DE102016007344A1

DE102016007344A1 - Verfahren zum Kommissionieren von Waren sowie Vorrichtung hierzu

Info

Publication number: DE102016007344A1
Application number: DE102016007344.6A
Authority: DE
Inventors: Manfred GRABLECHNER; Günther Kainersdorfer; Rudolf Hansl
Original assignee: KNAPP SYSTEMINTEGRATION GmbH
Current assignee: KNAPP SYSTEMINTEGRATION GmbH
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kommissionieren von Waren (17) aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger (3), wobei die Waren (17) vom Quelllager zum zumindest einen Zielladungsträger (3) über eine Transportbahn (4) transportiert und auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) positioniert werden. Um eine besonders effiziente Kommissionierung zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Waren (17) bei einem Transport vom Quelllager zu dem zumindest einen Zielladungsträger (3) abhängig von einer endgültigen Position auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) ausgerichtet werden, wobei ein Ausrichten der Waren (17) insbesondere auf einer Orientierungsstrecke (5) erfolgt. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Kommissionierung von Waren (17) aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger (3) mit einer Transportbahn (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kommissionieren von Waren aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger, wobei die Waren vom Quelllager zum zumindest einen Zielladungsträger über eine Transportbahn transportiert und auf dem Zielladungsträger positioniert werden.
Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kommissionierung von Waren aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger mit einer Transportbahn.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Kommissionieren von Waren bekannt geworden. Nachteil der Verfahren des Standes der Technik ist, dass nur eine geringe Effizienz bei einem Kommissionieren erreicht wird.
Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren in der eingangs genannten Art anzugeben, welches besonders effizient durchführbar ist.
Ferner soll eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Durchführung eines besonders effizienten Kommissionierverfahrens angegeben werden.
Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem die Waren bei einem Transport vom Quelllager zu dem zumindest einen Zielladungsträger abhängig von einer endgültigen Position auf dem zumindest einen Zielladungsträger ausgerichtet werden, wobei ein Ausrichten der Waren insbesondere auf einer Orientierungsstrecke erfolgt.
Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass eine Effizienz des Kommissionierverfahrens auf einfache Weise erhöht werden kann, wenn die Waren bereits bei einem Transport vom Quelllager zu den Zielladungsträgern entsprechend einer endgültigen Position derselben auf dem Zielladungsträger ausgerichtet werden. Es kann dann am Zielladungsträger ein Ausrichten der Waren entfallen, sodass die Waren unmittelbar nach Einlangen derselben in einem Bereich des Zielladungsträgers am Zielladungsträger positioniert werden können. In der Regel werden die Waren nach einer Entnahme aus dem Quelllager und vor einem Transport mit der Transportbahn manuell oder automatisiert depalettiert, vorzugsweise mittels einer Depalettierstation. Natürlich kann eine Vereinzelung auch auf eine andere Weise erfolgen.
Üblicherweise wird das erfindungsgemäße Verfahren vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, sodass die Waren automatisiert aus dem Quelllager entnommen, depalettiert und gemäß einem Packbild auf dem zumindest einen Zielladungsträger positioniert werden.
Es hat sich als vorteilshaft erwiesen, dass die Waren nach Verlassen der Transportbahn ausschließlich translatorisch bewegt werden, um die Waren auf dem Zielladungsträger zu positionieren. Ein derartiges Verfahren ist auf besonders einfache Weise automatisierbar, weil Vorrichtungen zur Änderung einer Orientierung der Waren bei den Zielladungsträgern entfallen können. Vielmehr ist es ausreichend, bei den Zielladungsträgern Einrichtungen für eine translatorische Bewegung der Waren einzusetzen, beispielsweise Kommissionierroboter. Eine translatorische Bewegung kann dabei natürlich in sämtlichen Raumrichtungen erfolgen, sodass Waren angehoben und in einer beliebigen Position auf dem Zielladungsträger positioniert werden können, gegebenenfalls entlang einer gekrümmten Trajektorie.
Vorteilhaft ist es, dass ein Ende der Transportbahn sowie der zumindest eine Zielladungsträger entlang einer Bahn angeordnet sind, entlang welcher die Waren mittels eines ersten Kommissionierroboters von einer Übernahmeposition am Ende der Transportbahn zum zumindest einen Zielladungsträger transportiert werden. Der erste Kommissionierroboter kann somit zum Verteilen von mit der Transportbahn angelieferten Waren auf verschiedene Zielladungsträger genutzt werden und ist in der Regel auf Schienen verfahrbar ausgebildet. Dabei ist üblicherweise an einem Ende der Transportbahn ein Puffer für Waren eingerichtet, aus welchem der erste Kommissionierroboter mehrere Waren gleichzeitig zur Verteilung entnehmen kann. In der Regel sind mehrere Zielladungsträger beidseits der Bahn angeordnet, üblicherweise in zwei Reihen und gleichmäßig beabstandet.
Der erste Kommissionierroboter kann grundsätzlich als eine beliebige Einrichtung ausgebildet sein, mit welcher Waren transportierbar sind, beispielsweise auch als Fördertechnik wie ein Förderband mit Pushern oder als Portal mit entsprechenden Einrichtungen bzw. als Portalroboter. Vorzugsweise ist der erste Kommissionierroboter als auf Schienen verfahrbare Einrichtung ausgebildet. Es versteht sich, dass auch mehrere erste Kommissionierroboter parallel oder in Serie angeordnet sein können, um eine hohe Verfügbarkeit und/oder hohe Geschwindigkeit auch bei langen Wegen zu erreichen.
