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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage und ein Lagersystem mit einem Kettentrieb.
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Aus dem Sitz des deutschen Patent- und Markenamts in der Zweibrückenstraße in München ist ein Paternoster-Aufzug bekannt, der zeitabschnittsweise in Betrieb ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lagersystem effektiver zu gestalten.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei dem Lagersystem nach den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben einer Fertigungsanlage sind, dass es
- – mit einem ein Regal aufweisendes Regallager,
- – mit einem weiteren Regal, insbesondere einer Montageinsel, und
- – mit einem Fahrzeug mit Lagersystem, insbesondere mit einem in einer Verfahrebene, insbesondere einer horizontalen Ebene, verfahrbaren Fahrzeug mit Lagersystem,
ausgeführt ist,
wobei das Lagersystem ein Speicherteil und ein Greifwerkzeug aufweist, die von einem Antrieb, insbesondere Kettentrieb, bewegbar sind, insbesondere vertikal,
wobei das Fahrzeug, insbesondere das Greifwerkzeug einen Sensor, insbesondere Laserscanner, aufweist zur Erkennung einer Markierung, insbesondere Barcode,
wobei die Lagerplätze des jeweiligen Regals eine jeweilige Markierung aufweisen,
wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden: - (a) Das Fahrzeug erhält insbesondere von einem übergeordneten Rechner den Auftrag, eine erste Markierung zu suchen und ein zugehöriges Transportgut zu dem weiteren Regal zu transportiert.
- (b) Das Fahrzeug fährt zum Regal.
- (c) Der Sensor wird mittels des Antriebs, insbesondere Kettentriebs, so lange und das Fahrzeug wird so lange entlang des Regals verfahren, bis die erste Markierung detektiert wird.
- (d) Das Greifwerkzeug des Fahrzeugs nimmt das in dem zur ersten Markierung zugehörige Transportgut auf und legt dieses auf dem Speicherteil ab.
- (e) Das Fahrzeug fährt zum weiteren Regal.
- (f) Der Sensor wird mittels des Antriebs, insbesondere Kettentriebs, so lange und das Fahrzeug wird so lange entlang des Regals verfahren, bis die erste Markierung detektiert wird.
- (g) Das Greifwerkzeug des Fahrzeugs nimmt das Transportgut vom Speicherteil auf und lagert es in dem zur ersten Markierung zugehörigen Lagerplatz ab.
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Von Vorteil ist dabei, dass eine flexible und autonome Materialversorgung eines Regals einer Montageinsel und somit auch eine Verkettung von Montageinseln in einfacher Weise ausführbar ist. Lediglich Abholregal und Zielregal sowie der Barcode oder eine das Transportgut oder seinen Lagerplatz eineindeutig kennzeichnende Markierung sind notwendige Informationen. Der jeweilige Lagerplatz des Regals ist vom Fahrzeug mittels des Sensors selbsttätig auffindbar. Das Regal darf hierzu sogar verschieden hoch angeordnete Regalböden mit Lagerplätzen aufweisen. Denn das Fahrzeug ist in der Lage, alle Lagerplätze aller Regalböden des jeweiligen Regals selbsttätig zu durchsuchen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nach Schritt c, insbesondere vor Schritt d, mittels des Sensors bestimmt, ob das Transportgut einer Sollbreite entspricht und ob genügend Raumbereich zur Aufnahme des Transportguts vorhanden ist, insbesondere zum Verbinden, insbesondere Einfahren, des Greifwerkzeugs mit dem, insbesondere an das, Transportgut. Von Vorteil ist dabei, dass nur bei genügend Freiraum für das Greifwerkzeug ein Aufnehmen des Transportguts ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nach Schritt f, insbesondere vor Schritt g, mittels des Sensors bestimmt, ob der vorgesehen Lagerplatz genügend freien Raumbereich aufweist zum Einlagern des Transportguts. Von Vorteil ist dabei, dass eine Kollision mit einem im Lagerplatz schon zuvor eingelagerten Gegenstand verhinderbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zwischen den Schritten a bis g ein weiteres Transportgut, insbesondere ein leerer Transportbehälter, vom Greifwerkzeug aufgenommen und auf einem Speicherteil des Lagersystems abgelegt
und/oder
