DE102016125787A1

DE102016125787A1 - Fahrbares Lagerbediengerät sowie Lagerbediensystem

Info

Publication number: DE102016125787A1
Application number: DE102016125787.7A
Authority: DE
Inventors: Jörn von der Lippe
Original assignee: Extor GmbH
Current assignee: Extor GmbH
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-06-28
Also published as: EP3562761A1; WO2018122289A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein fahrbares Lagerbediengerät zum Einlagern und Auslagern von Ware in einem Hochlager, wobei das Lagerbediengerät mehrere Räder aufweist, auf denen das Lagerbediengerät verfahrbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Lagerbediensystem mit einem derartigen Lagerbediengerät.

Description

Die Erfindung betrifft ein fahrbares Lagerbediengerät zum Einlagern und Auslagern von Ware in einem Hochlager, wobei das Lagerbediengerät mehrere Räder aufweist, auf denen das Lagerbediengerät verfahrbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Lagerbediensystem mit einem derartigen Lagerbediengerät.
Ein solches Lagerbediengerät und ein Lagerbediensystem sind aus der EP 2 982 624 A1 bekannt. Das Lagerbediensystem dient zur Durchführung von Bedienungsschritten des Lagersystems, d.h. zum Einlagern und Auslagern von Ware in dem Lagersystem. Hierfür weist das Lagerbediensystem eines oder mehrere Lagerbediengeräte auf, die in einem Fahrbereich hin- und herfahren können. Das Lagersystem ist dabei als Hochlager ausgebildet, und zwar in diesem Fall in einer Ausführungsform, bei der einzelne Behälter übereinander gestapelt werden und auf diese Weise mehrere nebeneinander angeordnete Behälterstapel bilden. Bei solchen Lagersystemen werden die aus den übereinander gestapelten Behältern gebildeten Behälterstapel durch Haltevorrichtungen so in einem Abstand vom Boden gehalten, dass sich unterhalb der Behälterstapel das Lagerbediengerät bewegen kann und einzelne Behälter in den Behälterstapel einlagern oder aus dem Behälterstapel entnehmen kann und sich mit einem einzelnen Behälter darunter bewegen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren des Lagerbediengeräts relativ zu den Behälterstapeln effizienter und präziser zu gestalten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein fahrbares Lagerbediengerät zum Einlagern und Auslagern von Ware in einem Hochlager, wobei das Lagerbediengerät mehrere Räder aufweist, auf denen das Lagerbediengerät verfahrbar ist, wobei die Räder oder zumindest eine Untermenge der Räder von einer Längsfahrrichtung des Lagerbediengeräts in eine Querfahrrichtung des Lagerbediengeräts und umgekehrt verstellbar sind, wobei die Querfahrrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsfahrrichtung verläuft, sodass das Lagerbediengerät wahlweise in Längsfahrrichtung oder in Querfahrrichtung verfahrbar ist. Auf diese Weise kann das Lagerbediengerät schnell Richtungswechsel zwischen der Längsfahrrichtung und der Querfahrrichtung durchführen, ohne dass für den Wechsel der Fahrtrichtung große Massen bewegt werden müssen. So muss nicht vom Lagerbediengerät eine Kurve gefahren werden. Stattdessen können die relativ leichten Räder des Lagerbediengeräts hinsichtlich ihrer Fahrrichtung verstellt werden, sodass das Lagerbediengerät schnell in einer der zueinander im Wesentlichen orthogonalen Fahrrichtungen bewegt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Räder nicht in beliebige Stellungen verstellbar sein müssen, z.B. in eine Zwischenstellung zwischen der Querfahrrichtung und der Längsfahrrichtung. Stattdessen ist es ausreichend, wenn die Räder nur in die genannten zwei diskreten Positionen für die Querfahrrichtung und die Längsfahrrichtung einstellbar sind. Dies erlaubt ein präzises Navigieren des Lagerbediengeräts in den gewünschten zueinander orthogonalen Fahrrichtungen, die der matrixartigen Anordnung der Behälterstapel in dem Hochlager entspricht.
Es ist zu erwähnen, dass das Lagerbediengerät auch noch weitere Räder aufweisen kann, die nicht von einer Längsfahrrichtung des Lagerbediengeräts in eine Querfahrrichtung des Lagerbediengeräts und umgekehrt verstellbar sind, z.B. fest angeordnete Räder. Es ist vorteilhaft, wenn zumindest 3 oder 4 Räder von einer Längsfahrrichtung des Lagerbediengeräts in eine Querfahrrichtung des Lagerbediengeräts und umgekehrt verstellbar sind.
Das Hochlager kann als ein Hochlager der eingangs erwähnten Art, wie es aus der EP 2 982 624 A1 bekannt ist, ausgebildet sein, d.h. als matrixförmige Anordnung von übereinander gestapelten Behältern. Jeder Behälterstapel oder Aufnahmeschacht für einen Behälterstapel bildet dann eine Speicherzelle des Hochlagers. Die Größen der Speicherzellen im Hochlager können einheitlich über das ganze Lager ausgebildet sein. Auch dies vereinfacht die Positionierung des Lagerbediengeräts.
