DE10224252A1 - Warenlager- und -ausgabevorrichtung und Bestandserfassungsverfahren hierfür - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine automatische Warenlager- und -ausgabevorrichtung (1) mit einer Lagereinrichtung (20, 40, 50) zur Lagerung einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von auszugebenden Wareneinheiten und einer Auswahleinrichtung zur Auswahl einer auszugebenden Wareneinheit, einer automatischen Ausgabeeinrichtung (10) zur Ausgabe der ausgewählten Wareneinheit und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Ausgabeeinrichtung (10) in Abhängigkeit der mittels der Auswahleinrichtung ausgewählten Wareneinheit. Erfindungsgemäß weist die Steuereinrichtung der Warenlager- und -ausgabevorrichtung (1) eine Ausgabeerfassungseinrichtung zum Erfassen und Speichern der Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten auf. Weiterhin ist eine Warenlager- und -ausgabevorrichtung (1) vorgesehen, bei der Warenaufbewahrungsschubladen (51) im eingeschobenen Zustand in Längsrichtung schräg verlaufen. Bei dem Verfahren zur Bestandserfassung für eine solche Warenlager- und -ausgabevorrichtung (1) wird die ausgegebene Ware nach Art und Anzahl erfaßt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine automatische Warenlager- und -ausgabevorrichtung mit einer Lagereinrichtung zur Lagerung einer Vielzahl unterschiedlicher Sorten von auszugebenden Wareneinheiten, einer Auswahleinrichtung zur Auswahl einer auszugebenden Wareneinheit und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der ausgewählten Wareneinheit, sowie ein Verfahren zur Erfassung von Art und Anzahl einer Vielzahl unterschiedlicher Wareneinheiten, insbesondere zur Ausgabeerfassung.
• Bei einem bekannten Warenausgabeautomat (DE 44 46 565 C1) ist nebeneinanderliegend eine Vielzahl von Schachtreihen angeordnet, in denen verschiedene Sorten von Waren lagerbar sind, insbesondere Zigarettenschachteln. Mit einem Auswahlfeld wird selektiv die Art der gewünschten Warensorte gewählt und aus einem Schacht, der die gewählte Warensorte enthält, wird die Ware auf eine Fördereinrichtung ausgeworfen, die die Ware zur Ausgabe transportiert. Im Falle eines Zigarettenautomaten kann durch die Fördereinrichtung dieser platzsparend unter einem Kassenförderband einer Supermarktkasse angeordnet werden und die Warenausgabe erfolgt bequem an einer geeigneten Ausgabestelle.
• Bei einem flexiblen Regalsystem für. Kommissioniergeräte oder zur manuellen Nutzung (DE 100 09 027 A1) sind mehrere Seitenwände parallel verlaufend angeordnet, die innerhalb eines Grundgestells in einer vorgegebenen Abstandsrasterung mit unterschiedlichen Zwischenabständen verstellbar sind. Die Seitenwände weisen schräg verlaufende Nuten auf, in die dann schräg verlaufende Regalböden eingesteckt werden. Am unteren Ende der Regalböden sind Ausnehmungen vorgesehen, so daß manuell bequem auf die in den Regalböden lagernden Waren zugegriffen werden kann. Zusätzlich ist am unteren Ende der Regalböden ein quer verlaufender, nach oben ausgerichteter Vorsprung ausgebildet, der ein Herausfallen der auf den Böden gelagerten Waren verhindert. Sobald eine Wareneinheit aus einem Boden entnommen wurde, rutscht die nächste Wareneinheit nach.
• Bei einem weiteren Lagersystem (DE 198 57 282 A1) erfolgt eine vollautomatische Beschickung von schrägen Lagerböden, Schubladen oder Einzellagerplätzen durch einen Mehrachsenroboter, der automatisch die Art der Ware erfaßt und dieser einen Lagerplatz zuweist, so daß später eine Entnahme der bekannten Ware wiederum beispielsweise durch den Mehrachsenroboter erfolgen kann. Zur Erkennung der Ware ist dem Roboter eine Erfassungssensorik zugeordnet, die Barcodes auf Verpackungen der Ware liest und somit die Ware erkennt.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Warenlager- und -ausgabevorrichtung und ein Verfahren hierfür vorzusehen, mit denen der aktuelle Bestand an Wareneinheiten nach Art und Anzahl einfach erfaßbar ist.
• Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 11 bzw. 22 gelöst.
• Die automatische Warenlager- und -ausgabevorrichtung gemäß Anspruch 1 weist eine Lagereinrichtung zur Lagerung einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von auszugebenden Wareneinheiten auf. Die Lagereinrichtung kann Regalböden, Schrägregalböden, Schubladen und/oder Einzelstellplätze für Wareneinheiten in beliebiger Kombination oder dergleichen umfassen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind unten im Bezug auf Anspruch 11 weiter erläutert. Eine Wareneinheit kann hier eine Einzelware in einer Verpackung (z. B. Drehstahl), eine lose Ware (z. B. Bohrer), ein Paket von mehreren einzelnen Waren der gleichen Sorte in einer Verpackung (Schlosserteile, Schweißelektroden) oder dergleichen sein. Mittels einer Auswahleinrichtung wird die auszugebende Wareneinheit ausgewählt. Die Auswahleinrichtung ist beispielsweise ein Terminal, ein Spracherkennungssystem, ein Touch- Screen dergleichen, mit der die Art und Anzahl der gewünschten Wareneinheiten eingegeben wird.
