DE102016211469A1

DE102016211469A1 - System und Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern

Info

Publication number: DE102016211469A1
Application number: DE102016211469.7A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Mütherich; Joachim Miebach; Andreas Wolf
Original assignee: ROBOMOTION GmbH
Current assignee: Premium Robotics De GmbH
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2036-06-28
Also published as: DE102016211469B4

Abstract

Beschrieben wird ein System zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit – einer mobilen, auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Handhabungs-FTF genannt, angebrachten Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Stückgutes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Stückgutes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist, – einem das Handhabungs-FTF autonom relativ zu einer Quellpalette oder Zielpalette räumlich ausrichtenden Positioniersystem, – einer Sensoreinheit zur räumlichen Erfassung der auf einer Quell- und/oder Zielpalette vorhandenen Stückgüter sowie – einer Steuereinheit zur überwachten Ansteuerung des Handhabungs-FTFs sowie der Handhabungseinheit unter Zugrundelegung des Kommissionierplanes, bei dem die Handhabungseinheit für eine sequentielle Aufnahme und Abgabe wenigstens zweier unterschiedlicher Stückgüter relativ zu wenigstens zwei unterschiedlichen Quellpaletten positionierbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine Zielpalette auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Ziel-FTF genannt, angeordnet ist und die Steuereinheit zur kontrollierten mobilen Positionierung der wenigstens einen Zielpalette mit dem Ziel-FTF in Kommunikation steht.

Description

Technisches Gebiet
Beschrieben wird ein System sowie ein Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind. Das System umfasst eine mobile, auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, kurz FTF, angebrachte Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Stückgutes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Stückgutes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist. Hierzu ist ein das FTF autonom relativ zu einer Quellpalette oder zu einer Zielpalette räumlich ausrichtendes Positioniersystem vorgesehen. Ferner ermöglicht wenigstens eine Sensoreinheit die räumliche Erfassung der auf einer Quell- und/oder auf einer Zielpalette vorhandenen Stückgüter, die in Kommunikation mit einer Steuereinheit steht, die die Ansteuerung des FTF sowie der Handhabungseinheit zum Zwecke der Kommissionierung auf der Grundlage des Kommissionierplanes vornimmt, bei dem die FTF gestützte Handhabungseinheit für eine sequentielle Aufnahme und Abgabe wenigstens zweier unterschiedlicher Stückgüter relativ zu wenigstens zwei unterschiedlichen Quellpaletten positionierbar ist.
Stand der Technik
In dem Artikel von Martini, A.; Stache, U.; Trencker, F.; „Automatische Kommissionierung: Neue Lösungen für ein altes Problem", Universität Siegen, Februar 2013, ist eine aktuelle Übersicht über automatische Kommissioniersysteme dargestellt, die in in Kommisionierroboter und Kommisionierautomaten unterteilt werden und zu denen jeweils eine Kurzusammenfassung über den aktuellen Entwicklungsstand angegeben ist. Bezüglich der im Weiteren in Betracht kommenden Kommisionierroboter wird unterschieden zwischen robotergestützten Kommissioniersystemen mit stationären Robotern und mobilen Robotern, letztere erfahren eine weitere Unterscheidung in Kommissioniersysteme mit Portalroboter, mit schienengeführten Robotern und mit autonomen Robotern. Autonome Roboter sind der Lage ohne menschliche Unterstützung zu navigieren und situationsangepasste Handhabungs- bzw. Kommisioniermaßnahmen durchzuführen.
Einen gattungsgemäßen autonomen Kommissionierroboter bietet die Firma Bastian Solutions mit dem Namen Order Picking Robotic AGV (OPRA) an. Dabei handelt es sich um ein Fahrerloses Transportsystem (FTS), auf dem ein vierachsiger Knickarmroboter mit einem Sauggreifer montiert ist. Umfangreiche Sensor- und Bildverarbeitungstechnik ermöglichen die Navigation und die Kommissionierung von bodengelagerten Quellpaletten, d.h. der FTS gestützte Kommissionierroboter ist zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der stationären Quellpaletten abstapelbar lagernden Stückgutes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Stückgutes an einem Zielort auf einer von zwei Zielpaletten Paletten befähigt, die auf zwei Gabelpaaren aufsitzen und vom FTS mitgeführt werden. Bei durchschnittlich 25 Picks pro Palette werden gemäß Herstellerangaben zwei Mischpaletten in 15 Minuten beladen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes System sowie ein Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern derart weiterzuentwickeln, so dass die Flexibilität und das Einsatzspektrum von mobilen, autonomen Roboter-gestützten Kommissioniersystemen vergrößert werden soll.
Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Ein lösungsgemäßes Verfahren ist im Anspruch 15 beschrieben. Den Erfindungsgegenstand weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung, insbesondere unter Bezugnahme auf die illustrierten Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Lösungsgemäß zeichnet sich das System zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit einer mobilen, auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Handhabungs-FTF genannt, angebrachten Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Stückgutes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Stückgutes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist, einem das Handhabungs-FTF autonom relativ zu einer Quellpalette oder Zielpalette räumlich ausrichtenden Positioniersystem, einer Sensoreinheit zur räumlichen Erfassung der auf einer Quell- und/oder Zielpalette vorhandenen Stückgüter sowie einer Steuereinheit zur überwachten Ansteuerung des Handhabungs-FTFs sowie der Handhabungseinheit unter Zugrundelegung des Kommissionierplanes, bei dem die Handhabungseinheit für eine sequentielle Aufnahme und Abgabe wenigstens zweier unterschiedlicher Stückgüter relativ zu wenigstens zwei unterschiedlichen Quellpaletten positionierbar ist, dadurch aus, dass die wenigstens eine Zielpalette auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Ziel-FTF genannt, angeordnet ist und die Steuereinheit zur kontrollierten mobilen Positionierung der wenigstens einen Zielpalette mit dem Ziel-FTF in Kommunikation steht.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch die Mobilisierung wenigstens einer Zielpalette, die bedarfsgerecht und unabhängig zum Handhabungs-FTF positionierbar ist, die Flexibilität, mit dem bisherige Kommissioniersysteme in der Lage sind Zielpaletten mit individuell ausgewählten Stückgütern zu beladen, signifikant zu verbessern. So ermöglicht die entkoppelte Mobilität zwischen Handhabungs-FTF und Ziel-FTF bspw. das getrennte Befahren enger Zwischenräume zwischen jeweils stationär gelagerten Quellpaletten, wodurch platzsparende Lagerungen von Quellpaletten möglich werden. Durch eine raumsparende Anordnung von Quellpaletten können darüber hinaus Fahrwege des Handhabungs-FTFs verkürzt und damit Kommissionierzeiten zur Erfüllung eines Kommissionierplanes reduziert werden. Insbesondere beim Einsatz von mehr als einer mobil geführten Zielpalette ergeben sich vollkommen neue Logistikkonzepte, die an die jeweiligen örtlichen Begebenheiten, beispielsweise der räumlichen Anordnung stationärer Quellpaletten, sowie aber auch zum Zwecke eines möglichst zeitsparenden und ökonomischen Abarbeitens eines Kommissionierplanes angepasst werden können. So ist es beispielsweise möglich nach entsprechender Positionierung des Handhabungs-FTFs relativ zu einer Quellpalette bzw. zu mehreren benachbart zueinander angeordneten Quellpaletten, die allesamt im Handhabungsbereich der positionierten Handhabungseinheit stehen, ohne eine erforderliche Neupositionierung des Handhabungs-FTFs Kollis, d.h. einzelne Stückgüter von der wenigstens einen Quellpalette auf eine Vielzahl unterschiedlicher Zielpaletten zu überführen, die im Bereich der Handhabungseinheit positioniert sind oder unter Zugrundelegung einer bestimmten Reihenfolge zu Zwecken einer Stückgutübergabe in unmittelbare Nähe zum Handhabungs-FTF bedarfsgerecht, jeweils in serieller zeitlicher Abfolge positioniert werden. Somit zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsvariante des lösungsgemäßen Systems dadurch aus, dass wenigstens ein Ziel-FTF vorgesehen ist, das vermittels der Steuereinheit stets in räumlicher Nähe zum Handhabungs-FTF positionierbar oder dynamisch beweglich ist, so dass die Stückgüter vereinzelt auf die wenigstens eine Zielpalette vermittels der Handhabungseinheit übergebbar sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine Ziel-FTF zur Ausführung einer beliebig häufigen Drehung um die Vertikalachse ausgebildet ist. Die Beweglichkeit des Ziel-FTFs sollte sämtliche auf einer ebenen Fahrunterlage ausführbare Bewegungen gestatten, bspw. durch den Einsatz von um die Vertikalachse drehbeweglich gelagerten Rollen oder ähnlichen zur Fortbewegung des Zielt-FTFs befähigten Antriebsmitteln. Die Drehbeweglichkeit des Ziel-FTFs um die Vertikal- bzw. Hochachse schafft die Voraussetzung für eine Sicherung des auf einem FTF errichteten Waren- bzw. Stückgutstapels mittels nachträglichem Umwickeln mit einer Schutzfolie o.ä., die den Stückgutstapel sowohl mechanisch für den weiteren Transport stabilisiert als auch vor äußeren mechanischen sowie auch Umwelteinflüssen schützt.