zwischen den Schritten a bis g wird ein oder das weiteres Transportgut, insbesondere ein leerer Transportbehälter, vom Greifwerkzeug vom Speicherteil aufgenommen und an einem Lagerplatz abgelegt. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders flexible und somit effektive intralogistische Steuerung verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Erledigung der Schritte a bis g dem übergeordneten Rechner gemeldet. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektive Anlagensteuerung ausführbar ist.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Lagersystem mit einem Kettentrieb, aufweisend eine mittels eines Kettenrads antreibbare Kette,
wobei ein Speicherboden, insbesondere zur Aufnahme von Transportgütern, von der Kette bewegbar ist und ein Greifwerkzeug von der Kette bewegbar ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass mittels derselben Kette der Speicherboden und das Greifwerkzeug bewegbar ist und somit das Greifwerkzeug auf eine Position bringbar ist, an welcher mittels des Greifwerkzeugs ein auf dem Speicherteil angeordnetes Transportgut aufnehmbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind Speicherboden und Greifwerkzeug in Kettenrichtung voneinander beabstandet, insbesondere um mehr als das Dreifache des Außendurchmessers des Kettenrads. Von Vorteil ist dabei, dass die Position in Förderrichtung oder in einer Richtung, welche parallel zur Verbindungsrichtung der beiden Mittelpunkte der beiden Kettenräder ist, derart vorsehbar ist, dass die Greifstange zum Transportgut hin bewegbar ist und mit diesem verbindbar ist, also das Transportgut aufnehmbar ist von der Greifstange.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Greifwerkzeug einen oder mehrere Greifstangen auf, die in einer ersten Querrichtung zur Förderrichtung des Kettentriebs bewegbar sind von einem ersten Antrieb,
insbesondere eine jeweils an der Greifstange angeordnete Transportgutaufnahme zu beiden Seiten aus dem Greifwerkzeug herausbewegbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein jeweiliges Transportgut aufnehmbar ist, also lösbar verbindbar mit der Greifstange beziehungsweise mit der Transportgutaufnahme, und dann sogar zur anderen Seite des Greifwerkzeugs hin bewegbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind auf dem Speicherboden ein oder mehrere Transportgüter anordenbar,
wobei jedes Transportgut einen Aufnahmebereich für eine Greifstange oder eine Transportgutaufnahme aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass die Transportgüter kraftschlüssig und/oder formschlüssig aufnehmbar sind von dem Greifwerkzeug und somit entfernbar sind vom Speicherteil, indem die Kettentriebe nach dem Verbinden des Greifwerkzeugs mit dem Transportgut entsprechend angetrieben werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Antrieb ein Linearantrieb, insbesondere ein Seilzugantrieb ist oder ein Hebelantrieb oder ein Pneumatikantrieb oder ein elektromotorischer Linearantrieb oder ein elektromagnetischer Linearantrieb. Von Vorteil ist dabei, dass die Greifstangen zum auf dem Speicherteil befindlichen Transportgut hin bewegbar oder wegbewegbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Antrieb einen Elektromotor auf, welcher ein Antriebsrad antreibt, an welchem ein oder mehrere Seile befestigt sind, die jeweils über Umlenkrollen geführt sind und an der Greifstange befestigt sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein Bewegen zu beiden Seiten des Greifwerkzeugs hin ermöglicht ist und der Antrieb kostengünstig ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der jeweiligen Greifstange eine jeweilige Transportgutaufnahme angeordnet,
insbesondere wobei mittels der Transportgutaufnahme formschlüssig und/oder kraftschlüssig ein Transportgut aufnehmbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Transportgutaufnahme mit einer welligen Struktur ausformbar ist, so dass ein formschlüssiges Aufnehmen des Transportguts ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Greifwerkzeug einen jeweiligen weiteren Antrieb auf, mit welchem die jeweilige Greifstange, insbesondere jeweils samt erstem Antrieb, in einer zur ersten Querrichtung unterschiedlichen zweiten Querrichtung bewegbar ist,
insbesondere wobei die erste Querrichtung senkrecht zur zweiten Querrichtung ausgerichtet ist und die erste und zweite Querrichtung jeweils senkrecht zur Förderrichtung des Kettentriebs ausgerichtet ist, insbesondere des Kettentriebs im Bereich der geradlinig verlaufenden Kette. Von Vorteil ist dabei, dass die Greifstangen aufeinander zu bewegbar sind und somit ein kraftschlüssiges Einklemmen eines Transportguts ermöglicht ist.
