DE102022115014A1 - Storage lift with optimized picking performance - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Lagerlift, der zum Kommissionieren nach dem Ware-zur-Person-Prinzip eingerichtet ist und der aufweist: eine erste und zweite Regalsäule zur (statischen) Lagerung von Ladungsträgern, wobei die Regalsäulen symmetrisch zueinander ausgerichtet sind und einen Schacht zwischen sich definieren; eine Handhabungsöffnung, die innerhalb einer der Regalsäulen definiert ist; und einen Vertikalförderer, der in dem Schacht angeordnet ist und der ein erstes, oberes und ein zweites, unteres Lastaufnahmemittel aufweist, die jeweils zum (horizontalen) Austauschen von einem der Ladungsträger mit jeder der Regalsäulen und mit der Handhabungsöffnung eingerichtet sind; wobei die Lastaufnahmemittel innerhalb des Schachts unabhängig voneinander innerhalb sich vertikal überlappender Bewegungsbereiche kollisionsfrei von und zur Handhabungsöffnung vertikal beweglich sind.The present disclosure relates to a storage lift which is set up for picking according to the goods-to-person principle and which has: a first and second shelf column for the (static) storage of load carriers, the shelf columns being aligned symmetrically to one another and a shaft between them define; a handling opening defined within one of the shelf columns; and a vertical conveyor arranged in the shaft and having a first, upper and a second, lower load receiving means, each of which is adapted to (horizontally) exchange one of the load carriers with each of the shelf columns and with the handling opening; wherein the load-carrying means within the shaft can be moved independently of one another within vertically overlapping movement areas from and to the handling opening without collision.
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft generell das Gebiet der Intralogistik und insbesondere einen Lagerlift mit einer optimierten Kommissionierleistung (Anzahl von kommissionierten Lagergütern pro Zeiteinheit). Insbesondere betrifft die Offenbarung einen Lagerlift mit einer verkürzten Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit bzw. Tablarwechsel-Zykluszeit.The present disclosure generally relates to the field of intralogistics and in particular to a storage lift with an optimized picking performance (number of picked storage goods per unit of time). In particular, the disclosure relates to a storage lift with a shortened load carrier change cycle time or tray change cycle time.
Lagerlifte sind seit langem bekannt, siehe z.B. die SSI-Schäfer-Broschüre „LAGERLIFTE - Whitepaper 2/2019“. Lagerlifte sind automatisierte Lager- und Kommissioniersysteme, wo Ladungsträger nach dem Ware-zum-Manipulator-Prinzip (Manipulator = Mensch oder Roboter) bewegt werden, um Lagergüter gemäß einem Kommissionierauftrag von automatisch bereitgestellten (systeminternen) Ladungsträgern (Quellen) zu entnehmen und an einen oder mehrere (systemexterne) Ladehilfsmittel (Ziel = z.B. Auftragsbehälter) abzugeben. Die Ladungsträger verlassen den Lagerlift üblicherweise nicht und verbleiben innerhalb des Systems.Storage lifts have been known for a long time, see for example the SSI Schäfer brochure “LAGERLIFTE -
Lagerlifte sind in der Intralogistik auch unter anderen Bezeichnungen bekannt. So werden häufig Begriffe wie „Vertikallift“, „Tablarlager“, „Lagerturm“, „Liftregal“ oder „Turmlager“ verwendet. In Abgrenzung zu Paternostern oder Umlaufregalen, die häufig und irrtümlich mit Lagerliften gleichgesetzt werden, handelt es sich bei einem Lagerlift nicht um ein umlaufendes System. Der Grund für die Verwechslung liegt häufig darin, dass beide dynamische Regalanlagen sind, die ebenfalls nach dem Ware-zur-Person-Prinzip arbeiten. Beim Paternoster allerdings werden alle Lagerplätze durch einen Umlauf an eine Bedienstation (Kommissionierstation bzw. Bedienöffnung) gebracht. Das Lagergut wird also zusammen mit dem gesamten Lager- bzw. Regalgestell bewegt. Ein Paternoster bewegt das Lagergut bzw. den Ladungsträger, der das Lagergut trägt, auf der einen Seite vertikal in die Tiefe und gleichzeitig auf der anderen parallelgeführten Seite vertikal in die Höhe.Storage lifts are also known under other names in intralogistics. Terms such as “vertical lift”, “tray storage”, “storage tower”, “lift rack” or “tower storage” are often used. In contrast to paternosters or circulation racks, which are often and mistakenly equated with storage lifts, a storage lift is not a circulating system. The reason for the confusion is often that both are dynamic shelving systems that also work on the goods-to-person principle. With a paternoster, however, all storage locations are brought to an operating station (picking station or operating opening) through a circulation. The stored goods are therefore moved together with the entire storage or shelf frame. A paternoster moves the stored goods or the load carrier that carries the stored goods vertically in depth on one side and at the same time vertically in height on the other parallel side.
