DE102022134213A1

DE102022134213A1 - Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere Prozessor, zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung, Steuerungssystem und automatisches Lagersystem

Info

Publication number: DE102022134213A1
Application number: DE102022134213.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ößwein; Rolf Jaspers; Jürgen Schnatterer
Original assignee: Kardex Produktion Deutschland GmbH
Current assignee: Kardex Produktion Deutschland GmbH
Priority date: 2022-12-20
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2024-06-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungseinrichtung (21) und ein Steuerungssystem (19) für ein automatisches Lagersystem (1), sowie ein automatisches Lagersystem (1). Um die Entnahme aus und das Ablegen von Lagergut (9) in ein automatisches Lagersystem (1) durch eine automatische Handhabungseinrichtung (15) zeiteffizienter zu gestalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Position (8) eines Lagergutträgers (7) und/oder die Position (10) von Lagergut (9) im automatischen Lagersystem (1) zu messen und das Ergebnis der Positionsmessung mit einem den Zeitpunkt der Positionsmessung repräsentierenden Zeitstempel (27) zu versehen, ein Höhenprofil (37) von auf dem Lagergutträger (7) abgelegten Lagergut (9) abzurufen oder zu messen und die automatische Handhabungseinrichtung (15) an einer von Zeitstempel (27), Position (8, 10) und Höhenprofil (37) abhängigen Zugriffsposition (55) zu einer von dem Zeitstempel (27) abhängigen Ankunftszeit (54) zugreifen zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere Prozessor, zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung für ein automatisches Lagersystem, insbesondere für ein automatisches Lagersystem mit einer Zugriffsstation. Die Erfindung betrifft zudem ein Steuerungssystem zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung eines automatischen Lagersystems, ein automatisches Lagersystem, ein computerimplementiertes Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Medium und ein Verfahren zum Betrieb einer automatischen Handhabungseinrichtung eines automatischen Lagersystems.
Automatische Handhabungseinrichtungen, beispielsweise solche mit Greifern, werden häufig in automatischen Lagersystemen eingesetzt, um automatisiert Lagergut von Lagergutträgern zu entnehmen oder auf diesen abzulegen. Dabei sind hohe Durchsatzzahlen wünschenswert, das heißt, Lagergut soll so schnell wie möglich aus dem automatischen Lagersystem entnommen oder dem automatischen Lagersystem zugeführt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entnahme und Ablage von Lagergut zu beschleunigen.
Für die eingangs genannte Datenverarbeitungseinrichtung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Datenverarbeitungseinrichtung ausgestaltet ist, ein mit einem Zeitstempel versehenes Positionssignal zu empfangen, wobei der Zeitstempel repräsentativ ist für den Zeitpunkt einer das Positionssignal erzeugenden Positionsmessung eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem, eine Höhenverteilung von Lagergut auf einem Lagergutträger repräsentierendes Höhenprofil abzurufen und/oder zu empfangen und, abhängig von dem mit dem Zeitstempel versehenen Positionssignal und dem Höhenprofil, ein Steuersignal zur Bewegungssteuerung der automatischen Handhabungseinrichtung zu erzeugen.
Für das erfindungsgemäße Steuerungssystem ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Steuerungssystem wenigstens eine erfindungsgemäße Datenverarbeitungseinrichtung umfasst. Vorzugsweise umfasst das Steuerungssystem wenigstens eine Positionsmessvorrichtung, die ausgestaltet ist, eine Position des Lagergutträgers und/oder des darauf befindlichen Lagerguts zu messen und das Positionssignal zu erzeugen.
Die Aufgabe ist zudem gelöst durch ein automatisches Lagersystem mit wenigstens einer Zugriffsstation, in oder auf der Lagergutträger und/oder Lagergut ablegbar sind, mit wenigstens einer automatischen Handhabungseinrichtung, die ausgestaltet ist, Lagergut in der Zugriffsstation, insbesondere auf einen Lagergutträger, abzulegen und/oder aus der Zugriffsstation zu entnehmen und mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungseinrichtung und/oder wenigstens einem erfindungsgemäßen Steuerungssystem zur Steuerung der wenigstens einen automatischen Handhabungseinrichtung.
Für das computerimplementierte Verfahren zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung für ein automatisches Lagersystem ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das computerimplementierte Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Empfangen eines mit einem Zeitstempel versehenen Positionssignals, wobei der Zeitstempel repräsentativ ist für den Zeitpunkt einer das Positionssignal erzeugenden Positionsmessung eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem,
- Empfangen oder Abrufen eines eine Höhenverteilung von Lagergut auf einem Lagergutträger repräsentierenden Höhenprofils, und
- Erzeugen eines von Zeitstempel, Positionssignal und Höhenprofil abhängigen Steuersignals zur Bewegungssteuerung der automatischen Handhabungseinrichtung.

Für das Computerprogrammprodukt ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Computerprogrammprodukt Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Verfahrens durch einen Computer bewirken, dass der Computer das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren ausführt. Für das computerlesbare Medium ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Computerprogrammprodukt auf dem computerlesbaren Medium gespeichert ist.
Für das Verfahren zum Betrieb einer automatischen Handhabungseinrichtung eines automatischen Lagersystems ist die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

- Messen der Position eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem und Erzeugen eines den Zeitpunkt der Positionsmessung repräsentierenden Zeitstempels,
- Messen oder Abrufen eines Höhenprofils von auf dem Lagergutträger abgelegten Lagergut,
- Zugriff durch die automatische Handhabungseinrichtung an einer von Zeitstempel, Position und Höhenprofil abhängigen Zugriffsposition zu einer vom Zeitstempel abhängigen Ankunftszeit.