Das Hochlager kann auch als andere Art von Hochlager ausgebildet sein, z.B. als Hochregallager. In diesem Fall kann das Lagerbediengerät auch als Regalbediengerät ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Räder bei stillstehendem Lagerbediengerät von der Längsfahrrichtung in die Querfahrrichtung und umgekehrt verstellbar sind. Dies erlaubt eine besonders präzise Positionierung des Lagerbediengeräts in einem zellenbasierten (matrixartigen) Hochlager auch bei einem Richtungswechsel. Der Richtungswechsel, d.h. das Verstellen der Räder, kann bei stillstehendem Lagerbediengerät durchgeführt werden, sodass die aktuelle Position des Lagerbediengeräts dadurch nicht oder nur unwesentlich verändert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät einen Bodenabstandssensor aufweist, durch den der Abstand wenigstens eines Bauteils des Lagerbediengeräts zum Boden oder zu einer Fahrfläche, auf der das Lagerbediengerät verfahrbar ist, erfassbar ist. Der Bodenabstandssensor erlaubt es somit, dass das Lagerbediengerät besondere Markierungen im Bodenbereich automatisch erkennt. Werden solche Markierungen als Positionsmarkierungen eingesetzt, die an definierten Positionen angeordnet sind, kann das Lagerbediengerät auf diese Weise eine absolute Positionsbestimmung in seinem Fahrbereich mit hoher Präzision durchführen. Die Positionsmarkierung kann z.B. ein definierter geometrischer Körper mit bestimmtem Höhenprofil sein, z.B. in Kegelform. Die absolute Positionsbestimmung des Lagerbediengeräts hat den Vorteil, dass schleichende Abweichungen, die bei einer Relativpositionierung, z.B. über eine Umdrehungserfassung von Rädern, auftreten können, kompensiert werden können. Zudem kann das Lagerbediengerät zu jedem Zeitpunkt seine Position genau bestimmen und kann sich auch nach einem Neustart präzise selbst Lokalisieren und dies an eine übergeordnete Steuerung weitergeben.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät ein RFID-Lesegerät zum Erfassen von im Fahrbereich des Lagerbediengeräts angeordneten RFID-Transpondern aufweist. Auf diese Weise können im Fahrbereich des Lagerbediengeräts an definierten Positionen angeordnete RFID-Transponder als alternatives oder zusätzliches Mittel zur Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts in dem Fahrbereich genutzt werden. Erkennt das Lagerbediengerät über sein RFID-Lesegerät das Vorhandensein eines bestimmten RFID-Transponders, dessen Position bekannt ist, kann das Lagerbediengerät auf diese Weise seine eigene absolute Position bestimmen. Zudem können im RFID-Transponder auch speicherzellen-spezifische Daten hinterlegt werden, so dass das Lagerbediengerät über sein RFID-Lesegerät solche speicherzellen-spezifischen Daten einlesen kann, wie z.B. die Information, dass die Speicherzelle derzeit nicht beladen werden darf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät wenigstens einen Drehsensor zur Erfassung der Drehbewegung wenigstens eines Rades des Lagerbediengeräts aufweist. Mittels eines solchen Drehsensors kann beim Verfahren des Lagerbediengeräts dessen Positionsänderung im Fahrbereich erfasst werden, somit eine relative Positionsinformation. Um Verfälschungen der Bestimmung der relativen Position durch Antriebs- oder Bremsschlupf eines Rades zu eliminieren, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Drehsensor zur Erfassung der Drehbewegung eines nicht angetriebenen Rades ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät einen Antriebsmotor zum Verfahren des Lagerbediengeräts aufweist, wobei das Lagerbediengerät wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Motorbewegung des Antriebsmotors und/oder der durch den Antriebsmotor bewirkten Fahrzeugbewegung aufweist. Auf diese Weise kann ein zusätzliches nicht schlupfbehaftetes Bewegungssignal des Lagerbediengeräts erfasst werden, aus dem eine Information über die Relativposition bzw. der Veränderung der Relativposition des Lagerbediengeräts in dem Fahrbereich bestimmt werden kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass jeder der beiden zuvor genannten Sensoren, d.h. der Drehsensor und die Sensoreinrichtung zur Erfassung der Motorbewegung des Antriebsmotors und/oder der durch den Antriebsmotor bewirkten Fahrzeugbewegung, optionale Elemente des Lagerbediengeräts sind. Das Lagerbediengerät kann insbesondere mit nur einem dieser Sensoren ausgestattet sein, oder ohne solche Sensoren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät wenigstens zwei an diagonal gegenüberliegenden Rahmenbereichen des Lagerbediengeräts angeordnete, motorisch angetriebene Räder aufweist. Auf diese Weise kann ein gleichbleibendes, neutrales Fahrverhalten des Lagerbediengeräts unabhängig von der Fahrtrichtung, d.h. der Längsfahrrichtung oder der Querfahrrichtung, realisiert werden. Zudem müssen nicht sämtliche Räder des Lagerbediengeräts angetrieben werden, was den Antriebsmechanismus vereinfacht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät wenigstens einen Lichttaster zur Erfassung von im Fahrbereich des Lagerbediengeräts angeordneten Lichtmarkern aufweist, insbesondere zwei an diagonal gegenüberliegenden Rahmenbereichen des Lagerbediengeräts angeordnete Lichttaster. Durch solche Lichtmarker können zusätzliche Positioniermarken im Fahrbereich des Lagerbediengeräts realisiert werden. Auf diese Weise ist eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts in dem Fahrbereich gegeben. Durch den Einsatz schneller Lichttaster kann auch während der Fahrbewegung des Lagerbediengeräts bereits eine zumindest ungefähre Bestimmung der Absolutposition durchgeführt werden. Für eine präzisere Bestimmung der Absolutposition kann zusätzlich das Signal vom Bodenabstandssensor hinzugenommen werden.
Der Bodenabstandssensor stellt somit eine vorteilhafte Erweiterung der Erfindung dar, ist aber nicht zwangsläufig erforderlich. Die genaue Bestimmung der Absolutposition des Lagerbediengeräts kann ebenso über andere Positioniermarken und die Lichttaster erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät dazu eingerichtet ist, durch einen oder mehrere Sensoren des Lagerbediengeräts die Absolutposition des Lagerbediengeräts in einem Fahrbereich des Lagerbediengeräts zu erfassen. Durch die Bestimmung der Absolutposition des Lagerbediengeräts ist dieses jederzeit einsatzbereit, auch nach einem Neustart, z.B. bei einem Stromausfall. Eine manuelle Einlernprozedur der Absolutposition ist daher nicht erforderlich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät dazu eingerichtet ist, anhand seiner Sensorik ein Maß für den Radverschleiß an einem, mehreren oder allen Rädern des Lagerbediengeräts zu ermitteln. Durch die Erkennung des Maßes für den Radverschleiß können z.B. bei zu hohem Verschleiß automatisch Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden. Ein Lagerbediengerät mit zu hohem Verschleiß kann stillgelegt werden und stattdessen ein anderes Lagerbediengerät aktiviert werden. Zusätzlich ist es möglich, anhand des Maßes für den Radverschleiß die Bestimmung der relativen Position des Lagerbediengeräts aufgrund des Signals des Drehsensors zu verbessern, indem durch den Radverschleiß erzeugte Abweichungen automatisch kompensiert werden. Das Maß für den Radverschleiß kann z.B. bestimmt werden, indem die über den Drehsensor zur Erfassung der Drehbewegung eines Rades bestimmte Relativposition des Lagerbediengeräts mit einer über die Sensoreinrichtung zur Erfassung der Motorbewegung des Antriebsmotors bestimmten Relativposition verglichen wird. Der Quotient aus diesen Größen kann z.B. als Maß für den Radverschleiß verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung des Radverschleißes besteht darin, die Relativposition, die über den Drehsensor erfasst wird, mit einer über andere Sensoren bestimmten Absolutposition des Lagerbediengeräts zu vergleichen und den hieraus gebildeten Quotienten als Maß für den Radverschleiß zu verwenden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät als schienengebundenes Lagerbediengerät ausgebildet ist, das zum Fahren auf einem Schienensystem eingerichtet ist, welches im Wesentlichen parallele Schienen in einer ersten Hauptrichtung und im Wesentlichen parallele Schienen in einer zweiten Hauptrichtung aufweist, wobei die zweite Hauptrichtung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Hauptrichtung verläuft, und das Schienensystem eine Vielzahl von Kreuzungen zwischen den Schienen der ersten Hauptrichtung und den Schienen der zweiten Hauptrichtung aufweist. Dies erlaubt ein präzises und energiesparendes Manövrieren des Lagerbediengeräts. Durch ein solches Schienensystem wird die Positionierung des Lagerbediengeräts in Bezug auf die Speicherzellen noch präziser und effizienter gestaltet. Auf diese Weise können die Lagerbediengeräte mit relativ hoher Geschwindigkeit verfahren werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Lagerbediengerät dazu eingerichtet ist, die Räder in Längsfahrrichtung zu stellen, wenn das Lagerbediengerät in der ersten Hauptrichtung verfahren werden soll, und die Räder in Querfahrrichtung zu stellen, wenn das Lagerbediengerät in der zweiten Hauptrichtung verfahren werden soll. Somit werden Kurvenfahrten des Lagerbediengeräts für einen Richtungswechsel vermieden. Richtungswechsel sind daher auf dem Schienensystem sehr schnell und ohne wesentliche Positionsveränderungen des Lagerbediengeräts möglich.