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Gegenstand: Die Erfindung betrifft ein Regalbediengerät mit Winkelausgleich für ein Hochregallager.
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Stand der Technik:
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Ein Hochregallager besteht üblicherweise aus einer Reihe von nebeneinander angeordneten Regalen, wobei das jeweilige einzelne Regal in seiner Längsrichtung und in der Höhenrichtung mehrere nebeneinander liegende Regalfächer aufweist. Zum Ein- bzw. Auslagern eines Lagergutes aus einem dieser Regalfächer und den Umschlag des Lagergutes in dem Hochregallager bzw. mit einem externen Verkehrsmittel sind Regalbediengeräte, insbesondere automatisierte Regalbediengeräte, aus dem Stand der Technik bekannt. An definierten Übergabebereichen können diese Regalbediengeräte ein Lagergut mit einem externen Verkehrsmittel austauschen. Externe Verkehrsmittel sind hier beispielsweise LKWs, Terminal-Trucks, autonom fahrende Transportmittel oder schienengebundene Verkehrsmittel.
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Bei dem Umschlag eines Lagergutes mit einem Verkehrsmittel steuert das Verkehrsmittel einen für den Austausch vorab definierten Übergabebereich an. Das Regalbediengerät nimmt eine dazu passende Position innerhalb des Hochregallagers, insbesondere einer Lagergasse, ein und stellt eine Verbindung mit dem Lagergut her. Dies erfolgt üblicherweise an drei oder mehr Befestigungspunkten eines Lastaufnahmemittels des Regalbediengerätes mit den komplementären Befestigungspunkten des Lagergutes. Anschließend wird das Lagergut an seine Position im Hochregal gebracht und dort eingelagert.
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Aus der
WO2017/158034 A1 ist beispielsweise ein Regalbediengerät für ein Hochregallager bekannt. Dieses Regalbediengerät ist geeignet zum Transportieren und Umschlagen von einem Lagergut innerhalb eines Hochregallagers. Weiterhin ist das Regalbediengerät auch dazu geeignet, Lagergüter mit externen Verkehrsmitteln auszutauschen. Das Regalbediengerät weist dazu einen Grundrahmen auf, der sich innerhalb einer Lagergasse des Hochregals bewegen kann. Im Grundrahmen ist ein Hubrahmen mittels einer Seilaufhängung befestigt, wobei weiterhin ein Lastaufnahmemittel mit dem Hubrahmen verbunden ist. Der Hubrahmen ist zum Ein- bzw. Auslagern des Lagergutes aus dem Regalfach in vertikaler Ebene gegenüber dem Grundrahmen beweglich angeordnet. Darüber hinaus kann, um das Lagergut an ein externes Verkehrsmittel zu übergeben, das Lastaufnahmemittel in der vertikalen Richtung abgesenkt werden. Die horizontalen Bewegungen werden durch eine teleskopartige Struktur des Lastaufnahmemittels ermöglicht, die die Verbindung zwischen dem Hubrahmen und dem Lagergut herstellt. Die Vertikale Bewegung wird durch einen Seiltrieb zwischen Grundrahmen und Hubrahmen verwirklicht. Das Lastaufnahmemittel weist dabei Befestigungspunkte zur Verbindung mit dem Lagergut auf. Die Befestigungspunkte des Lastaufnahmemittels sowie des Lagergutes spannen eine Befestigungsebene auf. Zur Verbindung der komplementären Befestigungspunkte müssen die beiden Ebenen in Deckung gebracht werden.
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Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass das Regalbediengerät nicht in der Lage ist, Positionsabweichungen zwischen den Befestigungspunkten des Lastaufnahmemittels und denen des Lagergutes, die aus einer Rotation der Befestigungsebene um wenigstens eine, vorzugsweise genau eine der drei Hauptachsen resultiert, auszugleichen. Diese Rotation kann vorkommen, wenn beispielsweise die Lagerfläche eines LKWs nicht parallel zur Lagerebene des Hochregallagers oder der LKW schief in der Gasse zu den Hochregallagern steht. Bei Überschreiten einer Toleranz der Abweichung ist eine Verbindung des Lastaufnahmemittels mit dem Lagergut nicht mehr möglich.
