetzten Rollen lässt sich so an nahezu jeder beliebigen Stelle des Förderers eine Aufnahmeposition definieren, so dass eine übergeordnete Steuereinrichtung (auf z. B. Zentralrechner, Lagerverwaltungsrechner, Materialflussrechner, etc.) an praktisch jeder beliebigen Stelle des Positionierungsförderers eine Aufnahme eines einzulagernden Förderguts veranlassen kann. Dadurch reduzieren sich die von den Förderzeugen zurückzulegenden Wege zusätzlich, so dass die Gesamtleistung erhöht wird.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Längenmesseinrichtung ein Messgitter auf, das derart ausgebildet ist, dass eine Länge in der Förderrichtung und eine Breite des Stückguts senkrecht zur Förderrichtung bestimmbar sind.
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Die Längenmesseinrichtung kann also sowohl die Länge als auch die Breite des einzulagernden Stückguts bestimmen, bevor das einzulagernde Stückgut in den Aufnahmeabschnitt weiterbefördert wird. Diese Bestimmung kann entweder im Eingangsabschnitt erfolgen oder an einer Stelle, die noch weiter stromaufwärts relativ zum Positionierungsförderer liegt.
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Die oben genannte Aufgabe wird des Weiteren durch ein Lagersystem mit einem Positionierungsförderer gemäß der Erfindung, einem Regalbediengerät und einem Regal gelöst, wobei das Regalbediengerät so zwischen dem Positionierungsförderer und dem Regal angeordnet ist, das ein Lastaufnahmemittel des Regalbediengeräts ein Stückgut an einer Ziel-Aufnahmeposition aufnehmen kann, ohne vor der Aufnahme des Stückguts eine Feinpositionierung zwischen dem Positionierungsförderer und dem Regalbediengerät mittels eines entsprechenden Sensors durchführen zu müssen.
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Vorzugsweise ist dem Positionierungsförderer eine Stückgut-Ausrichtungseinheit vorgeschaltet, um Stückgüter, die dem Positionierungsförderer von der Stückgut-Ausrichtungseinheit übergeben werden, an einem Seitenrand auszurichten, der dem Positionierungsförderer und der Stückgut-Ausrichtungseinheit gemein ist.
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Wenn das Fördermittel des Positionierungsförderers nicht schräg ausgebildet ist, d. h. wenn die zu transportierenden Stückgüter nur parallel zur Hauptförderrichtung des Positionierungsförderers transportiert werden, könnte es passieren, dass die Stückgüter mit einem seitlichen Versatz zueinander über den Positionierungsförderer transportiert werden. Dies erschwert den Aufnahmevorgang, da das RBG ohne zusätzliche Sensorik keine Kenntnis davon hat, wie ”tief” das gerade aufzunehmende Stückgut relativ zur Förderstrecke liegt. Deshalb kann es von Vorteil sein, dem Positionierungsförderer eine Stückgut-Ausrichtungseinheit, wie z. B. einen Drehteller, einen Matrixförderer oder Ähnliches vorzuschalten, um Stückgüter z. B. um eine Achse senkrecht zur Förderebene in eine vorbestimmte Ausrichtung (z. B. Längsseite des Stückguts immer parallel zur Förderrichtung zu drehen und/oder die Stückgüter an einem seitlichen Rand zu positionieren, der dann in den Rand des stromabwärts anschließenden Positionierungsförderer übergeht.