Ein Lagerlift lässt sich dagegen mit einem überdimensionalen Schubladenschrank mit zwei Regal- bzw. Ladungsträgersäulen (Tablarsäulen) - einer vorderen und einer hinteren - vergleichen. Zwischen den beiden Säulen ist ein Schacht definiert, in dem ein (interner) Vertikalförderer (Lift) vorgesehen ist, der die einzelnen Ladungsträger mit seinem Ladehilfsmittel horizontal herauszieht und der vertikal zur jeweiligen Position der Bedienöffnung fährt, um die Ladungsträger an diese horizontal abzugeben. Die einzelnen Ladungsträger sind also völlig unabhängig voneinander, bewegen sich selbst aber nicht.A storage lift, on the other hand, can be compared to an oversized drawer cabinet with two shelf or load carrier columns (tray columns) - one at the front and one at the back. A shaft is defined between the two columns, in which an (internal) vertical conveyor (lift) is provided, which pulls out the individual load carriers horizontally with its loading aid and which moves vertically to the respective position of the operating opening in order to deliver the load carriers to them horizontally. The individual charge carriers are completely independent of each other, but do not move themselves.
In der üblichen Ausgestaltung weisen die Lagerlifte in jedem Schacht jeweils genau einen Vertikalförderer auf, der genau ein Lastaufnahmemittel (z.B. einen Horizontalförderer) vertikal zwischen den Regal- bzw. Lagersäulen bewegt, siehe z.B.
Die Zeit zum Wechseln der Ladungsträger in der Bedienöffnung ist lang, was die Kommissionierleistung verringert. Der Kommissionierer muss lang warten, bis ihm der nächste Ladungsträger präsentiert wird, von dem er ein oder mehrere Lagergüter entnimmt. Der oder die Lagergüter, die auf einem oder mehreren Ladungsträger gelagert sind und entnommen werden sollen, werden durch einen Kommissionierauftrag vorgegeben.The time to change load carriers in the service opening is long, which reduces picking performance. The order picker has to wait a long time until the next load carrier is presented to him, from which he can remove one or more stored goods. The goods or goods that are stored on one or more load carriers and are to be removed are specified by a picking order.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Lagerlift bereitzustellen, der eine verbesserte Kommissionierleistung aufweist.It is therefore an object of the present disclosure to provide a storage lift that has improved order picking performance.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Lagerlift, der zum Kommissionieren nach dem Ware-zur-Person-Prinzip eingerichtet ist und der aufweist: eine erste und zweite Regalsäule zur (statischen) Lagerung von Ladungsträgern, wobei die Regalsäulen symmetrisch zueinander ausgerichtet sind und einen Schacht zwischen sich definieren; eine Handhabungsöffnung, die innerhalb einer der Regalsäulen definiert ist; und einen Vertikalförderer, der in dem Schacht angeordnet ist und der ein erstes (oberes) und ein zweites (unteres) Lastaufnahmemittel aufweist, die jeweils zum (horizontalen) Austauschen von einem der Ladungsträger mit jeder der Regalsäulen und mit der Handhabungsöffnung eingerichtet sind; wobei die Lastaufnahmemittel innerhalb des Schachts unabhängig voneinander, innerhalb sich vertikal überlappender Bewegungsbereiche, kollisionsfrei von und zur Handhabungsöffnung vertikal beweglich sind.This task is solved by a storage lift which is set up for picking according to the goods-to-person principle and which has: a first and second shelf column for the (static) storage of load carriers, the shelf columns being aligned symmetrically to one another and a shaft between define oneself; a handling opening defined within one of the shelf columns; and a vertical conveyor which is arranged in the shaft and which has a first (upper) and a second (lower) load-carrying means, each of which is adapted to (horizontally) exchange one of the load carriers with each of the shelf columns and with the handling opening; wherein the load-carrying means within the shaft can be moved independently of one another, within vertically overlapping movement areas, without collision, from and to the handling opening.
Durch das Vorsehen von zwei unabhängig voneinander überlappend beweglichen Lastaufnahmemitteln lassen sich die Ladungsträgerwechsel-Zykluszeiten verkürzen. Die Verkürzung der Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit resultiert in einer Verkürzung der Kommissionierzeit, weil der Kommissionierer (Mensch oder Roboter) nicht mehr lange warten muss, bis er das nächste zu kommissionierende Lagergut präsentiert bekommt. Damit erhöht sich die Kommissionierleistung.By providing two load-carrying devices that move independently and overlap one another, the load carrier change cycle times can be shortened. The shortening of the load carrier change cycle time results in a shortening of the picking time because the picker (human or robot) no longer has to wait long before picking the next one stored goods are presented. This increases the picking performance.
Während das eine Lastaufnahmemittel einen bereits präsentierten Ladungsträger zurücklagert, kann das andere Lastaufnahmemittel bereits einen nächsten Ladungsträger auslagern und auch schon an die Handhabungsöffnung abgeben. Der nächste Ladungsträger kann also bereits früher als üblich präsentiert werden, weil man nicht auf das zurücklagernde Lastaufnahmemittel warten muss.While one load-carrying device stores back a load carrier that has already been presented, the other load-carrying device can already remove the next load carrier and deliver it to the handling opening. The next load carrier can be presented earlier than usual because you don't have to wait for the load handling device to be returned.
