DE102020212346A1 - Storage and removal system and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
Ein Lager- und Entnahmesystem für Behälter (5) umfasst eine Gitterstruktur (6) mit einer Vielzahl von Gitterzellen, wobei jede Gitterzelle einen Lagerschacht (4) einer unterhalb der Gitterstruktur (6) angeordneten Behälter-Lagerstruktur (3) definiert, wobei die Lagerschächte (4) eingerichtet sind, jeweils einen vertikalen Stapel von Behältern (5) aufzunehmen, und mindestens einen zur Fortbewegung auf der Gitterstruktur (6) ausgebildeten Transportroboter (7) zur Handhabung der Behälter (5). Im Hinblick auf eine effektive Vermeidung und eine Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit ist mindestens einen Pufferschacht (8) zur Zwischenspeicherung von Behältern (5) vorgesehen, wobei der Pufferschacht (8) eine Einrichtung (10) zum Auf- und/oder Entstapeln von Behältern (5) umfasst. Des Weiteren ist ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines derartigen Lager- und Entnahmesystem angegeben.A storage and removal system for containers (5) comprises a lattice structure (6) with a large number of lattice cells, each lattice cell defining a storage shaft (4) of a container storage structure (3) arranged below the lattice structure (6), the storage shafts ( 4) are set up to receive a respective vertical stack of containers (5), and at least one transport robot (7) designed to move on the lattice structure (6) for handling the containers (5). With a view to effectively avoiding and increasing the process speed, at least one buffer chute (8) is provided for temporarily storing containers (5), the buffer chute (8) having a device (10) for stacking and/or unstacking containers (5) includes. Furthermore, a corresponding method for operating such a storage and removal system is specified.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager- und Entnahmesystem für Behälter, umfassend eine Gitterstruktur mit einer Vielzahl von Gitterzellen, wobei jede Gitterzelle einen Lagerschacht einer unterhalb der Gitterstruktur angeordneten Behälter-Lagerstruktur definiert, wobei die Lagerschächte eingerichtet sind, jeweils einen vertikalen Stapel von Behältern aufzunehmen, und mindestens einen zur Fortbewegung auf der Gitterstruktur ausgebildeten Transportroboter zur Handhabung der Behälter.The invention relates to a storage and removal system for containers, comprising a lattice structure with a large number of lattice cells, each lattice cell defining a storage shaft of a container storage structure arranged below the lattice structure, the storage shafts being set up to each accommodate a vertical stack of containers, and at least one transport robot designed to move on the lattice structure for handling the containers.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lager- und Entnahmesystem für Behälter.Furthermore, the invention relates to a method for operating such a storage and removal system for containers.
Für Intralogistiksysteme gilt grundsätzlich, dass die innerhalb dieser Systeme vorhandenen Arbeitsplätze (wie Kommissionierplätze, Packstationen, etc.) immer dann sehr effizient sind, wenn sie kontinuierlich mit Quellbehältern versorgt werden. Sobald der Strom an Quellbehältern an einem Arbeitsplatz abreißt, kommt es dort zu Leerzeiten, sowohl bei mit Arbeitskräften/Personal besetzten als auch bei roboterbetriebenen Arbeitsplätzen. Durch Leerzeiten entstehen Kosten und die Auslieferung von Waren verzögert sich.For intralogistics systems, the basic rule is that the workplaces within these systems (such as picking stations, packing stations, etc.) are always very efficient if they are continuously supplied with source containers. As soon as the flow of source containers stops at a workplace, there will be idle times there, both for manned and robotic workplaces. Idle times result in costs and the delivery of goods is delayed.