• Unter der Steuerung einer Steuereinrichtung wird mit einer automatischen Ausgabeeinrichtung aus der Lagereinrichtung die gewünschte Art und Anzahl von Wareneinheiten entnommen und zu einer Ausgabestelle transportiert bzw. befördert. Mit einer Ausgabeerfassungseinrichtung der Steuereinrichtung wird Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten erfaßt und abgespeichert. Durch die Erfassung und Speicherung der Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten wird eine Bestandsführung ermöglicht, bei der die Anzahl der abgehenden Wareneinheiten auswertbar ist, um beispielsweise den Verbrauch der einzelnen Wareneinheiten zu überwachen. Daraus resultierend können beispielsweise Nachbestellungen ausgelöst werden.
• Ist der Steuereinrichtung eine Auftragserfassungs- und/oder Identifikationseinrichtung zugeordnet, so kann innerhalb eines Betriebes z. B. erfaßt werden, welchem aktuellen Auftrag die ausgegebene Wareneinheit zuzuordnen ist. Damit wird die Auftragsabrechnung und -planung erheblich vereinfacht. Wird alternativ oder gleichzeitig der Entnehmer identifiziert, so ist eine Zuordnung der ausgegebenen Wareneinheit zu einem Entnehmer, z. B. einem Maschinenausrüster, möglich. Damit läßt sich beispielsweise die Plausibilität der Entnahme einer Wareneinheit prüfen und der Verbrauch einem betriebsinternen Controlling zuführen. Vorteilhaft erfolgt die Auftragserfassung und/oder Identifikation mittels eines Barcodes, der durch einen Barcode- Scanner eingescannt wird, mittels eines Transponders, der durch eine Transponderempfangseinrichtung erfaßt wird, eine Chipkarte, die durch einen Chipkartenleser ausgelesen wird, eine Videokamera, der eine Bilderkennung angeschlossen ist, oder dergleichen. Vorteilhaft kann auch eine Identifikation oder ein Auftrag (beispielsweise Auftragsnummer) mittels der ohnehin vorhandenen Auswahleinrichtung erfaßt werden. Beispielsweise mittels eines Terminals, eines Touch-Screens oder dergleichen, in die eine PIN- oder Auftragsnummer eingegeben wird.
• Durch eine Freigabeeinrichtung der Steuereinrichtung erfolgt eine Freigabe der Warenausgabe vorteilhaft nur dann, wenn Anzahl und Art der gewünschten Wareneinheit für einen bestimmten Auftrag oder für einen bestimmten Entnehmer auch autorisiert bzw. freigegeben sind. Beispielsweise erfolgt die Entnehmeridentifikation oder die Verschlüsselung einer Auftragsnummer derart, daß nur bei Vorliegen bestimmter Identifikationscodes oder Auftragsnummern bestimmte Waren freigegeben werden. Beispielsweise sind für einen Schweißer Schweißelektroden freigegeben, während für diesen Bohrer gesperrt sind. Dadurch wird auch die Qualitätssicherung unterstützt, in dem beispielsweise für den jeweiligen Auftrag nur Werkzeuge ausgegeben werden, die bestimmten Qualitätsstandards entsprechen oder die für die Abarbeitung des Auftrags auch geeignet sind.
• Durch eine Datenausgabeeinheit werden spezifische Daten für die Wareneinheit ausgegeben. Beispielsweise sind dies optimale Maschinenparameter, die an der Werkzeugmaschine einzustellen sind, an der das ausgegebene Werkzeug eingesetzt wird. Die Datenausgabe erfolgt durch eine Anzeige, einen Drucker, einen Etikettendrucker oder dergleichen. Beispielsweise druckt der Etikettendrucker einen Barcode, der von der Maschine eingescannt werden kann, an der die werkzeugspezifischen Einstellungen vorzunehmen sind. Weiterhin können nach der Erfassung des Auftrag auch auftragsspezifische Einstellungen oder Datenwerte ausgegeben werden.
• Durch Übermitteln der Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten mittels einer Kommunikationseinrichtung an eine externe Empfangseinrichtung wird an externer Stelle ermöglicht, den Warenabgang bzw. -Warenbestand zu überwachen. Dies ist beispielsweise in der betriebsinternen Disposition vorteilhaft, im Einkauf des Unternehmens oder für Lieferanten, die die Warenlager- und -ausgabevorrichtung mit neuen Wareneinheiten bestücken.
• Mittels einer Meldeeinrichtung kann der Steuereinrichtung übermittelt werden, wenn durch die Ausgabeeinrichtung die ausgewählte Wareneinheit z. B. wegen eines Fehlers oder eines nicht vorhandenen Warenbestands nicht ausgegeben werden kann.