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Mittels des weiteren Antriebs ist aber auch ein synchrones Verfahren der Greifstangen des Greifwerkzeugs ermöglicht. Auf diese Weise sind verschiedene, in Verfahrrichtung nebeneinander angeordnete Transportgüter aufnehmbar, indem die Greifstangen auf die entsprechende Querposition relativ zum jeweiligen Transportgut gefahren werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der weitere Antrieb einen Spindeltrieb auf, welcher eine von einem Elektromotor antreibbare Spindel aufweist, wobei die Spindel im Greifwerkzeug gelagert ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein kostengünstiger einfacher Antrieb zur relativen Bewegung der Greifstangen in Querrichtung verwendbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kettenräder am Gestänge des Lagersystems gelagert und am Gestänge des Lagersystems einen Schleifleitung angeordnet ist, aus der das Greifwerkzeug elektrisch versorgbar ist, insbesondere die Elektromotoren des Greifwerkzeugs. Von Vorteil ist dabei, dass die elektrische Versorgung in einfacher Weise ausführbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die weiteren Antriebe derart angeordnet, dass der relative Abstand zweier Greifstangen des Greifwerkzeugs veränderbar ist, insbesondere wobei die Förderrichtung der weiteren Antriebe entgegengesetzt parallel ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Transportgut einklemmbar ist, also kraftschlüssig aufnehmbar vom Greifwerkzeug. Dabei werden die Greifstangen an den Seitenwänden des Transportguts angedrückt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lagersystem einen weiteren Kettentrieb auf, der ebenfalls den Speicherteil und das Greifwerkzeug antreibt,
insbesondere wobei die beiden Kettentriebe synchron betreibbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Antriebskonstruktion ermöglicht ist, insbesondere nach dem Paternoster-Prinzip.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einem Kettenglied des ersten Kettentriebs ein Bolzen angeordnet, welcher mit dem Speicherboden verbunden ist,
an einem Kettenglied des weitere Kettentriebs ein weiterer Bolzen angeordnet ist, welcher mit dem Speicherboden verbunden ist,
wobei die Bolzenachsen zueinander beabstandet sind, insbesondere also parallel zueinander ausgerichtet sind und/oder aber nicht koaxial zueinander ausgerichtet sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein Verkippen des Speicherbodens verhinderbar ist. Das Greifwerkzeug ist in entsprechender Weise mittels ebensolchen solchermaßen ausgerichteten Bolzen an den Ketten befestigt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Greifwerkzeug ein Sensor, insbesondere Laserscanner, angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass Barcode-Erkennung ausführbar ist und somit die Identifikation des Transportguts, insbesondere ausführbar ist.
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Wichtige Merkmale bei dem Fahrzeug mit einem Lagersystem sind, dass das Lagersystem mit dem Fahrzeug fest verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Lagersystem verfahrbar ist zu einer Montageinsel und dort Transportgut aufnehmbar oder abgebbar ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist ein schematischer Teil eines erfindungsgemäßen Lagersystems mit Speicherteilen 1 zur Aufnahme von Transportgütern (2, 3, 4) und Greifwerkzeug gezeigt.
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In der 2 ist das Greifwerkzeug dargestellt, welches Greifstangen 5 aufweist.
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In der 3 ist der Seilzugantrieb für eine der Greifstangen 5 in Schrägansicht gezeigt.
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In der 4 ist der Seilzugantrieb für die Greifstange 5 in einer Schrägansicht aus anderer Blickrichtung gezeigt.
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In der 5 ist ein Regal gezeigt, das verschieden hohe Regalböden 50 aufweist, wobei jeder Regalboden 50 Lagerplätze aufweist, wobei jeder Lagerplatz mittels einer Markierung 51, insbesondere Barcode, gekennzeichnet ist, wobei verschiedenartige Transportgüter (2, 3, 4) in Lagerplätzen eingelagert sind.
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Wie in den Figuren dargestellt, ist das Lagersystem mit bewegbar angeordneten Speicherteilen 1 ausgeführt. Dabei ist jedes der Speicherteile 1 jeweils beidseitig von Kettentrieben antreibbar. Das Lagersystem ist insbesondere einem Paternoster ähnlich ausgeführt.