Vorzugsweise weist der Vertikalförderer ein Gestell auf, das zwei vertikal ausgerichtete (und in der Längsrichtung zueinander beabstandete) Zahnstangen aufweist, die sich im Schacht im Wesentlichen über eine gesamte Höhe der Regalsäulen erstrecken.The vertical conveyor preferably has a frame which has two vertically aligned racks (and spaced apart in the longitudinal direction) which extend in the shaft essentially over an entire height of the shelf columns.
Insbesondere weist jedes der Lastaufnahmemittel einen eigenen (Vertikal-) Antrieb und z.B. ein Zahnrad auf, das in die jeweilige Zahnstange eingreift, um die Lastaufnahmemittel individuell innerhalb des Schachts vertikal zu bewegen.In particular, each of the load-carrying devices has its own (vertical) drive and, for example, a gear that engages in the respective rack in order to move the load-carrying devices individually vertically within the shaft.
Die Kombination aus Zahnstange und Zahnrad ermöglicht eine einfache, voneinander unabhängige Bewegung der Lastaufnahmemittel, insbesondere wenn die Lastaufnahmemittel jeweils mit einem eigenen Antrieb versehen sind.The combination of rack and gear enables simple, independent movement of the load-carrying devices, especially if the load-carrying devices are each provided with their own drive.
Vorzugsweise ist die Handhabungsöffnung in einer derartigen Höhe des Lagerlifts angeordnet, dass das zweite (untere) Lastaufnahmemittel in einem Zustand, in welchem das zweite Lastaufnahmemittel mit einem der Ladungsträger beladen ist, unterhalb des ersten Lastaufnahmemittels positionierbar ist, während das erste (obere) Lastaufnahmemittel einen weiteren der Ladungsträger mit der Handhabungsöffnung austauscht.Preferably, the handling opening is arranged at such a height of the storage lift that the second (lower) load-carrying means can be positioned below the first load-carrying means in a state in which the second load-carrying means is loaded with one of the load carriers, while the first (upper) load-carrying means has one the load carrier is exchanged with the handling opening.
Der Raum in vertikaler Richtung unterhalb der Handhabungsöffnung ist im Schacht so gewählt, dass das untere Lastaufnahmemittel dem oberen Lastaufnahmemittel nach unten ausweichen kann, insbesondere wenn das untere Lastaufnahmemittel mit einem vollen Ladungsträger beladen ist. Dies erhöht die Abgabemöglichkeiten. Das untere Lastaufnahmemittel muss nicht frei, d.h. unbeladen, sein, damit das obere Lastaufnahmemittel einen Ladungsträger an die Handhabungsöffnung abgeben kann.The space in the vertical direction below the handling opening in the shaft is selected so that the lower load-carrying device can move downwards from the upper load-carrying device, especially when the lower load-carrying device is loaded with a full load carrier. This increases the delivery options. The lower load-carrying device does not have to be free, i.e. unloaded, so that the upper load-carrying device can deliver a load carrier to the handling opening.
Ferner ist es bevorzugt, die Handhabungsöffnung in einem mittleren Vertikalabschnitt der einen Regalsäule anzuordnen.Furthermore, it is preferred to arrange the handling opening in a central vertical section of one shelf column.
Durch diese vertikale Relativpositionierung kann das untere Lastaufnahmemittel auf nahezu gleich viele Lagerplätze wie das obere Lastaufnahmemittel zugreifen. Dies gilt sowohl für die Einlagerung von Ladungsträgern als auch für die Auslagerung von Ladungsträgern. Insbesondere wenn die Reihenfolge (Sequenz) der Ladungsträger, die durch einen Kommissionierauftrag vorgegeben sind, keine Rolle spielt, erhöhen sich die Optimierungsmöglichkeiten. Damit lässt sich die Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit zusätzlich verkürzen.This vertical relative positioning allows the lower load-carrying device to access almost the same number of storage locations as the upper load-carrying device. This applies to both the storage of load carriers and the removal of load carriers. In particular, if the order (sequence) of the load carriers specified by a picking order does not play a role, the optimization possibilities increase. This allows the charge carrier change cycle time to be further shortened.
Insbesondere ist die Handhabungsöffnung eingerichtet, mindestens zwei der Ladungsträger gleichzeitig vertikal übereinander aufzunehmen.In particular, the handling opening is designed to accommodate at least two of the load carriers vertically one above the other at the same time.
In diesem Fall können die Lastaufnahmemittel gleichzeitig zwei Ladungsträger an die Handhabungsöffnung abgeben und/oder von dieser aufnehmen. Die Lastaufnahmemittel können also gleichzeitig mit der Handhabungsöffnung interagieren. Die Lastaufnahmemittel müssen im überlappenden Bewegungsbereich auf Höhe der Handhabungsöffnung nicht hinsichtlich eines Ladungsträgeraustauschs aufeinander warten.In this case, the load-carrying means can simultaneously deliver two load carriers to the handling opening and/or pick them up from it. The load-carrying devices can therefore interact with the handling opening at the same time. The load-carrying devices do not have to wait for each other in the overlapping movement area at the level of the handling opening in order to exchange load carriers.
Weiter ist es bevorzugt, die Handhabungsöffnung mit einer eigenen Lifteinheit zu versehen.Furthermore, it is preferred to provide the handling opening with its own lift unit.