Zur Erreichung eines besonders effizienten Verfahrens hat es sich bewährt, dass die Waren von der Transportbahn mittels eines ersten Kommissionierroboters und eines zweiten Kommissionierroboters auf dem Zielladungsträger positioniert werden. Es erfolgt somit eine Aufteilung der zwei Verfahrensschritte, Transport der Waren vom Ende der Transportbahn zu den Zielladungsträgern einerseits und Positionierung der Waren auf dem Zielladungsträger andererseits, auf zwei Kommissionierroboter, sodass diese gezielt für die entsprechenden Aufgaben ausgebildet sein können und eine optimale Durchführung gewährleistet ist. Auch der zweite Kommissionierroboter kann wie der erste Kommissionierroboter auf verschiedenste Weise ausgebildet sein, um eine Positionierung von Waren auf den Zielladungsträgern zu ermöglichen.
Üblicherweise sind entlang einer Bahn, entlang welcher der erste Kommissionierroboter verfahrbar ist, mehrere Zielladungsträger wie Paletten oder dergleichen angeordnet, auf welche die von der Transportbahn angelieferten Waren kommissioniert werden. In der Regel werden die Waren mit dem ersten Kommissionierroboter vom Ende der Transportbahn in einen Bereich der Zielladungsträger bzw. einem einem jeweiligen Zielladungsträger vorgelagerten Pufferplatz transportiert, wonach die Waren von einem oder mehreren zweiten Kommissionierrobotern aufgenommen und gemäß einem berechneten optimalen Packbild auf den Zielladungsträger positioniert werden.
Es ist somit ein erster Kommissionierroboter vorgesehen, welcher die Waren zwischen dem Ende der Transportbahn und den Zielladungsträgern vorgelagerten Pufferplätzen verfährt und gegebenenfalls mehrere zweite Kommissionierroboter, welche die Waren von den Pufferplätzen aufnehmen und eine endgültige Positionierung der Waren auf den zugeordneten Zielladungsträgern vornehmen. Wenn sämtliche Waren gemäß Packbild auf einem Zielladungsträger angeordnet sind, kann der Zielladungsträger entfernt und durch einen leeren ersetzt werden. Der zuvor vollständig befüllte Zielladungsträger wird in der Regel anschließend zu einem Zielort wie einem Supermarkt transportiert, üblicherweise mit einem LKW.
Günstig ist es, dass der erste Kommissionierroboter und/oder der zweite Kommissionierroboter die Waren ausschließlich translatorisch bewegen. In der Regel sind Waren mit dem ersten und/oder dem zweiten Kommissionierroboter in drei Richtungen translatorisch bewegbar. Dadurch werden einfache schnell durchführbare Bewegungsabläufe der Waren nach einem Verlassen der Transportbahn gewährleistet, wodurch eine hohe Effizienz bei bei geringem konstruktiven Aufwand der Kommissionierroboter erreicht wird. Eine Ausrichtung der Waren erfolgt dabei in der Regel während eines Transportes derselben aus dem Quelllager zum ersten Kommissionierroboter, üblicherweise auf einer zumindest teilweise als Orientierungsstrecke ausgebildeten Transportbahn. Es sind somit nach Verlassen der Transportbahn translatorische bzw. lineare Bewegungen ausreichend, um die Waren gemäß einem vorberechneten Packbild auf den Zielladungsträgern anzuordnen.
Es hat sich bewährt, dass der erste Kommissionierroboter die Waren von der Transportbahn übernimmt und zu einem dem zumindest einem Zielladungsträger vorgeordneten Pufferplatz transportiert, wonach die Waren vom zweiten Kommissionierroboter vom Pufferplatz aufgenommen und am Zielladungsträger positioniert werden. Bei einer derartigen Aufteilung einzelner Verfahrensschritte der Kommissionierung auf die üblicherweise zumindest teilweise als Orientierungsstrecke ausgebildete Transportbahn, den ersten Kommissionierroboter und den zweiten Kommissionierroboter wird eine sehr hohe Effizienz erreicht.
In der Regel sind mehrere Zielladungsträger beidseits einer Bahn in Reihen angeordnet, entlang welcher der erste Kommissionierroboter verfahrbar ist. Bei einer solchen Anordnung hat es sich bewährt, dass zwei etwa parallel zur Bahn verfahrbare zweite Kommissionierroboter vorgesehen sind, mit welchen die in Reihen angeordneten Zielladungsträger sowie entsprechend vorgelagerte Pufferplätze erreichbar sind. Es können dann die Waren mit den zweiten Kommissionierrobotern von den vorgelagerten Pufferplätzen aufgenommen und auf den in Reihen angeordneten Zielladungsträgern positioniert werden. Üblicherweise sind die zweiten Kommissionierroboter oberhalb der Zielladungsträger verfahrbar und als Greifer ausgebildet.
Um eine besonders hohe Geschwindigkeit bei einem Kommissionieren zu erreichen, ist es günstig, wenn der erste Kommissionierroboter an einem Ende der Transportbahn mehrere über die Transportbahn transportierte Waren gleichzeitig aufnimmt, wonach die Waren vom ersten Kommissionierroboter zu unterschiedlichen Zielladungsträgern bzw. vorgelagerten Pufferplätzen transportiert werden, bis alle aufgenommenen Waren zu Zielladungsträgern bzw. vorgelagerten Pufferplätzen transportiert sind, wonach der erste Kommissionierroboter zum Ende der Transportbahn zurückkehrt.