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Aufgabe der Erfindung:
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein bekanntes Regalbediengerät dahingehend weiterzuentwickeln, dass Positionsabweichungen der Befestigungspunkte, insbesondere aus einer Rotation resultierende Positionsabweichungen, besser ausgeglichen und somit eine auch Verbindung zwischen Lastaufnahmemittel und Lagergut bei derartigen Abweichungen ermöglicht wird.
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Erfindung:
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Regalbediengerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und dem Verfahren zum Umschlagen eines Lagergutes mittels eines Lagerbediengerätes mit den Merkmalen der Ansprüche 11 und 12.
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Ein Regalbediengerät für ein Hochregallager weist einen Hubrahmen für zumindest eine Halterung, eine Halterung und zumindest drei Verbindungselemente auf. Die Halterung weist zumindest zwei auf jeweils gegenüberliegenden Seiten des Lastaufnahmemittels angeordnete erste Bereiche auf, wobei jeder der beiden ersten Bereiche des Lastaufnahmemittels zumindest ein Befestigungspunkt zum Befestigen jeweils eines Verbindungselementes aufweist. Einer der beiden ersten Bereiche weist einen weiteren Befestigungspunkt zum Befestigen eines weiteren Verbindungselementes auf.
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An dem Lastaufnahmemittel sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Lastaufnahmemittels zweite Bereiche angeordnet, wobei jeder der beiden zweiten Bereiche des Lastaufnahmemittels zumindest ein Befestigungspunkt zum Befestigen jeweils eines Verbindungselementes aufweist. Einer der beiden zweiten Bereiche weist einen weiteren Befestigungspunkt zum Befestigen eines weiteren Verbindungselementes auf.
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Ein einzelnes Verbindungselement ist sowohl mit dem Lastaufnahmemittel als auch dem Lastaufnahmemittel an den Befestigungspunkten verbunden. Die Befestigung zwischen Lastaufnahmemittel und dem Verbindungselement ist dabei um den Befestigungspunkt beweglich ausgebildet, und die Befestigung zwischen Lastaufnahmemittel und dem Verbindungselement ist ebenfalls um den Befestigungspunkt beweglich ausgebildet. Beweglich im Sinne der Erfindung bedeutet, dass zumindest eine Rotation des Verbindungselementes um den Befestigungspunkt möglich ist.
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Eine derartige bewegliche Verbindung der Halterung mit dem Lastaufnahmemittel ermöglicht es dem Lastaufnahmemittel, sich gegenüber der Halterung rotierend zu bewegen. Das Lastaufnahmemittel kann dadurch um eine horizontale Achse und eine vertikale Achse rotieren. Das Lastaufnahmemittel kann dadurch auch mit einem Lagergut verbunden werden, dass eine zur Idealposition abweichende, rotierte Position aufweist. Insbesondere Winkelabweichungen oder Rotationen um eine der Hauptachsen können hierdurch besonders einfach ausgeglichen werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 aufgeführt. Zumindest ein Verbindungselement ist starr ausgebildet zum Übertragen einer um den Befestigungspunkt der Halterung rotierenden Bewegung auf das Lastaufnahmemittel. Starr im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet, dass das Verbindungselement ein Drehmoment um den Befestigungspunkt am Lastaufnahmemittel auf das Lastaufnahmemittel übertragen kann. Das Verbindungselement kann beispielsweise als Flachstahl, Rund- oder Vierkantrohr, Gitterstruktur oder wabenförmig ausgebildet sein. Wirkt eine Kraft auf ein derartig ausgebildetes Verbindungselement bei einem auf dem Hubrahmen fixierten Halterung, führt dies dazu, dass sich das Lastaufnahmemittel aus seiner Ruhelage bewegt. In Abhängigkeit von der Richtung und Größe der Kraft kann das Lastaufnahmemittel gezielt um eine oder mehrere Achsen rotiert werden.