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Lagerbediensystem, aufweisend wenigstens ein Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Schienensystem, auf dem das wenigstens eine Lagerbediengerät verfahrbar ist. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Das Lagerbediensystem kann auch mehrere Lagerbediengeräte aufweisen, die darauf gleichzeitig betrieben werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schienensystem im Wesentlichen parallele Schienen in einer ersten Hauptrichtung und im Wesentlichen parallele Schienen in einer zweiten Hauptrichtung aufweist, wobei die zweite Hauptrichtung im Wesentlichen senkrecht zur ersten Hauptrichtung verläuft, und das Schienensystem eine Vielzahl von Kreuzungen zwischen den Schienen der ersten Hauptrichtung und den Schienen der zweiten Hauptrichtung aufweist. Das Schienensystem muss dabei hinsichtlich der Anzahl der Kreuzungen nicht vollständig matrixartig ausgebildet sein. Auch mit einer geringeren Anzahl von Kreuzungen als n*m-Kreuzungen (n = Anzahl der Schienen in der ersten Hauptrichtung, m = Anzahl der Schienen in der zweiten Hauptrichtung) lässt sich das erfindungsgemäße Lagerbediensystem vorteilhaft realisieren. Die höchste Betriebseffizienz, insbesondere wenn mehrere Lagerbediengeräte gleichzeitig betrieben werden, wird aber mit einer vollständigen Matrixanordnung der Schienen mit n*m-Kreuzungen erreicht. Durch eine solche vollständige Schienenmatrix kann eine besonders geringe Zugriffszeit bei Einlagerungs- und Auslagerungsvorgängen des Hochlagers realisiert werden.
Durch den Betrieb des Lagerbediengeräts auf einem solchen Schienensystem wird zudem die Positionsbestimmung des Lagerbediengeräts vereinfacht, da nur zwei Hauptfahrrichtungen (Längsfahrrichtung, Querfahrrichtung) möglich sind und damit nicht beliebige Positionen angefahren werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf dem Schienensystem mehrere Lagerbediengeräte gleichzeitig betreibbar sind, wobei jedes Lagerbediengerät jede Speicherzelle des Hochlagers anfahren kann. Durch solche mehreren Lagerbediengeräte können die Einlagerungs- und Auslagerungsvorgänge in dem Hochlager beschleunigt werden. Zudem wird eine gewisse Redundanz hinsichtlich der Lagerbediengeräte geschaffen. Das Lagerbediensystem ist auch bei Ausfall von einem oder mehreren Lagerbediengeräten weiter betreibbar, wenn auch mit geringerer Bediengeschwindigkeit. Das Lagerbediengerät kann dabei hinsichtlich seiner Abmessungen auf die Größe einer Speicherzelle des Hochlagers ausgelegt sein, d.h. gleich groß oder etwas kleiner als eine Speicherzelle sein. Dann können benachbarte Speicherzellen gleichzeitig unabhängig voneinander von verschiedenen Lagerbediengeräten bedient werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schienensystem im Fahrbereich des Lagerbediengeräts wenigstens eine Positioniermarke zur Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts aufweist. Auf diese Weise kann die Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts unterstützt werden. Die Positioniermarke kann z.B. der genannte Marker für den Lichttaster und/oder die am Boden befindliche Positioniermarke sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von Speicherzellen des Hochlagers eine solche Positioniermarke aufweist oder dass sämtliche Speicherzellen des Hochlagers eine solche Positioniermarke aufweisen. Auf diese Weise kann die Positionsbestimmung des Lagerbediengeräts an vielen Stellen des Schienensystems durch die Möglichkeit der Absolut-Positionsbestimmung gestützt werden.
Wird ein Fahrbefehl an das Lagerbediengerät übertragen, bestimmt dieses abhängig von der Stellung der Räder und der gewünschten Fahrtrichtung die zu erbringenden Radumdrehungen, um eine gewünschte Position zu erreichen. Da die angetriebenen Räder einem gewissen Schlupf unterlegen und auch bei Verzögerungsvorgängen blockieren können, ist die Überwachung der Position des Lagerbediengeräts durch Erfassung von Größen an dem Antrieb und an den angetriebenen Rädern fehlerbehaftet. Beim erfindungsgemäßen Lagerbediengerät kann die relative Position über den Drehsensor bestimmt werden, der sich an einem nicht angetriebenen Rad befindet und somit nicht dem Schlupf unterliegt. Hierdurch kann eine deutlich höhere Genauigkeit der relativen Positionierung erreicht werden. Für eine absolute Positionierung kann, wie erwähnt, in jeder Speicherzelle noch eine Positioniermarke angeordnet sein, an der sich das Lagerbediengerät absolut in der Speicherzelle orientieren kann. Auf diese Weise kann sich das Lagerbediengerät in einem zweistufigen Prozess, nämlich zunächst mit einer relativ schnell durchführbaren relativen Positionierung über die erfassten Radumdrehungen und danach über eine etwas langsamere aber präzisere absolute Positionierung über ein Positioniermarke, in einer Speicherzelle positioniert werden und mit weiteren Bedienschritten des Hochlagers fortfahren.
Da die Räder, insbesondere die Antriebsräder, einem gewissen Verschleiß unterliegen, kann beispielsweise nach jeder Fahrt ein Mittelwert der Radumdrehungen pro Speicherzelle gebildet und damit die Radumdrehungen pro Speicherzelle korrigiert werden, um den Verschleiß an den Rädern hinsichtlich der Bestimmung der relativen Position des Lagerbediengeräts zu kompensieren. Zusätzlich zu solchen odometrischen Werten wird die absolute Speicherzellen-Position durch eine Positioniermarke bestimmt, die in jeder Speicherzelle angebracht sein kann, wodurch das Lagerbediengerät in jedem Zustand seine absolute Position bestimmen kann. Dadurch braucht bei einem Neustart und Verlust der Position kein Personal das Lagersystem aufsuchen und das Lagerbediengerät auf einen Ausgangspunkt stellen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen

1 - ein Lagersystem in Seitenansicht und
2 - eine Detailansicht eines Schachts des Lagersystems in Seitenansicht und
3a, 3b - ein Haltehakenkonstruktion in verschiedenen Stellungen und
4 - ein Teil des Lagersystems in Draufsicht (Vogelperspektive) und
5 - eine Dreiseitenansicht eines Behälters und
6, 7 - schematische Darstellungen eines Lagerbediengeräts und
8, 9 - ein Ausschnitt eines Schienensystems und
10 - das Lagersystem mit dem Schienensystem in Draufsicht und
11, 12 - weitere Ausführungsformen eines Lagerbediengeräts in schematischer Darstellung und
13 - ein Ausschnitt eines Schienensystems und
14 - ein Lagerbediengerät auf dem Schienensystem in Frontansicht und
15 - eine weitere Ausführungsform des Lagersystems mit dem Schienensystem in Draufsicht.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Lagersystem 100 in einer Seitenansicht dargestellt. Das Lagersystem 100 umfasst eine Vielzahl von vertikalen Schächten oder Speicherzellen 101 zur Aufnahme jeweils eines Behälterstapels 200 mit mehreren Behältern 201, wobei neben den in 1 sichtbaren, in Längsrichtung nebeneinander aufgereihten Schächten 101 zusätzliche Schächte in Querrichtung senkrecht zur Blattebene vorgesehen sind. In der Draufsicht bilden die Schächte 101 also eine Rechteckanordnung.
