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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum effektiven Zusammenstellen von Kommissions-Paletten.
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In einer Vielzahl von Unternehmensbereichen, zum Beispiel dem Handel mit Lebensmitteln und Haushaltsartikeln oder Industrie- und Haushaltsprodukten, liegen Waren in sortenreinen Quellpaletten mit gleichartigen Gebinden vor. Ein Gebinde kann hierbei ein verpacktes oder unverpacktes Stückgut oder eine Warenzusammenstellung wie beispielsweise eine Kiste, ein Karton oder eine Steige mit Schüttgut oder mehreren Einzelgütern wie Getränkeflaschen oder Molkereiprodukten sein. Eine Gruppe von horizontal angeordneten Gebinden wird als eine Gebindelage bezeichnet. Eine Anzahl von mehreren vertikal aufeinander gestapelten Gebindelagen wird dagegen als eine Palette bezeichnet, im Allgemeinen in Verbindung mit einem entsprechenden Trägersystem, meist in Form einer stabilen Holzkonstruktion.
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Eine so genannte sortenreine Gebindelage oder Palette enthält nur Gebinde derselben Sorte oder Art.
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Zur Zusammenstellung einer Lieferung an einen bestimmten Kunden müssen hieraus Paletten mit unterschiedlicher Bestückung an bestimmten Gebindelagen oder Gebinden zusammengestellt werden. Handelt es sich hierbei um eine Palette mit unterschiedlichen, jeweils sortenreinen Lagen, wird diese als eine lagenweise sortenreine oder Regenbogenpalette (Rainbow Pallet) bezeichnet. Vertikal aufeinander geschichtete Gebinde werden so genannte Stapel genannt.
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Handelt es sich bei einer bestimmten Palette um eine Lieferung bei der lagenweise, stapelweise oder gemischte Zusammenstellungen von verschiedenen Gebinden erforderlich sind, wird von einer gemischten Palette gesprochen.
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Zum Stand der Technik ist aus der
WO 2008/068264 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kommissionieren von Waren, ein Lagerverwaltungssystem und die Verwendung von wenigstens einem autarken Transportfahrzeug bekannt.
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Hierin werden im Verfahren nach Anspruch 1 im Wesentlichen das Beladen eines autarken Transportfahrzeugs, das automatische Fahren benötigter Palettierungseinheiten mittels eines autarken Transportfahrzeugs und das sequentielle Entladen der Palettierungseinheiten mittels eines Palettierungsroboters nach einem vorab ermittelten Packmuster beansprucht.
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Nach den Angaben im Anspruch 4 werden die benötigten Gebindelagen in einem Hochregal vorgehalten.
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In dem Vorrichtungsanspruch 12 dieses Dokuments werden im Wesentlichen eine Warenhaltevorrichtung, ein Lagerverwaltungssystem, eine automatische Beladevorrichtung und ein autarkes Transportfahrzeug, sowie eine Palettierstation mit einem Palettierroboter beansprucht.
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Im Lagerverwaltungssystem nach Anspruch 25 wird im Wesentlichen das Zusammenspiel der vorher beanspruchten Komponenten während des Beladens einer gemischten Palette beschrieben.
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Im Anspruch 31 wird die Verwendung eines autarken Transportfahrzeugs gesondert beansprucht.
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In der
DE 10 2009 056 639 A1 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatisierten Kommissionierung von Gebinden behandelt.
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Im Anspruch 1 dieses Dokuments wird ein Verfahren zur automatisierten Kommissionierung von Gebinden beansprucht, das die folgenden Schritte umfasst:
- 1) das Bereitstellen von unterschiedlichen Quellpaletten, und
- 2) das Palettieren wenigstens einer Zielpalette,
gekennzeichnet durch
- 3) eine wechselnde und/oder variabel vorgegebene Vereinzelung und Magazinierung von Gebindelagen von unterschiedlichen Quellpaletten; und/oder
- 4) eine gestapelte Magazinierung und/oder Entmagazinierung von Gebinden oder Gebindegruppen vor dem Palettieren einer Zielpalette; und/oder
- 5) ein wahlweises Palettieren einer Zielpalette mit wenigstens einer unvereinzelten Gebindelage einer Quellpalette.