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Zumindest ein Antrieb, vorzugsweise ein Linearantrieb, ist mit dem starren Verbindungselement verbunden zum Rotieren des Verbindungselementes um den Befestigungspunkt. Unter einen Antrieb wird im erfindungsgemäßen Sinne nicht nur der Motor, sondern auch Kombinationen aus Motor, Getriebe und anderen Übersetzungen verstanden. Diese Antriebe sind bevorzugt mit der Steuerung oder Regelung des Regalbediengerätes verbunden. Linearantriebe, insbesondere Hydraulikantriebe, haben hier den Vorteil, dass diese einfach eine gerichtete Kraft zur Rotation des Verbindungselementes um den Befestigungspunkt der Halterung einbringen können.
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Bevorzugt ist, wenn ein Hebelarm zwischen dem Antrieb und dem Verbindungselement angeordnet ist. Wirkt der Antrieb nicht direkt auf das Verbindungselement, sondern mittels eines Hebels auf das Verbindungselement, wird die notwendige Kraft zum Bewegen des Lastaufnahmemittels aus seiner Ruhelage reduziert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Lastaufnahmemittel mit einem Lagergut verbunden ist.
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Vorzugsweise ist die Länge zumindest eines Verbindungselementes änderbar. Eine Längenänderung kann beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder oder durch entsprechend verbundene Zahnstangen mit Getriebe und Antrieb erfolgen. Da sich die Befestigungspunkte des Lastaufnahmemittels bei einer Rotation des Lastaufnahmemittels um seine horizontale und/oder vertikale Achse auf einer gekrümmten Schalenoberfläche liegen, kann mittels eines längenänderbaren Verbindungselementes die Größe bzw. Form der Schalenoberfläche geändert werden. Dadurch sind größere Winkelfehlstellungen gegenüber der Lagerebene ausgleichbar.
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Bevorzugt verbinden mehr als drei, noch mehr bevorzugt mehr als vier, Verbindungselemente das Lastaufnahmemittel und die Halterung miteinander. Dies dient insbesondere der Sicherheit, da bei Versagen eines Verbindungselementes eine Redundanz besteht. Insbesondere wenn Lagergüter, bspw. Seecontainer, mit hohen Lasten beladen sind, muss eine ausreichende Redundanz gegen Versagen eines Verbindungselementes sichergestellt sein.
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Die Halterung ist vorzugsweise in Form eines Rollrahmens, mehr bevorzugt als Laufkatze, ausgebildet. Dadurch ist die Halterung an dem Hubrahmen des Regalbediengerätes in einer horizontalen Ebene beweglich. Hierdurch erweitert sich die Möglichkeit, Fehlstellungen in der horizontalen Ebene auszugleichen.
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Der Hubrahmen für die Halterung weist bevorzugt zumindest eine, mehr bevorzugt zumindest zwei, Fahrschienen auf. Die Halterung ist an den Fahrschienen gegenüber dem Hubrahmen beweglich angeordnet. Die Fahrschienen erleichtern das Bewegen der Halterung entlang des Hubrahmens und reduzieren den Verschleiß am Hubrahmen.
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Die Hubrahmen des Regalbediengerätes weist bevorzugt zwei Halterungen mit jeweils einem Lastaufnahmemittel auf. Diese Anordnung ermöglicht es auch, Lagergüter mit variabler Breite in Bezug auf das Regalbediengerät umzuschlagen.
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Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Umschlagen eines Lagergutes mit einem Regalbediengerät mit den Merkmalen gemäß des Anspruchs 10.
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Das Verfahren zum Aufnehmen eines Lagergutes wird mittels eines Regalbediengeräts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt. Dabei werden die Schritte ausgeführt:
- - Positionieren des Regalbediengerätes an einem definierten Übergabebereich, wobei ein Abstand zwischen dem Lastaufnahmemittel und dem Lagergut bestehen bleibt;
- - Ausrichten des Lastaufnahmemittels durch Rotation um zumindest eine der Hauptachsen;
- - Absenken des Regalbediengerätes zum Herstellen einer Verbindung zwischen Lastaufnahmemittel und Lagergut;
- - Aufnehmen des Lagergutes.