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Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufnehmen eines Stückguts von einem Positionierungsförderer durch ein Lastaufnahmemittel eines Förderzeugs mit den folgenden Schritten gelöst: Fördern des Stückguts stromabwärts in eine Förderrichtung an eine Ziel-Aufnahmeposition mit einer ersten Fördergeschwindigkeit; Erfassen einer Vorderkante des Stückguts mit einem ersten Ortsdetektor eines Ortsdetektorpaars, das die Ziel-Aufnahmeposition definiert, wobei der erste Ortsdetektor beabstandet stromaufwärts relativ zu einem zweiten Ortsdetektor des Ortsdetektorpaars angeordnet ist; wenn der erste Ortsdetektor die Vorderkante erfasst hat, Reduzieren der ersten Fördergeschwindigkeit, zumindest in einem Nahbereich der Ziel-Aufnahmeposition, auf eine kleinere, zweite Fördergeschwindigkeit derart, dass die zweite Fördergeschwindigkeit, sobald die Vorderkante durch den zweiten Ortsdetektor erfasst wird, sofort auf Null reduziert wird, so dass das Stückgut bei dem zweiten Ortsdetektor zum Stillstand kommt.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn das Förderzeug an eine Position direkt gegenüberliegend zur Aufnahmeposition bewegt wird, so dass ein Lastaufnahmemittel des Förderzeugs, vorzugsweise in Kenntnis der Länge der Stückguts, derart positioniert und bewegt wird, dass das Stückgut direkt vom Positionierungsförderer ohne weitere Feinpositionierung des Förderzeugs aufgenommen wird.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein Lagersystem mit einem Positionierungsförderer gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Positionierungsförderers gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 eine Vergrößerung eines Ausschnitts der 2; und
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4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung der Figuren werden gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ähnliche Merkmale werden mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Wenn sich Ausführungsformen unterscheiden, werden die Unterschiede herausgestellt werden. Lageangaben, wie z. B. oben, unten, links, rechts usw. beziehen sich auf die beschriebenen Figuren, sind aber nicht einschränkend auszulegen, d. h. wenn eine Lage eines zu beschreibenden Gegenstands geändert wird (z. B. um 90° gedreht), sind die Lageangaben entsprechend anzupassen (z. B. wird aus „horizontal” „vertikal” und umgekehrt).
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Bevor die Figuren konkret beschrieben werden, werden nachfolgend einige Begriffe allgemein erklärt. Regalbediengeräte (RBG) sind Flurförderzeuge, die z. B. entlang eines Regals, insbesondere in einem Gang zwischen zwei benachbarten Regalen, meist schienengeführt verfahren werden. RBG weisen ein Fahrwerk, ein oder mehrere Maste, ein Hubwerk und ein Lastaufnahmemittel (LAM) auf. Das LAM ist eine mechanische Einheit, welche Lagereinheiten, d. h. Stückgüter, wie z. B. Paletten, Behälter, Kartons oder Ähliches aufnimmt und abgibt. Ein typisches LAM für Paletten ist z. B. eine (teleskopierbare) Hubgabel. Bei der Handhabung von Paletten werden RBG eingesetzt, die bis zu 55 m hohe Maste aufweisen können.
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Über eine Steuerung des RBG werden zur belastungsorientierten Regelung des RBG solche Größen, wie z. B. Geschwindigkeit und Beschleunigung/Verzögerung variabel eingestellt, um einen Energieverbrauch und einen mechanischen Verschleiß zu reduzieren. Außerdem soll ein hoher Durchsatz, d. h. eine hohe Leistung hinsichtlich Wechselspiele, erzielt werden. Der Durchsatz ist besonders hoch, wenn das RBG mit hohen Geschwindigkeiten innerhalb der Regalgassen verfahren wird. Dazu ist es erforderlich, dass eine ausreichende Anzahl von einzulagernden Stückgütern rechtzeitig bereitgestellt wird, so dass Zuführförderer vorzugsweise ebenfalls mit einer hohen mittleren Geschwindigkeit betrieben werden.
