DE102018113894B4 - Method and device for the automatic multilayer stacking of a carrier with packages - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung und Verfahren zum automatischen Stapeln von Packstücken auf einer Unterlage in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels, umfassend:- Einen Rechner zur rechnergestützten Bestimmung der Reihenfolge und räumlichen Position der Packstücke (W) auf dem Träger (P);- Eine Fördertechnik (2) zum Herbeischaffen der vereinzelten Packstücke (W) in einer dazu benötigten Reihenfolge;- Handhabungsmittel (3, 4) zur Übernahme der zu verladenden Packstücke (W) von der Fördertechnik (2), die das jeweilige Packstück (W) an einer gewünschten räumlichen Position auf dem sich bildenden Stapel (S) auf dem Träger (P) ablegen;wobei die Handhabungsmittel (3, 4) umfassen:- angrenzenden Positionierförderer (4), der horizontal und längs zu einer Seite des Stapelplatzes (6) angeordnet ist, um die Packstücke (W) in X-Richtung zu positionieren,- mindestens eine Schiebeplatte (13) und einen Pusher (14), um die Packstücke (W) von dem Positionierförderer in Z-Richtung an die vorherbestimmte Position im Stapel (S) zu transportieren, wobei die mindestens eine Schiebeplatte als horizontal und längs der Seite des Stapelplatzes (6) und quer dazu beweglich ausgebildete flache streifenförmige Platte ausgebildet ist, um die Packstücke (W) beim Abschieben der Packstücke (W) durch den Pusher von dem Positionierförderer an der X-Richtungsposition zu übernehmen und in Z-Richtung auf der Unterlage (P, 8, 45) oder in dem Stapel (S) abzulegen. Erfindungsgemäß wird als Positionierförderer ein Einebenenregalbediengerät verwendet, dessen Ablagefläche und Teleskoparme als streifenförmige Platte und Pusher dienen.Device and method for automatically stacking packages on a base in a predetermined spatial arrangement to form a stack, comprising: - A computer for computer-aided determination of the order and spatial position of the packages (W) on the carrier (P); - A conveyor system ( 2) to bring the individual packages (W) in a sequence required for this; - handling means (3, 4) for taking over the packages (W) to be loaded from the conveyor system (2), which place the respective package (W) at a desired spatial location Place the position on the forming stack (S) on the carrier (P), the handling means (3, 4) comprising: - adjacent positioning conveyor (4) which is arranged horizontally and lengthwise to one side of the stacking place (6) to position the packages (W) in the X direction, - at least one sliding plate (13) and a pusher (14) to remove the packages (W) from the positioning conveyor in ZR icht transport to the predetermined position in the stack (S), wherein the at least one sliding plate is designed as a horizontally and along the side of the stacking place (6) and transversely movable flat strip-shaped plate around the packages (W) when pushing off the packages (W) to be taken over by the pusher from the positioning conveyor at the X-direction position and to be deposited in the Z-direction on the support (P, 8, 45) or in the stack (S). According to the invention, a single-level shelf operating device is used as the positioning conveyor, the storage surface and telescopic arms of which serve as a strip-shaped plate and pusher.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Stapeln von Packstücken auf einer Unterlage in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels nach Anspruch 1.The invention relates to a method and a device for automatically stacking packages on a base in a predetermined spatial arrangement for forming a stack according to claim 1.
Das automatische mehrlagige Bestapeln eines Trägers mit Packstücken, auch Palettieren genannt, ist bekannt.The automatic multilayer stacking of a carrier with packages, also called palletizing, is known.
Das automatische Bestapeln einer Unterlage oder eines Trägers, insbesondere einer Palette oder eines Rollwagens, mit Packstücken zum Ausbilden eines Stapels zum späteren Versand, also das „Palettieren“ ist an sich bekannt.
Hierbei werden jedoch Packstücke mit uniformer Größe bzw. Ausmaß durch Roboter, Greifer etc. auf rechnerisch bestimmte Plätze abgelegt.The automatic stacking of a base or a carrier, in particular a pallet or a trolley, with packages to form a stack for later dispatch, that is to say “palletizing”, is known per se.
Here, however, packages with a uniform size or dimension are placed on arithmetically defined places by robots, grippers, etc.