Diese Maßnahme ermöglicht es z.B., dass der Ladungsträger innerhalb der Handhabungsöffnung, von dem gerade ein Lagergut entnommen wurde, innerhalb der Handhabungsöffnung nach oben (oder unten) transportiert wird (insbesondere wenn der entsprechende Ladungsträger leergeräumt wurde) und der nächste Ladungsträger bereits in einer ergonomischen Entnahmehöhe für die nächste Entnahme angedient werden kann.This measure makes it possible, for example, for the load carrier within the handling opening from which a stored item has just been removed to be transported upwards (or downwards) within the handling opening (particularly if the corresponding load carrier has been emptied) and the next load carrier is already at an ergonomic removal height can be offered for the next withdrawal.
Außerdem ist es von Vorteil, eine dritte Regalsäule vorzusehen, die einen weiteren Schacht zwischen sich und der zweiten Regalsäule definiert, wo ein weiterer Vertikalförderer vorgesehen ist, der zum Austauschen der Ladungsträger mit der zweiten und dritten Regalsäule eingerichtet ist.It is also advantageous to provide a third shelf column that defines a further shaft between itself and the second shelf column, where a further vertical conveyor is provided, which is set up to exchange the load carriers with the second and third shelf columns.
Die Lagerkapazität wird vergrößert, ohne jedoch auf die verkürzte Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit an der Handhabungsöffnung verzichten zu müssen.The storage capacity is increased without having to forego the shortened load carrier change cycle time at the handling opening.
Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Ladungsträger in der zweiten Regalsäule doppelt tief gelagert werden und die zweite Regalsäule mit einer Horizontaltransfereinheit versehen ist.It is particularly advantageous if the load carriers are stored twice as deep in the second shelf column and the second shelf column is provided with a horizontal transfer unit.
Über die Horizontaltransfereinheit können Ladungsträger aus der dritten Regalsäule horizontal in den Bereich des ersten Schachts „tunneln“, wo der Vertikalförderer mit den zwei Lastaufnahmemitteln vorgesehen ist. Dieser Vertikalförderer hat in diesem Fall (indirekt) Zugriff auf mehr Ladungsträger, als die erste und zweite Regalsäule bevorraten können.Using the horizontal transfer unit, load carriers from the third rack column can “tunnel” horizontally into the area of the first shaft, where the vertical conveyor with the two load-carrying devices is provided. In this case, this vertical conveyor has (indirect) access to more load carriers than the first and second rack columns can store.
Die doppeltiefe Lagerung in der mittleren zweiten Regalsäule erhöht die Lagerkapazität zusätzlich.The double-deep storage in the middle second shelf column further increases storage capacity.
Weiter ist es von Vorteil, die Ladungsträger als Tablare auszugestalten, die sich insbesondere über eine gesamte Länge der Regalsäulen erstrecken.It is also advantageous to design the load carriers as trays, which extend in particular over the entire length of the shelf columns.
Ferner ist es bevorzugt, eine Datenverarbeitungsanlage vorzusehen, wobei insbesondere eine Reihenfolge, in der mindestens drei der Ladungsträger in der Handhabungsöffnung zu präsentieren sind, vorab durch einen Kommissionierauftrag festgelegt ist, wobei die Datenverarbeitungsanlage eingerichtet ist: eines der Lastaufnahmemittel initial zu veranlassen, einen ersten Ladungsträger der Reihenfolge aus einer entsprechenden der Regalsäulen auszulagern; das andere der Lastaufnahmemittel initial zu veranlassen, einen zweiten Ladungsträger der Reihenfolge aus einer entsprechenden der Regalsäulen auszulagern; das eine der Lastaufnahmemittel zu veranlassen, den ersten Ladungsträger an die Handhabungsöffnung abzugeben und nach einer entsprechenden Lagergutentnahme wieder aus der Handhabungsöffnung aufzunehmen und danach in eine der Regalsäulen zurückzulagern; das andere der Lastaufnahmemittel zu veranlassen, den zweiten Ladungsträger an die Handhabungsöffnung abzugeben, sobald der erste Ladungsträger von dem einen der Lastaufnahmemittel wieder aus der Handhabungsöffnung aufgenommen wurde; und nach der Abgabe des zweiten Ladungsträgers an die Handhabungsöffnung eine Auslagerung eines dritten Ladungsträgers der Reihenfolge durch jenes der Lastaufnahmemittel zu veranlassen, das in einer kürzesten (Ladungsträgerwechsel-)Zykluszeit resultiert, wobei die Zykluszeit generell mit der Aufnahme eines Ladungsträgers aus der Handhabungsöffnung beginnt und mit der Abgabe eines in der Reihenfolge nachfolgenden Ladungsträgers an die Handhabungsöffnung endet.Furthermore, it is preferred to provide a data processing system, in particular an order in which at least three of the load carriers are to be presented in the handling opening is determined in advance by a picking order, the data processing system being set up: to initially cause one of the load-carrying devices to receive a first load carrier outsource the order from a corresponding shelf column; to initially cause the other of the load-carrying devices to remove a second load carrier in the sequence from a corresponding one of the shelf columns; to cause one of the load-carrying devices to deliver the first load carrier to the handling opening and, after a corresponding removal of the stored goods, to pick it up again from the handling opening and then return it to one of the shelf columns; to cause the other of the load-carrying devices to deliver the second load carrier to the handling opening as soon as the first load carrier has been picked up again from the handling opening by the one of the load-carrying devices; and after the second load carrier has been delivered to the handling opening, a third load carrier is to be removed from the sequence by that of the load-carrying means, which results in a shortest (load carrier change) cycle time, the cycle time generally beginning with the pickup of a load carrier from the handling opening and with the delivery of a subsequent load carrier to the handling opening ends.