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Ein Förderer ist eine Einrichtung zum Transportieren von Stückgütern (z. B. Paletten, Kisten, Paketen, Kartons, Tablaren, Behältern, etc.). Unter einem Förderer oder einer Fördertechnik versteht man zunächst die mechanische Einheit. Zur Fördertechnik werden innerbetriebliche Transportsysteme gerechnet, wie z. B. Stetigförderer. Die Fördertechnik umfasst im Wesentlichen alle technischen und organisatorischen Einrichtungen zum Bewegen oder Transportieren von Gütern und Personen. Das Fördergut wird meistens in einem stetigen Fluss von einer oder mehreren Aufgabestellen (Quellen) zu einer oder mehreren Abgabestellen (Ziele) transportiert, z. B. mit Gurtförderern, Rollenförderern, Kettenförderern, Kreisförderern, Riemenförderern, Hängeförderern und ähnlichen Förderern. Besondere Merkmale eines Stetigförderers sind: ein kontinuierlicher oder diskret-kontinuierlicher Fördergutstrom; eine Be- und Entladung im Betrieb; eine stetige Aufnahme-/Abgabebereitschaft; sowie eine ortsfeste Einrichtung. Die kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht den Transport relativ großer Mengen in kurzer Zeit. Bei Stückgutförderern berechnet sich der Durchsatz als Quotient aus Fördergeschwindigkeit und einem mittleren Stückgutabstand. Im Gegensatz dazu arbeiten Unstetigförderer im sogenannten Aussetzbetrieb. Der Transport erfolgt dabei in mehreren, zeitlich hintereinander, teilweise auch gleichzeitig ablaufenden Einzelbewegungen (z. B. Anfahren, Senken, Heben, usw.). Ein Beispiel für einen Unstetigförderer ist ein Stapler oder Kran.
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Bezug nehmend auf
1 ist ein Lagersystem
100 gezeigt, das einen Positionierungsförderer
10 aufweist. Der Positionierungsförderer
10 kann beispielsweise in einer Anlage eingesetzt werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2010 010 433 beschrieben ist.
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Der Positionierungsförderer 10 weist einen Eingangsabschnitt 12 und einen sich daran anschließenden Aufnahmeabschnitt 14 auf. Parallel zum Positionierungsförderer 10 ist ein Förderzeug 16 angeordnet, das hier exemplarisch in Form eines RBG 18 ausgeführt ist. Das RBG 18 kann entlang einer Fahrschiene 20 verfahrbar sein. Gegenüberliegend zum Positionierungsförderer 10 ist in paralleler Ausrichtung ein Lagerbereich angeordnet, wie z. B. ein Regal 22. Es versteht sich, dass der Positionierungsförderer 10 parallel unter, über oder im Regal 22 verlaufen kann. Das Regal 22 weist eine Vielzahl von (Regal-)Lagerplätzen 24 auf, die in mehreren Ebenen übereinander vorgesehen sein können. Das RBG 18 ist sowohl in horizontaler Richtung (X-Richtung) als auch in vertikaler Richtung (Y-Richtung), d. h. senkrecht zur Zeichenebene der 1 beweglich. Es versteht sich, dass andere Förderzeuge 16, wie z. B. ein hier nicht gezeigter Verschiebewagen, eingesetzt werden können, die beispielsweise nur in einer Raumrichtung beweglich sind. Verschiebewagen weisen üblicherweise keine Hubfunktion auf und sind deshalb überwiegend nur in einer horizontalen Richtung beweglich. Alternativ zum RBG 18 kann z. B. auf einen Hubbalken mit in horizontaler Richtung verschieblich gelagertem Wagen als Förderzeug 16 eingesetzt werden. Ebenso können verfahrbare oder statische (Greif-)Roboter (nicht dargestellt) oder Ähnliches eingesetzt werden.
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Der Positionierungsförderer 10 weist eine Förderstrecke 28 auf, die sich in einer (Haupt-)Förderrichtung 32 bewegt und die eine Förderebene 30 definiert. Es versteht sich, dass die Förderstrecke 28 Steigungen und Gefälle aufweisen kann, um Höhendifferenzen zu überbrücken. Auf der Förderstrecke 28 bzw. der Förderebene 30 lassen sich Stückgüter 26 in der Förderrichtung 32 transportieren, wie sie durch dunkle Pfeile in der 1 angedeutet ist.
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Über die Förderstrecke 28 werden also Stückgüter 26 zum RBG 18 transportiert, das mir einem hier nicht näher gezeigten LAM die angedienten Stückgüter 26 von der Förderstrecke 28 aufnimmt, auf das RBG 18 bewegt, das RBG 18 zu einem leeren Lagerplatz 24 bewegt und dann das aufgenommene Stückgut 26 mit dem LAM an den Lagerplatz 24 abgibt. Es versteht sich, dass das LAM mehrfachtief ausgebildet sein kann, d. h. z. B. tiefer als einen Lagerplatz 24 in das Regal 22 hineinreichen kann, um so eine zweite Reihe von Lagerplätzen 24 zu erreichen, die hinter einer ersten Lagerplatzreihe angeordnet ist, wobei die erste Lagerplatzreihe direkt an eine Regalgasse angrenzt, in der das RBG 18 in der horizontalen und/oder vertikalen Richtung bewegt wird.
