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Die Erfindung betrifft ein Logistiksystem zum Zuführen von Lagerteilen von einem Lagerort zu einer Entnahmestelle, wobei die Lagerteile in Trays verpackt sind.
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Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Logistiksysteme bekannt. Beispielsweise werden in Fertigungen Logistiksysteme mit Trays genutzt, wobei die Trays mit mehreren Fertigungsteilen bestückt sind. Die Trays werden vom Logistiksystem einzeln zu Entnahmestellen transportiert, wo die Fertigungsteile händisch oder Roboter-gestützt zum Verbauen aus den Trays entnommen werden. Innerhalb des Logistiksystems werden die Trays einzeln auf Förderstrecken (beispielsweise Förderbänder transportiert). Ein derartiges System ist beispielweise aus
DE 297 05 875 U1 bekannt. Dies ist allerdings aufwändig und mit einem großen Platzbedarf verbunden.
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Weiterhin sind beispielsweise aus
WO 2007/081273 A1 Logistiksysteme bekannt, bei denen Lagerbehälter in einer dreidimensionalen Matrix gestapelt werden. In diesen Lagerbehältern sind Lagerstücke wie beispielsweise Fertigungsteile für eine Fertigung lagerbar, wobei die Lagerstücke lose in den Lagerbehältern liegen. Zum Entnehmen der Lagerstücke wird zunächst der Lagerbehälter, welcher die betreffenden Lagerstücke enthält, mittels Robotertechnik aus der dreidimensionalen Matrix entstapelt und einer Entnahmestelle zugeführt, wo die in diesem Lagerbehälter lose liegenden Lagerstücke händisch oder Roboter-gestützt entnommen werden. Nachteilig ist allerdings die lose Lagerung der Lagerungsteile in den Lagerbehältern, da bei einer Vielzahl von Lagerstücken deren Erkennung in einem Lagerbehälter optisch anspruchsvoll ist und damit eine Roboter-gestützte Entnahme der Lagerteile meist nicht umsetzbar ist.
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Aus der
FR 2558442 A1 ist ein Lagerbehälter bekannt, der im Inneren eine bewegbare Trägerplatte aufweist. Zur Vereinfachung der Beladung des Lagerbehälters wird die Trägerplatte federunterstützt auf- und abbewegt.
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Aus der
JP 07109028 A ist ein Logistiksystem bekannt, bei dem Traystapel mittels eines Hubsystems aus Lagerbehältern geschoben werden, wobei hierzu Stangenelemente des Hubsystems durch Öffnungen im Boden des Lagerbehälters an die Unterseite des unteren Trays des Traystapels geführt werden. Beim Herausschieben ist der Traystapel allseitig von Führungsprofilen umgeben. Die Entnahme der herausgeschoben Trays erfolgt einzeln nach oben mit einem Greifelement. Nachteilig ist zum einen, dass die Lage der Stangenelemente auf die Ausformung der Trays abgestimmt sein muss. Zum anderen ist die einzelne Entnahme der Trays mit einem Greifelement aufwendig.
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Weiterhin ist aus der nachveröffentlichten
DE 10 2019 002 843 A1 ein Handhabungssystem zum Beladen von Transportbehältern mit Gütern bekannt. Die Transportbehälter sind hierfür mit mindestens einem innerhalb des jeweiligen Behälters in unterschiedliche Ebenen mittels einer Hub- und Senkreinrichtung verfahrbaren Lagerboden ausgestattet.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Logistiksystem zu Verteilung von Fertigungs- bzw. Lagerteilen zu schaffen, bei dem der Aufwand zum Zuführen der Fertigungs- bzw. Lagerteile aus einem Lagerort zu einer Entnahmestelle verringert wird und weiterhin eine Weiterverarbeitung oder Weiterverteilung der Fertigungs- bzw. Lagerteile an den Entnahmestellen mittels Robotertechnik in einfacher Weise erfolgen kann.
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Im Folgenden wird der Begriff Lagerteil ebenfalls synonym für Fertigungsteil verwendet.