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Die Kettentriebe werden synchron betrieben und sind mittels in Kettengliedern der Ketten 10 der Kettentriebe angeordneten Bolzen mit der jeweiligen Kette 10 verbunden. Die Bolzen sind nicht koaxial ausgerichtet, wodurch ein Verkippen der Speicherteile 1 verhinderbar ist.
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Die jeweilige Kette 10 wird von einem jeweiligen Motor 11 angetrieben, wobei die Motoren 11 synchron betrieben werden. Vorzugsweise werden hierzu Elektromotoren eingesetzt.
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Mittels der Speicherteile 1 sind jeweils verschiedene Transportgüter aufnehmbar, insbesondere ein erstes Transportgut 2, insbesondere Kiste erster Art, ein zweites Transportgut 3, insbesondere Kiste zweiter Art, und/oder ein drittes Transportgut 4, insbesondere Kiste dritter Art.
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Die am Speicherteil 1 aufgenommenen Transportgüter (2, 3, 4) sind je nach Größe und Anforderung in Reihen auf dem Speicherteil 1 einlagerbar rund auslagerbar.
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Zum Einlagern oder Auslagern wird ein ebenfalls von dem Kettentrieb angetriebenes Greifwerkzeug auf eine entsprechende Position gefahren, so dass eine Greifstange 5 des Greifwerkzeugs ein Transportgut (2, 3, 4) aufnehmen oder abgeben kann.
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Das Greifwerkzeug und die Speicherteile 1 sind also auf einer geschlossenen Bahn verfahrbar. Zum Einlagern oder Auslagern sind die Kettentriebe gestoppt.
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Die Greifstange 5 weist jeweils eine Transportgutaufnahme 24 auf, mit der die Transportgüter (2, 3, 4) formschlüssig aufnehmbar sind.
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Hierzu weisen die Transportgüter (2, 3, 4) jeweilige Ausformungen auf. Bei dem ersten Transportgut 2 ist diese Ausformung als Kragenrand ausgeführt, insbesondere also als Bordüre. Die Greifstange 5 ist selbst oder mit ihrer Transportgutaufnahme 24 unter den Kragenrand positionierbar. Danach wird durch Verfahren der Kettentriebe das Transportgut 2 angehoben. Beim Einlagern erfolgt der Vorgang umgekehrt.
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Bei dem zweiten Transportgut 3 ist eine Ausnehmung, insbesondere in der Wandung des Transportguts 3 angeordnetes Sackloch oder durchgehendes Loch, ausgeformt, so dass die seitlich an der Greifstange 5 angeordnete Transportgutaufnahme in diese Ausnehmung zumindest teilweise einfahrbar ist. Zum Einfahren wird die Greifstange quer zur Kettentriebrichtung verfahren, indem mittels eines elektromotorisch angetriebenen Spindeltriebs die Querbewegung ausgeführt wird. Nach dem Einfahren der Transportgutaufnahme 24 in die Ausnehmung des Transportguts wird durch Verfahren der Kettentriebe das Transportgut 2 angehoben. Beim Einlagern erfolgt der Vorgang umgekehrt.
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Für das Einlagern muss das Greifwerkzeug auf eine derartige Position von den Kettentrieben gebracht werden, dass die linear bewegbare Greifstange 5 mit ihrer Transortgutaufnahme 24 zu dem jeweils aufzunehmenden Transportgut (2, 3, 4) hin bewegbar ist.
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Das lineare Antrieben der Greifstange 5 erfolgt mittels eines Linearantriebs. Hierbei ist die lineare Bewegung quer zur Förderrichtung des Kettentriebs ausgerichtet. Die Querrichtung steht aber senkrecht zur Förderrichtung des genannten Spindeltriebs und ist insbesondere derart gerichtet, dass das auf dem vorgesehenen Speicherteil 1 eingelagerte Transportgut (2, 3, 4) aufnehmbar ist.
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Der Lineartrieb ist derart ausgeführt, dass das von der Greifstange 5 aufgenommene Transportgut (2, 3, 4) beidseitig des Greifwerkzeugs positionierbar ist entweder an einen Speicherboden des Lagersystems oder alternativ zur Abgabe an ein außerhalb des Lagersystems angeordnetes Regal oder an eine Fördervorrichtung, wie Rollentransporteinheit oder Fließband. Vorzugsweise wird das Transportgut in ein Regal einer Montageinsel einer Fertigungsanlage eingelagert oder von dort aufgenommen.