Der erste Kommissionierroboter wirkt somit im Wesentlichen als Einrichtung zur Verteilung von mit der Transportbahn angelieferten Waren auf die einzelnen Zielladungsträger bzw. vorgelagerte Pufferplätze, wonach eine Positionierung der Waren auf den Zielladungsträgern gemäß einem berechneten Packbild mittels eines oder mehrerer zweiter Kommissionierroboter erfolgt. In der Regel ist der erste Kommissionierroboter hierzu als schnell verfahrbares Shuttle ausgebildet, welches zur selbstständigen Aufnahme und Ablage von Waren eingerichtet ist, beispielsweise mit Teleskoparmen zur Aufnahme von Waren. Der erste Kommissionierroboter entnimmt die Waren üblicherweise von einer Übernahmeposition am Ende der Transportbahn, welche einen Puffer zur Zwischenlagerung von Waren aufweist. Der Puffer kann auch ein Teil der Transportbahn sein. Dadurch können an der Übernahmeposition mehrere Waren gleichzeitig, in der Regel mit einer Bewegung, und ohne Wartezeit vom ersten Kommissionierroboter von der Transportbahn bzw. aus dem Puffer aufgenommen werden. Selbstverständlich können auch mehrere Übernahmepositionen und/oder mehrere erste Kommissionierroboter vorgesehen sein. Dadurch wird einerseits eine höhere Geschwindigkeit erreicht und andererseits eine Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert.
Der oder die zweiten Kommissionierroboter können als oberhalb der Zielladungsträger und Pufferplätze verfahrbare Greifersysteme ausgebildet sein, mit welchen auf den Pufferplätzen abgelegte Waren an einer definierten Position am Zielladungsträger angeordnet werden können.
In der Regel wird ein Packbild der Waren auf dem zumindest einen Zielladungsträger berechnet, bevor die Waren aus dem Quelllager entnommen werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Waren bereits in einer dem Packbild entsprechenden Reihenfolge entnommen werden können, sodass an den Zielladungsträgern eine Zwischenlagerung zur Umreihung von erst später benötigten Waren weitestgehend vermieden wird.
Es hat sich bewährt, dass bei Bildung des Packbildes rechnerisch verschiedene mögliche Varianten gebildet und bewertet werden, wonach eine Variante ausgewählt wird, insbesondere anhand von Kriterien wie Transportaufwand an einem Zielort, Stabilität des Packbildes und dergleichen. Beispielsweise kann ein Packbild derart gebildet werden, dass ein Aufwand zur Verteilung der Waren an einem Zielort wie einem Supermarkt minimal ist, indem bereits bei Bildung des Packbildes eine Anordnung von Regalen am Zielort und eine benötigte Anzahl von Rollbehälterfahrten am Zielort zur Verteilung der Waren berücksichtigt werden. Weiter kann bei Berechnung des Packbildes auch eine Aufteilung eines beispielsweise für einen Zielort wie einen Supermarkt bestimmten Auftrages auf mehrere Zielladungsträger gemäß einem oder mehreren der vorstehend genannten Kriterien erfolgen.
In der Regel wird vor einem Entnehmen der Waren aus dem Quelllager rechnerisch eine optimale Sequenz bestimmt, entsprechend welcher die Waren aus dem Quelllager entnommen werden, wonach die Waren gemäß der optimalen Sequenz aus dem Lager entnommen werden. Es kann somit erreicht werden, dass jede aus dem Quelllager entnommene Ware mit minimaler Transportzeit zu einer endgültigen Position auf dem zugeordneten Zielladungsträger transportiert wird. Dabei können auch erforderliche Bewegungsabläufe der Kommissionierroboter optimiert werden, um ein besonders rasches und effizientes Kommissionieren zu ermöglichen. Beispielsweise kann dabei berücksichtigt werden, dass auf benachbarten Zielladungsträgern positionierte Waren auch in entsprechender Reihenfolge aus dem Quelllager entnommen werden, um mit dem ersten Kommissionierroboter aufgenommene Waren bei einer Fahrt entlang mehrerer Zielladungsträgern in einer Reihenfolge, in welcher die Zielladungsträger entlang der Bahn angeordnet sind, und somit mit einer minimalen Wegstrecke verteilen zu können.
Günstig ist es, wenn bei Bestimmung der optimalen Sequenz sämtliche Aufträge eines definierten Zeitraumes, beispielsweise eines Tages, berücksichtigt werden. Häufig stehen an einem Tag zu bearbeitendenen Kommissionieraufträge bereits im Vorhinein fest, sodass eine Optimierung einer Reihenfolge, in welcher die Aufträge kommissioniert werden, optimiert werden kann, um minimale Transportwege bzw. maximale Kommissioniereffizienz zu erreichen. In der Regel werden hierzu unterschiedliche mögliche Sequenzen und Reihenfolgen berechnet und automatisiert bewertet, wonach automatisiert eine Auswahl einer optimalen Sequenz erfolgt.
Ferner ist es günstig, wenn bei Bestimmung der optimalen Sequenz ein Packbild der Aufträge berücksichtigt wird. Es können somit die Waren aus dem Quelllager nicht nur in einer Reihenfolge entnommen werden, in welcher die jeweiligen Zielladungsträger beispielsweise von LKWs abgeholt werden, sondern auch in einer Reihenfolge, entsprechend welcher die Waren auf den Zielladungsträgern gemäß dem Packbild benötigt werden.