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Aufnehmen im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet, dass alle Arbeitsschritte ausgeführt werden, die notwendig sind, eine sichere Verbindung zwischen der Last und dem Lastaufnahmemittel herzustellen. Die Rotation des Lastaufnahmemittels kann manuell erfolgen oder mittels eines Antriebes, der beispielsweise mit der Steuerung des Regalbediengerätes verbunden ist. Die Art der Rotation bzw. Richtung der Rotation kann ebenfalls manuell vorgegeben werden oder mittels einer geeigneten Steuerung erfolgen. Idealerweise erfasst eine geeignete Sensortechnik, Kameras mit Bildauswertung, Messlaser o.ä., die Position des Lagergutes oder der Verbindungselemente des Lagergutes und die Steuerung bestimmt, sofern notwendig, anhand der erfassten Daten die notwendige Rotation zur Korrektur der ermittelten Abweichung.
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Das Verfahren zum Ablegen eines Lagergutes, gemäß des Anspruchs 11, wird mittels eines Regalbediengeräts gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgeführt. Dabei werden die Schritte ausgeführt:
- - Positionieren des Regalbediengerätes an einem definierten Übergabebereich, wobei ein Abstand zwischen dem Ablageort und dem Lagergut bestehen bleibt;
- - Ausrichten des Lagergutes durch Rotation des Lastaufnahmemittels um zumindest eine der Hauptachsen;
- - Absenken des Regalbediengerätes zum Herstellen einer Verbindung zwischen Ablageort und Lagergut;
- - Lösen der Verbindung zwischen dem Lastaufnahmemittel und dem Lagergut.
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Lösen im erfindungsgemäßen Sinne bedeutet, dass alle Arbeitsschritte ausgeführt werden, die notwendig sind, die Verbindung zwischen dem Lagergut und dem Lastaufnahmemittel zu trennen. Die Rotation des Lastaufnahmemittels kann manuell erfolgen oder mittels eines Antriebes, der beispielsweise mit der Steuerung des Regalbediengerätes verbunden ist. Die Art der Rotation bzw. Richtung der Rotation kann ebenfalls manuell vorgegeben werden oder mittels einer geeigneten Steuerung erfolgen. Idealerweise erfasst eine geeignete Sensortechnik, Kameras mit Bildauswertung, Messlaser o.ä., die Position des Ablagebereiches des Lagergutes und die Steuerung bestimmt, sofern notwendig, anhand der erfassten Daten die notwendige Rotation zur Korrektur der ermittelten Abweichung.
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Der Beschreibung der Erfindung sind die folgenden vier Figuren beigefügt:
- 1: Übersicht eines Hochregallagers mit einem Regalbediengerät
- 2: Halterung mit Lastaufnahmemittel in Ruhelage
- 3: Halterung mit Lastaufnahmemittel mit Rotation in einer Ebene
- 4: Halterung mit Lastaufnahmemittel mit Rotationsausgleich und Höhenausgleich.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Hochregallager 2 mit einem Regalbediengerät 1. Das Regalbediengerät 1 kann Lagergut 11, wie beispielsweise Seecontainer, innerhalb der Regalgasse zwischen zwei Hochregalen sowohl horizontal als auch vertikal bewegen. Unterhalb der Regalgasse befinden sich ein oder mehrere definierte(r) Übergabebereich(e) zum Austausch eines Lagergutes 11 mit einem externen Verkehrsmittel. Externe Verkehrsmittel können beispielsweise sein: schienengebundene Verkehrsmittel, freibewegliche Verkehrsmittel, insbesondere LKWs, Terminal-Trucks oder autonom fahrende Transportfahrzeuge. Zum Ein- und Auslagern eines Lagergutes 11 aus einem Regalfach bewegt sich das Regalbediengerät 1 zum entsprechenden Regalfach hin und entnimmt das Lagergut 11, hier ein Container, aus dem Fach oder legt diesen in dem Fach ab. Der Austausch des Lagergutes 11 mit dem Verkehrsmittel erfolgt in dieser beispielhaften Ausführung unterhalb des Hochregallagers 2 in einer so genannten Verkehrsebene. In anderen Ausführungsformen von Hochregallagern 2 befinden sich die Übergabebereiche an den vertikalen Außenflächen des Hochregallagers 2.