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Diese Aufgabe wird mit einem Logistiksystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei werden Trays mir darin verpackten Lagerteilen übereinander angeordnet als Traystapel gruppiert und in Lagerbehältern verstaut, wobei die Traystapel auf einer Trägerplatte innerhalb der Lagerbehälter ruhen. Diese mit Trays befüllten Lagerbehälter werden mit einem Fördersystem von einem Lagerort zu der Entnahmestelle transportiert. An der Entnahmestelle wird dann die Trägerplatte mit einem Hubsystem über eine obere Kante des Lagerbehälters aus dem Lagerbehälter herausgehoben.
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Zum Herausheben der Trägerplatte aus dem Lagerbehälter bewegt das Hubsystem den Behälterboden gegenüber der Trägerplatte und/oder die Trägerplatte wird gegenüber dem Behälterboden bewegt.
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Erfindungsgemäß wird an der Entnahmestelle mit dem Hubsystem zumindest ein Stangenelement durch eine Öffnung eines Behälterbodens des Lagerbehälters an eine dem Behälterboden zugewandte Seite der Trägerplatte geführt. Das zumindest eine Stangenelement und der Behälterboden werden weiter relativ gegeneinander bewegt, sodass die Trägerplatte in Richtung einer Behälteröffnung des Lagerbehälters geführt wird, bis eine Unterkante des Traystapels oberhalb der oberen Kante des Lagerbehälters angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Logistiksystem hat den Vorteil, dass zum einen mehrere Trays platzsparend von dem Fördersystem bewegt werden und damit der Aufwand für das Handling mehrerer einzelner Trays entfällt. Zum anderen kann durch das Ausheben der Traystapel an der Entnahmestelle eine Weiterverarbeitung auch automatisiert erfolgen. Die Traystapel werden nach dem Ausheben an der Entnahmestelle mit einem Schiebelement von der Trägerplatte geschoben und an einen Trayentstapler überführt. Somit kann ein händisches Entnehmen der Trays bzw. Traystapel entfallen. Ebenso ist auch keine Entnahme aus dem Lagerbehälter mit einem Robotorgreifer notwendig. Dies verringert den Automationsaufwand deutlich, da sonst ein Robotergreifer jedes Tray einzeln aus dem Lagerbehälter entnehmen müsste, was zeitaufwändig ist. Auch die Entnahme des gesamten Traystapels aus dem Lagerbehälter mit einem Robotergreifer ist aufgrund geringer Platzverhältnisse zwischen den Behälterwänden und dem Traystapel nur mit sehr hohem Aufwand oder überhaupt nicht möglich. Darüber hinaus sind die in den Lagerbehältern verstauten Trays und Lagerteile beim Transport vom Lagerort zur Entnahmestelle vor äußeren Einflüssen geschützt.
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Das Logistiksystem weist ein den Lagerort und die Entnahmestelle verbindendes Fördersystem, Trays zur Aufnahme der Lagerteile und Lagerbehälter zur Aufnahme von in Traystapeln angeordneten Trays auf. Die Lagerbehälter selbst weisen eine Trägerplatte zum Tragen zumindest eines Traystapels auf und sind mit dem Fördersystem von dem Lagerort zur Entnahmestelle führbar. Die Entnahmestelle ist mit einem Hubsystem ausgebildet, mit dem die Trägerplatte und der Behälterboden relativ gegeneinander bewegbar sind, wobei die Trägerplatte dabei so weit in Richtung einer Behälteröffnung des Lagerbehälters führbar ist, dass in einer Traystapelentnahmeposition der Trägerplatte eine Oberkante der Trägerplatte mit einer Oberkante des Lagerbehälters abschließt oder diese überragt und eine Unterkante der Trägerplatte unterhalb der Oberkante des Lagerbehälters angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß weist das Hubsystem zumindest ein Stangenelement und zumindest ein Verlagerungselement auf. Das zumindest eine Stangenelement ist durch zumindest eine Öffnung eines Behälterbodens des Lagerbehälters an eine dem Behälterboden zugewandte Seite der Trägerplatte führbar. Mit dem zumindest einen Verlagerungselement sind das zumindest eine Stangenelement und der Behälterboden relativ zueinander verlagerbar, wobei dabei die Trägerplatte in Richtung Behälteröffnung verschoben wird. Das Verlagerungselement kann beispielsweise ein Pneumatikzylinder oder ein Spindelantrieb sein.