Die weitere Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche für eine Ausrichtung der Waren bei einem Transport vom Quelllager zu dem zumindest einen Zielladungsträger abhängig von einer durch ein Packbild bestimmten Position der Waren auf dem zumindest einen Zielladungsträger eingerichtet ist. Eine derartige Vorrichtung ist mit Vorteil zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Üblicherweise werden die Waren bei einem Transport entsprechend ausgerichtet bzw. orientiert, bevor diese einen Bereich der Zielladungsträger erreichen. Es kann dann eine Manipulation der Waren im Bereich der Zielladungsträger rein translatorisch bzw. mit linearen Bewegungen erfolgen, sodass ein einfacher Bewegungsablauf erreicht wird.
Es hat sich bewährt, dass die Transportbahn zumindest teilweise als Orientierungsstrecke ausgebildet ist, sodass mit derselben Waren bei einem Transport entsprechend einer endgültigen Position auf dem Zielladungsträger ausgerichtet werden können. Hierzu sind an der Transportbahn Einrichtungen zum Ausrichten der entsprechenden Waren vorgesehen. Derartige Einrichtungen zum Ausrichten von Waren sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus dem Dokument WO 2015/180959 A1 . Für einen Transport der Waren auf der Transportbahn kann die Transportbahn ein oder mehrere Förderbänder, angetriebene Rollen oder dergleichen aufweisen.
Günstig ist es, wenn an einem Ende der Transportbahn ein entlang einer Bahn, insbesondere auf Schienen, verfahrbarer erster Kommissionierroboter vorgesehen ist, mit welchem Waren von dem Ende der Transportbahn zu dem zumindest einem Zielladungsträger oder einem vorgelagerten Pufferplatz transportierbar sind. In der Regel ist der Pufferplatz unmittelbar vor dem jeweiligen Zielladungsträger angeordnet, sodass ein Positionieren der Waren vom Pufferplatz zu einer endgültigen Position am Zielladungsträger mit minimalen Bewegungen möglich ist.
Mit Vorteil ist der erste Kommissionierroboter, welcher in der Regel als mit hoher Geschwindigkeit auf Schienen verfahrbares Shuttle ausgebildet ist, zur gleichzeitigen Aufnahme einer Vielzahl von Waren ausgebildet, sodass diese auf mehrere entlang der Bahn angeordnete Zielladungsträger bzw. vorgelagerte Pufferplätze verteilt werden können.
Zur endgültigen Positionierung der Waren, ist es günstig, wenn zumindest ein zweiter Kommissionierroboter vorgesehen ist, mit welchem die Waren in einer endgültigen Position auf dem zumindest einen Zielladungsträger positionierbar sind. Bevorzugt sind mehrere Zielladungsträger in zwei Reihen entlang einer Bahn angeordnet, entlang welcher der erste Kommissionierroboter verfahrbar ist. In diesem Fall hat es sich bewährt, dass zumindest zwei zweite Kommissionierroboter vorgesehen sind, welche jeweils oberhalb der Reihen der Zielladungsträger verfahrbar und als Greifer ausgebildet sind, um die Waren von vorgelagerten Pufferplätzen aufzunehmen und auf den Zielladungsträgern zu positionieren, in der Regel entsprechend einem berechneten Packbild.
Um eine einfache Vorrichtung zu erreichen, ist es günstig, wenn der erste Kommissionierroboter und/oder der zweite Kommissionierroboter nur zur translatorischen Bewegung der Waren eingerichtet sind. Eine Rotation der Waren ist in der Regel nicht mehr erforderlich, nachdem die Waren die Transportbahn verlassen haben, zumal eine Ausrichtung der Waren entsprechend einer endgültigen Position auf dem Zielladungsträger auf der vorzugsweise teilweise als Orientierungsstrecke ausgebildeten Transportbahn erfolgt.
Es hat sich bewährt, dass der zweite Kommissionierroboter bodenseitige Finger zur Aufnahme von Waren aufweist, wobei ein Abstand zwischen zumindest zwei Fingern vorzugsweise änderbar ist. Dadurch wird eine präzise und gleichzeitig rasche Positionierung der Waren auf dem Zielladungsträger erreicht. Wenn ein Abstand zwischen Fingern änderbar ist, kann der zweite Kommissionierroboter einfach an unterschiedliche Zielladungsträger wie Paletten sowie unterschiedliche Waren angepasst werden. Dadurch können sowohl große als auch kleine Waren zuverlässig mit dem zweiten Kommissionierroboter positioniert werden, gegebenenfalls auch in entsprechend kleinen Lücken in einem Packbild.
In der Regel weist der zweite Kommissionierroboter einen Abschieber auf, wobei Finger und Abschieber relativ zueinander bewegbar sind, um eine gezielte Positionierung von aufgenommenen Waren zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine Ware mittels des zweiten Kommissionierroboters oberhalb einer endgültigen Position auf dem Zielladungsträger angeordnet werden, wonach die bewegbaren Finger automatisiert zurückgezogen werden und eine Position des Abschiebers nicht verändert wird, sodass nach vollständigem Zurückziehen der Finger die Ware von den Fingern und in eine endgültige Position rutscht bzw. fällt.
Mit Vorteil weist der zweite Kommissionierroboter keine seitlichen Klemmeinrichtungen auf. Dadurch kann eine besonders hohe Packdichte kommissionierter Waren auf den Zielladungsträgern erreicht werden.