Das genannte Problem tritt in spezieller Form auch in modernen Lager- und Entnahmesystemen in Gestalt von automatisierten Blocklagern - sog. Gridstores - auf. Bei dieser Art von Lagern werden Lagerbehälter nicht mehr in konventionellen Regalen gelagert, sondern die Lagerbehälter werden in einem selbsttragenden modularen Aluminiumraster, welches vertikale Schächte definierter Größe bildet, übereinandergestapelt. Die Stapel sind dabei in einer Längsrichtung und in einer Querrichtung in Reihen angeordnet. Auf die einzelnen Lagerbehälter wird von oben mittels geeigneter Transportfahrzeuge zugegriffen, die sich üblicherweise auf entsprechenden Fahrschienen bewegen, die in Form einer 2D Matrix auf der Regalstruktur angeordnet sind. Dementsprechend müssen zwischen den Reihen keine Lagergassen ausgebildet sein, weshalb diese Lagerstruktur eine deutliche Verbesserung der Lagerungsdichte bietet. Üblicherweise sind an den Seiten des Blocklagers mehrere Versorgungsschächte vorgesehen, über welche die Transportroboter angebundene Arbeitsplätze mit Quellbehältern versorgen. Derartige automatisierte Blocklager sind teilweise auch unter der Kennzeichnung AutoStore® bekannt.The problem mentioned also occurs in a special form in modern storage and retrieval systems in the form of automated block storage - so-called grid stores. In this type of storage, storage containers are no longer stored in conventional racks, but the storage containers are stacked on top of each other in a self-supporting modular aluminum grid that forms vertical shafts of defined size. The stacks are arranged in rows in a longitudinal direction and in a transverse direction. The individual storage containers are accessed from above by means of suitable transport vehicles, which usually move on corresponding rails that are arranged on the rack structure in the form of a 2D matrix. Accordingly, no storage aisles have to be formed between the rows, which is why this storage structure offers a significant improvement in storage density. A number of supply shafts are usually provided on the sides of the block storage facility, via which the transport robots supply connected workstations with source containers. Automated block storage systems of this type are sometimes also known under the AutoStore® label.
Wenn Transportroboter die Quellbehälter andienen, kann es bspw. durch Staus, ineffiziente Steuerung, etc. der Transportroboter auf der Gitterstruktur zu Verzögerungen bei der Zuführung von Quellbehältern zu einem Arbeitsplatz kommen. Auf der anderen Seite können Unregelmäßigkeiten am Arbeitsplatz (bspw. in Form von Schwankungen der Kommissioniergeschwindigkeit) die Auslastung der Transportroboter auf der Gitterstruktur negativ beeinflussen. Insbesondere kann eine temporäre Verringerung der Kommissioniergeschwindigkeit, beispielsweise dadurch verursacht, dass ein Mitarbeiter zeitweise eine Nebentätigkeit verrichtet (häufig als „added value“ bezeichnet), zu nicht ausgelasteten Transportrobotern auf der Gitterstruktur führen. Grundsätzlich erweist sich insoweit jegliche ungleiche Auslastung zwischen Arbeitsplatz einerseits und Transportrobotern andererseits als problematisch in Bezug auf die Prozessgeschwindigkeit.If transport robots serve the source containers, delays in the supply of source containers to a work station can occur, for example due to traffic jams, inefficient control, etc. of the transport robots on the lattice structure. On the other hand, irregularities at the workplace (e.g. in the form of fluctuations in picking speed) can negatively affect the utilization of the transport robots on the grid structure. In particular, a temporary reduction in picking speed, for example caused by an employee temporarily doing a secondary job (often referred to as "added value"), can lead to underutilized transport robots on the lattice structure. In principle, any unequal workload between the workplace on the one hand and the transport robots on the other hand proves to be problematic with regard to the process speed.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lager- und Entnahmesystem für Behälter der eingangs genannten Art sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben desselben derart auszugestalten und weiterzubilden, dass Leerzeiten effektiv vermieden und die Prozessgeschwindigkeit insgesamt erhöht ist.The present invention is therefore based on the object of designing and developing a storage and removal system for containers of the type mentioned at the outset and a corresponding method for operating the same in such a way that idle times are effectively avoided and the process speed is increased overall.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe in vorrichtungsmäßiger Hinsicht durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Lager- und Entnahmesystem gekennzeichnet durch mindestens einen Pufferschacht zur Zwischenspeicherung von Behältern, wobei der Pufferschacht eine Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln von Behältern umfasst.According to the invention, the above object is achieved in terms of the device by the features of claim 1. According to this, the storage and retrieval system in question is characterized by at least one buffer shaft for temporarily storing containers, the buffer shaft comprising a device for stacking and/or unstacking containers.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lager- und Entnahmesystems für Behälter entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Danach umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
- Entnahme von Behältern aus der Behälter-Lagerstruktur durch die Transportroboter entsprechend einem Arbeitsauftrag;
- Transport der entnommenen Behälter durch die Transportroboter zu dem Pufferschacht und Aufstapeln der Behälter von oben in dem Pufferschacht zur dortigen Zwischenspeicherung;
- Entstapeln der Behälter von unten durch die Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln des jeweiligen Pufferschachts; und
- Zuführung der einzelnen entstapelten Behälter zu einem mit dem jeweiligen Pufferschacht gekoppelten Arbeitsplatz.
- removing containers from the container storage structure by the transport robots according to a work order;
- Transport of the removed containers by the transport robots to the buffer chute and stacking of the containers from above in the buffer chute for temporary storage there;
- Unstacking the containers from below by the device for stacking and/or unstacking the respective buffer shaft; and
- Feeding of the individually destacked containers to a workstation linked to the respective buffer shaft.