Zur Bereitstellung der vorzugsweise als Meterware vorliegenden Schutzfolie oder eines vergleichbaren Sicherungsmittels, das folien-, schnur-, band-, netz- oder tuchartig ausgebildet ist und zumindest zur seitlichen Umwicklung wenigstens eines Teils aller auf der Zielpalette gelagerten Stückgüter dient, ist mittel- oder unmittelbar an der Handhabungseinheit eine Einheit zur Abgabe des als Meterware bevorrateten Sicherungsmittels angebracht ist. Auf diese Weise kann die von der Handhabungseinheit teilweise oder vollständig beladene Zielpalette, die in unmittelbarer Nähe zur Handhabungs-FTF positioniert ist, vorzugsweise während einer sich vielfach wiederholenden 360° Drehung des Ziel-FTFs, vollständig und vielfach bspw. mit einer Schutzfolie umwickelt werden. Vorzugsweise sämtliche für den Vorgang der Umwicklung erforderliche Maßnahmen, wie Bereitstellen und Ausrichten des Sicherungsmittel sowie Anbringen des Sicherungsmittels an dem Stückgutstapel, werden durch Komponenten durchgeführt, die am Handhabungs-FTF angebracht sind und werden darüber hinaus durch die Handhabungseinheit unterstützt.
Durch die Eigenbeweglichkeit der Handhabungseinheit mittels des Handhabungs-FTFs ist das lösungsgemäße System zur Ausführung eines Kommissionierplanes auf der Grundlage des Logistikkonzept „Mann zur Ware“ befähigt, bei dem das Handhabungs-FTF zumindest zur Aufnahme eines Stückgutes einer ersten Sorte relativ zu einer ersten Quellpalette positionierbar ist und nach Abgabe des Stückgutes der ersten Sorte auf der mobil positionierbaren Zielpalette das Handhabungs-FTF zur Aufnahme eines Stückgutes einer zweiten Sorte zu einer zweiten Quellpalette positionierbar ist. Hierzu steuert die Steuereinheit die Handhabungseinheit sowie das Handhabungs-FTF geeignet an. Das „Mann zur Ware“-Konzept lässt sich durch die lösungsgemäße Mobilisierung wenigstens einer Zielpalette, vorzugsweise einer Vielzahl von Zielpaletten erheblich erweitern, indem bei geeigneter Positionierung des Handhabungs-FTFs gegenüber einer Vielzahl von Quellpaletten, die von der Handhabungseinheit erreichbar sind, ohne Bewegung und Neupositionierung des Handhabungs-FTFs eine Vielzahl von unterschiedlich zur kommissionierenden Zielpaletten erstellt werden können. Die jeweils zu beladenen Zielpaletten müssen zu diesem Zweck nicht alle gleichzeitig in Reichweite der Handhabungseinheit positioniert werden, was häufig durch Platzmangel erschwert und begrenzt ist, vielmehr kann grundsätzlich eine unbegrenzte Anzahl von Zielpaletten auf diese Weise mit Stückgütern beladen werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens zwei Quellpaletten ebenfalls jeweils auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im folgenden Quell-FTF genannt, angeordnet sind, und dass die Quell-FTFs zur Zwecken ihrer Navigation mit der Steuereinheit in Kommunikation stehen. Diese Maßnahme erweitert die Kommissionierfähigkeit, im Sinne einer erweiterten Kommissioniervielfältigkeit, des lösungsgemäßen Systems in einem beachtlichen Maße. So gestattet die Eigenmobilität der Quellpatten die Ausführung eines Kommissionierplanes auf der Grundlage des Logistikkonzept „Ware zum Mann“, bei dem zur Aufnahme eines Stückgutes einer ersten Sorte eine erste Quellpalette vermittels der dieser zugeordneten Quell-FTF relativ zur mobilen Handhabungseinheit positionierbar ist und nach Abgabe des Stückgutes der ersten Sorte auf die Zielpalette zur Aufnahme eines Stückgutes der zweiten Sorte eine zweite Quellpalette vermittels der dieser zugeordneten Quell-FTF relativ zur mobilen Handhabungseinheit positionierbar ist.