Jeder Schacht 101 weist eine untere Öffnung 102 auf, in deren Bereich Haltevorrichtungen 1 zum Halten des im Schacht 101 befindlichen Behälterstapels 200 vorgesehen sind. Der unterste Behälter 201 des Behälterstapels 200 liegt dabei auf den Haltevorrichtungen 1 auf.
Die untere Öffnung 102 bzw. die dort vorgesehenen Haltevorrichtungen 1 sind in einer Höhe angeordnet, sodass unterhalb der in den Schächten 101 befindlichen Behälterstapel 200 Lagerbediengeräte 300 - auch wenn mit einem Behälter 201 beladen - in Richtung der Blattebene aber auch senkrecht dazu verfahren werden können.
Die Haltevorrichtungen 1 an der unteren Öffnung 102 sind an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Schachts 101 angeordnet, wobei auf jeder Seite des Schachts 101 jeweils zwei, senkrecht zur Blattebene beabstandete Haltevorrichtungen 1 vorgesehen sind. Im Bereich der unteren Öffnung 102 eines jeden Schachts 100 sind also vier Haltevorrichtungen 1 vorgesehen. Die Haltevorrichtungen 1 werden in Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch ausführlich erläutert.
Jeder Schacht 101 weist weiterhin eine obere Öffnung 103 auf, sodass ein aufgenommener Behälterstapel 200 nach oben auf dem Schacht 101 herausragen kann, wenn dessen Höhe die Höhe des Schachts 101 übersteigt. Jeder Schacht 101 wird durch Rahmenelemente 104 seitlich begrenzt.
Die Lagerbediengeräte 300 sind - wie angesprochen - in Richtung der Blattebene aber auch senkrecht dazu verfahrbar. Darüber hinaus weisen sie eine Behälteraufnahme 301 auf, die über einen Hubmechanismus 302 in vertikaler Richtung verfahren werden kann.
2 ist ein schematischer Schnitt durch den unteren Bereich eines Schachts 101 des Lagersystems 100 aus 1. Die den Schacht 101 begrenzenden Rahmenelemente 104 sind nur teilweise dargestellt. Gleiches gilt für den Behälterstapel 200 mit dem auf den Haltevorrichtungen 1 aufliegenden untersten Behälter 201.
Die Haltevorrichtungen 1 umfassen jeweils einen Haltehaken 2 mit einem Tragarm 3 und einem Auslösearm 4, wobei der Haltehaken 2 als V-förmiger Doppelhebel mit zwei gleichlangen Schenkeln ausgebildet ist, bei dem der eine Schenkel den Tragarm 3, der andere Schenkel den Auslösearm 4 bildet. Der Haltehaken 2 ist dabei drehbar um eine Drehachse 5 gelagert, die zwischen Tragarm 3 und Auslösearm 4 angeordnet ist.
Der Tragarm 3 kann zwischen der in 3a dargestellten Halteposition und der in 3b gezeigten Entnahmeposition verschwenkt werden, wobei zwischen diesen beiden Positionen eine Labilgleichgewichtsposition vorgesehen ist. Die Labilgleichgewichtsposition ist in 2 durch die gestrichelt dargestellte Stellung des Tragarms 3 der einen Haltevorrichtung 1 angedeutet.
Die Haltevorrichtungen 1 umfassen weiterhin jeweils ein als Zugfeder 6 ausgestaltetes Rückstellelement 7. Das eine Federende 8 der Zugfeder 6 ist am Haltehaken 2, das andere Federende 9 an den Schacht 101 seitlich begrenzenden Rahmenelementen 104 befestigt. Damit ist das andere Federende 9 stationär gegenüber der Drehachse 5 des Haltehakens 2 befestigt.
Die Anbindung des einen Federendes 8 am Haltehaken 2 ist weiterhin so gewählt, dass der Tragarm 3 des Haltehakens 2 bei einer Verschwenkung des Tragarms 3 in einem Bereich zwischen der in 2 gezeigten Halteposition und der angedeuteten Labilgleichgewichtsposition in Richtung der Halteposition gedrängt wird. Bei einer Verschwenkung des Tragarms 3 in einem Bereich zwischen der in 1 angedeuteten Labilgleichgewichtsposition und der in 3b gezeigten Entnahmeposition wird der Tragarm 3 von dem Rückstellelement 7 in Richtung der Entnahmeposition gedrängt. Der Haltehaken 2 ist somit bistabil, d.h. er ist in zwei Positionen, der Halteposition und der Entnahmeposition, durch das Rückstellelement 7 in einer stabilen Lage gehalten.
Dieser Umstand wird anhand der 3a und 3b verdeutlicht. In 3a ist eine Haltevorrichtung 1 gemäß 2 dargestellt, wobei sich der Tragarm 3 des Haltehakens 2 in der Halteposition befindet. In diesem Fall wirkt die Federkraft F_F der Feder 6 derart, dass der Tragarm 3 in der Halteposition gehalten oder bei einer gewissen Verschwenkung in die Halteposition gedrängt wird. Die Federkraft F_F bewirkt ein entsprechendes Moment. Im Beispiel gemäß 3a wirkt dieses Moment im Uhrzeigersinn um die Drehachse 5 des Haltehakens 2.
Ähnliches gilt für die in 3b dargestellte Entnahmeposition mit einem gegenüber der 3a in die entsprechende Position verschwenkten Tragarm 3. In diesem Fall wirkt die Federkraft F_F der Feder 6 derart, dass der Tragarm 3 in der Entnahmeposition gehalten oder bei einer gewissen Verschwenkung in die Entnahmeposition gedrängt wird. Das durch die Federkraft F_F hervorgerufene Moment um die Drehachse 5 des Haltehakens 2 wirkt im Beispiel gemäß 3b entgegen dem Uhrzeigersinn.
Zwischen Halte- und Entnahmeposiiton ist die Labilgleichgewichtsposition vorgesehen, bei der der Tragarm 3 grundsätzlich zu keiner der beiden genannten Positionen gedrängt wird (sich also im Momenten-Gleichgewicht befindet). Jede von der Labilgleichgewichtsposition abweichende Position des Tragarms 3 führt aber unweigerlich dazu, dass der Tragarm 3 eindeutig bestimmbar entweder zur Halteposition oder zur Entnahmeposition gedrängt wird.