In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass sich die Prozessgeschwindigkeit insgesamt erhöhen lässt, indem die Arbeit der Transportroboter auf der Gitterstruktur von den Arbeitsplätzen entkoppelt wird. Eine solche Prozessentkopplung wird erfindungsgemäß durch die Vorkehrung von einem oder mehreren Pufferschächten zur Zwischenspeicherung von Behältern erreicht. Jeder dieser Pufferschächte ist mit einer Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln von Behältern (nachfolgend kurz als Stapelgerät bezeichnet) ausgestattet. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die Transportroboter kontinuierlich Quellbehälter nachliefern können, nämlich durch Befüllen der Pufferschächte von oben, und gleichzeitig an den Arbeitsplätzen kontinuierlich Quellbehälter abgearbeitet werden können, nämlich durch Entnahme aus den Pufferschächten von unten. Im Ergebnis ist die Abhängigkeit beider Komponenten somit signifikant reduziert und die Leistung kann in beiden Elementen, d.h. auf Seiten der Transportroboter einerseits sowie am Arbeitsplatz andererseits unabhängig voneinander hochgehalten werden.In a manner according to the invention, it has been recognized that the overall process speed can be increased by decoupling the work of the transport robots on the lattice structure from the workstations. According to the invention, such a process decoupling is achieved by the provision of one or more buffer shafts for intermediate storage of containers. Everyone the These buffer shafts are equipped with a device for stacking and/or unstacking containers (hereinafter referred to as stacking device). In this way it can be achieved that the transport robots can continuously deliver source containers, namely by filling the buffer shafts from above, and at the same time source containers can be processed continuously at the workstations, namely by removing them from the buffer shafts from below. As a result, the dependency of both components is significantly reduced and the performance can be kept high independently in both elements, ie on the side of the transport robot on the one hand and on the other hand at the workplace.
Es sei an dieser Stelle betont, dass der Begriff Arbeitsplatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung im weitesten Sinne zu verstehen ist und jeglichen Prozess innerhalb des Lager- und Entnahmesystems umfasst, der die Zuführung und Abarbeitung von Quellbehältern beinhaltet. Im Konkreten kann ein Arbeitsplatz bspw. als Kommissionierarbeitsplatz, als Pick-Arbeitsplatz, als Packstation oder dergleichen ausgebildet sein. Im weiteren Sinn ist darunter ebenso ein Arbeitsplatz in der Produktion mit z.B. Montagetätigkeiten zu verstehen. Auch ein roboterbedienter Arbeitsplatz oder eine Zuführung und Übergabe an ein FTS (Fahrerloses Transportsystem) sind denkbar.It should be emphasized at this point that the term workplace is to be understood in the broadest sense within the scope of the present invention and includes any process within the storage and removal system that includes the supply and processing of source containers. In concrete terms, a work station can be designed, for example, as an order-picking station, a picking station, a packing station or the like. In a broader sense, this also includes a workplace in production with e.g. assembly activities. A robot-operated workplace or a feed and transfer to an AGV (driverless transport system) are also conceivable.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Stapelgerät als aktives Element ausgeführt sein, welches eine Abgabe einzelner Behälter aus dem Pufferschacht nach unten und/oder eine Aufnahme einzelner Behälter in den Pufferschacht von unten ermöglicht. Hierzu ist das Stapelgerät vorzugsweise am unteren Ende eines jeweiligen Pufferschachts eingebaut. Die Transportroboter können den Pufferschacht dann zunächst wie einen herkömmlichen Lagerschacht von oben mit Behältern befüllen. Durch die verbauten Stapelgeräte können sodann einzelne Behälter aus dem Stapel bedarfsgerecht nach unten abgegeben werden (beispielsweise an eine Fördertechnik oder andere Elemente).According to an advantageous embodiment, the stacking device can be designed as an active element, which enables individual containers to be discharged downwards from the buffer shaft and/or individual containers to be received in the buffer shaft from below. For this purpose, the stacking device is preferably installed at the lower end of a respective buffer shaft. The transport robots can then fill the buffer shaft with containers from above like a conventional storage shaft. The built-in stacking devices can then be used to deliver individual containers from the stack downwards as required (e.g. to a conveyor system or other elements).
Im Hinblick auf eine effiziente technische Realisierung kann vorgesehen sein, dass das Stapelgerät eine Greifvorrichtung mit Auflageelementen zum Halten von Behältern innerhalb des Pufferschachts umfasst. Die Auflageelemente können dabei mit an den Außenseiten der Behälter angeordneten Stegen zusammenwirken.With regard to an efficient technical implementation, it can be provided that the stacking device includes a gripping device with support elements for holding containers inside the buffer shaft. The support elements can interact with webs arranged on the outside of the container.