Die vorstehende Erweiterung des Systems hinsichtlich mobiler Quellpaletten ermöglicht eine situative Kombination bzw. Mischung beider vorstehender Logistikkonzepte. So sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Systems vor, dass der Steuereinheit zur Ausführung des Kommissionierplanes sowohl das Logistikkonzept „Ware zum Mann“ als auch das Logistikkonzept „Mann zur Ware“ zugrundegelegt wird, und dass die Steuereinheit auf der Grundlage von mit dem Positioniersystem und/oder der Sensoreinheit gewonnenen Informationen sowie dem Kommissionierplan über eine bedarfsgerechte Anwendung zwischen beiden Logistikkonzepten entscheidet. Die Entscheidung welches der beiden Logistikkonzepte aktuell zur Anwendung kommt, kann von einer Vielzahl von Begebenheiten abhängen, wie bspw. Platzverhältnisse innerhalb einer Lagerhalle, Verteilung der Quellpaletten in einer Lagerhalle, Verfügbarkeit leerer oder teilbefüllter Zielpaletten etc..
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass am Handhabungs-FTF eine die Handhabungseinheit vertikal auslenkbare Kinematik angebracht ist. Hierdurch ist der Einsatz des lösungsgemäßen Systems in Hochregallagern möglich, in denen Quellpalletten vertikal übereinander gestapelt angeordnet sind, aus denen vermittels der Handhabungseinheit einzelne Stückgüter auch aus oberen Lagerregalebenen entnommen werden können. Ebenso kann damit auch eine kleinere Bauform der Handhabungseinheit zur Bewältigung konventioneller Stückgutmanipulationen realisiert werden. Bspw. können die Armlängen der Endeffektoren verkürzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Systems zeichnet sich dadurch aus, dass das Handhabungs-FTF ein Mittel zur lösbar raumfesten Fixierung des Handhabungs-FTF relativ zu einer Quellpalette vorsieht, wodurch eine bessere Möglichkeit zum Platzieren und Standsichern des Handhabungs-FTFs, bspw. mittels lösbarer Verankerung an bestimmten Stellen am oder im Boden oder am Lagersystem, bspw. an einem Regal, Hochregal oder an der Quellpalette selbst, geschaffen wird. Die lösbare raumfeste Fixierung kann mittels Form-, Kraft- und/oder Reibschluss, bspw. mittels Sauger- oder Magneteinheiten realisiert werden. Besonders eignen sich am Handhabungs-FTF angebrachte vertikal absenkbare Stützen, die für eine stabile und ortsfeste Lagerung des Handhabungs-FTFs und die darauf angeordnete Handhabungseinheit sorgen.
Die für die Überwachung der Kommissionierung erforderliche Sensoreinheit zur räumlichen Erfassung der auf einer Quell- und/oder Zielpalette vorhandenen Stückgütern kann an sich bekannter Weise mittels den gesamten Arbeitsraum erfassenden optischen Systemen, bspw. Kamerasysteme oder scannende Lasersysteme, auf Schallwellen beruhenden Systemen, bspw. Ultraschallsensoren, oder auf Radar- oder Funktechnik basierenden Systemen realisiert werden. Geeignete Sensoren können getrennt von der Handhabungseinheit, bspw. zur Gesamterfassung des Lagers lagerseitig und/oder unmittelbar an dem Handhabungs-FTF oder der Handhabungseinheit angebracht sein.
Zur Vereinfachung des Kommissionierens ist es bevorzugt, dass die Stückgüter jeweils sortenrein auf den Quellpaletten bevorratet sind.
Ferner zeichnet sich ein Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und vorzugsweise sortenrein jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette abgelegt werden unter Verwendung des vorstehenden Systems lösungsgemäße dadurch aus, dass der Kommissionierplan auf der Grundlage eines Logistikkonzeptes „Mann zur Ware“ abgearbeitet wird, bei dem die mobile Handhabungseinheit in serieller Abfolge relativ zu den die Sorten jeweils bevorratenden Quellpalletten positioniert wird, und dass die wenigstens eine mobile Zielpalette in einem Handhabungsbereich der mobilen Handhabungseinheit positioniert wird.
Vorzugsweise wird im Falle von mobil gelagerten Quellpalletten der Kommissionierplan unter Hinzuziehung eines Logistikkonzeptes „Ware zum Mann“ abgearbeitet, wobei zwischen beiden Logistikkonzepten „Mann zur Ware“ und „Ware zum Mann“ in serieller Abfolge bedarfsgerecht hin und her gewechselt wird.
Die auf dem Handhabungs-FTF aufsitzende Handhabungseinheit kann in Form eines geeignet ausgebildeten Roboters realisiert sein, wie beispielsweise eines Portal-, Vertikal-Knickarm-, Skara- oder Deltaroboter, an dessen Manipulatorendarm ein entsprechend konfektioniertes Greifersystem angebracht ist, beispielsweise in Form eines Form-, Klemm-, pneumatischen Saug- oder Aufwälzgreifers.