• Bei der Warenlager- und -ausgabevorrichtung gemäß Anspruch 11 sind eine Vielzahl von Warenaufbewahrungsschubladen vorgesehen, die im eingeschobenen Zustand in Längsrichtung schräg verlaufen. Dadurch rutschen in Längsrichtung hintereinander liegende Wareneinheiten schwerkraftbedingt zur tiefsten Stelle der Warenaufbewahrungsschublade, so daß die Entnahme einer Wareneinheit ständig an gleicher Stelle der Schublade erfolgen kann. Zum Bestücken wird die Schublade einfach aus dem Schubfach herausgezogen und durch Einlegen der Waren bestückt. Gegenüber dicht nebeneinander liegenden Warenfächern kann somit bei Verklemmen einer Wareneinheit diese einfach wieder ausgerichtet und in Anlage der nebenliegenden Wareneinheiten gebracht werden.
• Durch eine Schwenkeinrichtung an einer Schubladenführung der Schublade und einen Anschlag ist die Schublade von der schrägen Stellung im eingefahren Zustand in eine horizontale oder ungefähr horizontale Stellung überführbar, so daß das Auffüllen der Schublade mit Wareneinheiten erleichtert ist. Durch eine Ausnehmung vorteilhaft an derjenigen Seite der Schublade, die am tiefsten liegt, wird das Entnehmen von Wareneinheiten beispielsweise mit einer automatischen Greifeinrichtung erleichtert.
• Vorteilhaft ist die Breite der Schublade ein- oder zweiseitig mittels einem oder zwei seitlichen Führungselementen einstellbar, so daß eine Anpassung der Breite der Lagerfläche an die Außenabmessungen einer zu lagernden Wareneinheit schnell und einfach erfolgt. Dabei müssen beispielsweise nicht zwei parallel verlaufende Seitenwände vollständig mit den entsprechenden Regalböden umgerüstet werden, sondern jede Schublade kann individuell an die Verpackungsbreite angepaßt werden.
• Zusätzlich zu den Warenaufbewahrungsschubladen oder alternativ hierzu weist die Warenlager- und -ausgabevorrichtung zumindest zwei einander gegenüberstehende Seitenwände auf, deren Warenaufbewahrungsschächte durch jeweils gegenüberliegend an den Seitenwänden angeordnete Führungsschienen gebildet werden. Durch Veränderung des Abstands zwischen den Seitenwänden wird die Breite eines Warenaufbewahrungsschachtes bzw. eine Reihe übereinander liegender Aufbewahrungsschächte angepaßt, ohne daß Lagerböden entsprechender Breite ausgetauscht werden müssen. Durch den Abstand der Führungsschienen zueinander kann eine entsprechende Verstellung vorgenommen werden. Vorteilhaft wird zwischen den Führungsschienen bzw. der Seitenwände ein Mindestabstand eingehalten, so daß keine zusätzliche Eingriffsmöglichkeit zur Entnahme der gelagerten Wareneinheiten mittels einer automatischen Greifeinrichtung vorgesehen werde muß.
• Vorteilhaft mündet zumindest ein Teil der Einfüllöffnungen für Wareneinheiten in die Warenaufbewahrungsschächte an der Oberseite der Seitenwände, so daß ein Bestücken der Warenschächte von der Oberseite der Warenlager- und -ausgabevorrichtung erfolgen kann.
• Bei dem Verfahren zur Bestandserfassung von Art und Anzahl einer Vielzahl unterschiedlicher Wareneinheiten bei einer Warenlager- und -ausgabevorrichtung wird bei jeder Ausgabe die ausgegebene Wareneinheit nach Art und Anzahl erfaßt. Damit läßt sich auf einfache Weise eine Übersicht bzw. Statistik über die Warenentnahme erstellen. Vorteilhaft erfolgt eine Warenausgabe nur nach Identifizierung eines Warenentnehmers und/oder Eingabe eines Auftrags (Auftragsidentifikation), so daß vorteilhaft dem Entnehmer und/oder dem Auftrag die entnommene Wareneinheit zuzuordnen sind. Die Warenausgabe erfolgt vorteilhaft nur entsprechend einer Berechtigung zur Warenentnahme. Dadurch wird beispielsweise vermieden, daß ein Bediener der Maschine A versehentlich Werkzeuge, die zur Bestückung der Maschine B vorgesehen sind, entnimmt, und damit die Arbeitsqualität vermindert oder die Arbeitssicherheit gefährdet.
• Durch Erfassung der Warenentnahme kann von Zeit zu Zeit bei jeder Entnahme, bei einer Mindestwarenbestandsmenge oder dergleichen die Anzahl und Art der entnommenen Waren von der Vorrichtung an eine externe Warenbestandsführung ausgegeben werden. Damit lassen sich auftragsbezogene oder Entnehmer-bezogene Stücklisten erstellen oder ein für die Bestückung der Vorrichtung zuständiges Unternehmen kann einen Bestückungszyklus bedarfsabhängig vornehmen. Damit wird ein Warenfehlbestand vermieden oder die Warennachbestellung wird automatisiert.
• Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Draufsicht auf eine automatische, geschlossene Werkzeugausgabe,
• Fig. 2 eine schematische Ansicht der Werkzeugausgabe von hinten bei geöffnetem Zustand,
• Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Lagerschublade,
• Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht durch die Werkzeugausgabe im Bereich der Schubladenfächer,
• Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuerung der Werkzeugausgabe und einer Kommunikationsstruktur,
• Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht von Warenlagerschächten und
• Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführung von Warenlagerschächten.
• Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine automatische Werkzeugausgabe 1, wie sie beispielsweise in einem Metallbearbeitungsbetrieb zentral oder an jedem Standort mit hohem Werkzeugbedarf aufgebaut ist. Die für einen Mitarbeiter 2 zugängliche Frontseite dient der Warenauswahl und -ausgabe. An einem Monitor 3 wird menügeführt die Auswahl und ggf. der Status der Werkzeugausgabe angezeigt. Mittels einer Scannereinrichtung 4 wird eine Identifikationskarte 6 (kurz ID-Card, wie z. B. eine Zeiterfassungskarte) ausgelesen und dadurch die Identität des Mitarbeiters 2 erfaßt. Ergänzend oder alternativ enthält die ID-Card 6 eine Auftragsidentifikation für den momentan vom Mitarbeiter abzuarbeitenden Auftrag. Mit der Tastatur 5 nimmt der Mitarbeiter 2 die Menüauswahl vor. Dies kann alternativ auch mittels eines Touch-Screens anstelle des Monitors 3 erfolgen.
• Falls der Bedarf besteht, werden in Abhängigkeit der am Monitor 3 getroffenen Auswahl Daten über das Werkzeug bzw. die für das Werkzeug vorzunehmenden Einstellungen an der Maschine angezeigt. Die Ausgabe des ausgewählten Werkzeugs bzw. der ausgewählten Waren erfolgt durch einen Ausgabeschacht 7. Bei Besonderheiten, die es bei Verwendung des Werkzeugs zu beachten gilt, kann zusätzlich durch einen Drucker 8 ein Datenblatt bzw. eine Datenetikette ausgegeben werden. Auf dem Datenblatt bzw. auf der Etikette sind dann beispielsweise Kennzeichnung des entnommenen Werkzeugs bzw. der Ware, vorzunehmende Einstellungen an der Maschine, Auftragsnummer und dergleichen enthalten. Zur Bestückung der Werkzeugausgabe 1 mit Waren wird an der Vorderseite die Frontabdeckung geöffnet und die dahinter liegenden Schubkästen, Warenschächte bzw. Regalböden mit den Waren bestückt.
• Fig. 2 zeigt die Werkzeugausgabe 1 bei geöffneter Rückwand in schematischer Darstellung. Im Normalfall ist der rückseitige Zugang lediglich zu Service-Zwecken erforderlich und erlaubt. Eine Warenfördereinrichtung 10 ist im hinteren Bereich der Werkzeugausgabe 1 angeordnet. Längs Horizontalschienen 11 ist eine x-Bewegung und längs einer Vertikalschiene 12 ist eine y-Bewegung entlang des durch die Warenfördereinrichtung 10 zu bedienenden Bereichs ermöglicht. Ein Akuator 14 auf der Vertikalschiene 12 wird in x- und y-Richtung verschoben. Der Antrieb erfolgt über eine Antriebseinheit 13, wobei diese bei der unteren Horizontalschiene 11 in eine Zahnstange eingreift und der Aktuator 14 über einen Kettentrieb auf- und abgefahren wird. Am Aktuator 14 ist ein in Fig. 3 dargestellter Greifer 18 vorgesehen, der über einen Linearantrieb 17 in z-Richtung (in und aus der Zeichenebene) verschoben wird. Der Greifer 18 hat eine oder mehrere obere und untere Klauen, die gegeneinander durch einen Elektromagneten oder dergleichen verschwenkbar sind, so daß Waren, die am hinteren Anschlag der Schächte bzw. Schubladen anliegen, ergriffen und daraus entnommen werden können. Mittels des Aktuators 14 wird die entnommene Ware zu einer Abwurföffnung 15 eines Rutschschachtes 16 transportiert und dort abgeworfen. Die Ware rutscht entlang des Rutschschachtes 16 zum Ausgabeschacht 7.
• Die dargestellte Werkzeugausgabe 1 hat ein Regalsystem mit unterschiedlichen Regalarten. 20 bezeichnet hier ein Schachtregal mit mehreren nebeneinander liegenden Regalreihen. Bei den Schactregalen 20 wird die Ware in eine Eingabeöffnung jedes Schachtes eingegeben, die durch den schrägen Verlauf des Schachtes nach unten bis zu einem Anschlag rutscht, wo die Ware dann mittels des Greifers 18 entnommen wird. Die vertikalen Regalreihen werden durch Seitenwände 19a-19f begrenzt. Beim Schachtregal 20sind jeweils an gegenüberliegenden Seitenwänden 19a-d Führungsschienen 21 angeordnet, deren Anzahl und/oder Abstand zueinander wie dargestellt variierbar ist. Auch sind die Seitenwände 19 innerhalb der zur Verfügung stehenden Breite des Regalsystems verschiebbar, wie dies beispielsweise aus der oben erwähnten DE 100 09 027 bekannt ist. Bei der Einstellung der Regalbreite, wie dies durch die Pfeile a, b und c dargestellt ist, muß kein Austausch von der Breite angepaßten Regalböden oder dergleichen vorgenommen werden, da die Änderung der Breite lediglich zu einem unterschiedlichem Abstand zwischen den gegenüberliegenden Kanten der Führungsschienen 21 führt. Die minimale Regalbreite ist lediglich durch einen minimalen Abstand zwischen den Führungsschienen 21 vorgegeben, bei dem zu berücksichtigen ist, daß der Greifer 18 (Fig. 3) noch zwischen die Führungsschienen 21 fahren kann, um die zu entnehmende Ware zu greifen.