Im Rahmen einer konkreten Ausführungsform könnte das Stapelgerät auch zwei Greifvorrichtungen mit jeweiligen Auflageelementen aufweisen. Damit könnte ein Betrieb realisiert sein, bei dem die Höhe des Behälterstapels innerhalb des jeweiligen Pufferschachts - unabhängig von der Abgabe von Behältern am unteren Ende des Stapels - konstant gehalten wird, d.h. die Höhe des Stapels verringert sich nicht mit Behälterabgaben nach unten. Hierdurch ließen sich Vorteile in der Steuerung der Transportroboter realisieren, da nicht bei jeder Behälterabgabe von einem Transportroboter an einen Pufferschacht die jeweils aktuelle Stapelhöhe berücksichtigt werden muss. Darüber hinaus ist es möglich, dass ein Transportroboter auch einen Behälter von oben an den Pufferschacht abgeben kann, während gleichzeitig von unten ein Behälter abgegeben wird. In der genannten Ausführungsform würde der Pufferschacht zudem eine zusätzliche Einrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die beiden (auf den jeweiligen Auflageelementen der beiden Greifvorrichtungen aufliegenden) Stapel zusammenzuführen.Within the framework of a specific embodiment, the stacking device could also have two gripping devices with respective support elements. An operation could thus be implemented in which the height of the container stack within the respective buffer shaft is kept constant - regardless of the delivery of containers at the lower end of the stack - i.e. the height of the stack does not decrease with container delivery downwards. As a result, advantages can be realized in the control of the transport robots, since the current stack height does not have to be taken into account for each container delivery from a transport robot to a buffer shaft. In addition, it is possible that a transport robot can also deliver a container to the buffer shaft from above, while at the same time a container is delivered from below. In the embodiment mentioned, the buffer shaft would also have an additional device which is set up to bring the two stacks (resting on the respective support elements of the two gripping devices) together.
Nach einer Ausführungsform kann die Greifvorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Auflageelemente von einer aktiven Position, in der ein jeweiliger Behälter innerhalb des Pufferschachts kontaktiert und gehalten wird, in eine passive Position, in der der Behälter freigegeben ist, und umgekehrt bewegt werden können. Beispielsweise kann bei einer derartigen Ausgestaltung ein Transportroboter, während sich die Auflageelemente in der aktiven Position befinden, einen ersten Behälter in den Pufferschacht absenken, bis der Behälter auf den Auflageelementen aufsitzt. Alternativ könnte die Absenkbewegung des Behälters durch den Transportroboter auch mit einer Motorsteuerung der Auflageelemente synchronisiert sein, nämlich derart, dass sich die Auflageelemente zunächst in der passiven Position befinden und erst bei einer vorgebbaren Positionierung des Behälters relativ zu den Auflageelementen in die aktive Position verbracht werden, um den Behälter in einer definierten Position zu fixieren.According to one embodiment, the gripping device can be designed such that the support elements can be moved from an active position in which a respective container is contacted and held within the buffer shaft to a passive position in which the container is released and vice versa. For example, in such an embodiment, a transport robot can lower a first container into the buffer shaft while the support elements are in the active position until the container is seated on the support elements. Alternatively, the lowering movement of the container by the transport robot could also be synchronized with a motor control of the support elements, namely in such a way that the support elements are initially in the passive position and are only brought into the active position when the container is positioned in a definable manner relative to the support elements. to fix the container in a defined position.
Im Hinblick auf einen besonders flexiblen Betrieb kann vorgesehen sein, dass die Greifvorrichtung in vertikaler Richtung beweglich ausgeführt ist. Auf diese Weise lassen sich durch entsprechendes Anheben bzw. Absenken des Behälterstapels innerhalb des Pufferschachts mittels der Greifvorrichtung besonders einfach Behälter von unten aus dem Pufferschacht entnehmen bzw. - je nach Bedarf - neue Behälter in den Pufferschacht einfügen.With regard to a particularly flexible operation, it can be provided that the gripping device is designed to be movable in the vertical direction. In this way, by appropriately raising or lowering the container stack within the buffer shaft using the gripping device, containers can be removed from below from the buffer shaft in a particularly simple manner or--as required--new containers can be inserted into the buffer shaft.