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In der
DE 20 2011 003 469 U1 ist eine Vorrichtung zum definierten Zwischenlagern und Kommissionieren produzierter Waren gleicher Art, aber unterschiedlicher Größe beschrieben.
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Diese Vorrichtung weist eine Vielzahl von Transportfahrzeugen zum Transport von Stapel-Lafetten auf, wobei die Transportfahrzeuge mittels einer Mehrzahl von Induktions-Leitungen zur Stromversorgung und Steuerung bewegt und gesteuert werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein effektives Zusammenstellen von Kommissionspaletten zu ermöglichen bei dem der jeweilige Beladungsvorgang schnell und sicher ausgeführt wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen im Einzelnen:
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1: eine dreidimensionale Ansicht zweier erfindungsgemäßer Transportgestelle
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2: einen Querschnitt durch zwei erfindungsgemäße Transportgestelle
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3: einen Querschnitt durch verschieden bestückte Paletten
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4: eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anlage
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4-17: eine Detailansicht des Eingangslagers 17
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4-18: eine Detailansicht der Kommissionierungs-Station 18 für Einzelgebinde
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4-20: eine Detailansicht der Kommissionierungs-Station für 20 Lagengebinde
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4-21: eine Detailansicht der Station 21 für Umpalettierung
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4-22: eine Detailansicht der Station 22 zum Entfernen von Folien
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4-23: eine Detailansicht des Blocklagers 23
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5: einen Querschnitt durch die Station 21 für Umpalettierungen
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6: eine Vorrichtung zum Entfernen von Folien
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Die 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht zweier erfindungsgemäßer Transportgestelle, nämlich eines größeren Transportgestells 3 und eines kleineren Transportgestells 7.
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Auf dem größeren Transportgestell 3 sind hier mehrere Lagen sortenreines Palettengut 1 gelagert, auf dem kleineren Transportgestell befindet sich nur eine Einzellage 4 sortenreines Palettengut. Das weiter gezeigte Transportfahrzeug 9 unter dem kleineren Transportgestell 7 dient der Bewegung dieses Transportgestells 7 im Bereich der gesamten Anlage und, wie hier gezeigt, auch zu der Einfahrt in das größere Transportgestell 3. Hierbei ist das Transportfahrzeug 9 mit dem kleineren Transportgestell 7 über eine funktechnisch einschaltbare Kupplung verbunden. Nähere Einzelheiten sind der 2 zu entnehmen. Es besteht weiter die Möglichkeit das kleinere, in das größere Transportgestell 3 hinein gefahrene, Transportgestell 7 mit dem Transportgestell 3 über eine weitere Kupplung funktechnisch zu verbinden. Es kann jedoch auch ein Transportfahrzeug 9 ein einzelnes größeres Transportgestell 3 über eine entsprechende Kupplung im Bereich der gesamten Anlage auf entsprechenden Bahnen verfahren. Näheres ist der Beschreibung der 2 zu entnehmen. Hieraus ist ersichtlich, dass die Transportfahrzeuge 9 autark sind und bei Bedarf zur Beförderung jedes Transportgestells 3 oder 9, oder eines Verbunds aus einem größeren und einem kleineren Fahrgestell 3 und 9, herangezogen werden können.
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Die zugehörigen Laufrollen des Transportgestells 3 in der 1 sind mit 15 bezeichnet. Das Transportgestell 7 weist ebenso, wie das Transportgestell 3, vier, hier nicht näher bezeichnete, Laufrollen 15 auf.
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In der 2 ist ein Querschnitt durch die beiden, in der 1 dargestellten, Transportgestelle 3 und 7 dargestellt.
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Hier ist zu sehen, dass das kleinere Transportgestell 7 unter, bzw. in, das größere Transportgestell 3 gefahren wurde. In dieser Stellung können beide Transportgestelle mechanisch miteinander mittels einer stilisiert eingezeichneten Kupplung 5 verbunden werden. Zur Bewegung der somit vereinten Transportgestelle 3 und 7 ist dann lediglich nur noch ein Transportfahrzeug 9 erforderlich.