• Für sehr große zu entnehmende Wareneinheiten, wie beispielsweise einem Spindelkopf, ist ein Abstellregal 40 mit Zwischenböden 41 vorgesehen. Die Zwischenböden 41 verlaufen horizontal, können aber auch leicht schräg verlaufen, so daß die Waren bei Erschütterungen immer am hinteren Anschlag anliegen. Die hier lagernden Waren stehen auf Behelfspalettenelementen (nicht dargestellt). Zu deren Ausgabe ergreift der Aktuator 14 mit dem Greifer 18 einen Gabelaufsatz (nicht dargestellt), der beispielsweise oberhalb der Abwurföffnung 15 angeordnet ist. Mit dem durch den Greifer 18 ergriffenen Gabelaufsatz fährt dann der Aktuator 14 zu der gewünschten Ware im Abstellregal 40 und ergreift diese durch Einfahren des Gabelaufsatzes in das Hilfspalettenelement und Anheben der Ware, so daß sie nach dem Anheben durch Rückziehen des Linearantriebs 17 hinter den Regalen 20, 40, 50 transportiert und in der Abwurföffnung 15 abgeworfen werden kann.
• Im Schubladenregal 50 lagern schräg nach unten verlaufende Schubladen 51, die längs Schubladenführungen 52 (Fig. 4) verschiebbar sind. Wie bei den Schubladenschächten des Schachtregals 20 rutschen die nebeneinander lagernden Waren nach unten, so daß sie durch den Greifer 18 an definierter Stelle entnehmbar sind.
• Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine einzelne Schublade 51. An der Vorderseite ist ein Griff 53 zum Ein- und Ausfahren der Schublade 51 aus dem Schubladenregal 50 ausgebildet. An der hinteren Seite der Schublade 51 ist eine Ausnehmung 54 vorgesehen, die die hintere Seitenwand unterbricht und bei der ein Teil des Schubladenbodens 55 ausgeschnitten ist. In die Ausnehmung 54 können die Klauen des Greifers 18 eingreifen, so daß sie die hinterste in der Schublade lagernde Verpackung 57 von der Unter- und Oberseite greifen und entnehmen können. Die hintere Seitenwand kann in Höhe der umlaufenden Seitenwände der Schublade ausgebildet sein oder etwas niedriger als diese, so daß mittels des Aktuators 14 die Verpackung zur Entnahme nicht sehr hoch angehoben werden muß. Bei kleiner Größe der Verpackung 57 wird die Breite der Schublade 51 durch Seitenschienen 56 verkleinert, die innerhalb der Schublade in Auszugsrichtung parallel verlaufen und beliebig fixierbar sind, in Abhängigkeit der Breite der Verpackung.
• Fig. 4 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht durch das Schubladenregal 50, wobei der Pfeil V wie in Fig. 3 die Rückseite der Schubladen darstellt, wie sie in der Rückansicht der Fig. 2 zu sehen ist. Die Schubladen 51 liegen auf einer Schubladenführung 52 auf, die jeweils an der Innenseite der gegenüberliegenden Seitenwände 19e und 19f angeordnet sind. Die Schubladenführung 52 verläuft überwiegend schräg und knickt im vorderen Bereich in einen horizontalen Verlauf 58 um. Im vorderen Auszugsbereich sind Anschläge 59 angeordnet, die mit einem Vorsprung 60 am hinteren Ende der Schublade 51 zusammenwirken, so daß ein vollständiges Herausziehen der Schublade verhindert wird. Gleichzeitig kann die Schublade 51 nach dem Herausziehen von der schrägen in die horizontale Stellung überführt werden, wie dies durch den Pfeil dargestellt ist, so daß ein Beladen der Schublade in horizontaler Stellung bequem ermöglicht wird.
• Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der funktionalen Elemente der Werkzeugausgabe und eine Kommunikationsstruktur zu externen Stellen. Über eine Zentraleinheit 70 der Steuerung 61 wird der Betrieb der Werkzeugausgabe 1 gesteuert. Eine Erfassungseinheit 71 umfaßt ein Eingabeelement 72 wie z. B. die Tastatur 5 oder einen Touch-Screen, um Eingaben des Mitarbeiters 2 zu erfassen. Weiterhin ist ein Scanner 73 vorgesehen, der die Identität des Mitarbeiters 2 und/oder eines Auftrags, für den das Material entnommen wird, erfaßt. Die eine Ausgabeeinheit 74 umfaßt die Antriebssteuerung 75, die die Warenfördereinrichtung 10 bzw. deren Antriebe 13, 17 und Aktuatoren steuert. Mit dem Drucker 76 werden Etiketten oder Betriebsdatenblätter für das ausgegebene Werkzeug erstellt.