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Das erfindungsgemäße Logistiksystem ist damit mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Logistiksystem, bei dem Lagerbehälter in einer dreidimensionalen Matrix gestapelt werden, verknüpfbar. Bei diesen Logistiksystemen werden die Lagerbehälter an Übergabepunkte übergeben, wo die lose in den Lagerbehältern liegenden Lagerteile händisch entnommen werden. Erfindungsgemäß werden die in Trays verpackten Lagerteile in den Lagerbehältern verstaut, sodass zum einen die in den Trays verpackten Lagerteile mit den aus dem Stand der Technik bekannten Logistiksystemen in einer dreidimensionalen Lagerbehältermatrix gestapelt gelagert werden können. Zum anderen können die Trays, ohne dass ein händischer Eingriff notwendig ist, an ein aus dem Stand der Technik bekanntes Logistiksystem zur Weiterverarbeitung der mit Lagerteilen bestückten Trays übergeben werden. Das erfindungsgemäße Logistiksystem bildet damit ein Bindeglied zwischen den genannten aus dem Stand der Technik bekannten Logistiksystemen.
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Erfindungsgemäß weist die Entnahmestelle eine Lagerbehälterausrichtung auf. Insbesondere zum Durchführen der Stangenelemente durch den Behälterboden ist dies vorteilhaft.
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Ein Lagerbehälter des erfindungsgemäßen Logistiksystems weist einen Behälterboden, vier hierzu senkrecht angeordnete Behälterwände und eine Trägerplatte auf. Der Behälterboden und die Behälterwände schließen einen Behälterraum ein, wobei die Trägerplatte parallel zum Behälterboden in dem Behälterraum angeordnet und senkrecht zum Behälterboden in dem Behälterraum bewegbar ist. Der Behälterboden ist mit Ausnehmungen ausgestaltet, durch die Stangenelemente an eine dem Behälterboden zugewandte Seite der Trägerplatte führbar sind.
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Der Einsatz der Trägerplatte macht den Lagerbehälter für eine Vielzahl verschiedener Trays nutzbar. Trays sind je nach aufzunehemenden Lagerteil unterschiedlich ausgeformt, wobei damit auch die Unterseiten der Trays unterschiedlich ausgestaltet sind. Durch die Trägerplatte wird der Angriffspunkt für die Stangenelemente einheitlich und unabhängig von der Ausformung der Unterseiten der Trays.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist der Behälterboden mit weiteren Ausnehmungen ausgestaltet, wobei diese weiteren Ausnehmungen einen zwischen Behälterboden und Trägerplatte liegenden Bodenraum luftgängig mit einer Umgebung des Lagerbehälters verbinden. Ein möglicher beim Anheben der Trägerplatte im Bodenraum entstehender Unterdruck kann durch über die weiteren Ausnehmungen eintretende Luft aus der Umgebung des Lagerbehälters ausgeglichen werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Lagerbehälter einen die Behälteröffnung verschließenden Behälterdeckel aufweist, sodass die Trays mit den Lagerteilen im Lagerbehälter weiter geschützt sind. Vor dem Herausschieben der Trays aus dem Lagerbehälter kann der Behälterdeckel beispielsweise Roboter-gestützt abgehoben werden, was mit aus dem Stand er Technik bekannten Robotergreifern einfach umsetzbar ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Ausführung des erfindungsgemäßen Logistiksystems
- 2 eine weitere räumliche Darstellung des Lagerbehälters gemäß 1
- 3 eine Explosionsdarstellung einer Seitenansicht des Lagerbehälters gemäß 1
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Im Ausführungsbeispiel bildet eine Ausführung des erfindungsgemäßen Logistiksystems ein Übergabesystem als Schnittstelle zwischen einem weiteren Logistiksystem zum Stapeln von Lagerbehältern 1 (1) in einer dreidimensionalen Matrix und einem weiteren Logistiksystem zum Verarbeiten von in Trays 2 (1) verstauten Lagerteilen 3 (1). Die Verarbeitung der in Trays 2 verstauten Lagerteile 3 kann beispielsweise in einer Fertigung eine Roboter-gestützte Entnahme der Lagerteile 3 aus den Trays 2 umfassen, wobei die Lagerteile 3 dann beispielsweise in einer Fertigungsstraße der Fertigung verbaut werden. Die dreidimensionale Matrix gestapelter Lagerteile 3 bildet einen Lagerort. Am Übergang zum Logistiksystem für die Verarbeiten von in Trays 2 verstauten Lagerteilen 3 befindet sich eine Entnahmestelle zur Übergabe der Trays 2 an dieses Logistiksystem.