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Zusätzlich zu der Darstellung in der 1 sind die auf dem Transportgestell 3 aufliegende Palette 2 mit sortenreinem Palettengut 1, die auf dem Transportgestell 7 aufliegende Palette 5 mit einer Einzellage 4 eines sortenreinen Palettenguts und mit einem in dieser Einzellage befindlichen Einzelgebinde 16, gekennzeichnet.
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In dem gezeigten Querschnitt ist die, die mechanische Verbindung zwischen dem Transportfahrzeug 9 und dem kleineren Transportgestell 7 herstellende, Kupplung 8 im Querschnitt zu erkennen. Die Antriebsräder eines Transportfahrzeugs 9 sind mit 12 bezeichnet.
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Zur mechanischen Verbindung, und damit gemeinsamen Fahrt, eines großen und eines kleinen Fahrgestells 3 und 7, dient, wie schon oben erwähnt, ein Mechanismus in der Form einer weiteren Kupplung 6, hier in der stilisierten Form zweier Stifte links und rechts im Fahrgestell. Eine solche Kupplung 6 kann elektromechanisch ausgeführt sein und wird funktechnisch betätigt.
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Die Zufuhr der Energie für den Antrieb eines Transportfahrzeugs 9 erfolgt induktiv mittels einer Leitung 10. Der entsprechende Induktions-Empfänger 11 befindet sich möglichst bodennahe an der Unterseite des jeweiligen Transportfahrzeugs 9. Diese Leitungen 10 sind entsprechend den gewünschten Bewegungslinien der Transportfahrzeuge 9 in der jeweiligen Kommissionierungs-Anlage im Boden verlegt. Das Layout der Struktur dieser Bewegungslinien, also das detaillierte Sichtbarmachen eines gezeichneten Abbilds der zufahrenden Verkehrswege, und damit einer späteren tatsächlichen Kabelverlegung, beinhaltet notwendige redundante Fahrwege und Parkplätze, sowie entsprechende Weichen.
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Im Verbund mit den Leitungen zur induktiven Stromzuführung erfolgt die Verlegung der benötigten Steuerleitungen für den Betrieb der Gesamtanlage.
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Normalerweise erfolgt die Verlegung der Leitungen 10 während des Aufbaus des Fußbodens der Gesamtanlage und die so realisierte Struktur ist später nur noch schwer zu ändern.
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In einer besonderen Ausführungsform wird deshalb vorgeschlagen, im gesamten Bereich der zu erstellenden Anlage, oder in Teilbereichen, anstelle fest verlegter Induktionskabel großflächige Platten mit vorgegebenen Teilstrukturen energiezuführender Induktionskabel und Steuerleitungen zu verlegen. Hierbei müssen diese vorgefertigten Platten über genormte Anschluss-Elemente verfügen, die ein flexibles Zusammensetzen und ein reibungsloses Einbinden dieser Platten untereinander, und in eine evtl. schon bestehende Struktur, ermöglichen.
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3 zeigt einen Querschnitt durch verschieden bestückte Paletten.
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Auf der linken Seite ist hier der Querschnitt einer Palette gezeigt, die lediglich verschiedene Lagen an jeweils sortenreinen Material-Lagen 13 aufweist, einer so genannten Regenbogen-Palette.
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Auf der rechten Seite ist der Querschnitt einer Palette dargestellt, die Lagen unterschiedlicher Art zum Inhalt hat, einer so genannten gemischten Palette.
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4 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anlage in der die jeweiligen Stationen aus Gründen der besseren Übersicht in der Form von Funktionsblöcken dargestellt sind.
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In der linken oberen Ecke der gezeigten Gesamtdarstellung ist eine Station dargestellt, die die Anlieferung von Quellpaletten verschiedener Zulieferer betrifft. Dieses Eingangslager 17 kann in der Form eines Hochregals angelegt sein oder eine andere beliebige Struktur aufweisen. Auf welche Art und Weise diese Quellpaletten angeliefert werden ist hierbei beliebig.