Für jede Haltevorrichtung 1 ist eine Auslöseebene 10 definiert. Die Auslöseebene 10 ist dabei parallel zur Höhenerstreckung des Behälterstapels 200, die durch den Doppelpfeil 202 angedeutet ist, somit im Wesentlichen eine vertikale Ebene. Die Auslöseebene 10 schneidet den Tragarm 3 in der in 2 und 3a dargestellten Halteposition, während die Auslöseebene 10 vom Auslösearm 4 in dieser Position des Tragarms 3 nicht geschnitten wird. In der Entnahmeposition des Tragarms 3 wird die Auslöseebene 10 von dem Auslösearm 4 jedoch geschnitten, wie aus der 3b ersichtlich ist. In der Labilgleichgewichtsposition schneiden sowohl der Tragarm 3 als auch der Auslösearm 4 die Auslöseebene 10.
Die Funktionsweise der Haltevorrichtung 1 wird nachfolgend anhand beispielhafter Einlagerungs- und Entnahmevorgänge eines Behälters 201 in bzw. aus einen Behälterstapel 200 erläutert. Zur Einlagerung eines Behälters 201 in den Behälterstapel 200 wird der einzulagernde Behälter 201 von einem Lagerbediengerät 300 mit der Behälteraufnahme 301 von unten an den ursprünglichen untersten Behälter 201 des Behälterstapels 200 herangefahren und dann so angehoben, dass der gesamte Behälterstapel 200 angehoben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der einzulagernde Behälter 201 bereits der neue unterste Behälter 201 des Behälterstapels 200.
Anschließend wird der gesamte Behälterstapel 200 weiter angehoben, sodass die Tragarme 3 der Haltehaken 2 der Haltevorrichtungen 1 derart nach oben verschwenken, dass sie seitlich an dem einzulagernden bzw. untersten Behälter 201 entlanggleiten. Dabei werden die Tragarme 3 lediglich in eine Position zwischen ihrer jeweiligen Halteposition und Labilgleichgewichtsposition verschwenkt, sodass die Rückstellelemente 7 die Tragarme 3 zurück zur Halteposition hin drängen.
Ist der Behälterstapel 200 ausreichend weit angehoben, können die Tragarme 3 der Haltehaken 2 der einzelnen Haltevorrichtungen 1 unter den einzulagernden bzw. untersten Behälter 201 greifen, wobei sie aufgrund der Rückstellelemente 7 in die Halteposition verschwenkt werden. Wird die Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 anschließend wieder nach unten verfahren, senkt sich der Behälterstapel 200 auf die Tragarme 3 der Haltehaken 2 ab und wird dann durch die Haltevorrichtungen 1 gehalten. Nach dem damit abgeschlossenen Einlagerungsvorgang liegt der einzulagernde bzw. unterste Behälter 201 des Behälterstapels 200 auf den Tragarmen 3 der Haltehaken 2 auf und die Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengerätes 300 kann weggefahren werden. Der Einlagerungsvorgang ist damit abgeschlossen.
Es wird nun ein Entnahmevorgang eines Behälters 201 aus einem Behälterstapel 200 beschrieben. Zur Entnahme des untersten Behälters 201 eines Behälterstapels 200 wird die Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 an eben diesen Behälter 201, der auf den Tragarmen 3 der Haltehaken 2 der einzelnen Haltevorrichtungen 1 aufliegt, herangefahren. Anschließend wird der gesamte Behälterstapel 200 durch das Lagerbediengerät 300 angehoben. Dabei wird die Behälteraufnahme 301 über die Höhe, die für das Einlagern eines Behälters 201 erforderlich ist, hinaus verfahren, wobei die Behälteraufnahme 301 so ausgebildet ist, dass sie seitlich über den zu entnehmenden bzw. untersten Behälter 201 übersteht und in die Auslöseebenen 10 der einzelnen Haltervorrichtungen 1 ragt. Die seitlich überstehenden Bereiche der Behälteraufnahme 301 bilden Auslöser 303 für die Haltevorrichtungen.
Wird die Behälteraufnahme 301 ausreichend hoch verfahren, kommen die Tragarme 3 mit den Auslösern 303 in Kontakt, und werden in den Bereich zwischen Labilgleichgewichtsposition und Entnahmeposition hinein verschwenkt. Daraufhin werden die Rückstellelemente 7 die Tragarme 3 in die Entnahmeposition bewegen, womit die Auslösearme 4 der Haltehaken 2 in die Auslöseebene 10 hineinragen. In der Entnahmeposition behindern die Tragarme 3 die Entnahme des untersten Behälters 201 nach unten nicht mehr.
Beim anschließenden Absenken des Behälterstapels 200 durch die Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 kommen die Auslösearme 4 mit den Auslösern 303 in Kontakt und werden derart verschwenkt, dass die mit den Auslösearmen 4 drehfest verbundenen Tragarme 3 der Haltehaken 2 in einen Bereich zwischen Labilgleichgewichtsposition und Halteposition verschwenkt werden, womit die Tragarme 3 durch die Rückstellelemente 7 wieder zur Halteposition hin gedrängt werden.
Bei weiterem Absenken der Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 gleiten die Tragarme 3 dann zunächst an den Seitenwänden des zu entnehmenden Behälters 201 entlang, bevor sie zwischen dem zu entnehmenden Behälter 201 und dem darüber liegenden Behälter 201 eingreifen.
Wird die Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 noch weiter abgesenkt, schwenken die Tragarme 3 in die Halteposition, wobei der vormals über dem zu entnehmenden Behälter 201 liegende Behälter direkt auf den Tragarmen 3 der Haltevorrichtungen 1 aufliegt und somit nunmehr den untersten Behälter 201 des Behälterstapels 200 bildet. Der zu entnehmende Behälter 201 liegt auf der Behälteraufnahme 301 des Lagerbediengeräts 300 auf und kann weiter transportiert werden.
In der 4 sind vier Schächte 101 des Lagersystems 100 dargestellt, die auch als Speicherzellen oder kurz „Zellen“ bezeichnet werden. Erkennbar ist insbesondere die versetzte Anordnung der Haltehaken 1 benachbarter Zellen 101. Die zueinander versetzten Haltehaken sind dabei so dicht zusammengerückt, dass sie in der dargestellten x-Richtung überlappen.
Die 5 zeigt einen für eine solche Haltehaken-Anordnung geeigneten Behälter 201. Der Behälter weist einen Behälterboden 206 und an den vier Behälterseiten jeweilige Seitenwände 202, 203, 204, 205 auf. Der Behälter ist in seiner Oberseite 216 offen. An den gegenüberliegenden Seitenwänden 203, 205 ist jeweils eine vertikal verlaufende Nut 209 vorhanden, die sich bis zur Oberseite 216 des Behälters 201 erstreckt. Die Nut 209 ist im unteren Bereich, nahe des Behälterbodens 206, durch einen horizontal verlaufenden Steg 208 unterbrochen. Die Unterseite des Stegs 208 bildet jeweils eine Haltekante 207, auf der der Behälter auf dem Tragarm 3 eines Haltehakens 1 gelagert werden kann. Unterhalb der Haltekante 207 erstreckt sich die Nut 209 noch in einem Bereich 210 bis zur Behälterunterseite hin.