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Die Ausführung des erfindungsgemäßen Logistiksystems weist ein den Lagerort und die Entnahmestelle verbindendes Fördersystem, Trays 2 zur Aufnahme der Lagerteile 3 und Lagerbehälter 1 zur Aufnahme von in Traystapeln angeordneten Trays 2 auf. Die Lagerbehälter 1 sind mit dem Fördersystem von dem Lagerort zur Entnahmestelle führbar.
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1 zeigt eine räumliche Darstellung eines derartigen Lagerbehälters 1. Dieser besteht aus einem Behälterboden 4, vier hierzu senkrecht angeordneten Behälterwände 5 und einer Trägerplatte 6, wobei der Behälterboden 4 und die Behälterwände 5 einen Behälterraum bilden und dieser Behälterraum über eine Behälteröffnung 7 zugänglich ist. Die Trägerplatte 6 ist parallel zum Behälterboden 4 in dem Behälterraum angeordnet. In der Darstellung liegt die Trägerplatte 6 lose auf einer dem Behälterraum zugewandten Seite des Behälterbodens 4 auf. Auf dieser Trägerplatte 6 ruht ein Traystabel aus sechs übereinander angeordneten Trays 2, wobei eine Oberkante 16 des Traystapels unterhalb oder in selber Höhe einer Oberkante 8 des Lagerbehälters 1 liegt und sich der Traystapel damit vollständig innerhalb des Behälterraums befindet.
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Optional ist die Behälteröffnung 7 des Lagerbehälters 1 mit einem Behälterdeckel verschließbar, wobei in der Darstellung ein Behälterdeckel nicht gezeigt ist.
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Die Entnahmestelle des erfindungsgemäßen Logistiksystems ist mit einem Hubsystem 9 ausgestaltet, welches ausgebildet ist, die Trägerplatte 6 in Richtung der Behälteröffnung 7 des Lagerbehälters 1 zu bewegen. In der dargestellten Ausführung wird das Hubsystem 9 von vier Stangenelementen 10 gebildet, die über eine Platte 11 miteinander verbunden sind. Diese Platte 11 ist von einem Verlagerungselement senkrecht gegenüber dem Behälterboden 4 bewegbar, sodass damit auch die Stangenelemente 10 senkrecht gegenüber dem Behälterboden 4 bewegt werden können. Der Behälterboden 4 weist vier Ausnehmungen 12 auf, durch die die Stangenelemente 10 führbar sind. Werden die Stangenelemente 10 bei ihrer Bewegung senkrecht zum Behälterboden 4 durch die Ausnehmungen 12 geführt, gelangen diese in den Behälterraum und stoßen an eine dem Behälterboden 4 zugewandte Seite der Trägerplatte 6. Bei der weiteren Bewegung der Stangenelemente 10 wird dann die Trägerplatte 6 senkrecht zum Behälterboden 4 in Richtung Behälteröffnung 7 geschoben, sodass die Trays 2 des Traystapels aus dem Behälterraum herausgeschoben werden.