Das lösungsgemäße System zum Kommissionieren von Stückgütern eignet sich zudem auch zur Ausbildung eines Hybridsystems, bei dem „Mensch“ und „Maschine“ kooperativ miteinander die jeweils gestellte Kommissionieraufgabe erfüllen können. Hierzu sind seitens der Handhabungseinheit sowie auch seitens des Handhabungs-, Ziel- sowie auch Quell-FTFs entsprechende Überwachungssensoren erforderlich, um eine Kollision mit dem Menschen zu vermeiden. Das lösungsgemäße System vereint somit die folgenden Vorteile:

– platzsparendes Kommissionierkonzept ohne Veränderung bestehender Lagertechnik
– keine zusätzliche Fördertechnik im Lager erforderlich
– gute Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit aller Systemkomponenten
– redundante Systemauslegung, da stets mehrere Systeme im Lager unterwegs sind, das heißt, das System lässt sich modular erweitern durch den Einsatz mehrerer Handhabungs-FTF, die eine Vielzahl von Ziel-FTF mit Stückgütern beladen können
– Mischformen der Kommissionierung können zu einer optimalen Auslastung des Systems führen, das heißt individuelles Umschalten zwischen den Lagerkonzepten „Mann zur Ware „ und „Ware zum Mann
– unterschiedliche Fördertechniken für die einzelnen Paletten sind einsetzbar, das heißt es können unterschiedliche FTF-Systeme eingesetzt werden.

Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
1 Schematisierte Darstellung des lösungsgemäßen Systems zum Kommissionieren einzelner Stückgüter,
2 System mit um die Hochachse drehbar gelagerter Zielpalette,
3 System mit mobil gelagerten Quell- und Zielpaletten,
4a, b Sequenzbilddarstellungen zur Illustration des Lagerkonzeptes „Mann zur Ware“,
5a, b Sequenzbilddarstellung zur Illustration des Lagerkonzeptes „Ware zum Mann“,
6 Vertikal auslenkbare Handhabungseinheit,
7 Handhabungs-FTF mit Fixierungsmittel sowie
8 Ziel-FTF mit wenigstens einer Seitenwand.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein lösungsgemäß ausgebildetes System zum Kommissionieren einzelner Stückgüter 1, die mittels einer Handhabungseinheit 2, die auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug, kurz Handhabungs-FTF 3 angeordnet ist von einer Quellpalette 4 auf eine Zielpalette 5 überführt werden. Hierbei stellt die Handhabungseinheit 2 eine räumlich auslenkbare Robotereinheit, bspw. in Forme eines Vertikal-Knickarmroboters, mit einem am Manipulatorendarm 6 angebrachten Stückgutgreifer 7 auf.
Die Zielpalette 5 ist gleichsam wie die Handhabungseinheit 2 auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug, dem so genannten Ziel-FTF 8 angeordnet. Vorzugsweise werden mehrere Ziel-FTF 8 bereitgestellt, so dass die Handhabungseinheit 2 von der Quellpalette 4 oder ebenfalls von einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Quellpaletten, die sich im Handhabungsbereich der Handhabungseinheit 2 befindet (nicht dargestellt), einzelne Stückgüter 1 auf der Grundlage eines Kommissionierplanes auf die Vielzahl der Ziel-FTF überführen kann. Zum Zwecke der Positionierung sowohl des Handhabungs-FTF 3, als auch des wenigstens einen Ziel-FTFs 8 sowie auch zur Ansteuerung der Handhabungseinheit 2 dient eine den gesamten Kommissioniervorgang räumlich erfassende Sensoreinheit 9, beispielsweise in Form einer ortsauflösenden CCD-Kameraeinheit, deren Sensorsignale an eine Steuereinheit 10 übertragen werden, die zur überwachten Ansteuerung zumindest des Handhabungs-FTFs 3, der Handhabungseinheit 2 sowie des Ziel-FTFs unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes dient. Die zur Ansteuerung der einzelnen Komponenten erforderlichen Steuersignale werden vorzugsweise mittels kabelloser Übertragungstechnik der Handhabungseinheit 2, dem Handhabungs-FTF 3 sowie dem Ziel-FTF 8 zugeleitet. Die Mobilität bzw. Beweglichkeit des Handhabungs-FTFs 3 sowie auch des wenigstens einen Ziel-FTFs 8 ermöglicht eine ökonomische und schnelle Abarbeitung unterschiedlichster Kommissionierpläne, insbesondere bei Einsatz einer Vielzahl unterschiedlicher Ziel-FTFs 8.