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Der Lineartrieb weist einen Seilzugantrieb auf, der die an einer Grundplatte 32 geführte Greifstange verschiebbar macht. Der Seilzugantrieb ist an der Grundplatte vorgesehen und weist ein Seil 30 auf, das von einem Antriebsrad 31 angetrieben wird, das von einem Elektromotor angetrieben wird.
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Jede Greifstange 5 wird von einem Spindeltrieb angetrieben, wobei der jeweilige Spindeltrieb einen Elektromotor 20 aufweist, welcher eine Spindel 23 antreibt, die zusammenwirkt mit einer Spindelmutter 22, welche in einer Spindelmutteraufnahme 21 aufgenommen ist. Die Spindelmutteraufnahme ist entlang einer Führungsstange 6 verfahrbar. Wenn also die Spindel 23 vom Elektromotor 20 des Greifwerkzeugs in Drehbewegung versetzt wird, verschiebt sich die Spindelmutteraufnahme 21 entsprechend. Mit der Spindelmutteraufnahme ist die Greifstange 5 samt ihrem Seilzugantrieb bewegbar.
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Auf diese Weise sind die beiden Greifstangen 5 relativ zueinander bewegbar und ein Transportgut (2, 3, 4) einklemmbar, also kraftschlüssig aufnehmbar.
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Somit ist also das jeweils vorgesehene Transportgut (2, 3, 4) kraftschlüssig und/oder formschlüssig aufnehmbar vom Greifwerkzeug.
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Am Greifwerkzeug ist auch ein Laserscanner 7 angeordnet, welcher, insbesondere in einer jeweiligen, zum Speicherteil 1 parallel ausgerichteten Ebene, die Entfernung von Gegenständen bestimmbar macht. Somit ist auch die Entfernung von in einem Regal nebeneinander eingelagerten Transportgütern (2, 3, 4) und deren Breite sowie die zwischen den jeweils benachbarten Transportgütern (2, 3, 4) vorhandene lichte Weite bestimmbar.
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Die Führungsstangen 6 des Greifwerkzeugs sind in Querrichtung der Förderrichtung des Kettenförderers ausgerichtet. Somit sind die Greifstangen in dieser Querrichtung verfahrbar und insbesondere der relative Abstand der beiden Greifstangen 5 zueinander verringerbar. Senkrecht und in einer anderen Querrichtung hierzu sind die Greifstangen 5 des Greifwerkzeugs jeweils von dem jeweiligen Seilzugantrieb verfahrbar, insbesondere also in das Lagersystem hinein oder heraus.
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Auf diese Weise ist also nach Erreichen einer geeigneten Relativpositionierung zwischen Speicherboden 1 und Greifwerkzeug das Aufnehmen oder Abgeben eines Transportguts (2, 3, 4) ausführbar.
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Vorzugsweise ist das Lagersystem auf einem auf einem Boden verfahrbaren Fahrzeug oder Gestell angebracht. Insbesondere ist als Fahrzeug ein automatisch geführtes Fahrzeug (AGV) oder ein fahrerloses Transportsystem (FTS) vorsehbar. Somit ist dann das Lagersystem an einer ersten Position am Boden beladbar und an einer anderen Position entladbar. Insbesondere ist in einer Fertigungsanlage ein Regal einer Montageinsel befüllbar mit Transportgütern (2, 3, 4), welche zuvor in einem separaten Regallager aufgenommen wurden.
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Bei der Erfindung wird also als Lagersystem ein Paternosterspeicher verwendet und das Greifwerkzeug als eine Lastwechseleinrichtung oder Lastaufnahmemittel. Die Integration des Greifwerkzeugs in das Lagersystem bietet eine hohe Transportgutkapazität bei geringem Bauraum, sowie die Möglichkeit beidseitigen Lastwechsel durchführen zu können. Durch den speziellen Aufbau ist zudem eine flexible Nutzung eines jeden Speicherbodens möglich. Jeder Speicherboden kann mit einem großen Transportgut oder einer Vielzahl kleiner Transportgüter – je nach Transportgutabmessungen – beladen werden. Dabei ist zu jeder Zeit der Zugriff auf jedes im Speicher befindliche Transportgut ausführbar.