Dies bedeutet, dass, sobald die beiden ersten Ladungsträger in der Handhabungsöffnung zur Entnahme der entsprechenden Lagergüter präsentiert wurden, eine (optimierte) Auswahl getroffen wird, welches der, insbesondere freien, Lastaufnahmemittel den dritten Ladungsträger auslagert und anschließend an die Handhabungsöffnung abgibt. Diese Entscheidung wird auf Basis eines Optimierungsprozesses getroffen. Dieser Optimierungsprozess ist darauf ausgerichtet, die Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit so kurz wie möglich zu halten. Dadurch lassen sich Zykluszeiten (12s) in einer Größenordnung erzielen, die nur noch ein Drittel der gewöhnlichen Zykluszeit (35s) beträgt.This means that as soon as the first two load carriers have been presented in the handling opening for the removal of the corresponding stored goods, an (optimized) selection is made as to which of the, in particular free, load-carrying devices will remove the third load carrier and then deliver it to the handling opening. This decision is made based on an optimization process. This optimization process is aimed at keeping the charge carrier exchange cycle time as short as possible. This allows cycle times (12s) to be achieved that are only a third of the usual cycle time (35s).
Insbesondere ist die kürzeste Zykluszeit ein Ergebnis einer Optimierung, die auf mindestens einem der folgenden Parameter basiert: Weg; Zeit; Lagerplatzbelegung; vertikale Relativposition der Handhabungsöffnung; Sequenz; und/oder Einlagerungsvorschrift.In particular, the shortest cycle time is a result of an optimization based on at least one of the following parameters: path; Time; storage space occupancy; vertical relative position of the handling opening; Sequence; and/or storage regulations.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der beanspruchten Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the claimed invention mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm eines Lagerlift-Systems mit einem Lagerlift; -
2 eine Seitenansicht eines schematisch dargestellten Lagerlifts; -
3 eine perspektivische Ansicht des Lagerlifts der2 ; -
4 ein Blockdiagramm eines Vertikalförderers; -
5 eine perspektivische Detailansicht einer Handhabungsöffnung; -
6 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Lagerlifts mit einer Handhabungsöffnung in einem mittleren Vertikalabschnitt des Lagerlifts; -
7 eine schematische Seitenansicht eines noch weiteren Lagerlifts, der über eine zusätzliche Regalsäule verfügt; und -
8 eine zeitliche Abfolge eines Kommissioniervorgangs, der auf einem Kommissionierauftrag basiert, der die Kommissionierung von fünf Lagergütern bedingt.
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1 a block diagram of a storage lift system with a storage lift; -
2 a side view of a schematically illustrated storage lift; -
3 a perspective view of thestorage lift 2 ; -
4 a block diagram of a vertical conveyor; -
5 a perspective detailed view of a handling opening; -
6 a schematic side view of another storage lift with a handling opening in a central vertical section of the storage lift; -
7 a schematic side view of yet another storage lift that has an additional shelf column; and -
8th a chronological sequence of a picking process that is based on a picking order that requires the picking of five stored goods.
Ein Lagerlift 12 umfasst generell ein Regal 14. Das Regal 14 weist eine Vielzahl von Regalsäulen 16 auf. Das Regal 14 umfasst mindestens zwei Regalsäulen 16, insbesondere eine erste Regalsäule 16-1 und eine zweite Regalsäule 16-2. Jede der Regalsäulen 16 weist eine Vielzahl von vertikal übereinander angeordneten Lagerplätzen 20 auf, wo jeweils ein Ladungsträger (z.B. ein Tablar) 18 statisch im Regal 14 lagerbar ist. Mindestens eine der Regalsäulen 16 weist wenigstens eine Handhabungsöffnung (Bedienöffnung) 22 auf, wo Lagergüter 32 manuell und/oder automatisiert entnommen und/oder nachgefüllt, d.h. gehandhabt, werden.A
Die Regalsäulen 16 sind symmetrisch zueinander ausgerichtet, so dass beidseitig auf Ladungsträger 18 zugegriffen werden kann, und definieren jeweils einen Schacht 24, d.h. einen Freiraum, wo keine Lagerplätze 20 vorgesehen sind, zwischen sich. Grundsätzlich ist in jedem Schacht 24 ein Vertikalförderer 26 angeordnet. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird nachfolgend ein Lagerlift 12 betrachtet, dessen Regal 14 aus nur zwei Regalsäulen 16-1 und 16-2 besteht, die einen (einzigen) Schacht 24 zwischen sich definieren. Mindestens einer der Vertikalförderer 26, insbesondere der Vertikalförderer 26, der an die Regalsäule 16 mit der Handhabungsöffnung 22 angrenzt, weist - im Gegensatz zu herkömmlichen Lagerliften, ein erstes Lastaufnahmemittel (LAM) 28-1 und ein weiteres, zweites LAM 28-2 auf.The
Das erste LAM 28-1 und das zweite LAM 28-2 sind unabhängig voneinander innerhalb sich überlappender Bewegungsbereiche 30-1 und 30-2 (vgl.