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2 zeigt eine Halterung 4 mit einem zugehörenden Lastaufnahmemittel 7, wobei die Halterung 4 auf an der Hubrahmen 3 angeordneten Fahrschienen 10 entlang der Fahrschienen 10 beweglich ist. Die Bewegung der Halterung 4 erfolgt beispielsweise mit einem mit der Steuerung des Regalbediengerät 1 verbundenen Antriebes.
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Die Halterung 4 weist an gegenüberliegenden Seiten der Halterung 41,42 zwei erste Bereiche 43,44 auf mit jeweils zwei Befestigungspunkten 431,441 für jeweils ein zugehörendes Verbindungselement 5,6. Das Lastaufnahmemittel 7 weist ebenfalls an gegenüberliegenden Seiten des Lastaufnahmemittels 71,72 zwei zweite Bereiche 73,74 mit Befestigungspunkten 731, 741 auf, an denen die Verbindungselemente 5,6 befestigt sind. Weiterhin sind zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Verbindungselemente 5,6 mit einem Hebelarm 9 verbunden und auf diesen Hebelarm 9 wirkt jeweils ein Hydraulikzylinder als Linearantrieb 8 ein. Der Hydraulikzylinder ist hier so angebracht, dass der Kolben in beide Richtungen um eine Nulllage Bewegungen ausführen kann. Dadurch ist es möglich, das Lastaufnahmemittel 7 in die mit den Pfeilen angedeutete Richtungen zu bewegen bzw. zu rotieren. Die Befestigungspunkte des Lastaufnahmemittels 731,741 werden dann auf einer gewölbten Fläche bewegt. Bei hinreichend kleinen Bewegungen auf dieser Kugelfläche ist die dadurch entstehende relative Höhenänderung der Befestigungspunkte 731,741 vernachlässigbar.
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3 zeigt die Halterung 4 entsprechend der 2 und das Lastaufnahmemittel 7 in einer ausgelenkten Position. Der darunter angedeutete Container 11 kann durch diesen Positionsversatz der Befestigungspunkte 731,741 des Lastaufnahmemittels 7 gegenüber der Ursprungslage der Befestigungspunkte 731,741 des Lastaufnahmemittels 7 mit den Befestigungspunkten 731,741 verbunden werden.
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4 zeigt eine Ausführungsform bei der die Verbindungselemente 5, 6 zwischen der Halterung 4 und dem Lastaufnahmemittel 7 beweglich und in der Länge änderbar sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Versätze zwischen den Befestigungspunkten des Lastaufnahmemittels 7 und des Lagergutes 11 sehr groß sind. Die zum Verbinden notwendige große Rotation des Lastaufnahmemittels 7 erzeugt einen großen relativen Höhenversatz der Befestigungspunkte 731,741. Dieser Höhenversatz kann dann durch die Längenänderung L der Verbindungselemente 5,6 ausgeglichen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Regalbediengerät
- 2
- Hochregallager
- 3
- Hubrahmen
- 4
- Halterung
- 41
- Seite Halterung
- 42
- Seite Halterung
- 43
- Bereich Seite Halterung
- 431
- Befestigungspunkt
- 44
- Bereich Seite Halterung
- 441
- Befestigungspunkt
- 5
- Verbindungselement
- 6
- Verbindungselement
- 7
- Lastaufnahmemittel
- 71
- Seite Lastaufnahmemittel
- 72
- Seite Lastaufnahmemittel
- 73
- Bereich Seite Lastaufnahmemittel
- 731
- Befestigungspunkt
- 74
- Bereich Seite Lastaufnahmemittel
- 741
- Befestigungspunkt
- 8
- Antrieb
- 9
- Hebelarm
- 10
- Fahrschiene
- 11
- Lagergut
- x,y,z
- Hauptachsen
- L
- Länge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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