Des Weiteren hat es sich als günstig erwiesen, dass der zweite Kommissionierroboter einen kopfseitigen vertikal verfahrbaren Niederhalter zur Stabilisierung aufgenommener Waren bei einem Transport aufweist. Eine derartige Einrichtung, welche bodenseitige Finger, einen Abschieber und einen kopfseitigen Niederhalter aufweist, wird auch als C-Greifer bezeichnet.
Die Niederhalter kann auch derart ausgebildet sein, dass dieser auf den Waren bewegt werden kann, ohne die Waren zu verschieben. Hierzu kann der Niederhalter beispielsweise einen oder mehrere, vorzugsweise zwei, umlaufende Gurte aufweisen.
Günstig ist es, wenn der zweite Kommissionierroboter eine Sicherungseinrichtung aufweist, mit welcher die Waren bei einem Transport gesichert werden können, in der Regel von oben. Eine derartige Sicherung kann über mehrere aufgenommene Waren gehen und verschiebbar relativ zu den Fingern und/oder dem Abschieber angeordnet sein.
Mit Vorteil ist der zweite Kommissionierroboter zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Waren eingerichtet. Dadurch können einerseits mehrere Waren gleichzeitig positioniert werden, sodass eine besonders hohe Geschwindigkeit beim Kommissionieren erreicht wird. Hierzu werden die Waren üblicherweise vom ersten Kommissionierroboter entsprechend einem Packbild an einem dem Zielladungsträger vorgelagerten Pufferplatz positioniert. Andererseits können die Waren auch an unterschiedlichen Positionen gemäß einem Packbild abgelegt werden, indem diese einzeln beispielsweise mittels des Niederhalters an verschiedenen Positionen des Zielladungsträgers von den Fingern abgeschoben werden. Die Waren können dabei übereinander und/oder nebeneinander, längs oder quer, mit dem zweiten Kommissionierroboter transportiert werden.
Ein zweiter Kommissionierroboter wie vorstehend beschrieben kann auch unabhängig von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, einem ersten Kommissionierroboter und einem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden und bildet somit eine zusätzliche unabhängige Erfindung. Gemäß dieser weiteren Erfindung ist somit ein Kommissionierroboter vorgesehen, mit welchem Waren in drei Richtungen translatorisch und optional auch rotatorisch bewegbar sind. Ein derartiger Kommissionierroboter ist insbesondere für einen Einsatz in Kommissionierverfahren zur positionsgenauen Anordnung von Waren auf einem oder mehreren Zielladungsträgern geeignet. Vorzugsweise weist ein solcher, vorzugsweise als Greifer, insbesondere als C-Greifer, ausgebildeter, Kommissionierroboter in einer horizontalen Ebene bewegbare Finger wie vorstehend beschrieben zur Anpassung an unterschiedliche Waren und Zielladungsträger und/oder einen Abschieber und/oder einen Niederhalter und/oder eine Sicherungseinrichtung wie vorstehend beschrieben auf. Optional kann dieser hier als zweiter Kommissionierroboter bezeichnete Kommissionierroboter gemäß der weiteren Erfindung zur gleichzeitigen Aufnahme von mehreren Waren eingerichtet sein, welche einzeln und/oder gleichzeitig positioniert werden können.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Draufsicht;
2 eine erste Ausführungsform eines zweiten Kommissionierroboters;
3 eine weitere Ausführungsform eines zweiten Kommissionierroboters;
4 eine weitere Ausführungsform eines zweiten Kommissionierroboters;
5 einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren zweiten Kommissionierrobotern.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Zum Transport von Waren 17 aus einem nicht dargestellten Quelllager zu Zielladungsträgern 3 sind eine Entnahmefördereinrichtung 14, eine Transportbahn 4 sowie ein erster Kommissionierroboter 6 und zwei zweite Kommissionierroboter 7 vorgesehen. Mit der Entnahmefördereinrichtung 14 werden Waren 17 aus einem oder mehreren Quelllagern zu einer Depalettierstation 2 befördert, an welcher einzelne Waren 17 automatisiert von einer Palette entnommen auf die Transportbahn 4 übergeben werden. Es versteht sich, dass auch mehr als ein erster Kommissionierroboter 6 vorgesehen sein können, um eine höhere Geschwindigkeit und/oder über eine Redundanz ein reduziertes Ausfallsrisiko zu erreichen.
Die Transportbahn 4 weist eine Orientierungsstrecke 5 auf bzw. ist teilweise als Orientierungsstrecke 5 ausgebildet, um vom Quelllager zum ersten Kommissionierroboter 6 transportierte Waren 17 entsprechend einer Ausrichtung der Waren 17 auf den Zielladungsträgern 3 ausrichten zu können. Mit dem ersten Kommissionierroboter 6 und den zwei zweiten Kommissionierrobotern 7 sind die Waren 17 ausschließlich translatorisch bewegbar, um eine einfache und rasche Positionierung derselben auf den Zielladungsträgern 3 zu erreichen. Es versteht sich, dass auch ein Einsatz von Kommissionierrobotern möglich ist, mit welchen die Waren 17 nicht nur translatorisch in drei Raumrichtungen verschiebbar, sondern auch rotatorisch um verschiedenste Achsen drehbar bewegbar sind.