Die LAM 28 sind grundsätzlich zum (horizontalen) Austauschen von einem der Ladungsträger 18 mit jeder der Regalsäulen 16 (hier 16-1 und 16-2) sowie mit der Handhabungsöffnung 22 eingerichtet. Die Handhabungsöffnung 22 ist hier exemplarisch innerhalb der ersten Regalsäule 16-1 definiert, indem dort keine Lagerplätze 20 (sondern Präsentations- bzw. Bereitstellungsplätze zum Kommissionieren) vorgesehen sind.The
Die Handhabungsöffnung 22 stellt generell eine Schnittstelle des Lagerlifts 12 zur Außenwelt dar. Im Bereich der Handhabungsöffnung 22 werden solche Ladungsträger 18 zur weiteren Bearbeitung präsentiert, die z.B. zum Bearbeiten eines Kommissionierauftrags benötigt werden. Ein Kommissionierauftrag setzt sich allgemein aus einem oder mehreren Lagergütern 32 zusammen, die auf einem oder mehreren der Ladungsträgern 18 gelagert sind. Vorzugsweise ist jeder der Ladungsträger 18 immer nur mit einem Typ von Lagergütern 32 beladen, wobei mehrere Lagergüter 32 des gleichen Typs auf dem Ladungsträger 18 bereitgestellt werden. Es versteht sich, dass die Ladungsträger 18 auch fachunterteilt oder durchmischt vorgesehen werden können, um mehrere verschiedene Lagerguttypen auf dem gleichen Ladungsträger 18 zu lagern. Der Kommissionierauftrag gibt also vor, welche Lagerguttypen in welcher Anzahl benötigt werden. Die entsprechenden Ladungsträger 18 sind nacheinander, vorzugsweise in einer vorgegebenen Reihenfolge (Sequenz), automatisiert zur Handhabungsöffnung 22 zu bewegen. Ein Kommissionierer 58 (Mensch oder Roboter), der außerhalb des Lagerlifts 12 positioniert ist, vgl.
Einige der Lagerplätze 20 sind in der
Die belegten Lagerplätze 20 dienen als Quelle für die Kommissionierung. In der
Im Bereich des Schachts 24 sind generell keine Lagerwinkel 42 vorgesehen. Im Bereich des Schachts 24 ist ein Gestell 44 des Vertikalförderers 26 angeordnet, das z.B. Zahnstangen 46 umfasst, vgl.
Die Lastaufnahmemittel 28 sind vorzugsweise jeweils mit einem eigenen (Vertikal-) Antrieb 48 versehen, der z.B. an ein oder mehrere Zahnräder 50 gekoppelt ist, die in die Zahnstangen 46 eingreifen, um die LAM 28 vertikal aufwärts und abwärts zu bewegen.The load-carrying means 28 are preferably each provided with their own (vertical) drive 48, which is coupled, for example, to one or
Der Vertikalförderer 26 kann über ein eigenes (optionales) Steuermodul 52 verfügen, das datentechnisch mit den LAM 28 verbunden ist, um die LAM 28 unabhängig voneinander und kollisionsfrei innerhalb des Schachts 24 vertikal zu bewegen. Das Steuermodul 52 ist auch eingerichtet, den horizontalen Austausch der Ladungsträger 18 zwischen den Lastaufnahmemitteln 28 und den Regalsäulen 16 (Lagerplätze 20 und Handhabungsöffnung 22) zu steuern. Das Steuermodul 52 kann aber auch Teil einer übergeordneten Steuerung (hier nicht gezeigt) sein.The
Es versteht sich, dass die Zahnstangen 46 und die Zahnräder 50 der
Der Lagerlift 12 der
Die Handhabungsöffnung 22 der
Allen oben beschriebenen Lagerliften 12 ist gemein, dass die Handhabungsöffnung 22 mit einem Vertikalförderer 26 bedient wird, der über zwei unabhängig voneinander betriebenen LAM 28-1 und 28-2 versorgt wird. Die LAM 28-1 und 28-2 werden dabei kollisionsfrei innerhalb des entsprechenden Schachts 24 bewegt.What all of the storage lifts 12 described above have in common is that the
Das Vorsehen von zwei unabhängig bewegbaren LAM 28-1 und 28-2 resultiert in einer verkürzten Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit. Die Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit ist als die Zeit definiert, die benötigt wird, um einen ersten Ladungsträger 18-1, der sich in der Handhabungsöffnung 22 befindet, durch einen zweiten Ladungsträger 18-2 zu ersetzen, der zuvor in einer der beiden Regalsäulen 16-1 und 16-2 eingelagert war. Während eines der beiden LAM 28-1 oder 28-2 den ersten Ladungsträger 18-1 aus der Handhabungsöffnung 22 entnimmt und in eine der Regalsäulen 16-1 oder 16-2 rücklagert, kann das andere Lastaufnahmemittel 28-2 den zweiten Ladungsträger 18-2 (horizontal) auslagern, (vertikal) zur Handhabungsöffnung 22 bewegen und (horizontal) an die Handhabungsöffnung 22 abgeben. Im Idealfall erfolgt die Abgabe, sobald der erste Ladungsträger 18-1 aus der Handhabungsöffnung 22 entfernt ist.The provision of two independently movable LAMs 28-1 and 28-2 results in a shortened charge carrier exchange cycle time. The load carrier change cycle time is defined as the time required to replace a first load carrier 18-1, which is located in the