2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des lösungsgemäßen Systems, bei dem das Ziel-FTF 8 über die Möglichkeit einer beliebigen Drehung D um die Vertikalachse verfügt, die in 2 senkrecht zur Zeichenebene orientiert ist. Hierzu sind die Rollen oder Räder des Ziel-FTFs 8 in geeigneter Weise um die Vertikalachse drehbar gelagert und entsprechend antreibbar. Zusätzlich ist am Handhabungs-FTF 3 eine Einheit 11 zur Abgabe eines als Meterware bevorrateten Sicherungsmittels 12, vorzugsweise in Form einer Schutzfolie, angebracht. Somit ist es möglich nach entsprechend teilweiser oder vollständiger Beladung des Ziel-FTFs 8 den auf diesem befindlichen Stückgutstapel 1‘ seitlich mit einer Schutzfolie zu umwickeln, die den Stückgutstapel 1‘ zum einen mechanisch stabilisiert und zum anderen für einen weiteren Transport vor äußeren Einwirkungen schützt.
In 3 sind zwei Quellpaletten 4, 4‘ jeweils auf fahrerlosen Transportfahrzeugen, kurz Quell-FTF 13, 14 angeordnet, so dass sämtliche Systemkomponenten, d.h. 3, 8, 13, 14, zum Kommissionieren der Stückgüter 1 beweglich auf dem Boden 15 angeordnet sind. Dies ermöglicht beliebige räumliche Anordnungen zwischen dem Handhabungs-FTF 3, dem Ziel-FTF 8 sowie den wenigstens zwei Quell-FTFs 13, 14. Die in 3 angedeuteten Bidirektionalpfeile sollen jeweils eine multidirektional zweidimensionale Beweglichkeit der einzelnen FTFs 3, 8, 13 und 14 illustrieren.
4a, b zeigt ein Kommissionierszenario auf der Grundlage des Logistikkonzeptes „Mann zur Ware“. Es sei angenommen, dass die in 4a, b illustrierten Quellpaletten 4, 4‘ stationär nebeneinander angeordnet sind. In einem ersten Kommissionierschritt a) positioniert sich das Handhabungs-FTF 3 gegenüber der ersten Quellpalette 4 und übergibt ein Stückgut 1 auf die Zielpalette 5, die auf dem Ziel-FTF 8 aufsitzt. Anschließend verfahren sowohl das Handhabungs-FTF 3 sowie auch das Ziel-FTF 8 in eine gegenüber der zweiten Quellpalette 4‘ angeordnete Position, siehe 4b. In dieser Position entnimmt die auf dem Handhabungs-FTF 3 angebrachte Handhabungseinheit 2 ein Stückgut 1 von der Quellpalette 4‘ und übergibt dieses auf die Zielpalette 5 des mitbewegten Ziel-FTFs 8.
Demgegenüber ist in 5a, b ein Szenario illustriert, das das Logistikkonzept „Ware zum Mann“ illustriert. In diesem Fall befinden sich die Quellpaletten 4, 4‘ ebenfalls auf mobilen fahrerlosen Transportfahrzeugen 13, 14. In Bildsequenz 5a entnimmt die Handhabungseinheit 2 ein Stückgut 1 von der Quellpalette 4‘ des Quell-FTFs 14 und übergibt das Stückgut 1 auf die nebenstehend angeordnete Zielpalette 5 des Ziel-FTFs 8. Im nächsten Schritt verfahren beide Quell-FTFs 13, 14 relativ zu den stationär verbleibenden Handhabungs-FTFs 3 und Ziel-FTF 8. In der in 5b illustrierten Sequenz seht nun das Quell-FTF 13 gegenüber der Handhabungseinheit 2, die von der entsprechenden Quellpalette 4 ein Stückgut 1 auf die Zielpalette 5 des Ziel-FTFs 8 übergibt.
Die in 4 und 5 illustrierten unterschiedlichen Lagerkonzepte „Mann zu Ware“ sowie „Ware zum Mann“ können beliebig miteinander kombiniert und vermischt werden.
6 zeigt eine Handhabungseinheit 2, die auf dem Handhabungs-FTF 3 angeordnet ist, wobei die Handhabungseinheit 2 über eine vertikal auslenkbare Kinematik 16 verfügt, durch die die Handhabungseinheit 2 befähigt ist auch Stückgüter aus hochgelegenen Stapellagern zu entnehmen.
Schließlich zeigt die 7 eine weitere Ausbildungsvariante für das Handhabungs-FTF 3, an dem ein Mittel 17 zu lösbaren festen Raumfixierung des Handhabungs-FTFs 3 relativ zu einer Quellpalette 4 angebracht ist. Das Mittel 17 ist vorzugsweise in Form eines Sauggreifers zum lösbar festen Anhaften am planen Boden 15 ausgebildet oder in Form vertikal ausfahrbarer Abstützstempel.