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Der Gesamtaufbau der Erfindung basiert auf dem Prinzip eines Paternosterspeichers. Durch die zwei diagonal angeordneten Kettentriebe des Paternosters können die, an der Kette jeweils mittels zwei Bolzen aufgehängten Speicherteile sowie das gleichermaßen angebundene Greifwerkzeug einer Laufbahn folgen, die der Kettenlaufbahn in Hinblick auf die Bohrung des Befestigungsbolzens gleicht. Durch das Mitlaufen des Greifwerkzeugs an den Paternosterketten ist der Hub der Lastwechseleinrichtung im Paternosterantrieb integriert und somit kein zusätzlicher Antrieb für den Hub nötig. Als Paternosterantrieb sind die zwei Motorgetriebeeinheiten jeweils am unteren Kettenrad des jeweiligen Kettentriebs angeordnet.
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Die Befestigung der Motorgetriebeeinheiten erfolgt jeweils über eine Motorhalterung des Gestänges, welche mit dem Profil-Rahmen des Gestänges verschraubt ist. Diese Motorhalterung sowie die Kettenrad-Lagerplatte ermöglichen durch Verschieben auf dem Profil-Rahmen das Einstellen der Kettenspannung.
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Zudem ist mit der Kettenrad-Lagerplatte jeweils das obere Kettenrad der beiden Kettentriebe drehbar gelagert aufgehängt. Die Führung der gespannten Ketten erfolgt mittels vier, aus je zwei Gleitschienen bestehenden Kettenführungen, die über Kettenführungshalterungen am Profil-Rahmen des Gestänges befestigt sind.
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Am Greifwerkzeug befinden sich die Greifstangen 5, also zwei separat verfahrbare Teleskopiereinheiten, welche die horizontale Achsenbewegung der Transportgüter aus der Übergabestation zum eigenen internen Speicherteil ermöglichen.
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Um das Greifwerkzeug und somit auch die beiden Teleskopiereinheiten mit Energie zu versorgen, sind am Profil-Rahmen zwei Schleifleitungen über je zwei Schleifleitungshalter angebracht. Alternativ wäre aber auch eine induktive Energieübertragung oder die Energieübertragung über eine endlos umlaufende Schleppkette realisierbar.
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Das Lagersystem ist an ein ausreichend genaues und ebenso schmales fahrerloses Transportfahrzeug (FTS) verbindbar zum Bedienen Regalgassen eines Lagers. Hierbei ist durch den zweiseitig durchführbaren Lastwechsel das Bedienen beider Regalseiten ohne Wenden des FTS möglich. Durch die hohe Bauform kann ein Lastwechsel zwischen beispielsweise 300 und 1800 mm Übergabehöhe stattfinden.
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Der Greifwerkzeug stellt, abgesehen vom Hub, das eigentliche Element zum Lastwechsel dar. Die hier realisierte separate Anbindung der beiden Teleskopiereinheiten ermöglicht das individuelle Beladen der Speicherböden, also Speicherteile. Der Greifwerkzeug ist mittels zweier Bolzen durch je eine Bohrung in beiden Führungsstangenträgern an die Paternosterkette angebunden. Zudem dienen die Führungsstangenträger zur Anbindung aller weiteren Komponenten. So sind auch die beiden Führungsstangen daran befestigt. Auf ihnen laufen die zwei Teleskopiereinheiten mittels Kompaktkugelbuchsen.
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An den Führungsstangenträgern sind ebenfalls über geeignete Fertigungsteile die beiden Motoren zum Antreiben der Spindeltriebe, also der jeweiligen Kugelgewindespindel angebracht. Diese Kugelgewindespindeln sind in den beiden Lagerblöcken mittels je zwei Kugellagern gelagert. In diesen Lagerblöcken befindet sich auch je eine Kupplung zur Verbindung von Kugelumlaufspindel und Motorwelle. Wird eine der beiden Kugelumlaufspindeln angetrieben, bewegt sich die entsprechende – über eine Kugelgewindemutter angebundene – Teleskopiereinheit linear entlang der Kugelumlaufspindel bzw. Führungsstangen. Durch das Ausführen dieser Achse mit zwei Kugelgewindespindeln, jeweils eine für jede Teleskopiereinheit, wird das Verfahren der Teleskopiereinheiten unabhängig voneinander ermöglicht. Die Motoren werden jeweils von einem Motorcontroller angesteuert. Die Schleppketten dienen zur Führung der Energie- und Signalversorgungsleitungen für die Teleskopiereinheiten. Als Energie- und Signalkabel kann hier ein vieradriges Kabel verwendet werden (2 × Energieversorgung 24 V DC und 2 × Signal CAN-high/CAN-low).