Die Zykluszeit eines konventionellen Lagerlifts 12, dessen Handhabungsöffnung 22 mit nur einem einzigen LAM 28 versorgt wird, beträgt durchschnittlich 35 Sekunden, abhängig von der Lagerlifthöhe bzw. dem Vertikalverfahrweg und der Vertikalverfahrgeschwindigkeit der LAM. Die Lagerlifte 12 der vorliegenden Offenbarung ermöglichen eine Verringerung der Zykluszeit auf bis zu 12 Sekunden. Diese Verkürzung der Zykluszeit resultiert in einem erhöhten Durchsatz (Anzahl der in der Handhabungsöffnung 22 präsentierten Ladungsträger 18/Zeiteinheit). Die Wartezeit des Kommissionierers 58 verkürzt sich. Dadurch erhöht sich die Kommissionierleistung (Anzahl der entnommenen Lagergüter 32/Zeiteinheit).The cycle time of a
Die nachfolgende
Beide LAM 28-1 und 28-2 werden vertikal auf eine entsprechende Höhe verfahren, um die Lagergüter 32-1 und 32-2 auszulagern. Das erste, obere LAM 28-1 lagert das erste Lagergut 32-1 aus. Das zweite, untere LAM 28-2 lagert das zweite Lagergut 32-2 aus, vgl.
In
Sobald der (nicht dargestellte) Kommissionierer 58 (Mensch oder Roboter), das (oder die) durch den Kommissionierauftrag vorgegebenen Lagergüter 32-1 entnommen hat, nimmt das erste LAM 28-1 den entsprechenden ersten Ladungsträger 18-1 wieder auf, vgl.
Während das erste LAM 28-1 den ersten Ladungsträger 18-1 zurücklagert, indem es sich vertikal nach oben bewegt, vorausgesetzt der entsprechende Rücklagerplatz 20 befindet sich oben, wird das zweite LAM 28-2 ebenfalls vertikal nach oben zur Handhabungsöffnung 22 bewegt, vgl. 8F. Das zweite LAM 28-2 gibt das zweite Lagergut 32-2 (mit dessen Ladungsträger 18-2) an die Bedienöffnung 22 ab, vgl.
Es versteht sich, dass auch das untere LAM 28-2 das erste Lagergut 32-1 hätte abholen können und dass das obere LAM 28-1 das zweite Lagergut 32-2 hätte abholen können, um die beiden initialen Lagergüter 32-1 und 32-2 in der Handhabungsöffnung 22 zu präsentieren. Die Anfangssituation ist immer die gleiche. Die beiden LAM 28-1 und 28-2 holen die beiden ersten Lagergüter 32-1 und 32-2 ab, wobei das erste Lagergut 32-1 zuerst präsentiert wird, um anschließend durch das gleiche LAM 28 zurückgelagert zu werden, während das zweite Lagergut 32-2 vom anderen LAM 28 präsentiert wird und das bereits präsentierte erste Lagergut 32-1 zurückgelagert wird. Man gelangt meistens zur Situation der
In der
Wie in
Anschließend werden beide LAM 28-1 und 28-2 nach unten bewegt. Das untere LAM 28-2 gibt den dritten Ladungsträger 18-3 an die erste Regalsäule 16-1 ab, um diesen zurückzulagern, während das obere LAM 28-1 auf die Höhe der Handhabungsöffnung 22 bewegt wird, um das vierte Lagergut 32-4 an die Handhabungsöffnung 22 abzugeben, vgl.
Sobald das vierte Lagergut 32-4 an die Handhabungsöffnung 22 abgegeben wurde, sind beide LAM 28-1 und 28-2 wieder frei, um das letzte (fünfte) Lagergut 32-5 auszulagern, vgl.
Zum späteren Zeitpunkt der
Aus dem oben beschriebenen Ablauf erkennt man klar, dass immer wieder eine Entscheidung zu treffen ist, welches der beiden freien LAM 28-1 und 28-2 den nächsten Ladungsträger 18 bzw. das nächste Lagergut 32, das generell durch den Kommissionierauftrag vorgegeben ist, zur Präsentation in der Handhabungsöffnung 22 abholt. Dies stellt ein klassisches Optimierungsproblem in Bezug auf eine kurze Zykluszeit dar.From the process described above it is clear that a decision always has to be made as to which of the two free LAMs 28-1 and 28-2 will receive the
Parameter, die Einfluss auf die Optimierung haben, sind z.B.: eine Transportzeit; eine Länge des Transportwegs; eine Belegung der Lagerplätze 20 mit den Ladungsträgern 18 (insbesondere auch freie Lagerplätze 20 zur Rücklagerung von bereits erledigten Ladungsträgern 18); eine relative Positionierungshöhe der Handhabungsöffnung 22 (vgl. z.B.