Im Hinblick auf eine besonders effiziente Anbindung des Pufferschachts an einen Arbeitsplatz kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Pufferschachts eine Fördereinrichtung angeordnet ist, welche eingerichtet ist, Behälter in den Pufferschacht hinein und/oder aus dem Pufferschacht heraus zu fördern. Bei der Fördereinrichtung kann es sich bspw. um einen Rollenförderer handeln. Alternativ könnte die Fördereinrichtung bspw. auch als Gurt-, Riemen-, Gliederband-, Kettenförderer oder dergleichen ausgeführt sein Die Fördereinrichtung könnte in einer Grundposition auf der Ebene des zugehörigen Arbeitsplatzes positioniert sein und über eine sich an die Fördereinrichtung anschließende Förderstrecke an den Arbeitsplatz angebunden sein. Im Hinblick auf eine volle Ausschöpfung der Kapazität des Pufferschachts als Zwischenspeicher befindet sich die Grundposition vorzugsweise am unteren Ende des Pufferschachts.With regard to a particularly efficient connection of the buffer shaft to a workstation, it can be provided that a conveyor device is arranged inside the buffer shaft, which is set up to convey containers into and/or out of the buffer shaft. The conveyor device can be a roller conveyor, for example. Alternatively, the conveyor could, for example. Also as a belt, belt, link belt, chain conveyor or the like The conveying device could be positioned in a basic position at the level of the associated work station and connected to the work station via a conveying section that is connected to the conveying device. With a view to fully utilizing the capacity of the buffer shaft as an intermediate store, the basic position is preferably at the lower end of the buffer shaft.
Im Hinblick auf einen besonders flexiblen Betrieb kann vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung in vertikaler Richtung beweglich ausgeführt ist, sodass die Fördereinrichtung den jeweils untersten Behälter im Pufferschacht anfahren und diesen „abholen“ kann. Im Hinblick auf eine Minimierung des konstruktiven Aufwands kann bei einer Ausgestaltung mit höhenverstellbarer Fördereinrichtung die Greifvorrichtung mit den Auflageelementen statisch ausgebildet und an einer bestimmten Position innerhalb des Pufferschacht fest montiert sein.With regard to a particularly flexible operation, it can be provided that the conveying device is designed to be movable in the vertical direction, so that the conveying device can move to the respective bottom container in the buffer shaft and “pick up” it. With a view to minimizing the construction effort, in an embodiment with a height-adjustable conveying device, the gripping device with the support elements can be designed to be static and fixedly mounted at a specific position within the buffer shaft.
Wie bereits erwähnt, kann ein Pufferschacht unmittelbar an einen Arbeitsplatz angebunden sein. Alternativ ist es auch denkbar, dass eine Anbindung an eine Fördertechnik oder an ein Transportfahrzeug realisiert ist, die ihrerseits ggf. an einen Arbeitsplatz angebunden sind.As already mentioned, a buffer shaft can be connected directly to a workstation. Alternatively, it is also conceivable for a connection to a conveyor system or to a transport vehicle to be implemented, which in turn may be connected to a workstation.
Im Hinblick auf ein effizientes Zusammenwirken der Pufferschächte mit den Transportfahrzeugen auf der Gitterstruktur einerseits sowie mit angebundenen Arbeitsplätzen andererseits kann vorgesehen sein, dass die Pufferschächte an einem äußeren Rand der Gitterstruktur in die Behälter-Lagerstruktur integriert sind. Unter Berücksichtigung der speziellen Gegebenheiten, insbesondere der jeweiligen Platzsituation, können die Pufferschächte auch im Inneren der Behälter-Lagerstruktur und/oder vollständig außerhalb der Behälter-Lagerstruktur angeordnet sein.With regard to efficient interaction of the buffer shafts with the transport vehicles on the lattice structure on the one hand and with connected workstations on the other hand, provision can be made for the buffer shafts to be integrated into the container storage structure on an outer edge of the lattice structure. Taking into account the special circumstances, in particular the respective space situation, the buffer shafts can also be arranged inside the container storage structure and/or completely outside the container storage structure.