Die Nutzung eines Zeitstempels für die Positionsmessung erlaubt eine genauere Kenntnis über die tatsächliche Position eines Lagergutträgers zu einem bestimmten Zeitpunkt.
Bei herkömmlichen Positionsmessungen wird häufig der Zeitpunkt des Empfangs der Position in der Datenverarbeitungseinrichtung als Zeitpunkt der Positionsmessung erfasst. Da zwischen einer Positionsmessung und dem Empfang der gemessenen Position jedoch Zwischenschritte stattfinden, wird dabei ein Zeitpunkt erfasst, der zeitlich nach der Positionsmessung liegt. Beispielsweise kann das Erzeugen des Positionssignals und das Weiterleiten des Positionssignals eine Zeitdauer in Anspruch nehmen, die nicht zu vernachlässigen ist. Somit wird das Positionssignal verspätet empfangen und folglich einer Position zugeordnet, die nicht der tatsächlichen Position des Lagergutträgers zum Zeitpunkt der Messung entspricht.
Die Erfindung behebt dieses Problem, indem anhand des Zeitstempels bekannt ist, zu welchem Zeitpunkt die Positionsmessung tatsächlich stattgefunden hat. Hierdurch kann eine genaue Positionierung eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem erreicht werden. Durch Kenntnis der genauen Position zu einem bestimmten Zeitpunkt können weitere Abläufe im Betrieb des automatischen Lagersystems, insbesondere die Bewegung einer automatischen Handhabungseinrichtung mit hoher Genauigkeit geplant werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die automatische Handhabungseinrichtung gezielt in eine Zugriffsstation zu bewegen, um den Zugriff auf das Lagergut zeitgleich mit dem Eintreffen eines Lagerguts in der Zugriffsstation durchzuführen. Darüber hinaus kann es möglich sein, die Handhabungseinrichtung durch die Zugriffsstation zu bewegen, ohne mit dem sich darin befindlichen Lagergut oder Lagergut auf einem sich bewegenden Lagergutträger zu kollidieren.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte und beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile ist im Folgenden eingegangen. Dabei können die nachstehend beschriebenen weiterbildenden Merkmale unterschiedslos sowohl für die Datenverarbeitungseinrichtung, das Steuerungssystem, das automatische Lagersystem, das Verfahren zum Betrieb einer automatischen Handhabungseinrichtung, das computerimplementierte Verfahren, das Computerprogrammprodukt sowie für das computerlesbare Medium verwendet werden. Sofern es sich um ein Verfahrensmerkmal handelt, sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ohne Weiteres dazu ausgestaltet, den Verfahrensschritt auszuführen. Umgekehrt kann auch eine Vorrichtungskomponente Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
Das Lagersystem kann Lagergeräte, wie beispielsweise Lagerlifte, Paternosterlager oder andere Lagergeräte, umfassen. Darüber hinaus kann das Lagersystem Transportmittel umfassen, durch die einzelne Bestandteile oder Abschnitte des Lagersystems miteinander verbunden sind. Transportmittel können beispielsweise Förderbänder, Rollenförderer oder fahrbare Transportwagen sein. Auch können eine oder mehrere Kommissionierstationen oder Pickingstationen Teil des Lagersystems sein.
Die Zugriffsstation kann jedwede Stelle im Lagersystem sein, an der auf Lagergut zugegriffen werden soll. Insbesondere kann die Zugriffstation für eine automatische Handhabungseinrichtung und/oder eine Bedienperson zugänglich sein. Die Zugriffsstation kann beispielsweise eine Be- und Entladestation eines Lagergeräts, insbesondere eines Lagerlifts, sein. Bevorzugt weist eine Zugriffstation einen durch eine Zugriffsöffnung zugänglichen Ablagebereich auf. Vorzugsweise ist die Zugriffstation mit Ausnahme der Zugriffsöffnung allseitig geschlossen.
Die Höhenverteilung kann eine Lagergutverteilung von Lagergut auf einem Lagergutträger darstellen. Alternativ oder zusätzlich kann eine im Lagersystem bekannte Lagergutverteilung mit der Höhenverteilung kombiniert werden. So kann einerseits die Höhe eines bekannten Lagerguts an einer bekannten Position als zusätzliche Information im Lagersystem bereitgestellt werden.
Andererseits kann die Kombination der Lagergutposition mit der Höhenverteilung genutzt werden, um die Bewegung der automatischen Handhabungseinrichtung zu einer bestimmten Lagergutposition zu steuern. Insbesondere kann die Kombination der Lagergutposition mit der Höhenverteilung genutzt werden, um die automatische Handhabungseinrichtung zielgenau zu dem zu entnehmenden Lagergut zu bewegen oder um die automatische Handhabungseinrichtung kollisionsfrei zu einer bestimmten Lagergutposition zu bewegen.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Datenverarbeitungseinrichtung kann diese ausgestaltet sein, abhängig von Zeitstempel, Positionssignal und/oder Höhenprofil, eine Ankunftszeit eines Lagergutträgers oder des Lagerguts in einer Zugriffsstation des automatischen Lagersystems zu berechnen. Dadurch kann die automatische Handhabungseinrichtung zum Zugriff auf das Lagergut oder auf den Lagergutträger vor, zu oder nach der berechneten Ankunftszeit veranlasst werden. Mit anderen Worten kann die Zeit für den Zugriff durch die automatische Handhabungseinrichtung an die tatsächliche Ankunftszeit des Lagergutträgers angepasst werden. Die tatsächliche Ankunftszeit ist insbesondere die Zeit, zu der das Lagergut oder der Lagergutträger an einer bestimmten Position ist. Dies muss nicht unbedingt Stillstand des Lagerguts oder des Lagergutträgers bedeuten. Mit anderen Worten kann der Zugriff auch während des Transports erfolgen. Soll an dieser Position der Zugriff erfolgen, kann diese Position eine Zugriffsstation des Lagersystems darstellen.
Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ausgestaltet sein, abhängig von dem mit dem Zeitstempel versehenen Positionssignal und dem Höhenprofil, eine Zugriffsposition zu berechnen, an der die automatische Handhabungseinrichtung auf den Lagergutträger zugreifen soll. Unter der Zugriffsposition ist die Position für ein- oder auszulagerndes Lagergut in der Zugriffsstation zu verstehen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann insbesondere ausgestaltet sein, eine zukünftige Zugriffsposition zu berechnen, also eine Vorhersage zu treffen.
Das erfindungsgemäße Steuerungssystem kann dadurch weiter verbessert werden, dass die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung eine Lichtschranke, einen Lichtvorhang, ein Lichtgitter und/oder einen Lichttaster umfasst.
Alternativ dazu sind auch andere Lösungen zur Positionsmessung denkbar. So kann die Positionsmessvorrichtung beispielsweise einen Drehgeber, einen magnetischen Sensor, einen kapazitiven Sensor, eine Kamera oder einen mechanischen Schalter aufweisen.
Die Positionsmessvorrichtung kann insbesondere ausgestaltet sein, das Passieren einer Kante eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem zu erkennen.
Das Steuerungssystem kann eine Zeitmessvorrichtung aufweisen, die ausgestaltet ist, zu einer gemessenen Position einen Zeitstempel zu erzeugen, der den Zeitpunkt der Positionsmessung repräsentiert. Alternativ dazu kann das Steuerungssystem ausgestaltet sein, Zeitdaten zu empfangen oder abzurufen, um aus diesen den Zeitstempel zu erzeugen.
Das Steuerungssystem kann dadurch weiter verbessert werden, dass es ferner wenigstens eine Höhenmessvorrichtung umfasst, die ausgestaltet ist, ein Höhenprofil des Lagergutträgers und/oder des darauf befindlichen Lagerguts zu erzeugen, wobei die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung insbesondere eine Lichtschranke, einen Lichtvorhang, ein Lichtgitter und/oder wenigstens einen Lichttaster umfasst.
Um ein kompaktes Steuerungssystem zu erhalten, kann die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung mit der wenigstens einen Höhenmessvorrichtung identisch sein.
Um weitere Informationen überdie Bewegung eines Lagergutträgers im Lagersystem zu erhalten, kann das Steuerungssystem wenigstens eine zur Bestimmung einer momentanen Geschwindigkeit des Lagergutträgers ausgestaltete Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung aufweisen. Eine Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise einen Drehgeber umfassen, der anhand der Bewegung des Lagergutträgers ein die Geschwindigkeit des Lagergutträgers repräsentierendes Signal erzeugt.
Alternativ dazu kann die momentane Geschwindigkeit des Lagergutträgers durch zwei aufeinanderfolgende Positionsmessungen und dem zeitlichen Abstand dieser Messungen bestimmt werden. Eine weitere alternative Möglichkeit zur Bestimmung der Momentangeschwindigkeit kann darin bestehen, abgelegte Geschwindigkeitsdaten, beispielsweise Wegzeitdiagramme für bestimmte Abschnitte des Lagersystems abzurufen.
Das Steuerungssystem kann wenigstens eine automatische Handhabungseinrichtung umfassen, die ausgestaltet ist, Lagergut auf einen Lagergutträger abzulegen und/oder von einem Lagergutträger, insbesondere in der Zugriffsstation, zu entnehmen.
Die automatische Handhabungseinrichtung kann wenigstens einen Greifer zum Greifen von Lagergut umfassen. Alternativ dazu kann die automatische Handhabungseinrichtung auch mit anderen Mitteln zum Handhaben von Lagergut versehen sein. Beispielsweise kann die automatische Handhabungseinrichtung einen Sauger zum Ansaugen von Lagergut, einen Magneten, insbesondere einen steuerbaren Elektromagneten oder einen Haken umfassen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Steuerungssystems kann das Steuerungssystem ausgestaltet sein, die wenigstens eine automatische Handhabungseinrichtung entlang eines von Höhenprofil, Position und Zeitstempel abhängigen Pfades zu bewegen. Mit anderen Worten kann berechnet werden, wie sich das Höhenprofil des Lagergutträgers in die Zugriffsstation des Lagersystems schiebt. Anhand der Kenntnis des sich bewegenden Höhenprofils kann ein Pfad berechnet werden, der sich unter Umständen um sich mit dem Lagergutträger bewegendes Lagergut herumschlängelt. Der Pfad kann also mäanderförmig sein.
Die automatische Handhabungseinrichtung kann derart gesteuert werden, dass sie schon zur Zugriffsposition bewegt wird, bevor das Lagergut dort eintrifft. Beispielsweise kann die automatische Handhabungseinrichtung mit einem bereits geöffneten Greifer auf das Lagergut warten.
Alternativ dazu kann die automatische Handhabungseinrichtung zum noch in die Zugriffsstation einfahrenden Lagergut bewegt werden, um zeitgleich mit dem Eintreffen des Lagerguts in der Zugriffsstation auf dieses zuzugreifen.