Wie man erkennt, sind die Haltekante 207 und dementsprechend die Nuten 209 gegenüberliegender Behälterseiten versetzt zueinander angeordnet, entsprechend der Anordnung der Haltehaken 1, wie in 4 dargestellt. Jede der Haltekanten 207 erstreckt sich in Längsrichtung nur über einen Teilabschnitt einer Behälterseite und ist seitlich links und rechts von Haltekanten-Grenzflächen 217 begrenzt. Im dargestellten Beispiel fluchten die Haltekanten-Grenzflächen 217 mit den Seitenwänden der jeweiligen Nut 209, so dass sich eine Haltekante 207 über die Breite der Nut 209 erstreckt.
Bei einer Einlagerung eines Behälters läuft der Tragarm 3 eines Haltehakens 1 zunächst in dem oberen Bereich der Nut 209 entlang, bis die Oberseite des Stegs 208 erreicht ist. Durch den Steg 208 wird der Haltehaken über den Kontakt zum Tragarm 3 ausgelenkt, jedoch nicht so weit, dass er in seine Entnahmeposition umklappt. Sobald der Tragarm 3 den Steg 208 passiert hat, klappt der Haltehaken 1 in seine Halteposition. Der Behälter 201 kann nun durch die Behälteraufnahme 301 wieder abgesenkt werden und wird durch die Tragarme 3 der Haltehaken 1 gehalten, indem die Haltekanten 207 auf den Tragarmen 3 aufliegen.
Unter Bezugnahme auf die 6 und 7 wird nun eine Ausführungsform des Lagerbediengeräts 300 erläutert. Das Lagerbediengerät 300 weist vier Räder 304 auf, die an oder in der Nähe von jeweiligen Eckbereichen eines im Wesentlichen rechteckigen Rahmens 303 des Lagerbediengeräts angeordnet sind. Die Räder 304 können über einen motorisch betriebenen Verstellmechanismus von einer Längsfahrrichtung L des Lagerbediengeräts, in der sie in 6 ausgerichtet sind, um etwa 90 Grad gedreht werden, sodass sie in einer Querfahrrichtung Q des Lagerbediengeräts ausgerichtet sind. Dies zeigt die 7. Das Lagerbediengerät ist in der jeweiligen Längsfahrrichtung oder Querfahrrichtung in beiden Fahrtrichtungen betreibbar, d.h. vorwärts und rückwärts. Da das Lagerbediengerät zum Betrieb auf einem Schienensystem mit im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordneten Schienen eingerichtet ist, sind bei einer solchen Ausführungsform keine sonstigen Lenkbewegungen, um z.B. eine Kurve zu fahren, erforderlich. Daher ist es für einen solchen Betrieb des Lagerbediengeräts ausreichend, wenn die Räder nur in die zwei diskreten Stellungen für die Längsfahrrichtung und die Querfahrrichtung verstellt werden können.
Das Lagerbediengerät 300 weist einen oder mehrere Bodenabstandssensoren 309 auf, die z.B. am Boden des Lagerbediengeräts angebracht sein können oder zumindest in Richtung des Untergrunds, auf dem das Lagerbediengerät betrieben wird, um einen Abstand zum Boden sensieren können. Es kann insbesondere der Abstand vertikal nach unten gemessen werden.
Ferner weist das Lagerbediengerät 300 ein RFID-Lesegerät 305 auf. Mittels des RFID-Lesegeräts 305 kann das Lagerbediengerät 300 eine Kommunikation mit in der Umgebung angeordneten RFID-Transpondern durchführen. Sind die RFID-Transponder im Fahrbereich des Lagerbediengeräts derart verteilt, dass das Lagerbediengerät jeweils nur zu einem bestimmten Transponder oder einer bestimmten Gruppe von Transpondern eine Kommunikation aufnehmen kann, so kann dies für die Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts in dessen Fahrbereich genutzt werden.
Das Lagerbediengerät 300 weist außerdem wenigstens einen Drehsensor 311 auf. Mittels des Drehsensors 311 kann die Drehbewegung eines Rades 304, dem der Drehsensor 311 zugeordnet ist, erfasst werden. Auf diese Weise kann über die vom Drehsensor erfassten Daten eine Relativposition des Lagerbediengeräts im Fahrbereich bestimmt werden.
Das Lagerbediengerät weist einen Antriebsmotor 308 auf, der zum Antrieb des Lagerbediengeräts, d.h. zum Verfahren, dient. Das Lagerbediengerät kann auch mehrere Motoren aufweisen, z.B. jeweils einen Motor für eine Radgruppe (vorn, hinten, diagonal) oder einen jeweiligen Motor pro Rad 304. Der Antriebmotor 308 kann mit einem oder mehreren Sensoren 316 versehen sein, um die Motorumdrehungen des Antriebsmotors 308 zu erfassen und auf diese Weise eine zusätzliche Information über die Verfahr-Bewegung des Lagerbediengeräts 303 zu gewinnen.
Die Räder des Lagerbediengeräts 304 können vollständig motorisch angetrieben sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind nur einige der Räder 304 motorisch angetrieben, z.B. zwei diagonal gegenüberliegende Räder. Auf diese Weise weist das Lagerbediengerät auch nicht angetriebene Räder auf, sodass über den Drehsensor 311 auch eine schlupffreie Bewegungserfassung eines Rades 304 möglich ist.
Der Antriebsmotor 308 oder ggf. weitere Antriebsmotoren können insbesondere als Elektromotoren ausgebildet sein. Das Lagerbediengerät kann auf diese Weise elektromotorisch verfahren werden. Das Lagerbediengerät weist weitere elektrische Komponenten auf, z.B. einen elektrischen Hubmotor, um den Hubmechanismus 302 mit der Behälteraufnahme 301 auszufahren oder einzufahren. Für die elektrische Energieversorgung der elektrisch betriebenen Komponenten, insbesondere der Elektromotoren, weist das Lagerbediengerät zwei voneinander unabhängige Energiequellen auf, und zwar eine aufladbare elektrische Energiespeichereinrichtung 306 in Form eines Akkumulators und Stromabnehmer 307. Über die Stromabnehmer 307 kann dem Lagerbediengerät elektrische Energie von einer externen elektrischen Energieversorgungseinrichtung, z.B. einem Energieversorgungsnetz, zugeführt werden. Um die Energieversorgung aus den unterschiedlichen Energiequellen zu steuern, weist das Lagerbediengerät noch ein Energieversorgungsmanagement auf, das nicht separat dargestellt ist. Das Energieversorgungsmanagement kann in eine elektronische Steuerungseinrichtung des Lagerbediengeräts integriert sein.
Das Lagerbediengerät weist außerdem an diagonal gegenüberliegenden Bereichen des Rahmens 303 Lichttaster 310 zur Erfassung von im Fahrbereich des Lagerbediengeräts angeordneten Lichtmarkern auf. Die Lichttaster können als schnelle Lichttaster ausgebildet sein, insbesondere mit wenigstens 10 kHz schaltende Lichttaster.