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Stapelgeräte derart dimensioniert und in den Pufferschacht integriert, dass die seitliche Ausdehnung des Pufferschachts insgesamt auf die Größe einer Gitterzelle der Gitterstruktur begrenzt ist. Auf diese Weise unterliegen konventionelle Lagerschächte, welche im Rahmen der Gitterstruktur unmittelbar an einen Pufferschacht angrenzen, keinerlei funktionalen Beschränkungen und können uneingeschränkt zur Lagerung von Behälterstapeln genutzt werden. Für den Fall, dass das Stapelgerät eines Pufferschachts größer als eine Gitterzelle baut und in einen benachbarten Lagerschacht hineinragt, kann vorgesehen sein, dass zumindest der Platz oberhalb des betroffenen (und zum Lagern von Behältern nicht nutzbaren) Lagerschachts auf der Gitterstruktur genutzt wird, bspw. durch dortige Anordnung einer Ladestation für Transportfahrzeuge. Alternativ kann vorgesehen sein, dass innerhalb eines betroffenen Lagerschachts eine Plattform oberhalb des von Komponenten des Stapelgeräts benötigten Raumes angeordnet ist, sodass der Rest des Lagerschachts oberhalb der Plattform als Lager genutzt werden kann. Für den Fall, dass der Pufferschacht am Rand der Behälter-Lagerstruktur positioniert ist, können diejenigen Bauteile des Stapelgeräts, die über eine Gitterzelle hinausragen, in vorteilhafter Weise nach außen (d.h. von der Behälter-Lagerstruktur weg gerichtet) verbaut werden, da dort in aller Regel ohnehin Übergaben oder Arbeitsplätze positioniert sind, sodass dementsprechend kein weiterer Lagerplatz verloren geht.In a preferred embodiment, the stacking devices are dimensioned and integrated into the buffer shaft in such a way that the lateral extent of the buffer shaft is limited overall to the size of a lattice cell of the lattice structure. In this way, conventional storage shafts, which are directly adjacent to a buffer shaft as part of the lattice structure, are not subject to any functional restrictions and can be used without restriction for storing stacks of containers. In the event that the stacking device of a buffer shaft is larger than a grid cell and protrudes into an adjacent storage shaft, it can be provided that at least the space above the affected storage shaft (which cannot be used for storing containers) on the grid structure is used, e.g. by arranging a charging station for transport vehicles there. Alternatively, it can be provided that a platform is arranged within an affected storage bay above the space required by components of the stacking device, so that the rest of the storage bay above the platform can be used as storage. In the event that the buffer shaft is positioned at the edge of the container storage structure, those components of the stacking device that protrude beyond a grid cell can advantageously be installed outwards (ie directed away from the container storage structure), since there in all As a rule, handovers or workstations are positioned anyway, so that no further storage space is lost accordingly.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Lager- und Entnahmesystems kann vorgesehen sein, dass der Pufferschacht von den Transportrobotern von oben mit Behältern in einer vorgebbaren Reihenfolge befüllt wird. Auf diese Weise ist eine Sequenzierung möglich. In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, dass in logistischen Prozessen Behälter oftmals in einer bestimmten Reihenfolge benötigt werden, zum Beispiel bei Montageprozessen oder gewissen Verpackungsprozessen. Es wird zwischen einer harten und einer weichen Sequenz unterschieden. Bei einer weichen Sequenz wird eine gewisse Anzahl Behälter benötigt. In welcher Reihenfolge die Menge der Behälter ankommt ist nicht wichtig, so lange alle Behälter der Gruppe nacheinander ankommen. Bei einer harten Sequenz ist es wichtig, dass die Behälter strikt in einer gewissen Reihenfolge ankommen. Das Sequenzieren kann erreicht werden, in dem die Transportroboter auf der Gitterstruktur die benötigte Reihenfolge herstellen und die Behälter nach und nach entsprechend dieser Reihenfolge von oben in einen Pufferschacht abzugeben. Entsprechend können die Behälter an dem jeweiligen Arbeitsplatz in der richtigen Reihenfolge schnell abgezogen werden.As part of an advantageous embodiment of the method according to the invention for operating a storage and removal system, it can be provided that the buffer shaft is filled by the transport robots from above with containers in a predeterminable sequence. In this way, sequencing is possible. In this context, it is important that in logistical processes containers are often required in a specific order, for example in assembly processes or certain packaging processes. A distinction is made between a hard and a soft sequence. A soft sequence requires a certain number of containers. The order in which the set of containers arrive is not important, as long as all containers in the group arrive one after the other. In a hard sequence, it is important that the containers arrive strictly in a certain order. The sequencing can be achieved by the transport robots creating the required order on the lattice structure and gradually delivering the containers from above into a buffer shaft according to this order. Accordingly, the containers can be quickly removed from the respective workstation in the correct order.