Gemäß einer weiteren Verbesserung kann die automatische Handhabungseinrichtung durch die genaue Kenntnis über die zeitabhängige Position und Höhe des Lagerguts Lagergut von einem noch in Bewegung befindlichen Lagergutträger entnehmen oder auf diesen ablegen. Mit anderen Worten kann die Bewegung der automatischen Handhabungseinrichtung mit der Bewegung des Lagergutträgers synchronisiert werden. Durch die genaue Kenntnis der Bewegung des Lagergutträgers und des darauf angeordneten Lagergutes ist dies möglich.
Das automatische Lagersystem kann dadurch weiter verbessert werden, dass die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung und/oder die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung in der Zugriffsstation angeordnet sind. Vorzugsweise ist wenigstens eine der beiden genannten Messvorrichtungen in einem hinteren Bereich der Zugriffsstation angeordnet. Mit einem hinteren Bereich ist dabei ein gegenüber von einer Zugriffsöffnung liegender Bereich der Zugriffsstation gemeint, sofern eine Zugriffsöffnung vorhanden ist. Alternativ dazu kann die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung und/oder die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung an einem Transportweg für Lagergut bzw. für Lagergutträger zwischen einem Lagerbereich des Lagersystems und der Zugriffsstation angeordnet sein.
Vorzugsweise erfolgt der Zugriff durch die automatische Handhabungseinrichtung zugriffsoptimiert. Unter einem zugriffsoptimierten Zugriff ist zu verstehen, dass das Lagergut in der von der Ausgestaltung der automatischen Handhabungseinrichtung, des Höhenprofils und/oder dem Zeitstempel und der Position abhängigen kürzestmöglichen Zeit ergriffen oder abgelegt wird.
Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die bei der Ausführungsform beispielhaft dargestellte Merkmalskombination kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen entsprechend den für einen bestimmten Anwendungsfall notwendigen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und den erfindungsgemäßen Verfahren durch weitere Merkmale ergänzt werden. Auch können, ebenfalls nach Maßgabe der obigen Ausführungen, einzelne Merkmale bei der beschriebenen Ausführungsform weggelassen werden, wenn es auf die Wirkung dieses Merkmals in einem konkreten Anwendungsfall nicht ankommt. In den Zeichnungen werden für Elemente gleicher Funktion und/oder gleichen Aufbaus stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

1 eine beispielhafte schematische Darstellung einer Zugriffsstation mit einer Handhabungseinrichtung;
2 ein in die Zugriffsstation einfahrender Lagergutträger mit Lagergut; und
3 eine schematische Übersicht eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems mit einer erfindungsgemäßen Datenverarbeitungseinrichtung.

1 zeigt lediglich schematisch und beispielhaft ein automatisches Lagersystem 1 mit einer Zugriffsstation 3.
Das automatische Lagersystem 1 kann einen Lagerbereich 5 umfassen, in dem Lagergutträger 7 gelagert werden können. Im Lagerbereich 5 können ein Regallager, ein Paternoster oder eine andere Art von Lagergerät angeordnet sein.
Lagergutträger 7 können aus dem Lagerbereich 5 zur Zugriffsstation 3 befördert werden. Das automatische Lagersystem 1 kann dazu beispielsweise einen Lagerlift (nicht dargestellt) aufweisen. In 1 ist lediglich der horizontale Transport eines Lagergutträgers mit darauf abgelegtem Lagergut 9 vom Lagerbereich 5 zur Zugriffsstation 3 angedeutet. Prinzipiell ist der Transport nicht auf eine horizontale Transportrichtung beschränkt. Alternativ oder zusätzlich kann der Transport auch vertikal oder in jeder beliebigen Richtung erfolgen. Jedes Lagergut 9 liegt an einer Position 10 auf dem Lagergutträger 7.
Als Alternative zu den Lagergutträgern 7 kann das automatische Lagersystem 1 auch ausgestaltet sein, Lagergut 9 direkt, also ohne Lagergutträger 7 zu transportieren und/oder zu lagern. Dies kann beispielsweise der Fall bei großvolumigem Lagergut 9 sein.
Als Zugriffsstation 3 kann gemäß einer alternativen Ausführungsform eine Position entlang eines Transportweges aufgefasst werden, wenn Zugriff auf das Lagergut 9 oder den Lagergutträger 7 dort erfolgen soll.
Im Folgenden ist das automatische Lagersystem 1 also lediglich beispielhaft mit Bezug auf Lagergutträger 7 beschrieben.
Lagergutträger 7 mit Lagergut 9 können in die Zugriffsstation 3 bewegt und in einem Ablagebereich 11 abgelegt werden. Zum Transport der Lagergutträger 7 kann das automatische Lagersystem 1 wenigstens eine Fördervorrichtung 13 aufweisen, welche in 1 lediglich gestrichelt angedeutet ist.
Es kann eine automatische Handhabungseinrichtung 15 vorgesehen sein, insbesondere eine automatische Handhabungseinrichtung 15 mit einem Greifer 17, die ausgestaltet ist, Lagergut 9 von einem Lagergutträger 7 zu entnehmen oder auf diesem abzulegen.
Das automatische Lagersystem 1 kann ein Steuerungssystem 19 zur Steuerung des Lagersystems 1 umfassen. Das Steuerungssystem 19 ist vorzugsweise mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 21, insbesondere mit einem Prozessor, versehen.
Das Steuerungssystem 19 kann mehrere miteinander verbundene, insbesondere vernetzte, Elemente, die zur Steuerung des automatischen Lagersystems 1 erforderlich sind, umfassen.