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Wie bei der Beschreibung des Gesamtaufbaus erläutert, sind zur Energieversorgung des Greifwerkzeugs zwei Schleifleitungen angebracht. Auch der Einsatz von induktiver Energieübertragung ist alternativ möglich. Abhängig von der letztlich umgesetzten Energieübertragung werden entweder ein Überträgerkopf oder Schleifkontakte benötigt. Sofern nötig, können auch Energiespeicher eingesetzt werden, um eine eventuell notwendige Kontaktunterbrechung der Schleifkontakte zu überbrücken. Bauraum für diese Komponenten wurde mit einer elektronischen Schaltung ausgeführt, welche auch einen CAN-to-WLAN Converter oder CAN-Funk-Module zur drahtlosen Signalübertragung aufweist. Bei Bedarf steht hier unter Berücksichtigung anderer störender Konturen der Konstruktion auch weiterer Bauraum für andere elektrische Schaltungseinheiten zur Verfügung.
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Um festzustellen, ob eine Übergabestelle frei oder belegt ist, zur Erkennung des Transportguts, zum Ermitteln der freien Abstände neben dem Transportgut und zum Erfassen der Transportgut-Lage dient der mittels einer Profilschienen-Halterung befestigte Laser-Scanner 7.
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Die Teleskopiereinheit ist dasjenige Element, was den horizontalen Lastwechsel von der Übergabestation zum internen Speicherboden durchführt. Technisch umgesetzt wird das mittels des Seilzugmechanismusses. Durch eine angetriebene Drahtseiltrommel, wird das Drahtseil einerseits von der Trommel abgewickelt und andererseits auf die Drahtseiltrommel aufgewickelt. Somit verkürzt sich das Drahtseil der einen Seite, während es sich an der anderen verlängert. Dies ermöglicht das zweiseitige Teleskopieren. Das von der Seiltrommel auf- bzw. abwickelbare, Drahtseil wird auf jeder Seite über drei Seilrollenelemente umgelenkt und letztlich über eine Drahtseilspanneinrichtung am letzten Element der Teleskopführung befestigt. Die Teleskopführung nimmt über die Transportgutaufnahme 24 die Last, also das Transportgut (2, 3, 4) auf. Die Transportgutaufnahme 24 ist so konstruiert, dass durch sie das Aufnehmen von Gütern mit einer unterfahrbaren Kante möglich ist. Zudem wird das Aufnehmen von Gütern ermöglicht, die über gleiche Griffvarianten verfügen, wie EuroBoxen. Durch das seitliche Anbringen einer Gummireibfläche ist auch das Greifen leichter Transportgüter (2, 3, 4), wie beispielsweise Verpackungen in Form von Kartons, möglich, sofern die vom Greifwerkzeug übertragene seitliche Anpresskraft genügend Reibschluss zum Anheben erzeugt. Die Drahtseilspanneinrichtung ermöglicht mit dem Lösen einer Schrauben-Mutter-Verbindung, an der das Drahtseil befestigt ist, das Verschieben der Mutter in einer Nut und somit das Spannen des Drahtseils. Von den Seilrollenelementen sind zwei Stück am mittleren Element der Teleskopführung befestigt und weitere zwei an einem Distanzelement. Dieses Distanzelement ist wiederum mit der Trägerplatte verbunden und somit auch mit dem fixen Element der Teleskopführung. An den beiden oberen Ecken der Trägerplatte sind beidseitig je zwei Kugelbuchsenhalterungen befestigt, in welche je eine Kompaktkugelbuchse verpresst ist. Die Kompaktkugelbuchsen halten ohne zusätzliche Fixierung in einer Bohrung.
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Oben – mittig an der Trägerplatte – ist der Trägerschlitten befestigt, in welchem die Kugelgewindemutter sitzt. In einer zweiten Bohrung im Trägerschlitten läuft mit Spiel die Kugelgewindespindel der jeweils anderen Teleskopiereinheit ohne angebunden zu sein. Der Trägerschlitten ist ausgefräst und bietet so dem Lagerblock der Spindellagerung die Möglichkeit, darin einzufahren.