Im Hinblick auf eine steuerungstechnisch möglichst einfache Umsetzung kann im Rahmen einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Bedienung eines Pufferschachts durch die Transportroboter einerseits und die Bedienung des Pufferschachts durch das Stapelgerät zeitlich voneinander entkoppelt sind. Mit anderen Worten erfolgt ein Befüllen bzw. Entleeren des Pufferschachts von oben durch die Transportroboter zeitlich getrennt von einem Aufstapeln bzw. Entstapeln von Behältern in dem jeweiligen Pufferschacht von unten durch die Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln. Durch die zeitliche Entkopplung kann eine aufwändige Synchronisation der Geräte (d.h. Transportroboter einerseits und Stapelgerät andererseits) entfallen.With regard to an implementation that is as simple as possible in terms of control technology, one embodiment can provide that the operation of a buffer shaft by the transport robot on the one hand and the operation of the buffer shaft by the stacking device are decoupled from one another in terms of time. In other words, the buffer shaft is filled or emptied from above by the transport robots at a different time from the stacking or unstacking of containers in the respective buffer shaft from below by the stacking and/or unstacking device. Due to the temporal decoupling, a complex synchronization of the devices (i.e. transport robot on the one hand and stacking device on the other) can be omitted.
Im Hinblick auf einen reibungslosen Betrieb kann weiterhin vorgesehen sein, dass Behälter innerhalb eines Pufferschachts ausschließlich in eine Richtung bewegt werden, nämlich entweder durch die Transportroboter von oben in den Pufferschacht und durch das Stapelgerät von unten aus dem Pufferschacht heraus, oder umgekehrt. Mittels dieser Einbahnstraßenregelung können Blockaden wirksam vermieden werden, welche ansonsten dadurch entstehen könnten, dass ein Transportroboter einen Behälter zum Auslagern auf einen Behälter stellt, der eingelagert werden soll, wodurch dieser dann nicht mehr erreichbar wäre. Um dennoch ein Höchstmaß an Flexibilität und Effizienz zu gewährleisten, könnten einem Arbeitsplatz jeweils zwei Pufferschächte zugeordnet werden, von denen einer konfiguriert ist, Quellbehälter zum Arbeitsplatz zu verbringen, während der andere der beiden Pufferschächte die Rückführung von abgearbeiteten Behältern übernimmt.With regard to smooth operation, it can also be provided that the container within a buffer shaft can only be moved in one direction, namely either by the transport robots from above into the buffer shaft and by the stacking device from below out of the buffer shaft, or vice versa. Blockages can be effectively avoided by means of this one-way street regulation, which could otherwise result from a transport robot placing a container for retrieval on top of a container that is to be stored, as a result of which this would then no longer be accessible. However, in order to ensure maximum flexibility and efficiency, two buffer shafts could be assigned to a workstation, one of which is configured to bring source containers to the workstation, while the other of the two buffer shafts takes over the return of processed containers.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
-
1 in einer schematischen Perspektivdarstellung den Grundaufbau eines Lager- und Entnahmesystems in Form eines Gridstore-Lagers, -
2 in einer Perspektivdarstellung einen Pufferschacht eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
3 in einer Seitenansicht eine Greifvorrichtung mit Auflageelementen eines Pufferschachts eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
4 in einer schematischen Perspektivdarstellung sowie in einer Seitenansicht einen Pufferschacht eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer höhenverstellbaren Greifvorrichtung in einer ersten Position, -
5 in einer schematischen Perspektivdarstellung sowie in einer Seitenansicht einen Pufferschacht eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer höhenverstellbaren Greifvorrichtung in einer zweiten Position, -
6 in einer schematischen Perspektivdarstellung sowie in einer Seitenansicht einen Pufferschacht eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer höhenverstellbaren Fördereinrichtung in einer ersten Position, und -
7 in einer schematischen Perspektivdarstellung sowie in einer Seitenansicht einen Pufferschacht eines Lager- und Entnahmesystems entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer höhenverstellbaren Fördereinrichtung in einer zweiten Position.
-
1 in a schematic perspective view the basic structure of a storage and removal system in the form of a grid store warehouse, -
2 in a perspective view a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention, -
3 in a side view a gripping device with support elements of a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention, -
4 in a schematic perspective view and in a side view a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention with a height-adjustable gripping device in a first position, -
5 in a schematic perspective view and in a side view a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention with a height-adjustable gripping device in a second position, -
6 in a schematic perspective view and in a side view, a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention with a height-adjustable conveyor in a first position, and -
7 in a schematic perspective view and in a side view, a buffer shaft of a storage and removal system according to an embodiment of the invention with a height-adjustable conveyor in a second position.