Das Steuerungssystem 19 ist in 1 zwar als gestrichelter Kasten angedeutet, jedoch können auch Elemente Teil des Steuerungssystems 19 sein, die in 1 außerhalb des Kastens dargestellt sind.
So kann das Steuerungssystem 19 wenigstens eine Positionsmessvorrichtung 23 umfassen, die ausgestaltet ist, eine Position 8 des Lagergutträgers 7 und/oder eine Position 10 des darauf befindlichen Lagerguts 9 zu messen und ein Positionssignal 25 zu erzeugen. Der Lagergutträger 7 befindet sich an einer Position 8, die zeitabhängig sein kann, da der Lagergutträger 7 im automatischen Lagersystem 1 bewegbar ist. Mit anderen Worten stellt die Position 8 eine Momentanposition dar.
Das Positionssignal 25 ist mit einem Zeitstempel 27 versehen, welcher bereits in der Positionsmessvorrichtung 23 dem Positionssignal hinzugefügt werden kann. Alternativ dazu kann der Zeitstempel 27 in dem Steuerungssystem 19 oder der Datenverarbeitungseinrichtung 21 hinzugefügt werden.
Der Zeitstempel 27 gibt den im Rahmen des technisch Machbaren bzw. für den Betrieb des automatischen Lagersystems 1 ausreichend exakten Zeitpunkt der Positionsmessung des Lagergutträgers 7, bzw. der Erzeugung des Positionssignals 25, an.
Das mit dem Zeitstempel 27 versehene Positionssignal 25 wird der Datenverarbeitungseinrichtung 21 zugeführt. Hierzu kann die Positionsmessvorrichtung 23 datenübertragend mit der Datenverarbeitungseinrichtung bzw. mit dem Steuerungssystem 19 verbunden sein. Dies kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen.
Die Positionsmessvorrichtung 23 ist vorzugsweise in einem hinteren Bereich 29 der Zugriffsstation 3 angeordnet. Mit hinterem Bereich 29 ist das einer der Zugriffsöffnung 31 gegenüberliegende Ende der Zugriffsstation 3 gemeint. Diese Position ist vorteilhaft, da die Position des Lagergutträgers 7 beim Einfahren in die Zugriffsstation 3 erfasst werden kann.
Die Positionsmessvorrichtung 23 kann eine Lichtschranke, einen Lichtvorhang, ein Lichtgitter und/oder einen Lichttaster umfassen. Alternativ dazu kann die Positionsmessvorrichtung 23 einen magnetischen Sensor, einen kapazitiven Sensor, einen Drehgeber oder eine optische Erkennungseinrichtung umfassen. Besonders bevorzugt ist die Positionsmessvorrichtung 23 ausgestaltet, das Passieren einer Kante 33 des Lagergutträgers 7 zu erkennen.
Das Steuerungssystem 19 umfasst ferner wenigstens eine Höhenmessvorrichtung 35, die ausgestaltet ist, ein Höhenprofil 37 des Lagergutträgers 7 und/oder des darauf abgelegten Lagerguts 9 zu erzeugen. Das Höhenprofil 37 repräsentiert eine Höhenverteilung von Lagergut 9 auf dem Lagergutträger 7. Ein Höhenprofil 37 kann entlang einer Breitenrichtung 39 und/oder entlang einer Tiefenrichtung 41 des Lagergutträgers 7 bestimmt werden.
In 2 ist eine als Lichtvorhang 43 ausgestaltete Höhenmessvorrichtung 35 dargestellt. Die Lichtstrahlen 45 des Lichtvorhangs 43 erstrecken sich jeweils parallel zur Breitenrichtung 39 und sind vertikal übereinander angeordnet.
Die Lichtstrahlen 45 bilden somit ein Raster für die Bestimmung des Höhenprofils 37. Bei einer Bewegung des Lagergutträgers 7 zum Ablagebereich 11 durchläuft das Lagergut 9 auf dem Lagergutträger 7 den Lichtvorhang 43 und unterbricht dabei verschiedene Lichtstrahlen 45.
Dadurch kann ein Höhenprofil entlang der Tiefenrichtung 41 erzeugt werden. Ein Lagergut 9, welches von dem Lichtvorhang 43 erfasst wurde, ist in 2 gestrichelt angedeutet. Das Höhenprofil 37 hat, da die Ausdehnung des Lagerguts 9 entlang der Breitenrichtung 39 nicht erfasst wird, eine balkenartige Struktur, da jeweils die Höhe des höchsten Lagerguts 9 berücksichtigt wird. Ein solches Höhenprofil 37 ist auch in 1 angedeutet.
Um ein Höhenprofil 37 zu erzeugen, welches die Höhenverteilung entlang der Breitenrichtung 39 repräsentiert, kann optional wenigstens eine weitere Höhenmessvorrichtung 35 vorhanden sein. Darüber hinaus kann die „weitere“ Höhenmessvorrichtung 35 auch als einzige Höhenmessvorrichtung vorhanden sein.
Eine solche Höhenmessvorrichtung 35 ist im oberen Bereich der Zugriffsstation 3 in 1 angedeutet. Diese Höhenmessvorrichtung 35 hat eine vertikal nach unten gerichtete Messrichtung 47. Bei der Höhenmessvorrichtung 35 kann es sich insbesondere um eine entlang der Breitenrichtung 39 angeordnete Reihe von Lichttastem 49 handeln, die von oben die Abstände zum Lagergut 9 auf dem Lagergutträger 7 messen können.
Eine weitere Alternative kann darin bestehen, dass eine einzige Höhenmessvorrichtung 35 ausgestaltet ist, die Höhenverteilung von Lagergut 9 sowohl in der Breitenrichtung 39 als auch in der Tiefenrichtung 41 zu erfassen.