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Der Positionierungsförderer 10 weist in seinem Aufnahmeabschnitt 14, wo das RBG 18 einzulagernde Stückgüter 26 aufnimmt, mindestens ein Ortsdetektorpaar 34 auf. Jedes Ortsdetektorpaar 34 umfasst mindestens zwei Ortsdetektoren 36 und 38. Ein erster Ortsdetektor 36 liegt stromaufwärts relativ zu weiteren Ortsdetektoren, hier zu einem zweiten Ortsdetektor 38 des gleichen Ortsdetektorpaars 34. Weitere Ortsdetektoren, sofern sie vorhanden sind, liegen relativ zum zweiten Ortsdetektor 38 weiter stromabwarts (nicht gezeigt in 1). Der erste Ortsdetektor 36 ist mit einem Abstand A1 zum zweiten Ortsdetektor 38 jedes Ortsdetektorpaars 34 beabstandet. Die Abstände A1 können von Paar 34 zu Paar 34 unterschiedlich groß sein. Benachbarte Ortsdetektorpaare 34 sind mit einem Abstand A2 zueinander beabstandet. Vorzugsweise sind die Abstände A1 zwischen einem ersten und zweiten Ortsdetektor 36 und 38 bei allen Ortsdetektorpaaren 34 gleich. Gleiches gilt für den Abstand A2 zwischen benachbarten Ortsdetektorpaaren 34. Die Abstände A1 und A2 sind insbesondere identisch. Der Abstand A1 wird vorzugsweise in Abhängigkeit von einer mittleren Fördergeschwindigkeit des Positionierungsförderers 10 gewählt. Je größer die mittlere Fördergeschwindigkeit ist, desto größer sollte der Abstand A1 gewählt werden.
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Der Eingangsabschnitt 12 des Positionierungsförderers 10 nimmt einzulagernde Stückgüter 26 auf und gibt sie in der Förderrichtung 32 an den sich daran anschließenden Aufnahmeabschnitt 14 ab. Der Eingangsabschnitt 12 und der Aufnahmeabschnitt 14 können in Form von separaten Förderern ausgeführt sein. Eine getrennte Ausführung der Förderabschnitte ist besonders dann von Vorteil, wenn der Eingangsabschnitt 12 eine Längenmesseinrichtung 40, wie z. B. ein Lichtgitter 42, aufweist, um eine geometrische Länge L eines einzulagernden Förderguts 26 parallel zur Förderrichtung 32 zu bestimmen. Je nach Ausgestaltung der Längenmesseinrichtung 40 kann zusätzlich auch eine Breite B des Förderguts (senkrecht zur Förderrichtung 32) bestimmt werden. Eine Kenntnis von der Länge L und der Breite B ist für ein LAM des RBG 18 von Bedeutung und kann bei Kenntnis der Länge L und der Breite B so eingestellt werden, dass Greifelemente des LAM ausreichend weit auseinandergefahren und/oder ausreichend tief ausgefahren sind, um das einzulagernde Stückgut 26 sicher aufzunehmen, ohne das Stückgut 26 zu beschädigen oder zu verlieren.
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In 1 ist ferner eine Steuereinrichtung 44 des Positionierungsförderers 10 gezeigt. Die Steuereinrichtung 44 kann in Form einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) implementiert sein und optional über einen Fördergeschwindigkeitsregler 45 verfügen, der entweder in Form von Hardware und/oder von Software implementiert ist. Mit dem Fördergeschwindigkeitsregler 45 lassen sich Fördergeschwindigkeiten, wie es nachfolgend noch detaillierter erläutert werden wird, beliebig ändern.