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Angetrieben wird die Drahtseiltrommel der Teleskopiereinheit mittels einer Motorgetriebeeinheit, die wiederum mit einer Motorhalterung an der Trägerplatte befestigt ist. Der Motorcontroller zur Steuerung dieses Antriebs ist der gleiche, wie der schon bei den Spindelantriebsmotoren verwendete Motorcontroller.
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In der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage ist ein Regallager angeordnet, wobei dieses eingeteilt ist nach Regalen. Jedes Regal weist Regalböden auf, wobei jeder Regalboden einen oder mehrere Lagerplätze aufweist.
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In der Fertigungsanlage sind auch Montageinseln angeordnet, wobei jede der Montageinseln ebenfalls ein Regal aufweist. Zur Herstellung von Produkten werden dem Regal der Montageinsel Transportgüter entnommen. Sobald ein Bedarf an Transportgütern nun entsteht, nimmt das erfindungsgemäße Fahrzeug, welches das Lagersystem aufweist, Transportgüter im Regallager auf und transportiert diese zum Regal der Montageinsel.
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Hierzu wird dem Fahrzeug die Information übermittelt, welches Transportgut vom Regallager zur Montageinsel gebracht werden muss.
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Zwar wird dem Fahrzeug auch mitgeteilt, in welchem Regal sich das aufzunehmende Transportgut befindet, jedoch wird der genaue Lagerplatz nicht mitgeteilt. Ebenso wird zwar als Abgabeziel das Regal der Montageinsel oder die Montageinsel dem Fahrzeug übermittelt, jedoch wird der genaue Lagerplatz nicht mitgeteilt.
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Somit fährt das Fahrzeug zum Regallager und durchsucht mittels des Laser-Scanners das entsprechende Regal nach dem aufzunehmenden Transportgut (2, 3, 4). Hierzu wird mittels des Laser-Scanners bestimmt, ob im empfindlichen Bereich des Laser-Scanners der gesuchte Barcode erkennbar ist. Wenn kein Transportgut (2, 3, 4) im empfindlichen Beriech des Sensors auffindbar ist, wird das Fahrzeug weiter verfahren und somit ein neuer Bereich vom Sensor untersucht. Auf diese Weise wird schrittweise der empfindliche Bereich entlang eines jeweiligen Regalbodens verschoben und nach dem Transportgut gesucht. Nach Durchsuchen des ersten Regalbodens wird das Durchsuchen fortgesetzt im nächsten Regalboden und so weiter.
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Alternativ wird an jeder Fahrzeugposition der Kettentrieb derart angetrieben, dass ein Abscannen in vertikaler Richtung zuerst ausgeführt wird, also von unten nach oben, und danach die Fahrzeugposition verändert, wie beschrieben Nach Auffinden des Transportguts (2, 3, 4) wird das Fahrzeug und der Kettentrieb derart verfahren, dass das Transportgut aufnehmbar ist vom Greifwerkzeug und zur Montageinsel transportiert wird. Dort wird ein freier Lagerplatz zum Einlagern des Transportguts gesucht, indem wiederum jeder Lagerplatz jedes Regalbodens untersucht wird, ob ihm der Barcode zugeordnet ist und ob der Lagerplatz frei und genügend groß ist, also zur Einlagerung des Transportguts verwendbar.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind die Kettenräder 11 der Kettentriebe sind am Gestänge 9 des Lagersystems zusätzlich führbar, insbesondere mittels einer entsprechenden Linearführung.
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Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist statt des Seilzugsantriebs ein anderer Antrieb, wie pneumatischer Antrieb, elektromotorischer Linearantrieb oder hydraulischer Antrieb verwendet. Statt des Spindeltriebs ist ebenso ein solcher Antrieb einsetzbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Speicherteil
- 2
- erstes Transportgut, insbesondere Kiste
- 3
- zweites Transportgut, insbesondere Kiste
- 4
- drittes Transportgut, insbesondere Kiste
- 5
- Greifstange
- 6
- Führungsstange
- 7
- Laserscanner
- 8
- Schleifleitung
- 9
- Gestänge
- 10
- Kette
- 11
- Kettenrad
- 20
- Elektromotor
- 21
- Spindelmutteraufnahme
- 22
- Spindelmutter
- 23
- Spindel, insbesondere Kugelrollspindel oder Gewindespindel
- 24
- Transportgutaufnahme
- 30
- Seil
- 31
- Antriebsrad
- 32
- Grundplatte
- 40
- Elektromotor
- 50
- Regalboden
- 51
- Markierung