Unabhängig von der Art der Höhenmessvorrichtung 35, wird das jeweils erzeugte Höhenprofil 37 an die Datenverarbeitungseinrichtung 21 übermittelt. Dazu ist die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung 35 datenübertragend mit der Datenverarbeitungseinrichtung 21 verbunden. Diese Verbindung kann kabellos oder kabelgebunden sein.
Auch das Höhenprofil 37 kann mit einem Zeitstempel 27 versehen sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da sich die Anordnung von Lagergut auf dem Lagergutträger 7 in der Regel auch beim Transport des Lagergutträgers 7 nicht verändert.
Als Alternative zur Bestimmung des Höhenprofils 37 durch eine Höhenmessvorrichtung 35 oder mehrere Höhenmessvorrichtungen 35 kann auch ein in einem Speicher des Steuerungssystems 19 abgelegtes Höhenprofil 37 durch die Datenverarbeitungseinrichtung 21 abgerufen werden. Sind beispielsweise die Abmessungen einzelner Lagergüter 9 und deren Positionen 10 auf dem Lagergutträger 7 bekannt, lässt sich daraus ein Höhenprofil 37 ermittelt.
Das Steuerungssystem 19 kann ferner wenigstens eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung 51 umfassen, welche die Momentangeschwindigkeit eines in die Zugriffsstation 3 einfahrenden Lagergutträgers 7 ermitteln und an die Datenverarbeitungseinrichtung 21 übermitteln kann.
Anstelle einer dedizierten Geschwindigkeitsmessvorrichtung 51, welche beispielsweise wenigstens einen Drehgeber umfassen kann, kann die Momentangeschwindigkeit eines Lagergutträgers 7 durch zwei aufeinanderfolgende Positionsmessungen erfolgen. Sind beide Positionsmessungen mit einem Zeitstempel versehen, kann aus den beiden Zeitstempeln die zwischen den Positionsmessungen verstrichene Zeit berechnet werden.
Ist zudem die Strecke zwischen den beiden Positionsmessungen bekannt, lässt sich so die Momentangeschwindigkeit des Lagergutträgers 7 als Verhältnis von Strecke und Zeit zwischen den beiden Positionsmessungen berechnen.
Die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung 35 ist, wie auch die Positionsmessvorrichtung 23, vorzugsweise im hinteren Bereich 29 der Zugriffsstation 3 angeordnet.
In 3 sind die Komponenten des Steuerungssystems 19 schematisch und der Übersichtlichkeit halber ohne das automatische Lagersystem 1 dargestellt.
Das Steuerungssystem 19 umfasst die Datenverarbeitungseinrichtung 21. Diese kann einen Prozessor, einen Computer oder andere geeignete Mittel zur Datenverarbeitung sein oder umfassen. Die Datenverarbeitungseinrichtung 21 ist ausgestaltet, ein Steuersignal 53 zur Steuerung der automatischen Handhabungseinrichtung 15 zu erzeugen. Die automatische Handhabungseinrichtung 15 ist datenübertragend mit der Datenverarbeitungseinrichtung 21 verbunden. Das Steuersignal 53 ist abhängig vom Positionssignal 25 und vom Höhenprofil 37.
Das Positionssignal 25 wird von der Positionsmessvorrichtung 23 erzeugt und repräsentiert die Position eines Lagergutträgers 7 im automatischen Lagersystem 1, insbesondere in der Zugriffsstation 3.
Das Positionssignal 25 ist mit einem Zeitstempel 27 versehen, der repräsentativ ist für den Zeitpunkt der das Positionssignal 25 erzeugenden Positionsmessung des Lagergutträgers 7.
Zur Erzeugung des Zeitstempels 27 kann die Steuerungsvorrichtung 19 eine Zeitmessvorrichtung 56 aufweisen, die zur Erzeugung des Zeitstempels ausgestaltet ist. Lediglich beispielhaft ist die Zeitmessvorrichtung 56 als Uhr dargestellt.
Das wenigstens eine Höhenprofil 37 wird von der wenigstens einen Höhenmessvorrichtung 35 an die Datenverarbeitungseinrichtung 21 übermittelt. Das Höhenprofil 37 kann mit einem Zeitstempel 27 versehen sein, dies ist aber nicht zwingend.
Im Folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren kurz mit Bezug auf die 1 bis 3 erläutert.
Wenn ein Lagergutträger 7 mit darauf abgelegtem Lagergut 9 in die Zugriffsstation 3 durch die Fördervorrichtung 13 eingefahren wird, wird die Position des Lagergutträgers 7 durch die Positionsmessvorrichtung 23 erfasst. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Position des Lagerguts 9 auf dem Lagergutträger 7 erfasst werden.
Zu der Positionsmessung wird ein Zeitstempel 27 erzeugt, der repräsentativ ist für den Zeitpunkt der das Positionssignal 25 erzeugenden Positionsmessung. Das Positionssignal 25 wird mit dem Zeitstempel 27 versehen.
Zudem wird ein Höhenprofil 37, welches die Höhenverteilung des Lagerguts 9 repräsentiert, abgerufen oder durch die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung 35 erzeugt. Alternativ dazu können sowohl das Positionssignal als auch das Höhenprofil 37 durch eine Höhenmessvorrichtung 35 erzeugt werden.
Anhand des mit dem Zeitstempel 27 versehenen Positionssignals 25 kann eine genaue Ankunftszeit 54 des Lagergutträgers 7 in der Zugriffsstation 3, bzw. im Ablagebereich 11 berechnet werden.