Wie ersichtlich sind mehrere Zielladungsträger 3 in zwei Reihen 18 entlang einer durch Schienen 8 definierten Bahn angeordnet, entlang welcher der erste Kommissionierroboter 6 verfahrbar ist. Die zweiten Kommissionierroboters 7 sind oberhalb der Reihen 18 der Zielladungsträger 3 parallel zu den Schienen 8 des ersten Kommissionierroboters 6 angeordnet, als Greifer ausgebildet und parallel zur Bahn auf X-Trägern 16 verfahrbar.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer nicht dargestellten Datenverarbeitungseinrichtung, üblicherweise einem Computer, ein optimales Packbild einzelner an einem Tag abzuarbeitender Kommissionieraufträge berechnet, wobei ein Auftrag auch auf mehrere Zielladungsträger 3 aufgeteilt sein kann. Hierbei werden eine optimale Reihenfolge und Position der Waren 17 bzw. Artikel auf den Zielladungsträgern 3 festgelegt.
Dabei wird auch automatisiert eine optimale Sequenz berechnet, entsprechend welcher die Aufträge abgearbeitet und die Waren 17 aus dem Quelllager entnommen werden. Es steht somit bereits bei Entnahme jeder einzelnen Ware 17 aus dem Quelllager fest, an welcher Position und auf welchem Zielladungsträger 3 die entsprechende Ware 17 in welcher Orientierung positioniert wird.
Die Ware 17 wird nach einem Depalettieren in der Depalettierstation 2 auf der teilweise als Orientierungsstrecke 5 ausgebildeten Transportbahn 4 entsprechend der endgültigen Orientierung auf dem Zielladungsträger 3 ausgerichtet und anschließend an einem Ende der Transportbahn 4 in einer Übernahmeposition 16 bereitgestellt. Von der Übernahmeposition 16 werden die Waren 17 mittels des ersten Kommissionierroboters 6 zu einem dem der Ware 17 zugeordneten Zielladungsträger 3 vorgelagerten Pufferplatz 9 transportiert, von welchem die Ware 17 mittels des zweiten Kommissionierroboters 7 der jeweiligen Reihe 18 aufgenommen und am Zielladungsträger 3 entsprechend dem Packbild angeordnet wird.
Es können in einer Reihe 18 oder an einem Zielladungsträger 3 auch mehrere zweite Kommissionierroboter 7 bzw. Greifer vorgesehen sein, um eine besonders hohe Geschwindigkeit zu erreichen. Beispielsweise können zwei als Greifer ausgebildete zweite Kommissionierroboter 7 in einem Wechselbetrieb betrieben werden, sodass ein Greifer Waren 17 palettiert, während ein zweiter Greifer Waren 17 vom Pufferplatz 9 aufnimmt.
Ferner kann auch eine Einwickelvorrichtung zum Einwickeln und Stabilisieren von vollständig kommissionierten Aufträgen vorgesehen sein.
Ein Ende der Transportbahn 4 wird wie dargestellt als Puffer 10 genutzt, in welchem Waren 17 zwischengelagert werden können, wenn der erste Kommissionierroboter 6, welcher üblicherweise als schnell verfahrbares Shuttle ausgebildet ist, Waren 17 verteilt. Anschließend werden die Waren 17 aus dem Puffer 10 an den ersten Kommissionierroboter 6 übergeben bzw. von diesem an der Übernahmeposition 16 aus dem Puffer 10 aufgenommen und auf die einzelnen Pufferplätze 9 verteilt, welche den jeweiligen Zielladungsträgern 3 vorgelagert sind. Sobald der erste Kommissionierroboter 6 die Waren 17 komplett verteilt hat, fährt dieser zurück in die Übernahmeposition 16 und übernimmt erneut weitere Waren 17 für einen weiteren Verteilzyklus.
Bei der dargestellten Vorrichtung 1 befindet sich die Depalettierstation 2 zwischen dem Quelllager und der Transportbahn 4, sodass über die Transportbahn 4 nur jene Waren 17 transportiert werden müssen, welche für entsprechende Aufträge tatsächlich benötigt werden. Dies kann beispielsweise bei Aufträgen für einen Supermarkt besonders vorteilhaft sein, wenn von verschiedensten Paletten im Quelllager jeweils nur wenige Waren 17 für einen Auftrag bzw. einen Zielladungsträger 3 benötigt werden. Selbstverständlich können die Waren 17 auch auf andere Weise aus einem manuellen, teil- oder vollautomatisierten Quellager entnommen werden.
Bei Berechnung des Packbildes kann dabei auch eine endgültige Positionierung der Waren 17 im Supermarkt berücksichtigt werden, sodass das Packbild auch abhängig von einem Transportaufwand am Zielort bzw. im Supermarkt optimiert werden kann.
Wenngleich das erfindungsgemäße Verfahren vollautomatisch umsetzbar ist, versteht es sich, dass einzelne oder mehrere Verfahrensschritte auch manuell durchgeführt werden können, um beispielsweise bei Automatisierungsfehlern einzugreifen.
2 zeigt einen zweiten Kommissionierroboter 7, welcher bodenseitige Finger 11 zum Unterfahren von und zur Aufnahme von Waren 17 aufweist sowie einen als Rollbehälter ausgebildeten Zielladungsträger 3, auf welchem eine Ware positioniert wird. Üblicherweise sind zwei Finger 11 vorgesehen. Es sind allerdings selbstverständlich auch Ausführungen mit mehr oder weniger Fingern 11 möglich, beispielsweise mit vier Fingern 11.
Ferner ist ein Abschieber 13 dargestellt. Durch ein Zurückziehen der Finger 11 bzw. eine Bewegung der Finger 11 relativ zum Abschieber 13 wird eine auf den Fingern 11 angeordnete Ware 17 mittels des Abschiebers 13 von den Fingern 11 geschoben, sodass eine präzise Positionierung von Waren 17 möglich ist.