Das in der 8 ausschnittsweise dargestellte Schienensystem 400 ist für den Betrieb des Lagerbediengeräts 300 vorgesehen. Es weist in einer ersten Hauptrichtung verlaufende Schienen 401 und im Wesentlichen senkrecht dazu in einer zweiten Hauptrichtung verlaufende Schienen 402 auf. Die Schienen 401 kreuzen sich mit den Schienen 402 an Kreuzungsstellen 403. Durch die vier Kreuzungsstellen 403 sowie die die Kreuzungsstellen verbindenden Stücke der Schienen 401, 402 wird ein Bereich festgelegt, der genau unter einer Speicherzelle des Hochlagers angeordnet ist, d.h. unter einem Behälterstapel 200. Das Lagerbediengerät 300 kann dabei hinsichtlich seiner Abmessungen auf die Größe einer Speicherzelle des Hochlagers ausgelegt sein, d.h. gleich groß oder etwas kleiner als eine Speicherzelle sein. Dann können benachbarte Speicherzellen gleichzeitig unabhängig voneinander von verschiedenen Lagerbediengeräten bedient werden.
Um eine absolute Positionierung des Lagerbediengeräts in einer Speicherzelle zu ermöglichen, sind verschiedene Positioniermarken 404, 405 dort angeordnet. Eine Positioniermarke 405 kann z.B. als RFID-Transponder ausgebildet sein. Der RFID-Transponder 405 wirkt zusammen mit dem RFID-Lesegerät 305 des Lagerbediengeräts. Mittels des RFID-Transponders einer Speicherzelle kann das Lagerbediengerät 300 feststellen, unter welcher Speicherzelle es sich befindet, und damit seine Absolutposition zumindest näherungsweise ermitteln. Zudem können im RFID-Transponder auch speicherzellen-spezifische Daten hinterlegt werden, so dass das Lagerbediengerät über sein RFID-Lesegerät solche speicherzellen-spezifischen Daten einlesen kann, wie z.B. die Information, dass die Speicherzelle derzeit nicht beladen werden darf.
Eine weitere Positioniermarke 404 kann als Positioniermasse oder Höhenprofil, z.B. in Kegelform, ausgebildet sein. Die Positioniermarke 404 wirkt zusammen mit dem Bodenabstandssensor 309 des Lagerbediengeräts für die absolute Positionierung. Zusätzlich können für die absolute Positionierung des Lagerbediengeräts die Lichttaster 310 genutzt werden, mit denen aufgrund der hohen Abtastrate eine schnellere Positionsbestimmung durchführbar ist.
Die 9 zeigt die Anordnung von entsprechenden Markern 407, die über die Lichttaster 310 detektiert werden können. Die Marker 407 können z.B. an Pfeilern 406 des Schienensystems oder des Hochlagers angeordnet sein. Mittels der Lichttaster 310 in Verbindung mit den Markern 407 kann sich das Lagerbediengerät noch während der Fahrbewegung positionieren bzw. sich genau auf die Marker 407 ausrichten. Dies erlaubt eine hohe Verfahrgeschwindigkeit des Lagerbediengeräts. Die Marker 407 können z.B. als Bleche oder sonstige reflektierende Elemente ausgebildet sei. Die Lichttaster 310 können z.B. als Druckmarkensensoren oder als Kontrastsensoren ausgebildet sein.
Die 10 zeigt ein Schienensystem mit einer matrixartigen Anordnung von 4x4 Speicherzellen des Hochlagers. Wie erkennbar ist, ist jede Speicherzelle mit den Positioniermarken 404, 405 bestückt.
Die 11 zeigt eine weitere Ausführungsform des Lagerbediengeräts 300, die auch mit der bereits zuvor erläuterten Ausführungsform kombiniert werden kann. Zur Verstellung der Räder 304 in die Längsfahrrichtung oder die Querfahrrichtung ist ein Verstellmotor 311 am Lagerbediengerät 300 vorhanden, der über einen Riemenantrieb 312 mit sämtlichen Rädern 304 verbunden ist. Die Räder 304 weisen hierfür Riemenscheiben 313 auf, um die der Riemenantrieb 312 herumgelegt ist. Durch Ansteuern des Verstellmotors 311 können alle Räder 304 wahlweise in die Längsfahrrichtung oder die Querfahrrichtung gestellt werden.
Ferner ist eine Verstelleinrichtung 314 zur Verstellung der Stromabnehmer 307 am Lagerbediengerät 300 vorhanden. Über die Verstelleinrichtung 314 können die Stromabnehmer von dem Lagerbediengerät nach unten hin ausgefahren oder eingefahren werden. Im ausgefahrenen Zustand können die Stromabnehmer 307 elektrische Energie von im Schienensystem angeordneten Stromversorgungsschienen aufnehmen und dem Lagerbediengerät als elektrische Energieversorgung zuführen. Die Verstelleinrichtung 314 kann z.B. als elektrisch angetriebener Zylinder oder sonstiger Linearaktuator ausgebildet sein.
Die 12 zeigt eine Alternative zum Verstellen der Stromabnehmer 307. In diesem Fall ist auch im Bereich der Stromabnehmer 307 eine Riemenscheibe 315 vorhanden, um die der Riemenantrieb 312 ebenfalls herumgelegt ist. Über die Riemenscheibe 315 können die Stromabnehmer wahlweise nach unten oder nach oben gestellt werden, wobei die Verstellung in diesem Fall mechanisch direkt abhängig ist von der Verstellung der Räder 304.
Die 13 zeigt einen vergleichbaren Ausschnitt aus dem Schienensystem 400 wie die 8 und 9, wobei bei der 13 die Anordnung von Stromversorgungsschienen 408 dargestellt ist. Wie erkennbar ist, verlaufen die Stromversorgungsschienen 408 parallel zu den Schienen 402 der zweiten Hauptrichtung. Dementsprechend kann das Lagerbediengerät 300 nur beim Verfahren in der zweiten Hauptrichtung, d.h. der Querfahrrichtung, über die Stromversorgungsschienen 408 durchgehend mit elektrischer Energie versorgt werden. Daher wird über die Verstelleinrichtung 314 ein Herunterfahren der Stromabnehmer 307 bewirkt, wenn das Lagerbediengerät in der Querfahrrichtung verfahren wird, somit entlang der Stromversorgungsschienen 408. Wird das Lagerbediengerät in Längsfahrrichtung verfahren, werden die Stromabnehmer 307 angehoben, und die elektrische Energieversorgung erfolgt aus der aufladbaren elektrischen Energiespeichereinrichtung 306.