• Eine Freigabeeinheit 77 prüft die Autorisierung des Mitarbeiters 2 oder des erfaßten Auftrags und gibt die Ausgabe frei bzw. sperrt diese, falls keine Autorisierung vorliegt. Über eine Kommunikationseinrichtung 78 steht die Steuerung 61 mit externen Einrichtungen in Verbindung. In einem Bestandsspeicher 79 wird der aktuelle Bestand an Waren nach deren Typ, Anzahl und nach deren Position innerhalb des Regalsystems 20, 40, 50 gespeichert und bei Entnahme bzw. Bestückung der Werkzeugausgabe mit neuen Waren entsprechend aktualisiert.
• Wie in Fig. 5 beispielhaft dargestellt, steht die Kommunikationseinrichtung 78 der Werkzeugausgabe 1 mit einem Intranet 80 in Verbindung, wobei das Intranet zur internen Kommunikation innerhalb des Betriebes dient. An das Intranet 80 sind die Betriebsplanung 81, die Materialwirtschaft 82 und das Rechnungswesen/Controlling 83 des Betriebs angeschlossen. Die Betriebsplanung 81 erstellt z. B. Autorisierungslisten für Mitarbeiter und Aufträge, so daß diese zur Freigabeeinheit 77 übertragen werden und somit festgelegt ist, wer und/oder für welchen Auftrag welches Material ausgegeben werden darf. Die Materialwirtschaft 82 überwacht den Bestand an Werkzeug und gibt ggf. vor, wenn bestimmte Typen von Werkzeugen nicht mehr benötigt werden und diese daher aus dem Bestand der Werkzeugausgabe entnommen werden können, während aktuell benötigte Werkzeuge im Austausch hierfür neu bestückt werden. Anhand des übermittelten Auftrags und der Anzahl der entnommenen Werkzeuge je Typ kann dann das Rechnungswesen 83 anhand der Entnahme-Stücklisten auftragsbezogene Rechnungen erstellen und das Controlling kann beispielsweise den Materialbedarf für bestimmte Aufträge oder Mitarbeiter überwachen.
• Über die Verbindung (z. B. Internet) durch das Modem 84 kann beispielsweise einem Lieferanten 85 mitgeteilt werden, wenn die gelagerten Werkzeuge oder Waren eine vorgegebene Mindestmenge unterschreiten oder sogar nicht mehr in der Werkzeugausgabe 1 vorrätig sind. Daher wird beim Lieferanten eine Nachbestückung nach dem tatsächlichen Bedarf vorgenommen und es müssen nicht regelmäßige Bestückungskontrollen vorgenommen werden.
• Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Seitenwand 90 für ein Schachtregal 20. In der Schachtseitenwand 90 sind kanalartige Schachtnuten 91 oder Kanalseitenteile ausgebildet, entlang derer das Werkzeug (beispielsweise verpackt in Schachteln) nach unten zur Entnahmestelle rutschen. Die Bestückung der Schächte erfolgt hier auf der Oberseite wie durch die kurzen Pfeile angedeutet. Die Höhe der Schachtnuten 91 kann unterschiedlich ausgebildet sein, so daß Schachteln unterschiedlicher Größe gelagert werden können. Die eingefüllten Schachteln rutschen nach unten (Stellung I) und die unterste Schachtel liegt gegen eine Anschlag 92 in der Stellung II an. Durch den Greifer 18 werden die Schachteln zur Entnahme in die Stellung III angehoben und dann in horizontale Richtung herausgezogen. Der Pfeil V deutet wiederum die Seite der Rückansicht von Fig. 2 an.
• Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Schachtseitenwand 95 für ein Schachtregal 20. In der Schachtseitenwand 95 sind hier geradlinige Schachtnuten 96 ausgebildet, entlang derer die Werkzeuge oder verpackten Werkzeuge zu einem unteren Anschlag 97 entlangrutschen. Die Nut ist am unteren Ende nach oben erweitert, so daß der Greifer 18 die Werkzeuge oder Verpackungen über den Anschlag 97 anheben und aus dem Schacht entnehmen kann. Die Befüllung der Schächte erfolgt wie dargestellt entweder von der Rückseite oder zusätzlich auch von der Oberseite der Werkzeugausgabe 1 her. Dabei werden Werkzeuge, die nur in geringer Stückzahl benötigt werden, in den oberen, verkürzten Schächten gelagert. Anstelle der Schachtnuten 91, 96 können auch untere Auflageschienen vorgesehen werden, entlang derer die Schachteln oder Werkzeuge nach unten rutschen. Eine obere Begrenzung entfällt dabei, wie dies beispielsweise durch die Führungsschienen 21 von Fig. 2 dargestellt ist.