Alternativ kann selbstverständlich auch der Abschieber 13 ausfahrbar ausgebildet sein, sodass eine Relativbewegung auch bei nicht verfahrbaren Fingern 11 erreicht wird. Die zweiten Kommissionierroboter 7 sind bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 parallel zum ersten Kommissionierroboter 6 verfahrbar und in der Regel an einer Führung geführt, welche parallel zu den Schienen 8 ist. Die zweiten Kommissionierroboter 7 führen üblicherweise nur Bewegungen mit einem kleinen Hub aus, nehmen am dem Zielladungsträger 3 vorgelagerten Pufferplatz 9 vom ersten Kommissionierroboter 6 abgelegte Waren 17 auf und positionieren diese entsprechend einem berechneten Packbild auf dem dem Pufferplatz 9 zugeordneten und in der Regel unmittelbar an den Pufferplatz angrenzenden Zielladungsträger 3.
3 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines als Greifer ausgebildeten zweiten Kommissionierroboters 7. Auch bei dieser Ausführung sind bodenseitige horizontal verfahrbare Finger 11 zur Aufnahme von Waren 17 vorgesehen. Darüber hinaus weist dieser zweite Kommissionierroboter 7 auch einen kopfseitigen vertikal verfahrbaren Niederhalter 12 auf, um transportierte Waren 17 zu stabilisieren. Eine derartige Ausführung wird auch als C-Greifer bezeichnet. Mit den Kommissionierrobotern können vom Pufferplatz 9 aufgenommene Waren 17 auf beliebigen Zielladungsträgern 3 entsprechend einem berechneten Packbild positioniert werden, beispielsweise auf Rollbehältern oder Paletten.
Die in 2 und 3 dargestellten zweiten Kommissionierroboter 7 weisen keine seitlichen Klemmeinrichtungen auf. Dadurch können Packmuster mit einer hohen Dichte realisiert werden. Bei Einsatz seitlicher Klemmeinrichtungen wäre dies nicht möglich, da stets ein Raum für die seitlichen Klemmeinrichtungen frei bleiben würde.
4 zeigt einen weiteren als C-Greifer ausgebildeten zweiten Kommissionierroboter 7, welcher ebenfalls bodenseitige Finger 11, einen Abschieber 13 sowie einen Niederhalter 12 aufweist. Niederhalter 12, Finger 11 und Abschieber 13 sind dabei translatorisch bewegbar auf einem Y-Träger 19 gelagert, sodass ein translatorisches Verfahren der Waren 17 möglich ist. Der Y-Träger 19 ist dabei etwa senkrecht zu einem X-Träger 16 angeordnet, mit welchem der zweite Kommissionierroboter 7 bei einer in 1 dargestellten Vorrichtung 1 entlang einer Reihe 18 von Zielladungsträgern 3 verfahrbar ist. Darüber hinaus sind Finger 11, Abschieber 13 und Niederhalter 12 auch entlang eines Z-Trägers 20 verschiebbar, welcher senkrecht zu X-Träger 16 und Y-Träger 19 ist.
Die Waren 17 sind mit dem dargestellten zweiten Kommissionierroboter 7 somit in den drei Raumrichtungen translatorisch frei verfahrbar, sodass eine beliebige Positionierung von Waren 17 im Raum möglich ist, wobei eine Orientierung der Waren 17 nicht verändert wird. Wie dargestellt können mit dem zweiten Kommissionierroboter 7 mehrere Waren 17 gleichzeitig aufgenommen und nebeneinander angeordnet auf den Fingern 11 transportiert werden. Aufgenommene Waren 17 können dabei gleichzeitig oder einzeln an unterschiedlichen Positionen auf dem Zielladungsträger 3 gemäß einem Packbild abgelegt werden, gegebenenfalls in Lücken.
Um den zweiten Kommissionierroboter 7 einfach an unterschiedliche Zielladungsträger 3 und Waren 17 anpassen zu können, sind von den vier dargestellten Fingern 11 zwei senkrecht zum X-Träger 16 horizontal verschiebbar, sodass ein Abstand zwischen den Fingern 11 veränderbar ist. Es können natürlich auch sämtliche Finger 11 verschiebbar ausgebildet sein.
5 zeigt einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wobei mehrere als C-Greifer gemäß 4 ausgebildete zweite Kommissionierroboter 7 über jeweils einen Z-Träger 20 bewegbar an einem gemeinsamen Y-Träger 19 verschiebbar gelagert sind. Waren 17 sind somit mit den dargestellten zweiten Kommissionierrobotern 7 über die verschiebbare Lagerung am X-Träger 16, am Y-Träger 19 sowie am Z-Träger 20 in den drei Raumrichtungen frei translatorisch bewegbar, um eine freie Positionierung von Waren 17 an beliebigen Positionen am Zielladungsträger 3 zu ermöglichen.
Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung 1 ist ein besonders effizientes und gegebenenfalls vollautomatisches Kommissionieren von Waren 17 aus einem Quelllager auf mehreren Zielladungsträgern 3 möglich, welches Verfahren sich besonders zur Kommissionierung unterschiedlichster Waren 17 eignet, insbesondere für Waren 17, welche für einen Supermarkt bestimmt sind wie beispielsweise Lebensmittel.