Bei dem Prozess des automatischen Beladens eines Ladungsträgers mit Packstücken unterschiedlicher Ausprägung zum Ausbilden eines Stapels handelt es sich dagegen um das sogenannte automatische „mixed-case“ Palettieren.In contrast, the process of automatically loading a load carrier with packages of different types to form a stack involves the so-called automatic “mixed-case” palletizing.
In der heutigen Distributionslogistik werden immer größere Anforderungen an die Kommissionierung gestellt. Es ist daher notwendig Kommissioniersysteme zu entwickeln, die automatisch ohne manuelles Einwirken Aufträge abarbeiten.Today's distribution logistics place ever greater demands on picking. It is therefore necessary to develop picking systems that process orders automatically without manual intervention.
Tausende von verschiedenen Produkten (bzw. Packstücke) unterschiedlichster Ausprägung (Größe, Form, Gewicht, Abmessungen, Oberflächen etc.) müssen mit solchen Systemen automatisch kommissioniert werden.Thousands of different products (or packages) of various types (size, shape, weight, dimensions, surfaces, etc.) must be picked automatically with such systems.
Hierbei müssen unterschiedliche Aspekte berücksichtigt werden, die die Komplexität gegenüber dem „einfachen“ manuellen Stapeln einfacher regelmäßiger Geometrien enorm erhöhen. So kann ein nachfolgendes Packstück nur gut auf ein vorheriges Packstück gestapelt bzw. abgelegt werden, wenn diese eine flache bzw. ebene Oberfläche aufweist, die zudem etwa waagerecht ausgerichtet sein sollte, und wenn das Packstück das Gewicht der auf ihm abgelegten weiteren Packstücke ohne Beschädigung tragen kann.Different aspects must be taken into account here, which enormously increase the complexity compared to the “simple” manual stacking of simple regular geometries. A subsequent package can only be stacked or placed well on a previous package if it has a flat or flat surface, which should also be aligned approximately horizontally, and if the package bears the weight of the other packages placed on it without damage can.
Ferner sollte der gebildete Stapel eine gewisse Stabilität aufweisen, u. a. damit er beim Transport nicht umfällt. Eine Umwicklung mit Folie hilft zwar, kann aber nicht alleine einen fehlerhaft gebildeten Stapel stabilisieren.Furthermore, the stack formed should have a certain stability, u. a. so that it doesn't fall over during transport. Wrapping with foil helps, but it cannot stabilize a faulty stack alone.
Zudem wird abnehmerseitig immer häufiger eine Optimierung der Stapel aufgrund der gewünschten Entladereihenfolge gewünscht.In addition, an optimization of the stacks based on the desired unloading sequence is increasingly desired on the customer side.
Aus der
Dabei wird der sich bildende Stapel von einer Beladehilfe an den übrigen drei Seiten gestützt. Es wird also quasi „gegen die Wand“ gestapelt. Das Verschieben auf dem Packtisch ist allerdings zeitaufwendig. Zudem ist zwingend, dass die Beladezunge und der Abstreifer/Pusher simultan in X-Richtung verfahren. Auch kann immer nur eine Packeinheit sequentiell „bearbeitet“ werden.The stack that is being formed is supported by a loading aid on the remaining three sides. So it is practically stacked "against the wall". Moving on the packing table is time consuming. It is also imperative that the loading tongue and the scraper / pusher move simultaneously in the X direction. Also, only one packing unit can be “processed” sequentially at a time.
Die
Bei beiden Konzepten sind relativ aufwendige Aufbauten notwendig um die unterschiedlichen Teile zueinander festzulegen und es werden somit relativ große Massen bewegt.In both concepts, relatively complex structures are necessary to fix the different parts to each other and thus relatively large masses are moved.
Aus der
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren und ein System zum automatischen Stapeln von Packstücken auf einer Unterlage in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung zur Ausbildung eines Stapels bereitzustellen, bei dem der Aufwand geringer ist.In contrast, the object of the present invention is to provide a method and a system for automatically stacking packages on a base in a predetermined spatial arrangement for forming a stack, in which the effort is less.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Vorrichtung bzw. das in Anspruch 7 angegebene Verfahren gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.This object is achieved by the device reproduced in claim 1 or the method specified in claim 7. Advantageous refinements result from the subclaims and the description.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn der Positionierförderer als Einebenenregalbediengerät ausgebildet ist und die streifenförmige Platte und der Pusher Teile des Einebenenregalbediengeräts sind, eine kompakte Bauweise ohne Bewegung größerer Massen möglich ist. Zudem sind Einebenenregalbediengeräte bzw. Shuttle Standardgeräte, die in großer Stückzahl zur Verfügung stehen und mit vertretbarem Aufwand an die vorliegende Aufgabe anpassbar sind.According to the invention, it has been recognized that if the positioning conveyor is designed as a single-level shelf operating device and the strip-shaped plate and the pusher are parts of the single-level shelf operating device, a compact design is possible without moving large masses. In addition, single-level shelf operating devices or shuttle are standard devices that are available in large quantities and can be adapted to the task at hand with reasonable effort.