Die Kreuzungsstellen zwischen den Stromversorgungsschienen 408 und den Schienen 401 der ersten Hauptrichtung können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Oberseite der Stromversorgungsschienen auf gleicher Höhe ist wie die Fahrfläche der Schienen 401 der ersten Hauptrichtung. An den Kreuzungsstellen können die Schienen 401 der ersten Hauptrichtung Unterbrechungen aufweisen, durch die die Stromversorgungsschienen 408 hindurchgeführt sind. Auf diese Weise kann das Lagerbediengerät 300 mit seinen Rädern 304 im Wesentlichen hindernisfrei über die Kreuzungsstellen zwischen den Stromversorgungsschienen 408 und den Schienen 401 der ersten Hauptrichtung fahren. An diesen Kreuzungsstellen sind die Räder temporär nicht oder weniger präzise geführt als in anderen Bereichen der Schienen 401 der ersten Hauptrichtung. Um die Führung an den Kreuzungsstellen zu verbessern, ist es auch möglich, die Stromversorgungsschienen mit entsprechenden Anformungen zu versehen, die die Profilform der Schienen der zweiten Hauptrichtung nachbilden. Die Stromversorgungsschienen können z.B. als massive Metallschienen ausgebildet sein, z.B. mit einem Vierkantprofil, z.B. als Kupferschienen.
Die 14 zeigt in schematischer Weise das Lagerbediengerät 300 auf dem Schienensystem 400. Erkennbar ist ferner die Verbindung der nach unten ausgefahrenen Stromabnehmer 307 zu den Stromversorgungsschienen 408.
Die 15 zeigt das Schienensystem 400 in vergleichbarer Darstellung wie die 10. In der 15 ist die Anordnung der Stromversorgungsschienen 408 in Form von vier parallelen, nebeneinander in verschiedenen Reihen der Speicherzellen verlaufenden Stromversorgungsschienen dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2982624 A1 [0002, 0007]

Claims

Fahrbares Lagerbediengerät (300) zum Einlagern und Auslagern von Ware in einem Hochlager (100), wobei das Lagerbediengerät (300) mehrere Räder (304) aufweist, mittels denen das Lagerbediengerät (300) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (304) oder zumindest eine Untermenge der Räder von einer Längsfahrrichtung (L) des Lagerbediengeräts (300) in eine Querfahrrichtung (Q) des Lagerbediengeräts (300) und umgekehrt verstellbar sind, wobei die Querfahrrichtung (Q) im Wesentlichen senkrecht zur Längsfahrrichtung (2) verläuft, sodass das Lagerbediengerät (300) wahlweise in Längsfahrrichtung (L) oder in Querfahrrichtung (Q) verfahrbar ist.
Lagerbediengerät nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (304) bei stillstehendem Lagerbediengerät (300) von der Längsfahrrichtung (L) in die Querfahrrichtung (Q) und umgekehrt verstellbar sind.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) einen Bodenabstandssensor (309) aufweist, durch den der Abstand wenigstens eines Bauteils des Lagerbediengeräts (300) zum Boden oder zu einer Fahrfläche, auf der das Lagerbediengerät (300) verfahrbar ist, erfassbar ist.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) ein RFID-Lesegerät (305) zum Erfassen von im Fahrbereich des Lagerbediengeräts (300) angeordneten RFID-Transpondern (405) aufweist.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) wenigstens einen Drehsensor (311) zur Erfassung der Drehbewegung wenigstens eines Rades (304), insbesondere eines nicht angetriebenen Rades (304), des Lagerbediengeräts (300) aufweist.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) einen Antriebsmotor (308) zum Verfahren des Lagerbediengeräts (300) aufweist, wobei das Lagerbediengerät (300) wenigstens eine Sensoreinrichtung (316) zur Erfassung der Motorbewegung des Antriebsmotors (308) und/oder der durch den Antriebsmotor (308) bewirkten Fahrzeugbewegung aufweist.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) wenigstens zwei an diagonal gegenüberliegenden Rahmenbereichen des Lagerbediengeräts (300) angeordnete, motorisch angetriebene Räder (304) aufweist.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) wenigstens einen Lichttaster (310) zur Erfassung von im Fahrbereich des Lagerbediengeräts (300) angeordneten Lichtmarkern (407) aufweist, insbesondere zwei an diagonal gegenüberliegenden Rahmenbereichen des Lagerbediengeräts (300) angeordnete Lichttaster (310).
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) dazu eingerichtet ist, durch einen oder mehrere Sensoren des Lagerbediengeräts die Absolutposition des Lagerbediengeräts (300) in einem Fahrbereich des Lagerbediengeräts (300) zu erfassen.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) dazu eingerichtet ist, anhand seiner Sensorik ein Maß für den Radverschleiß an einem, mehreren oder allen Rädern (304) des Lagerbediengeräts (300) zu ermitteln.
Lagerbediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) als schienengebundenes Lagerbediengerät ausgebildet ist, das zum Fahren auf einem Schienensystem (400) eingerichtet ist, welches im Wesentlichen parallele Schienen (401) in einer ersten Hauptrichtung (x) und im Wesentlichen parallele Schienen in einer zweiten Hauptrichtung (y) aufweist, wobei die zweite Hauptrichtung (y) im Wesentlichen senkrecht zur ersten Hauptrichtung (x) verläuft, und das Schienensystem (400) eine Vielzahl von Kreuzungen (403) zwischen den Schienen (401) der ersten Hauptrichtung (x) und den Schienen (402) der zweiten Hauptrichtung (y) aufweist.
Lagerbediengerät nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbediengerät (300) dazu eingerichtet ist, die Räder in Längsfahrrichtung (L) zu stellen, wenn das Lagerbediengerät (300) in der ersten Hauptrichtung (x) verfahren werden soll, und die Räder in Querfahrrichtung (Q) zu stellen, wenn das Lagerbediengerät (300) in der zweiten Hauptrichtung (y) verfahren werden soll.
Lagerbediensystem, aufweisend wenigstens ein Lagerbediengerät (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein Schienensystem (400), auf dem das wenigstens eine Lagerbediengerät (300) verfahrbar ist.
Lagerbediensystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (400) im Wesentlichen parallele Schienen (401) in einer ersten Hauptrichtung (x) und im Wesentlichen parallele Schienen (402) in einer zweiten Hauptrichtung (y) aufweist, wobei die zweite Hauptrichtung (y) im Wesentlichen senkrecht zur ersten Hauptrichtung (x) verläuft, und das Schienensystem (400) eine Vielzahl von Kreuzungen (403) zwischen den Schienen (401) der ersten Hauptrichtung (x) und den Schienen (402) der zweiten Hauptrichtung (y) aufweist.
Lagerbediensystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schienensystem (400) mehrere Lagerbediengeräte (300) gleichzeitig betreibbar sind, wobei jedes Lagerbediengerät (300) jede Speicherzelle (200) des Hochlagers (100) anfahren kann.
Lagerbediensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (400) im Fahrbereich des Lagerbediengeräts (300) wenigstens eine Positioniermarke (404, 405, 407) zur Bestimmung der absoluten Position des Lagerbediengeräts (300) aufweist.
Lagerbediensystem nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Speicherzellen (200) des Hochlagers (100) eine solche Positioniermarke (404, 405, 407) aufweist oder das sämtliche Speicherzellen (200) des Hochlagers (100) eine solche Positioniermarke (404, 405, 407) aufweisen.