• Ein Regalsystem 20 mit den Seitenwänden 19a-d und den Führungsschienen 21, ein Regalsystem 20 mit den Führungsnuten 91 oder 96, ein Regalsystem 50 mit der Schubladenlagerung für Schubladen 51, eine Warenfördereinrichtung 10 auch in einzelnen, oben angegebenen Ausgestaltungen oder die Steuerung 61 mit deren Ausgestaltungen können selbstverständlich auch als solche einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander zum Einsatz auch an anderen Einrichtungen verwendet werden.
• Die Meldung über den aktualisierten Warenbestand der Werkzeugausgabe 1 wird somit an den Lieferanten und/oder den Einkauf in der Materialwirtschaft 82 gemeldet, wobei die Meldung in frei wählbaren Zeitintervallen oder jeweils mit jeder Entnahme eines Werkzeugs erfolgen kann. Die Meldungen können auch täglich oder wöchentlich erfolgen oder beispielsweise durch Abfrage von den externen Stellen, wie dem Lieferanten 85, der Materialwirtschaft 82 und dem Rechnungswesen 83. Aufgrund der Bestandsdaten bzw. Daten über die ausgegebenen Waren können im Fertigungsbetrieb Auswertungen und Statistiken über das Verbrauchsverhalten z. B. pro Auftrag oder Mitarbeiter 2 erstellt werden, um so die Kosten transparent werden zu lassen. Durch Erfassung eines Auftrags (Auftragsnummer) oder des Mitarbeiters 2 können die durch Materialverbrauch entstehenden Kosten kostenstellenbezogen zugewiesen werden (Auftragsnummer, Maschinenstelle usw.).
• Damit wird es ermöglicht, Materialschwund und das Horten von Material zu Erfassen, da jede Entnahme nachvollziehbar ist. Für bestimmte Aufträge werden nur bestimmte Materialien freigegeben, beispielsweise in Abhängigkeit der Materialart, die bei dem Auftrag bearbeitet werden muß oder in Abhängigkeit der Qualitätsanforderungen. Es steht ein geschlossenes Warenlager zur Verfügung, das keine zusätzliche Mitarbeiter zur Materialausgabe erfordert und das keinen freien Zugriff ermöglicht. In Abhängigkeit des abgegebenen Werkzeugs können optimale Anwendungsdaten (Vorschub, Schnittgeschwindigkeit usw.), die an der Maschine einzustellen sind, angezeigt oder per Drucker ausgegeben werden.

Claims (30)

1. Automatische Warenlager- und -ausgabevorrichtung mit einer Lagereinrichtung (20, 40, 50) zur Lagerung einer Vielzahl unterschiedlicher Arten von auszugebenden Wareneinheiten (57) und einer Auswahleinrichtung (5) zur Auswahl einer auszugebenden Wareneinheit, einer Ausgabeeinrichtung (10, 7) zur Ausgabe der ausgewählten Wareneinheit und einer Steuereinrichtung (61) zum Steuern der Ausgabeeinrichtung (7, 10) in Abhängigkeit der mittels der Auswahleinrichtung ausgewählten Wareneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (61) eine Ausgabeerfassungseinrichtung (71, 79) zum Erfassen und Speichern der Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten (57) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereinrichtung (61) eine Auftragserfassungs- und/oder Identifikationseinrichtung (4, 5, 72, 73) zur Erfassung eines Auftrags und/oder zur Identifizierung eines Entnehmers (2) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragserfassungs- und/oder Identifikationseinrichtung (4, 5, 72, 73) einen Barcodescanner (4, 73), eine Transponderempfangseinrichtung, einen Chipkartenleser, einen Magnetkartenleser, eine Videokamera und/oder eine PIN-Eingabeeinrichtung (5, 72) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Ausgabeerfassungseinrichtung (71, 79) zusätzlich der Auftrag und/oder die Identität des Entnehmers (2) erfassbar und diese in Verbindung mit der Art und Anzahl der ausgegebenen Wareneinheiten (57) speicherbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (61) eine Freigabeeinrichtung (77) zum Freigeben oder Sperren der Ausgabe der gewählten Wareneinheit (57) in Abhängigkeit des von der Auftragserfassungs- und/oder Identifikationseinrichtung (4, 5, 72, 73) erfaßten Entnehmers (2) und/oder Auftrags umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeeinrichtung (74, 10) eine Datenausgabeeinrichtung (3, 8, 76) zugeordnet ist, mit der wareneinheitsspezifische und/oder auftragsspezifische Daten in Abhängigkeit der Art der ausgegebenen Wareneinheit ausgebbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenausgabeeinrichtung (3, 8, 76) einen Drucker (76) umfaßt zum Drucken von Listen oder Etiketten mit Angabe oder Darstellung warenspezifischer Daten der Wareneinheit, Identität des Entnehmers (2) und/oder Auftrag.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kommunikationseinrichtung (78, 80, 84) zum Übermitteln der Anzahl und Art der ausgegebenen Wareneinheiten (57) und/oder des Bestandes der Wareneinheiten an eine externe Empfangseinrichtung (81, 82, 83, 85).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die externe Empfangseinrichtung einem Betriebsdispositionssystem (81), einem Einkaufssystem (82) und/oder einem Lieferanten (85) für die Wareneinheiten (57) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgabeeinrichtung (74, 10) eine Meldeeinrichtung zur Übermittlung eines Signals an die Steuereinrichtung (61) zugeordnet ist, wenn mittels der Ausgabeeinrichtung die ausgewählte Wareneinheit nicht ausgebbar ist.