Mit anderen Worten, es wird erfindungsgemäß als Positionierförderer ein Einebenenregalbediengerät verwendet, dessen Ablagefläche und Teleskoparme als streifenförmige Platte und Pusher dienen.In other words, according to the invention, a single-level shelf operating device is used as the positioning conveyor, the storage surface and telescopic arms of which serve as a strip-shaped plate and pusher.
Das Einebenenregalbediengerät bzw. Shuttle kann über Schienen längs der X-Richtung des Stapelplatzes verfahren bzw. positioniert werden. Die Technologie ist dazu im Prinzip dieselbe wie im Regal.The single-level shelf control device or shuttle can be moved or positioned along rails along the X direction of the stacking station. The technology is basically the same as on the shelf.
Ein solches Einebenenregalbediengerät (bzw. Shuttle) umfasst zwei Fahrgestellhälften mit je einem Paar Rollen und je einem ausfahrbaren Arm, einem Ablagebereich zwischen den Fahrgestellhälften und einem Verbindungsaufbau, wobei die Fahrgestellhälften durch den Verbindungsaufbau miteinander verbunden sind, mit den Rollen auf Laufschienen entlang der X-Richtung fahren, die Arme zum Hinaufziehen oder Hinabschieben von Packstücken auf den oder von dem Ablagebereich dienen, welcher mindestens zwei erste und zweite seitliche flache Auflagebleche zum stützenden Tragen der Ladeeinheiten umfasst, wobei der Ablagebereich in seiner Größe durch Verändern des Abstands der Arme gemeinsam mit den seitlichen Auflageblechen veränderbar ist.Such a single-level shelf control device (or shuttle) comprises two chassis halves, each with a pair of rollers and one extendable arm, a storage area between the chassis halves and a connection structure, the chassis halves being connected to one another by the connection structure, with the rollers on running rails along the X- Drive direction, the arms are used to pull up or down packages on or from the storage area, which comprises at least two first and second side flat support plates for supporting the loading units, the storage area in size by changing the distance between the arms together with the lateral support plates is changeable.
Wenn das Einebenenregalbediengerät ein weiteres drittes flaches Auflageblech aufweist, dass derart zwischen den ersten und zweiten seitlichen Auflageblechen angeordnet und teleskopierbar ausgestaltet ist, dass es ein Packstück immer mittig von unten unterstützt, kann das Einebenenregalbediengerät auf einfache Weise die Beladezunge bzw. streifenförmige Platte ausbilden.If the single-level shelf control device has a further third flat support plate that is arranged between the first and second side support plates and is designed to be telescopic in such a way that it always supports a package from the center from below, the single-level shelf control device can easily form the loading tongue or strip-shaped plate.
Bevorzugterweise dienen die ein- und ausschwenkbaren Finger an den teleskopierbaren Armen des Einebenenregalbediengeräts zur Handhabung eines Packstückes als Pusher.The fingers that can be swiveled in and out on the telescopic arms of the single-level shelf control device are preferably used as a pusher for handling a package.
Wenn zwei Einebenenregalbediengeräte vorgesehen sind, die jeweils von einer gegenüberliegenden Seite eine Hälfte der Unterlage mit Packstücken beaufschlagen, bzw. der Stapelplatz virtuell in zwei Hälften unterteilt ist und jede Hälfte von einem Einebenenregalbediengerät auf seiner Seite bedient wird, kann eine Durchsatzerhöhung erzielt werden.If two single-level storage and retrieval machines are provided, each loading half of the document with packages from an opposite side, or the stacking space is virtually divided into two halves and each half is served by a single-level storage and retrieval device on its side, an increase in throughput can be achieved.