Dadurch, dass der für den Betrieb des Lagersystems 1 ausreichend genaue Zeitpunkt der Positionsmessung erfasst wird, spielen Verzögerungen in der Übermittlung des Positionssignals 25 keine Rolle. Daher können eine genaue Ankunftszeit 54 des Lagerguts 9 in der Zugriffsstation 3 und eine genaue Zugriffsposition 55 für die automatische Handhabungseinrichtung 15 auf Lagergut 9 in der Zugriffsstation 3 berechnet werden.
Die Zugriffsposition 55 ist die Position, an der die automatische Handhabungseinrichtung 15 das Lagergut 9 vom Lagergutträger 7 entnehmen soll, wenn das Lagergut 9 auf dem Lagergutträger 7 in der Zugriffsstation 3 angelangt ist.
Alternativ dazu kann die Zugriffsposition 55 die Position auf einem Lagergutträger 7 darstellen, an der Lagergut 9 durch die automatische Handhabungseinrichtung 15 auf dem Lagergutträger 7 abgelegt werden soll.
Um die Genauigkeit der Bestimmung der Ankunftszeit 54 und der Zugriffsposition 55 genauer zu bestimmen, kann auch die Geschwindigkeit des Lagergutträgers 7 mitberücksichtigt werden. Diese kann, wie bereits oben beschrieben, durch eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung 51 ermittelt oder anhand mehrerer Positionsmessungen berechnet werden.
Eine weitere Alternative zur Bestimmung der Momentangeschwindigkeit eines Lagergutträgers 7 kann darin bestehen, bekannte Geschwindigkeiten von Lagergutträgem 7 im automatischen Lagersystem 1 abzurufen. Beispielsweise können im Steuerungssystem 19 oder einem damit verbundenen Speicher Wegzeitdiagramme abgelegt sein, anhand deren die Geschwindigkeiten von Lagergutträgern 7 in bestimmten Abschnitten des automatischen Lagersystems 1 ermittelt werden können.
Durch die genaue Kenntnis der Ankunftszeit 54, zu der Lagergut 9 an der Zugriffsposition 55 ankommen wird, kann die automatische Handhabungseinrichtung 15 frühzeitig in Bewegung gesetzt werden, insbesondere noch während der Lagergutträger 7 in Bewegung ist. Auf diese Weise kann Zeit eingespart werden. Insbesondere kann die automatische Handhabungseinrichtung 15 zeitgleich mit dem Lagergut 9 an der Zugriffsposition 55 ankommen.
Alternativ dazu ist es möglich, dass die automatische Handhabungseinrichtung 15 an der Zugriffsposition 55 auf das ankommende Lagergut 9 wartet. So kann eine mit einem Greifer 17 versehene automatische Handhabungseinrichtung 15 mit bereits geöffnetem Greifer 17 an der Zugriffsposition 55 auf das herannahende Lagergut 9 warten.
Ebenfalls ist es möglich, dass die automatische Handhabungseinrichtung 15 Lagergut 9 bereits greift, während der Lagergutträger 7 noch in Bewegung ist. Mit anderen Worten kann die Bewegung der automatischen Handhabungseinrichtung 15 mit der Bewegung des Lagergutträgers 7 synchronisiert werden. Durch die genaue Kenntnis der Bewegung des Lagergutträgers und des darauf angeordneten Lagergutes 9 ist dies möglich.
Die Erfindung ermöglicht es zudem, die automatische Handhabungseinrichtung 15 entlang eines von Höhenprofil 37, Position 10 und Zeitstempel 27 abhängigen Pfads 57 zu bewegen. So kann die Handhabungseinrichtung 15 beispielsweise um in die Zugriffsstation 3 einfahrendes Lagergut 9 herum bewegt werden, um dahinter liegendes Lagergut 9 zu erreichen. Ein beispielhafter Pfad 57 ist in 2 gestrichelt dargestellt. Der Pfad 57 kann beispielsweise mäandernd verlaufen, um Lagergut 9 aus dem Weg zu gehen.
Bezugszeichen

1: automatisches Lagersystem
3: Zugriffsstation
5: Lagerbereich
7: Lagergutträger
8: Position des Lagergutträgers
9: Lagergut
10: Position des Lagerguts
11: Ablagebereich
13: Fördervorrichtung
15: automatische Handhabungseinrichtung
17: Greifer
19: Steuerungssystem
21: Datenverarbeitungseinrichtung
23: Positionsmessvorrichtung
25: Positionssignal
27: Zeitstempel
29: hinterer Bereich der Zugriffsstation
31: Zugriffsöffnung
33: Kante
35: Höhenmessvorrichtung
37: Höhenprofil
39: Breitenrichtung
41: Tiefenrichtung
43: Lichtvorhang
45: Lichtstrahlen
47: Messrichtung
49: Lichttaster
51: Geschwindigkeitsmessvorrichtung
53: Steuersignal
54: Ankunftszeit
55: Zugriffsposition
56: Zeitmessvorrichtung
57: Pfad

Claims

Datenverarbeitungseinrichtung (21) zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung (15) für ein automatisches Lagersystem (1), wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (21) ausgestaltet ist, - ein mit einem Zeitstempel (27) versehenes Positionssignal (25) zu empfangen, wobei der Zeitstempel (27) repräsentativ ist für den Zeitpunkt einer das Positionssignal erzeugenden Positionsmessung eines Lagergutträgers (7) im automatischen Lagersystem (1), - ein eine Höhenverteilung von Lagergut (9) auf einem Lagergutträger (7) repräsentierendes Höhenprofil (37) abzurufen und/oder zu empfangen, und, - abhängig von Positionssignal (25) und Höhenprofil (37), ein Steuersignal (53) zur Bewegungssteuerung der automatischen Handhabungseinrichtung (15) zu erzeugen.