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Eine Detailansicht des Eingangslagers 17 ist in der 4-17 dargestellt.
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Links oben ist hier der Zufahrtsbereich von Lastkraftwagen oder anderen Fahrzeugen zu sehen, der zwei Abladeplätze für Paletten aufweist. Der in der Mitte dargestellte Doppelpfeil kennzeichnet einen Fahrweg für den Transport von Paletten, wobei an seinem Ende auf der rechten Seite ein Transportarbeiter mit einem Gabelstapler skizziert ist. Die fünf gezeigten Kreise symbolisieren Drehplätze 33 für die Paletten.
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Wird aus dem Eingangslager 17 mindestens ein Element aus einer bestimmten Lage einer Quellpalette benötigt, muss bei dieser Palette die üblicherweise sie umhüllende Schutzfolie entfernt werden. Zu diesem Zweck wird sie mittels eines üblichen Greifers auf ein Transportgestell 3 verladen und durch ein Transportfahrzeug 9 zu der Station 22, etwa in der Mitte der in der 4 gezeigten Darstellung, zum Entfernen von Fallen erfahren. Das Entfernen der entsprechenden Folie erfolgt in der Regel per Hand.
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In einer besonderen Ausgestaltung wird das Entfernen der Folie mittels einer lokalen Perforierung und der Anwendung von Saugluft, bzw. Druckluft in Verbindung mit, die Folie ergreifenden und diese abreißenden, Greifern vorgeschlagen. Näheres ist der 6 und deren Beschreibung zu entnehmen.
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Eine Detailansicht der Station 22 ist in der 4-22 dargestellt.
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Hier sind, neben den stilisierten Fahrwegen von Paletten, in der Mitte drei derartige Defoliervorrichtungen 37 zum maschinellen Entfernen von Folie dargestellt.
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Im Allgemeinen gelangen die Paletten nach dem Entfernen der Folie in das Blocklager 23. Von dort werden sie zum Umpalettieren gefahren, wie im Folgenden beschrieben, und werden sodann, wenn nicht sofort benötigt, zur späteren Verwendung wieder ins Blocklager 23 zurück gefahren.
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Eine Detailansicht des Blocklagers 23 ist in der 4-23 dargestellt.
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Neben den zahlreichen Abstellplätzen von Paletten sind in Mitte auf einer horizontalen Linie vier kleine schraffierte Rechtecke als Markierungen für Aufzüge 35 in ein Zwischengeschoß zu erkennen. Auf der rechten Seite sind vier Drehplätze 33 für Paletten zu sehen. Außerdem sind hier Leitungen 10 zur induktiven Stromzuführung und zur Steuerung gekennzeichnet.
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Da von der jeweiligen sortenreinen Quellpalette entweder eine oder mehrere sortenreine Lagen oder ein Teil einer solchen Lage benötigt werden, wird die jeweilige, von ihrer Folie befreite, Palette mittels eines großen Transportgestells 3 und eines Transportfahrzeugs 9 in die Station 21 zur Umpalettierung verfahren. Näheres hierzu ist der 5 zu entnehmen.
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Eine Detailansicht der Station 21 ist in der 4-21 dargestellt.
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Auch hier ist wieder ein Drehplatz 33 markiert. Als wichtigstes Funktionselement ist hier ein Portalstapler 36 hervorzuheben.
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Diese Station 21 ist am rechten Rand der, in der 4 gezeigten, Darstellung zu erkennen. In dieser Station 21 wird von einer sortenreinen Palette die oberste Lage mittels eines Lagengreifers abgehoben und auf ein bereit stehendes kleines Transportgestell 7 gemäß 1 gesetzt. Danach werden die beiden Transportgestelle 3 und 7 elektromechanisch funkgesteuert miteinander verbunden. Die weitere Bewegung dieses Verbund-Transports erfolgt mittels des Transportfahrzeugs 9 des kleinen Transportgestells 7.