Unter der Lagervorschrift ist eine Vorschrift zu verstehen, ob ein ausgelagerter Ladungsträger 18 zwingend wieder in den gleichen Lagerplatz 20 oder einen anderen vorgegebenen Lagerplatz 20 zurückgelagert werden muss (oder alternativ in einem beliebigen freien Lagerplatz 20 zurückgelagert werden kann).The storage regulation is to be understood as a regulation as to whether an
Eine weitere Randbedingung, die den Optimierungsprozess komplexer macht, ist in der Reihenfolge selbst zu sehen, in welcher die Lagergüter 32 in der Handhabungsöffnung 22 zu präsentieren sind. Es macht einen Unterschied, ob die durch den Kommissioierauftrag vorgegebenen Lagergüter 32 auch genau in der Reihenfolge präsentiert werden müssen, die durch den Kommissionierauftrag vorgegeben ist, oder ob die Reihenfolge frei wählbar ist. Wenn die Reihenfolge frei wählbar ist, verringert sich der Komplexitätsgrad des Optimierungsproblems.Another boundary condition that makes the optimization process more complex can be seen in the order in which the stored
Das Vorsehen von zwei LAM 28 innerhalb des gleichen Schachts 24 ermöglicht aber erst die Optimierung, die wiederum in der verkürzten Ladungsträgerwechsel-Zykluszeit resultiert. Es versteht sich, dass der Vertikalförderer 26, der die Handhabungsöffnung 22 bedient, generell mit mehr als zwei LAM 28 ausgestattet werden kann.However, the provision of two
Der Lagerlift 12 selbst kann ferner mit einer entsprechenden Datenverarbeitungsanlage ausgestattet sein, die eingerichtet ist, dieses Optimierungsproblem zu lösen. Die Datenverarbeitungsanlage (nicht gezeigt) ist mit einem entsprechenden Optimierungsalgorithmus ausgestattet. Ferner hat die Datenverarbeitungsanlage Kenntnis über die Orte der Lagerplätze 20, die durch den Kommissionierauftrag aus allen möglichen Lagerplätzen 20 ausgewählt werden, die Ladungsträger 18 speichern.The
Es versteht sich, dass diese Datenverarbeitungsanlage entweder Teil des Lagerlifts 12 oder des Lagerlift-Systems 10 sein kann. Im letzten Fall ist die Datenverarbeitungsanlage entfernt zum Lagerlift 12 angeordnet. It goes without saying that this data processing system can be either part of the
- 1010
- Lagerlift-SystemStorage lift system
- 1212
- LagerliftStorage lift
- 1414
- Regalshelf
- 1616
- RegalsäuleShelf column
- 1818
- Ladungsträgercharge carrier
- 2020
- LagerplatzStorage location
- 2222
- HandhabungsöffnungHandling opening
- 2424
- Schachtshaft
- 2626
- VertikalfördererVertical conveyor
- 2828
- Lastaufnahmemittel (LAM)Load handling equipment (LAM)
- 3030
- BewegungsbereichRange of motion
- 3232
- LagergüterStored goods
- 3434
- ÜberlappungsbereichOverlap area
- 36, 38, 4036, 38, 40
- (Transport-) Pfeil(Transportation) arrow
- 4242
- LagerwinkelBearing angle
- 4444
- Gestell von 26Rack of 26
- 4646
- ZahnstangeRack
- 4848
- Antriebdrive
- 5050
- Zahnradgear
- 5252
- Steuermodul von 26Control module from 26
- 5454
- Lifteinheit von 22Lift unit of 22
- 5656
- HorizontaltransfereinheitHorizontal transfer unit
- 5858
- KommissioniererOrder picker
- 6060
- HorizontalfördererHorizontal conveyor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 4233688 [0005]DE 4233688 [0005]
- DE 202004012021 U [0005]DE 202004012021 U [0005]
- DE 202006003068 U1 [0005]DE 202006003068 U1 [0005]
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---|---|---|---|
DE102022115014.3A DE102022115014A1 (en) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | Storage lift with optimized picking performance |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=88975085
Family Applications (1)
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- 2022-06-15 DE DE102022115014.3A patent/DE102022115014A1/en active Pending
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SSI SCHÄFER FRITZ SCHÄFER GmbH: Lagerlifte - Funktionsweise - Varianten - Einsatz. Neunkirchen-Siegerland, 2019. S. 1-18. - Whitepaper - Firmenschrift. URL: https://www.ssi-schaefer.com/resource/blob/580318/df458d51ddbea988ec7810d75450b70c/whitepaper-lagerlift-logimat--deutsch---funktionsweisen--varianten--einsatz--dam-download-de-18282--data.pdf [abgerufen am 2020-06-18] |
VANHAUWERMEIREN, Pieter; JUWET, Marc; VERSTEYHE, Mark: Throughput Models for a Stand-Alone Vertical Lift Module. In: International Journal of Industrial and Operations Research, 2020, 3:005 - ISSN: 2633-8947 |
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