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In 2 ist eine weitere räumliche Darstellung des Lagerbehälters 1 gemäß 1 gezeigt, wobei die Stangenelemente 10 vollständig in den Lagerbehälter 1 eingeschoben sind und die Trays 2 vollständig aus dem Behälterraum herausgeschoben sind. Die Trägerplatte 4 und die Trays 2 befinden sich damit in einer Traystapelentnahmeposition, wobei hier dann eine Unterkante 13 (3) des Traystapels oberhalb der Oberkante 8 des Lagerbehälters 1 liegt. Dabei schließt eine Oberkante 14 (3) der Trägerplatte 6 mit der Oberkante 8 des Lagerbehälters 1 ab oder überragt diese. Eine Unterkante 15 (3) der Trägerplatte 6 ist unterhalb der Oberkante 8 des Lagerbehälters 1 angeordnet.
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3 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Seitenansicht des Lagerbehälters 1 gemäß 1 mit dem Traystapel und der über die Platte 11 verbundenen Stangenelemente 10 der Entnahmestelle.
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In einer nicht dargestellten Ausführung sind in dem Behälterboden 4 weitere Ausnehmungen vorgesehen, wobei diese weiteren Ausnehmungen einen zwischen Behälterboden 4 und Trägerplatte 6 liegenden Bodenraum luftdurchgängig mit einer Umgebung des Lagerbehälters 1 verbinden.
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Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführung weist die Entnahmestelle eine Lagerbehälterausrichtung auf, mit der der Lagerbehälter 1 gegenüber den Stangenelementen 10 ausrichtbar ist, sodass die Ausnehmungen 12 in dem Behälterboden 4 und die jeweiligen Stangenelemente 10 zueinander fluchtend ausgerichtet werden.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Lagerbahälter 1 angeordneten Traystapel mit dem Fördersystem von dem Lagerort zur Entnahmestelle transportiert. In der Entnahmestelle werden die Traystapel mit dem Hubsystem durch Anheben der Trägerplatte 6 aus den Lagerbehältern 1 herausgehoben. Zum Herausheben der Traystapels werden in der dargestellten Ausführung die Stangenelemente 10 durch die Ausnehmungen 12 des Behälterbodens 4 gegen die Trägerplatte 6 geschoben und solange in Richtung Behälteröffnung 7 bewegt, bis die Unterkante 13 des Traystapels oberhalb der Oberkante 8 des Lagerbehälters 1 angeordnet ist.
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Wenn die Traystapel aus den jeweiligen Lagerbehältern 1 herausgehoben sind, werden diese über ein (nicht gezeigtes) Greifersystem (beispielsweise Schiebelement) an das weitere Logistiksystem zum Verarbeiten der in den Trays 2 verstauten Lagerteilen 3 übergeben.
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Alternativ zum Einschieben der Stangenelemente 10 in den Lagerbehälter 1 kann der Lagerbehälter 1 auch auf ruhende Stangenelemente 10 abgesetzt werden, sodass die Stangenelemente 10 beim weiteren Absetzen des Lagerbehälters 1 über die Ausnehmungen 12 in den Behälterraum des Lagerbehälter 1 eingeführt werden und damit die Trägerplatte 6 gegenüber dem Behälterboden 4 in Richtung Behälteröffnung 7 bewegt und im Ergebnis der Traystapel aus dem Lagerbehälter 1 heraus geführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerbehälter
- 2
- Tray
- 3
- Lagerteil
- 4
- Behälterboden
- 5
- Behälterwand
- 6
- Trägerplatte
- 7
- Behälteröffnung
- 8
- Oberkante des Lagerbehälters 1
- 9
- Hubsystem
- 10
- Stangenelemente
- 11
- Platte
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Unterkante des Traystapels
- 14
- Oberkante der Trägerplatte 6
- 15
- Unterkante der Trägerplatte 6
- 16
- Oberkante des Traystapels