Zum erleichterten und sicheren Platzieren und Ablegen eines von der Handhabungseinheit 2 erfassten Stückgutes 1 auf eine Zielpallette 5 sieht eine bevorzugte Ausführungsform des Ziel-FTFs 8 wenigstens eine seitliche Stützwand 18 vor, die randseitig mit orthogonaler Erstreckung zur Auflageebene der Zielpalette 5 an den Ziel-FTF 8 angebracht ist, siehe 8. Die wenigstens eine Stützwand 18 dient als mechanischer Endanschlag für ein sicheres und geordnetes Ablegen der Stückgüter 1 auf der Zielpalette 5 und gewähreistet darüber hinaus einen seitlichen Halt für einen sich auf der Zielpalette 5 ausbildenden Stückgutstapel. Je nach Einsatzzweck und den zu beladenen Stückgüter kann eine seitliche Stützwand, zwei, drei oder vier seitliche Stützwände 18 vorgesehen sein, die jeweils randseitig längs einer Seite der Zielpalette 5 am Ziel-FTF 8 angeordnet sind. Das in 8 dargestellte Ziel-FTF 8 besitzt drei Stützwände 18, so dass ein freier seitlicher Zugang für die Handhabungseinheit zum Ablegen von Stückgütern 1 auf die Zielpalette 5 offen bleibt. Das Ziel-FTF 8 verfügt über eine Auflageebene für eine Zielpalette 5, bspw. in Form einer Euro-Norm Palette. Längs und an der Auflageebene ist die wenigstens eine seitliche Stützwand 18 hierzu angebracht.
Eine weitere Ausführungsform des Ziel-FTFs 5 sieht eine um die Horizontalebene neigbare Auflageebene vor, auf der die Zielpalette aufliegt und gleichfalls, bspw. um 3° bis 10° zur Horizontalebene geneigt bzw. gekippt werden kann. Durch geeignetes Neigen der Zielpalette können die auf der Zielpalette aufliegenden Stückgüter 1 gegen die vorstehend genannte seitliche Stützwand rutschen und von dieser zu Zwecken einer stabilen Lagerung seitlich gehalten werden.
Die vorstehenden Ausführungen betreffend das Vorsehen wenigstens einer Seitenwand sowie einer neigbaren Auflageebene lässt sich vorzugsweise auch an den Quell-FTFs vorsehen, wodurch ein erleichtertes und sicheres Aufnahmen einzelner Stückgüter mit der Handhabungseinheit die Folge wäre. Durch einen mechanischen Gegenanschlag in Form einer Seitenwand können die aufzunehmenden Stückgüter nicht von der Quellpalette fallen. Hierdurch kann der Aufnahmevorgang auch beschleunigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Stückgut
1‘: Stückgutstapel
2: Handhabungseinheit
3: Handhabungs-FTF
4, 4‘: Quellpalette
5: Zielpalette
6: Manipulatorendarm
7: Stückgutgreifer
8: Ziel-FTF
9: Sensoreinheit
10: Steuereinheit
11: Einheit zur Abgabe eines Sicherungsmittels
12: Sicherungsmittel
13, 14: Quell-FTF
15: Boden
16: Vertikale Auslenkkinematik
17: Mittel zur lösbar festen Raumfixierung
18: Stützwand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Artikel von Martini, A.; Stache, U.; Trencker, F.; „Automatische Kommissionierung: Neue Lösungen für ein altes Problem“, Universität Siegen, Februar 2013 [0002]

Claims

System zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit – einer mobilen, auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Handhabungs-FTF genannt, angebrachten Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Stückgutes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Stückgutes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist, – einem das Handhabungs-FTF autonom relativ zu einer Quellpalette oder Zielpalette räumlich ausrichtenden Positioniersystem, – einer Sensoreinheit zur räumlichen Erfassung der auf einer Quell- und/oder Zielpalette vorhandenen Stückgüter sowie – einer Steuereinheit zur überwachten Ansteuerung des Handhabungs-FTFs sowie der Handhabungseinheit unter Zugrundelegung des Kommissionierplanes, bei dem die Handhabungseinheit für eine sequentielle Aufnahme und Abgabe wenigstens zweier unterschiedlicher Stückgüter relativ zu wenigstens zwei unterschiedlichen Quellpaletten positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Zielpalette auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im Folgenden Ziel-FTF genannt, angeordnet ist und die Steuereinheit zur kontrollierten mobilen Positionierung der wenigstens einen Zielpalette mit dem Ziel-FTF in Kommunikation steht.