11. Automatische Warenlager- und -ausgabevorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl von vertikal und/oder horizontal nebeneinanderliegend angeordneter Reihen (20, 40, 50) von Warenaufbewahrungsschächten (91, 96) und/oder -schubladen (51), wobei in jedem Warenaufbewahrungsschacht (91, 96) oder in jeder Warenaufbewahrungsschublade (51) hinter- und/oder aufeinanderliegend eine Vielzahl von auszugebenden Materialeinheiten (57) lagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenaufbewahrungsschubladen (51) im eingeschobenen Zustand in Längsrichtung schräg verlaufen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenaufbewahrungsschubladen (51) im ausgezogenen Zustand oder beim Herausziehen in eine horizontale oder ungefähr horizontale Stellung überführbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schublade (51) auf einer Schubladenführung (52) gelagert ist, der ein Anschlag (59) zugeordnet ist, so daß die Schublade in ausgezogenem Zustand in horizontaler oder ungefähr horizontaler Stellung lagert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schublade (51) an der Vorder- und/oder Rückseite eine Ausnehmung (54) zum Entnehmen einer Wareneinheit (57) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schublade (51) auf einer oder beiden Seiten mittels eines seitlichen Führungselements (56) einstellbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (56) stufenlos oder im vorgegebenen Rastmaß verschiebbar oder befestigbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 11 bis 16, gekennzeichnet durch zumindest zwei einander gegenüberstehende Seitenwände (19a-d, 90, 95), zwischen denen die Warenaufbewahrungsschächte angeordnet sind, wobei jeder Schacht ein erstes, schräg verlaufendes und an der einen Seitenwand (19a-d, 90, 95) befestigtes oder ausgebildetes Führungselement (21, 91, 96) und ein zweites, dem ersten Führungselement gegenüberliegendes, an der anderen Seitenwand (19a-d, 90, 95) befestigtes oder ausgebildetes Führungselement (21, 91, 96) aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (91, 96) zumindest eines Teils der Warenaufbewahrungsschächte an der Oberseite der Seitenwände (90, 95) münden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 11 bis 18, gekennzeichnet durch eine längs der Entnahmeöffnungen der Warenaufbewahrungsschächte und/oder -schubladen (51) verfahrbare Fördereinrichtung (10) zur Entnahme der Wareneinheiten (57).

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (10) eine in Richtung der Entnahmeöffnungen verfahrbare Halteeinrichtung (18) für die Wareneinheiten (57) aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (18) einen Greifer mit einem Aktuator aufweist.

22. Verfahren zur Ausgabeerfassung von Art und Anzahl einer Vielzahl von Wareneinheiten bei einer automatischen Warenlager- und -ausgabevorrichtung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei jeder Ausgabe einer Wareneinheit aus der Vorrichtung die ausgegebene Wareneinheit nach Art und Anzahl erfaßt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Wareneinheiten nur nach Identifizierung eines Warenentnehmers und/oder eines Auftrags, dem die Entnahme zuzuordnen ist, ausgegeben wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem nach Identifizierung eines Warenentnehmers und/oder eines Auftrags eine Berechtigung zur Warenentnahme überprüft und nur bei Berechtigung eine Wareneinheit ausgegeben wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, bei dem neben der Art und Anzahl der ausgegebenen Ware auch jeweils zur Art und Anzahl der ausgegeben Ware die Identität des Warenentnehmers und/oder der Auftrag erfaßt werden.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei dem nach jeder Entnahme, in vorgegebenen Zeitintervallen, zu vorgegebenen Zeitpunkten oder bei einem vorgegebenen Warenbestand einer oder mehrerer Wareneinheiten, insbesondere bei Erreichen eines Mindestwarenbestandes, zumindest ein Teil des aktuellen Warenbestandes von der Vorrichtung an zentrale und/oder externe Warenbestandsführung gemeldet wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Warenbestandsmeldung über eine Kommunikationsverbindung, insbesondere über das Internet, erfolgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, bei dem aufgrund eines bekannten Anfangsbestandes an Wareneinheiten und der erfaßten Anzahl und Art der ausgegebenen Wareneinheiten ein aktueller Warenbestand nach Art und Anzahl der Wareneinheiten erstellt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem bei Beschickung der Vorrichtung mit neuen Wareneinheiten die Anzahl und Art der neu eingelagerten Wareneinheiten oder die aktuelle Anzahl der eingelagerten Wareneinheiten zur Aktualisierung des Warenbestands eingegeben wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29, bei dem warenspezifische Daten nach Auswahl der auszugebenden Wareneinheit ausgegeben werden, wobei die Ausgabe insbesondere auf einem Monitor oder über einen Drucker erfolgt.