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Die Steuereinrichtung 44 kann über eine Signalverbindung 46 mit der Längenmesseinrichtung 40 verbunden sein, soweit die Längenmesseinrichtung 40 überhaupt vorhanden ist. Die Steuereinrichtung 44 kann über Signalverbindungen 48 mit den Ortsdetektorpaaren 34 verbunden sein. Die Steuereinrichtung 44 kann über Signalverbindungen 50 mit einem oder mehreren Fördermitteln, die die Förderstrecke 28 definieren, verbunden sein. Die Steuereinrichtung 44 kann über eine Signalverbindung 52 auch mit einer übergeordneten Steuerung 54, wie z. B. einem Zentralrechner, einem Lagerverwaltungsrechner oder einem Materialflussrechner verbunden sein. Die Signalverbindungen 46 bis 50 sind exemplarisch als feste Leitungen ausgeführt. Die Signalverbindung 52 ist exemplarisch als drahtlose Verbindung ausgeführt. Es versteht sich, dass jede Verbindung fest oder drahtlos ausgeführt sein kann.
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Das Lagersystem 10 der 1 kann ferner eine Stückgut-Ausrichteinheit 60 aufweisen, die wiederum eine Dreheinrichtung 62 und optional einen Zwischenförderer 64 umfassen kann. Die Dreheinrichtung 62 ist hier exemplarisch in Form eines Drehtellers gezeigt, mit dem einzulagernde Stückgüter 26 um eine Achse gedreht und dann ausgerichtet werden können, die senkrecht auf die Förderebene 30 steht. Beim Zwischenförderer 64 kann es sich um einen Schrägförderer handeln, der die Stückgüter 26 an einen in der 1 oben gelegenen, seitlichen Rand fördert, der in einen entsprechenden oberen seitlichen Rand 77 des Positionierungsförderers 10 übergeht. Die Dreheinrichtung 62 kann eine Bilderzeugungseinrichtung 66, wie z. B. eine Videokamera 68, aufweisen, die vorzugsweise stromaufwärts zur Dreheinrichtung 62 angeordnet ist, um vorab mittels geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen erkennen zu können, ob ein Stückgut 26 gedreht werden muss oder nicht. Eine Drehung kann z. B. erforderlich sein, wenn eine Längsseite des Stückguts 26 breiter als eine Breite des Positionierungsförderers 10 ist. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Stückgut 26 mit seiner Längsseite parallel zur Förderrichtung 32 auszurichten, bevor dieses Stückgut 26 in den Positionierungsförderer eintritt.
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2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Positionierungsförderers 10. Der Positionierungsförderer 10 der 2 weist eine Vielzahl von Rollen 76 auf, von denen einige oder alle individuell angetrieben werden können. Achsen der Rollen 76 sind leicht schräg zur Querrichtung (Z-Richtung) orientiert, um Stückgüter 26 gegen den in der 2 oben dargestellten Rand 77 zu fördern. Im Bereich des Rands 77 ist eine Führungseinrichtung 78 z. B. in Form eines Leitblechs vorgesehen, das senkrecht zur Förderebene 30 orientiert ist. Die Führungseinrichtung 78 könnte auch durch ein senkrecht stehendes, angetriebenes Förderband oder Ähnliches realisiert sein.
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Bezug nehmend auf 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt der 2 gezeigt, der in der 2 mit einem Kreis umrandet ist. Die 2 zeigt eine Aufnahmeposition 72, deren Lage relativ zur Förderstrecke 28 durch die Führungseinrichtung 78 und dem am weitesten stromabwärts gelegenen Ortsdetektor 38 des zugehörigen Ortsdetektorpaars 34 festgelegt ist. Jedes Ortsdetektorpaar 34 definiert einen eigenen Aufnahmeplatz 72.
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Der in der 3 gezeigte Aufnahmeplatz 72 entspricht hinsichtlich seiner Fläche einem einzulagernden Stückgut 26 mit einer Länge L. Es versteht sich, dass der Aufnahmeplatz 72 nahezu beliebig lang gewählt werden kann. Sollte der Aufnahmeplatz über ein stromaufwärts gelegenes Ortsdetektorpaar 34 hinausreichen, so werden die betroffenen Ortsdetektorpaare 34 logisch zu einer Einheit zusammengefasst. Eine maximale Breite der Aufnahmeposition 72 ist durch die Breite des Fördermittels bestimmt.