Den oberen Abschluss der Behälter-Lagerstruktur 3 bildet eine als Schienenraster ausgeführte Gitterstruktur 6, auf der eine Anzahl von Lagerfahrzeugen bzw. Transportrobotern 7 zur Bedienung des Lagersystems 1 operieren. Die Gitterstruktur 6 definiert eine Vielzahl von mit den Lagersäulen 4 korrespondierenden Gitterzellen. Die Lagerfahrzeuge 7, die ausgebildet sind, um sich horizontal auf der Gitterstruktur 6 bewegen zu können, umfassen jeweils (in
In erfindungsgemäßer Weise ist vorgesehen, dass das Lager- und Entnahmesystem 1 mindestens einen Pufferschacht zur Zwischenspeicherung von Behältern 5 umfasst, wobei der Pufferschacht eine Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln von Behältern 5 umfasst, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird.According to the invention, it is provided that the storage and removal system 1 comprises at least one buffer shaft for temporarily storing
Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich ein Pufferschacht 8 von einem konventionellen Lagerschacht 4 im Wesentlichen durch die Integration einer Einrichtung zum Auf- und/oder Entstapeln von Behältern 5 (nachfolgend kurz Stapelgerät 10 genannt) in den jeweiligen Schacht. Das Stapelgerät 10 umfasst mehrere Komponenten, so u.a. eine Greifvorrichtung 11 mit Auflageelementen 12 für die Behälter sowie eine in
Gemäß dem in
Die
Sodann werden die Auflageelemente 12 motorisch in ihre passive Position verbracht und die Greifvorrichtung 11 wird angehoben, bis die Auflageelemente 12 die korrekte Höhe erreicht haben, um den nächstfolgenden Behälter 5b zu fixieren. Dieser Zustand ist in
In
Sodann wird der Rollenförderer 14 abgesenkt, bis der nächstfolgende Behälter 5b die korrekte Höhe erreicht hat, um durch die Auflageelemente 12 fixiert zu werden. Die Auflageelemente 12 werden motorisch wieder in ihre aktive Position verbracht und der Rollenförderer 14 auf die Grundposition abgesenkt. Der Behälterstapel bleibt hierbei auf den Auflageelementen 12 liegen, während der unterste Behälter 5a auf dem Rollenförderer 14 steht und über die Förderstrecke 20 herausgefördert werden kann (bspw. zu einem Arbeitsplatz). Ein Stapelprozess verläuft in umgekehrter Reihenfolge.The
Sind mehrere Pufferschächte 8 an einem Arbeitsplatz vorhanden, können diese entsprechend den oben beschriebenen Prozessen nacheinander gefüllt werden. Ist ein Pufferschacht 8 leer gezogen, wird dieser wieder gefüllt, während der Arbeitsplatz von einem zwischenzeitlich bereits gefüllten Pufferschacht 8 versorgt wird. Auf diese Weise sind die Arbeit der Roboter auf der Gitterstruktur und die Arbeitsplätze voneinander entkoppelt und ist ein Puffer geschaffen, der diese Prozessentkopplung möglich macht. Alternativ zu einem Pufferschacht 8 kann auch ein Spiralförderer verwendet werden, der ebenfalls eine Pufferung ermöglicht, hierzu jedoch wesentlich mehr Platz benötigt.If there are
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.With regard to further advantageous configurations of the device according to the invention, to avoid repetition, reference is made to the general part of the description and to the appended claims.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be expressly pointed out that the above-described exemplary embodiments of the device according to the invention only serve to explain the claimed teaching, but do not restrict it to the exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Lager- und EntnahmesystemStorage and withdrawal system
- 22
- Gridstore LagerGrid store warehouse
- 33
- Behälter-Lagerstrukturcontainer storage structure
- 44
- Lagerschachtstorage shaft
- 55
- Lagerbehälterstorage container
- 66
- Gitterstrukturlattice structure
- 77
- Transportrobotertransport robot
- 88th
- Pufferschachtbuffer shaft
- 99
- Regalstehershelf stander
- 1010
- Stapelgerätstacking device
- 1111
- Greifvorrichtunggripping device
- 1212
- Auflageelementsupport element
- 1313
- Fördereinrichtungconveyor
- 1414
- Rollenfördererroller conveyor
- 1515
- Fahrschienenrails
- 1616
- Laufwagentrolley
- 1717
- Antriebsmotordrive motor
- 1818
- Antriebsmotordrive motor
- 1919
- Schwenkachsepivot axis
- 2020
- Förderstreckeconveyor line
- 2121
- Barcode-ScannerBarcode scanner
Claims (14)
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021215079A1 (en) | 2021-12-29 | 2023-06-29 | Gebhardt Fördertechnik GmbH | Storage and removal system and station for a storage and removal system |
Citations (2)
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US20180086573A1 (en) | 2013-06-06 | 2018-03-29 | Ocado Innovation Limited | System or method for stacking containers |
CN110861865A (en) | 2019-11-02 | 2020-03-06 | 王燏斌 | Storage device with stopper |
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2020
- 2020-09-30 DE DE102020212346.2A patent/DE102020212346A1/en active Pending
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