Datenverarbeitungseinrichtung (21) nach Anspruch 1, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (21) ausgestaltet ist, abhängig von Zeitstempel (27), Positionssignal (25) und/oder Höhenprofil (37) eine Ankunftszeit (54) eines Lagergutträgers (7) in einer Zugriffsstation (3) des automatischen Lagersystems (1) zu berechnen.
Datenverarbeitungseinrichtung (21) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (21) ausgestaltet ist, abhängig von Positionssignal (25) und Höhenprofil (37) eine Zugriffsposition (55) zu berechnen, an der die automatische Handhabungseinrichtung (15) auf den Lagergutträger (7) zugreifen soll.
Steuerungssystem (19) zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung (15) eines automatischen Lagersystems (1), umfassend wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und wenigstens eine Positionsmessvorrichtung (23), die ausgestaltet ist, eine Position (8) des Lagergutträgers und/oder eine Position (10) des darauf befindlichen Lagerguts (9) zu messen und das Positionssignal (25) zu erzeugen.
Steuerungssystem (19) nach Anspruch 4, wobei die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung (23) eine Lichtschranke, einen Lichtvorhang, ein Lichtgitter und/oder einen Lichttaster umfasst.
Steuerungssystem (19) nach Anspruch 4 oder 5, ferner umfassend wenigstens eine Höhenmessvorrichtung (35), die ausgestaltet ist, ein Höhenprofil (37) des Lagergutträgers (7) und/oder des darauf befindlichen Lagerguts (9) zu erzeugen, wobei die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung (35) insbesondere eine Lichtschranke, einen Lichtvorhang, ein Lichtgitter und/oder einen Lichttaster umfasst.
Steuerungssystem (19) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung (23) mit der wenigstens einen Höhenmessvorrichtung (35) identisch ist.
Steuerungssystem (19) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, ferner umfassend wenigstens eine zur Bestimmung einer Momentangeschwindigkeit des Lagergutträgers (7) ausgestaltete Geschwindigkeitsbestimmungseinrichtung (51).
Steuerungssystem (19) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, ferner umfassend wenigstens eine automatische Handhabungseinrichtung (15), die ausgestaltet ist, Lagergut (9) auf einen Lagergutträger (7) abzulegen und/oder von einem Lagergutträger (7) zu entnehmen.
Steuerungssystem (19) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Steuerungssystem (19) ausgestaltet ist, die wenigstens eine automatische Handhabungseinrichtung (15) entlang eines von Höhenprofil (37), Position (10) und Zeitstempel (27) abhängigen Pfads (57) zu bewegen.
Automatisches Lagersystem (1) mit wenigstens einer durch eine Zugriffsöffnung (31) zugänglichen Zugriffsstation (3), in oder auf der Lagergutträger (7) und/oder Lagergut (9) ablegbar sind, mit wenigstens einer automatischen Handhabungseinrichtung (15), die ausgestaltet ist, Lagergut (9) in der Zugriffsstation (3) abzulegen und/oder aus dieser zu entnehmen, und mit wenigstens einer Datenverarbeitungseinrichtung (21) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder wenigstens einem Steuerungssystem (19) nach einem der Ansprüche 4 bis 10 zur Steuerung der wenigstens einen automatischen Handhabungseinrichtung (15).
Automatisches Lagersystem (1) nach Anspruch 11, wobei die wenigstens eine Positionsmessvorrichtung (23) und/oder die wenigstens eine Höhenmessvorrichtung (35) in der Zugriffsstation (3) angeordnet sind.
Computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung einer automatischen Handhabungseinrichtung (15) für ein automatisches Lagersystem (1), umfassend: - Empfangen eines mit einem Zeitstempel (27) versehenen Positionssignals (25), wobei der Zeitstempel (27) repräsentativ ist für den Zeitpunkt einer das Positionssignal (25) erzeugenden Positionsmessung eines Lagergutträgers (7) im automatischen Lagersystem (1), - Empfangen oder Abrufen eines eine Höhenverteilung von Lagergut (9) auf einem Lagergutträger (7) repräsentierenden Höhenprofils (37), und - Erzeugen eines von Zeitstempel (27), Positionssignal (25) und Höhenprofil (37) abhängigen Steuersignals (53) zur Bewegungssteuerung der automatischen Handhabungseinrichtung (15).
Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Verfahrens durch einen Computer bewirken, dass der Computer das Verfahren nach Anspruch 13 ausführt.
Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 gespeichert ist.
Verfahren zum Betrieb einer automatischen Handhabungseinrichtung (15) eines automatischen Lagersystems (1), umfassend die Verfahrensschritte: - Messen der Position (8) eines Lagergutträgers im automatischen Lagersystem (1) und/oder der Position 10 von Lagergut 9 im automatischen Lagersystem und Erzeugen eines den Zeitpunkt der Positionsmessung repräsentierenden Zeitstempels (27), - Messen oder Abrufen eines Höhenprofils (37) von auf dem Lagergutträger (7) abgelegten Lagergut (9), - Zugriff durch die automatische Handhabungseinrichtung (15) an einer von Zeitstempel (27), Position (8, 10) und Höhenprofil (37) abhängigen Zugriffsposition (55) zu einer vom Zeitstempel (27) abhängigen Ankunftszeit (54).
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Zugriff durch die automatische Handhabungseinrichtung (15) zugriffsoptimiert erfolgt.