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Im Beispiel der 2 und 3 werden Lichttaster als erste und zweite Ortsdetektoren 36 und 38 eingesetzt, die exemplarisch aus mehreren hintereinandergeschalteten Lichttastern gebildet sind. Die Ortsdetektoren 36 und 38 werden vorzugsweise in Räumen zwischen den Rollen 76 angeordnet. So ist es möglich, dass die Ortsdetektoren 36 und 38 z. B. unterhalb einer Förderebene 30 angeordnet werden und so den Stückgutfluss auf der Förderstrecke 28 nicht stören. Es versteht sich, dass anstatt von Lichttastern auch Lichtschranken oder Ähnliches eingesetzt werden können, die dann vorzugsweise seitlich zu den Seitenrändern der Förderstrecke 28 angeordnet sind. Ferner versteht es sich, dass jeder andere beliebige Typ von Sensor (z. B. Drucksensoren, Berührungssensoren, Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, etc.) als Ortsdetektor eingesetzt werden kann.
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Zurückkehrend zur 2 sind zwei unterschiedliche Aufnahmepositionen 72 und 72' gezeigt, die vorzugsweise einer geometrischen Grundfläche des gerade einzulagernden Stückguts 26 entsprechen. Die Aufnahmeposition 72' unterscheidet sich von der Aufnahmeposition 72 z. B. dadurch, dass das Stückgut 26 um 90° gedreht ist.
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Ferner ist in der 2 exemplarisch ein erstes LAM 80-1 und ein zweites LAM 80-2 des RBG 18 gezeigt. Aus Gründen einer vereinfachten Darstellung ist nur das erste LAM 80-1 mit einer Greifeinheit 82 veranschaulicht, die z. B. zwei Greifarme aufweist, um das einzulagernde Stückgut 26 auf das LAM 80-1 bewegen zu können.
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Bezug nehmend auf 4 ist ein stark schematisierter Ablauf eines Verfahrens 110 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es versteht sich, dass die oben zuvor angegebenen Erklärungen hinsichtlich der allgemeinen Vorgehensweise Verfahrens ergänzend zum Flussdiagramm der 4 zu sehen sind.
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In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens 110 kann optional eine Länge L des einzulagernden Stückguts 26 bestimmt werden. In einem zweiten Schritt S2 wird das Stückgut 26 zu einer Ziel-Aufnahmeposition 72 mit einer ersten Fördergeschwindigkeit gefördert. Sobald eine Vorderkante 74 des einzulagernden Stückguts 26 mit dem ersten Ortsdetektor 36 erfasst wird, wird die Fördergeschwindigkeit im Nahbereich des Ortsdetektorpaars 34 in einem Schritt S3 herabgesetzt.
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In einem Schritt S4 wird die Vorderkante 74 mit dem zweiten Ortsdetektor 38 erfasst. Sobald die Vorderkante 74 erfasst ist, wird die Fördergeschwindigkeit auf Null reduziert, so dass das einzulagernde Stückgut 26 zur Ruhe kommt.
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Es versteht sich, dass eine Aufnahme auch gleichzeitig von einer Abgabe begleitet werden kann. Dies hängt letztlich von der Ausgestaltung des Lastaufnahmemittels des Bediengeräts ab. Wenn das Lastaufnahmemittel ausgelegt ist, gleichzeitig mehrere Stückgüter zu handhaben, kann ein erstes Stückgut aufgenommen werden, während ein zweites Stückgut gleichzeitig abgegeben wird. Eine derartige Aufnahme und Abgabe kann zwischen dem Bediengerät und Lagerplätzen wie auch zwischen dem Bediengerät und dem Positionierungsförderer erfolgen. Die Stückgüter können gleichzeitig nebeneinander und/oder übereinander abgeben und/oder aufgenommen werden.
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Ein Bediengerät kann neben einem Regalbediengerät auch in Form eines (Greif-)Roboters oder eines Schiebers/Ziehers vorgesehen sein, die wiederum statisch oder beweglich vorgesehen werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1897822 B1 [0002]
- DE 102010010433 [0048]