Ein zweiter Kommissionierroboter 7 wie vorstehend beschrieben, insbesondere gemäß den in 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen, bildet eine selbstständige Erfindung und kann auch unabhängig von einem erfindungsgemäßen Verfahren zur zielgenauen Positionierung von Waren 17 eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2015/180959 A1 [0027]

Claims

Verfahren zum Kommissionieren von Waren (17) aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger (3), wobei die Waren (17) vom Quelllager zum zumindest einen Zielladungsträger (3) über eine Transportbahn (4) transportiert und auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) positioniert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Waren (17) bei einem Transport vom Quelllager zu dem zumindest einen Zielladungsträger (3) abhängig von einer endgültigen Position auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) ausgerichtet werden, wobei ein Ausrichten der Waren (17) insbesondere auf einer Orientierungsstrecke (5) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waren (17) nach Verlassen der Transportbahn (4) ausschließlich translatorisch bewegt werden, um die Waren (17) auf dem Zielladungsträger (3) zu positionieren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Transportbahn (4) sowie der zumindest eine Zielladungsträger (3) entlang einer Bahn angeordnet sind, entlang welcher die Waren (17) mittels eines ersten Kommissionierroboters (6) von einer Übergabeposition am Ende der Transportbahn (4) zum zumindest einen Zielladungsträger (3) transportiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Waren (17) von der Transportbahn (4) mittels eines ersten Kommissionierroboters (6) und eines zweiten Kommissionierroboters (7) auf dem Zielladungsträger (3) positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommissionierroboter (6) und/oder der zweite Kommissionierroboter (7) die Waren (17) ausschließlich translatorisch bewegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommissionierroboter (6) die Waren (17) von der Transportbahn (4) übernimmt und zu einem dem zumindest einem Zielladungsträger (3) vorgeordneten Pufferplatz (9) transportiert, wonach die Waren (17) vom zweiten Kommissionierroboter (7) vom Pufferplatz (9) aufgenommen und am Zielladungsträger (3) positioniert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommissionierroboter (6) an einem Ende der Transportbahn (4) mehrere über die Transportbahn (4) transportierte Waren (17) gleichzeitig aufnimmt, wonach die Waren (17) vom ersten Kommissionierroboter (6) zu unterschiedlichen Zielladungsträgern (3) bzw. vorgelagerten Pufferplätzen (9) transportiert werden, bis alle aufgenommenen Waren (17) zu Zielladungsträgern (3) bzw. vorgelagerten Pufferplätzen (9) transportiert sind, wonach der erste Kommissionierroboter (6) zum Ende der Transportbahn (4) zurückkehrt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Packbild der Waren (17) auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) berechnet wird, bevor die Waren (17) aus dem Quelllager entnommen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bildung des Packbildes rechnerisch verschiedene mögliche Varianten gebildet und bewertet werden, wonach eine Variante ausgewählt wird, insbesondere anhand von Kriterien wie Transportaufwand an einem Zielort, Stabilität des Packbildes und dergleichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Entnehmen der Waren (17) aus dem Quelllager rechnerisch eine optimale Sequenz bestimmt wird, entsprechend welcher die Waren (17) aus dem Quelllager entnommen werden, wonach die Waren (17) gemäß der optimalen Sequenz aus dem Lager entnommen werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung der optimalen Sequenz sämtliche Aufträge eines definierten Zeitraumes, beispielsweise eines Tages, berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung der optimalen Sequenz ein Packbild der Aufträge berücksichtigt wird.
Vorrichtung (1) zur Kommissionierung von Waren (17) aus einem Quelllager auf zumindest einem Zielladungsträger (3), insbesondere nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Transportbahn (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) für eine Ausrichtung der Waren (17) bei einem Transport vom Quelllager zu dem zumindest einen Zielladungsträger (3) abhängig von einer durch ein Packbild bestimmten Position der Waren (17) auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) eingerichtet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbahn (4) zumindest teilweise als Orientierungsstrecke (5) ausgebildet ist, sodass mit derselben Waren (17) bei einem Transport entsprechend einer endgültigen Position auf dem Zielladungsträger (3) ausgerichtet werden können.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende der Transportbahn (4) ein entlang einer Bahn, insbesondere auf Schienen (8), verfahrbarer erster Kommissionierroboter (6) vorgesehen ist, mit welchem Waren (17) von dem Ende der Transportbahn (4) zu dem zumindest einem Zielladungsträger (3) oder einem vorgelagerten Pufferplatz (9) transportierbar sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter Kommissionierroboter (7) vorgesehen ist, mit welchem die Waren (17) in einer endgültigen Position auf dem zumindest einen Zielladungsträger (3) positionierbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kommissionierroboter (6) und/oder der zweite Kommissionierroboter (7) nur zur translatorischen Bewegung der Waren (17) eingerichtet sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) bodenseitige Finger (11) zur Aufnahme von Waren (17) aufweist, wobei ein Abstand zwischen zumindest zwei Fingern (11) vorzugsweise änderbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) einen Abschieber (13) aufweist, wobei Finger (11) und Abschieber (13) relativ zueinander bewegbar sind, um eine gezielte Positionierung von aufgenommenen Waren (17) zu ermöglichen.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) keine seitlichen Klemmeinrichtungen aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) einen kopfseitigen vertikal verfahrbaren Niederhalter (12) zur Stabilisierung aufgenommener Waren (17) bei einem Transport aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) eine Sicherungseinrichtung aufweist, mit welcher die Waren (3) bei einem Transport gesichert werden können, in der Regel von oben.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kommissionierroboter (7) zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Waren (3) eingerichtet ist.