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Der Vorteil dieses Verbundsystems liegt darin, dass auf diese Weise am gewünschten Ort sowohl eine bestimmte sortenreine Lage vom großen Transportgestell 3, als auch ein Einzelgebinde vom kleinen Transportgestell 7 entnommen werden kann. Es wird auf diese Weise nicht nur ein zusätzlich zu unterhaltendes aufwendiges Lager für Einzelgebinde eingespart, sondern es besteht der Vorteil, dass solche Einzelgebinde schon auf einem Transportgestell 7 einsatzbereit gelagert sind.
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Die soweit vorbereiteten verbundenen sortenreinen Paletten werden im Blocklager 23, in der Darstellung der 4 am unteren Rand, vorgehalten und nach Bedarf abgerufen.
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Für die weitere Zusammenstellung von Kommissionen bestehen nun im Wesentlichen die beiden Möglichkeiten, dass eine Kommission bestehend aus reinen Lagen in der Form einer Regenbogen-Palette gewünscht wird, oder eine Kommission aus gemischten Gebinden zusammen gestellt werden muss.
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Bei dem Vorliegen einer Lagenkommissionierung nach Art einer Regenbogen-Palette wird im Bereich der Station 20 entsprechend jeder gewünschten Lage jeweils ein entsprechendes Transportgestell zu der betreffenden Zielpalette gefahren, die betreffende Lage maschinell abgehoben, auf die Zielpalette wieder aufgesetzt und somit die gesamte Lieferung sukzessive zusammen gestellt.
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Eine Detailansicht der Station 20 ist in der 4-20 dargestellt. Hier sind drei Drehplätze 33 zu erkennen. Ferner befinden sich in dieser Station 20 zwei Portalstapler 36.
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Da der reibungslose Ablauf der Lagenkommissionierung ein Zwischenlager zum vorübergehenden Lagern von, den reibungslosen Ablauf störenden, Transporten erfordert, ist neben der Station 20 ein Sequenzpuffer 25a vorgesehen.
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Der Abtransport einer solchen Lagenkommissionierung erfolgt mittels Liftanlagen, bzw. Aufzügen, die in ein, nicht dargestelltes, Zwischengeschoß führen. Hier werden diese Kommissionierungen auf die bereit stehenden Fahrzeuge verladen.
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Bei dem Vorliegen einer Kommissionierung von Einzelgebinden und gemischten Gebinden wird die Kommissionierungs-Station 18 zur Kommissionierung von gemischten Paletten eingesetzt. Auch hier gilt, dass zur Beladung der betreffenden Zielpalette die entsprechenden Transportgestelle mit den jeweils erforderlichen Lagen oder auch Einzelgebinden rechnergesteuert angefordert werden, diese Station anfahren, und die betreffenden Bestandteile maschinell auf die Zielpalette aufgesetzt werden.
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Eine Detailansicht der Station 18 ist in der 4-18 dargestellt. Hier sind vier Aufzüge 35 zu erkennen und zwei Drehplätze 33 für Paletten. Vier Stapelroboter 34 sorgen für die Verteilung von Lagen und/oder Einzelgebinden.
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Der reibungslose Ablauf der Kommissionierung von Einzelgebinden wird mittels des Sequenzpuffers 19 für Einzelgebinde sichergestellt. Der Abtransport einer solchen Kommissionierung von Einzelgebinden und gemischten Paletten erfolgt ebenfalls mittels Liftanlagen die in ein, nicht dargestelltes, Zwischengeschoß führen.
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Für die Kommissionierung von schwierig zu behandelnden Einzelgebinden ist die Kommissionierungs-Station 24 vorgesehen. Hier erfolgt die Kommissionierung noch von Hand. Da auch die Kommissionierungs-Station 24 und die Station 22 zum Entfernen von Folien einen Sequenzpuffer benötigen, ist hierfür der Sequenzpuffer 25 vorgesehen.