Zur Versorgung der Einebenenregalbediengeräte bzw. Shuttle kann vorgesehen sein, dass an dem Abgabeende des Zuführförderers eine Weiche, eine Orientierungseinheit und/oder eine Umlagerungseinheit für die Packstücke angeordnet ist. Mittels der Weiche würden Packstücke bei Verwendung von zwei Shuttle an das jeweilige Shuttle geleitet (je nach Berechnung). Eine Orientierungseinheit würde die Packstücke am seitlichen Rand des Abgabeendes des Zuführförderers so positionieren, dass es gut von den Armen des Shuttles erreichbar wäre. Eine Umlagerungseinheit könnte die Packstücke anschließend von dem einen Rand an den anderen Rand umlagern, bei Doppelhandhabung.To supply the single-level shelf operating devices or shuttle, it can be provided that a switch, an orientation unit and / or a relocation unit for the packages is arranged at the discharge end of the feed conveyor. The switch would be used to route packages to the respective shuttle when using two shuttles (depending on the calculation). An orientation unit would position the packages on the side edge of the delivery end of the feed conveyor so that it would be easily accessible from the arms of the shuttle. A relocation unit could then relocate the packages from one edge to the other edge, with double handling.
Meist wird als Zuführförderer ein Rollenförderer oder Gurtförderer, ggf. mit Stauzonen etc. dienen. Denkbar ist jedoch auch, den Abstand zum Versorgungsregal so zu verkürzen, dass der Zuführförderer ein Packstücklift, insbesondere einer Regalgasseneinheit ist. Dann kann ein Packstück direkt aus dem Lift übernommen werden.Usually a roller conveyor or belt conveyor, possibly with stowage zones etc., will serve as the feed conveyor. However, it is also conceivable to shorten the distance to the supply shelf so that the feed conveyor has a package lift, in particular one Shelf aisle unit is. Then a package can be taken directly from the lift.
Sinnvollerweise ist der Stapelplatz mit einer Hub- und Senkeinheit zum Heben und Senken einer in einem Stapelplatz angeordneten Unterlage in Y-Richtung ausgestaltet.The stacking station is expediently designed with a lifting and lowering unit for lifting and lowering a base arranged in a stacking station in the Y direction.
Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren.The invention also relates to a corresponding method.
Um einen Stillstand beim Wechsel des Ladungsträgers nach dem Beenden eines Stapelvorgangs zu verhindern, kann das Stapeln auf einer verfahrbaren Zwischenplatte beim Wechseln der Unterlage stattfinden.In order to prevent a standstill when changing the load carrier after the end of a stacking process, stacking can take place on a movable intermediate plate when changing the underlay.
Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der
-
1 eine schematische Vorrichtung zum automatischen Stapeln von Packstücken auf einer Unterlage in einer Ansicht von oben zeigt; -
2 die Ansicht aus1 mit angedeuteten Packstück-Bewegungen zeigt.
-
1 shows a schematic device for automatically stacking packages on a base in a view from above; -
2 the view1 with indicated package movements.
In den Figuren ist eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum automatischen mehrlagigen Bestapeln von Paletten
Die Vorrichtung
Der Gurtförderer
Am Ende des Gurtförderers
Der Positionierförderer
Vorliegend sind zwei Einebenenregalbediengeräte
Durch die rechnergestützte vorbestimmte Reihenfolge der Packstücke
Die Einebenenregalbediengeräte
Jedes Einebenenregalbediengerät
Die Fahrgestellhälften
Die Arme
Dabei ist der Ablagebereich
Zusätzlich ist ein weiteres drittes flaches Auflageblech
Die Auflagebleche
Die Einebenenregalbediengeräte
Auf dem Niveau der Transportfläche neben dem zu beladenden Träger
Zum Zuführen leerer Paletten bzw. Abführen bestapelter Paletten ist ein entsprechender Mechanismus unterhalb des Stapelplatzes
Von dem Mechanismus wird die jeweilige Palette
Von dem Einebenenregalbediengerät
Für diese Verlagerung der Packstücke
Die Arme
Anschließend fährt das Einebenenregalbediengerät bzw. Shuttle
Wie in
Unterhalb des Stapelplatzes
Das Umwickeln erfolgt schichtweise nach und nach beim Bestapeln bzw. nach dem Bestapeln einer Schicht. Der Träger
Ist der gesamte Stapel
Gleichzeitig wird die Zwischenplatte
Insgesamt wird also zum automatischen Stapeln von Packstücken
Dann werden die Packstücke
Mittels diesem wird das jeweilige Packstück
Je nach Bedarf wird dabei die Palette
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