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ziel-FTF vorgesehen ist, das vermittels der Steuereinheit stets in räumlicher Nähe zum Handhabungs-FTF positionierbar oder dynamisch beweglich ist, so dass die Stückgüter vereinzelt auf die wenigstens eine Zielpalette vermittels der Handhabungseinheit übergebbar sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ziel-FTF zur Ausführung einer beliebig häufigen Drehung um die Vertikalachse ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Abgabe eines als Meterware bevorrateten Sicherungsmittels mittel- oder unmittelbar am Handhabungs-FTF angebracht ist.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel folien-, schnur-, band-, netz- oder tuchartig ausgebildet ist und zumindest zur seitlichen Umwicklung wenigstens eines Teils aller auf der Zielpalette gelagerten Stückgüter dient.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Quellpaletten jeweils auf einem Fahrerlosentransportfahrzeug, im folgenden Quell-FTF genannt, angeordnet sind, und dass die Quell-FTFs zur Zwecken ihrer Navigation mit der Steuereinheit in Kommunikation stehen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit zur Ausführung des Kommissionierplanes ein Logistikkonzept „Mann zur Ware“ zugrundeliegt, bei dem das Handhabungs-FTF zumindest zur Aufnahme eines Stückgutes einer ersten Sorte relativ zu einer ersten Quellpalette positionierbar ist und nach Abgabe des Stückgutes der ersten Sorte auf der mobil positionierbaren Zielpalette das Handhabungs-FTF zur Aufnahme eines Stückgutes einer zweiten Sorte zu einer zweiten Quellpalette positionierbar ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit zur Ausführung des Kommissionierplanes ein Logistikkonzept „Ware zum Mann“ zugrundeliegt, bei dem zur Aufnahme eines Stückgutes einer ersten Sorte eine erste Quellpalette vermittels der dieser zugeordneten Quell-FTF relativ zur mobilen Handhabungseinheit positionierbar ist und nach Abgabe des Stückgutes der ersten Sorte auf die Zielpalette zur Aufnahme eines Stückgutes der zweiten Sorte eine zweite Quellpalette vermittels der dieser zugeordneten Quell-FTF relativ zur mobilen Handhabungseinheit positionierbar ist.
System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abgabe wenigstens eines Stückgutes auf die mobil positionierbare Zielpalette, die Zielpalette in einem Handhabungsbereich der mobilen Handhabungseinheit dynamisch oder stationär angeordnet ist,
System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit zur Ausführung des Kommissionierplanes sowohl das Logistikkonzept „Ware zum Mann“ als auch das Logistikkonzept „Mann zur Ware“ zugrundeliegt, und dass die Steuereinheit auf der Grundlage von mit dem Positioniersystem und/oder der Sensoreinheit gewonnenen Informationen sowie dem Kommissionierplan über eine bedarfsgerechte Anwendung zwischen beiden Logistikkonzepten entscheidet.
System einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Handhabungs-FTF eine die Handhabungseinheit vertikal auslenkbare Kinematik angebracht ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungs-FTF ein Mittel zur lösbar raumfesten Fixierung der Handhabungs-FTF relativ zu einer Quellpalette vorsieht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stückgüter jeweils sortenrein auf den Quellpaletten bevorratet sind.
Sydstem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziel-FTF 8 und/oder das Quell-FTF (13, 14) wenigstens eine seitliche Stützwand 18 aufweist, die derart angeordnet und ausgebildet ist, so dass die Stützwand 18 einer auf dem Ziel-FTF 8 und/oder Quell-FTF (13, 14) aufliegende Zielpalette 5 bzw. Quellpalette (4, 4‘) sowie den darauf befindlichen Stückgütern 1 als ein seitlicher mechanischer Anschlag dient.
Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Stückgütern umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette abgelegt werden unter Verwendung eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommissionierplan auf der Grundlage eines Logistikkonzeptes „Mann zur Ware“ abgearbeitet wird, bei dem die mobile Handhabungseinheit in serieller Abfolge relativ zu den die Sorten jeweils bevorratenden Quellpalletten positioniert wird, und dass die wenigstens eine mobile Zielpalette in einem Handhabungsbereich der mobilen Handhabungseinheit positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von mobil gelagerten Quellpalletten der Kommissionierplan unter Hinzuziehung eines Logistikkonzeptes „Ware zum Mann“ abgearbeitet wird, wobei zwischen beiden Logistikkonzepten „Mann zur Ware“ und „Ware zum Mann“ in serieller Abfolge bedarfsgerecht hin und her gewechselt wird.