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5 zeigt einen Querschnitt durch die Station 21 für Umpalettierungen. Hier sind auf der linken Seite ein Portal 26 und eine Einzellage 4 mit sortenreinem Palettengut auf einem kleinen Transportgestell und auf einem großen Transportgestell eine Palette mit sortenreinem Palettengut 1 dargestellt. Auf der rechten Seite der 5 ist ein Lagengreifer 27 im Querschnitt zu erkennen. Zudem ist ein Transportfahrzeug 9 beim Transport eines Verbunds von einem kleinen und einem großen Transportgestell gekennzeichnet.
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6 zeigt eine Vorrichtung zum Entfernen von Folien.
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Die dargestellten Werkzeuge sind hierbei Teile einer maschinellen Vorrichtung die auf bekannte Weise die beschriebenen Bewegungen dieser Werkzeuge verursachen.
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Beispielhaft ist hier die rechte untere Ecke einer mit artenreinem Palettengut 1 beladenen Palette 2 dargestellt. Die zu entfernende Folie 28 wird mittels einer Saugvorrichtung 29 vom Palettengut abgehoben und von einer Luftlanze 30 in der Nähe der Saugvorrichtung 29 durchstoßen. Auf diese Weise wird das Palettengut 1 durch die Luftlanze 30 nicht beschädigt. Mittels dieser Luftlanze 30 wird in der Folge Druckluft in den Raum zwischen dem Palettengut 1 und der umhüllenden Folie 28 geblasen, sodass sich die Folie 28 stark vom Palettengut 1 abhebt. Dies ermöglicht einem druckbelasteten Messerschuh 32 das Eindringen in den Raum hinter der Folie 28 ohne das Palettengut 1 zu verletzen. Mittels eines Trennmessers 31 in der Beuge des Messerschuhs 32 kann die Folie 28 in einer vertikalen Bewegung des Messerschuhs von der Palette 2 bis zur Oberkante des Palettenguts 1 aufgeschlitzt werden. Derselbe Vorgang kann gleichzeitig oder in Folge auf der gegenüber liegenden Seite der Palette 2 erfolgen. Das anschließende Erfassen der frei liegenden Folienflächen kann von Hand oder ebenfalls maschinell erfolgen.
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Die komplexe Ablauf der beschriebenen Bewegungsabläufe erfordert eine spezielle Steuerung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- sortenreines Palettengut
- 2
- Palette
- 3
- großes Transportgestell für eine sortenreine Palette
- 4
- Einzellage sortenreines Palettengut
- 5
- Palette
- 6
- Kupplung für Transportgestell 3 und 7
- 7
- kleines Transportgestell (Einzellagen-Palette)
- 8
- Kupplung für ein Transportfahrzeug
- 9
- Transportfahrzeug
- 10
- Leitung zur induktiven Stromzuführung und Steuerleitung
- 11
- Induktions-Empfänger
- 12
- Antriebsräder
- 13
- sortenreine Lage einer Regenbogen-Palette
- 14
- Lage einer gemischten Palette
- 15
- Laufrolle
- 16
- Einzelgebinde
- 17
- Anbindung zum Eingangslager (Hochregal)
- 18
- Kommissionierungs-Station für Einzelgebinde
- 19
- Sequenzpuffer für Einzelgebinde
- 20
- Kommissionierungs-Station für Lagengebinde
- 21
- Station für Umpalettierungen
- 22
- Station zum Entfernen von Folien (Defolierstation)
- 23
- Blocklager
- 24
- Kommissionierungs-Station für schwierige Einzelgebinde
- 25
- Sequenzpuffer für 22 und 24
- 25a
- Sequenzpuffer für Lagengebinde
- 26
- Portal
- 27
- Lagengreifer
- 28
- Folie
- 29
- Sauger
- 30
- Luftlanze (Pressluft)
- 31
- Trennmesser
- 32
- Messerschuh
- 33
- Drehplatz
- 34
- Stapelroboter
- 35
- Aufzüge
- 36
- Portalstapler
- 37
- Defoliervorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/068264 A1 [0006]
- DE 102009056639 A1 [0012]
- DE 202011003469 U1 [0014]
