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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen horizontal gelagerter Kommissionsware.
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Aus der
DE 43 39 002 C2 ist eine Einrichtung für die Kommissionierung von Stückgut aus Warenbahnen bekannt, bei der jede Warenbahn als schräge Rutsche ausgebildet ist, auf der das Stückgut in Reihe gegen eine erste, an der Rutsche angeordnete Stellfläche ansteht, mit einem verfahr- oder versetzbaren Kommissioniergerät einer Entnahmevorrichtung mit Tastenanordnung zur Einzelentnahme eines an der ersten Stoppfläche einer Rutsche anliegenden Stückguts. Hierbei wird nach Anstellen des Kommissioniergeräts vor der entsprechenden Rutsche mit Hilfe der Tastenanordnung die Entnahmevorrichtung gegenüber der Rutsche in der Entnahmestellung bewegt, das Stückgut entnommen und an einen ausgewählten, entfernt angeordneten Kommissionierbehälter abgegeben.
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Eine solche Einrichtung soll so verbessert werden, dass sie bei einfachem Aufbau eine sichere Erfassung des Stückguts ermöglicht.
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Hierzu wird unter Schutz gestellt, dass die Entnahmevorrichtung des Kommissioniergeräts einen Greifer und einen Taster aufweist und die Entnahmevorrichtung zum Bewegen in die Entnahmestellung durch einen Schwenkantrieb verschwenkt wird bis sich der Taster an eine zweite Stoppfläche anlegt, die an dem jeweiligen, der Entnahmevorrichtung zugewandten Ende der Rutsche angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2006 057 758 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kommissionieren von Waren und ein Lagerverwaltungssystem bekannt.
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Dieser Patentschrift liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem Stand der Technik ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung, sowie ein entsprechendes Lagerverwaltungssystem anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird im Patentanspruch 1 ein Verfahren mit im Wesentlichen den folgenden Verfahrensschritten beansprucht:
- a) Beladen wenigstens eines autarken Transportfahrzeugs mit allen zum Kommissionieren einer gemischten Palette benötigten Palettierungseinheiten,
- b) automatisches Fahren des auf diese Weise beladenen Transportfahrzeugs zu einer, einen Palettierroboter aufweisenden Palettierstation,
- c) sequenzielles Entladen der Palettierungseinheiten von dem Transportfahrzeug und Platzieren der Palettierungseinheiten auf eine Transportpalette mittels des Palettierungsroboters entsprechend eines vorab ermittelten Packmusters der gemischten Palette.
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In der
DE 10 2010 034 992 A1 werden ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kommissionierung quaderförmiger Gegenstände beschrieben.
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Dem hier offenbarten Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handhaben von quaderförmigen Gegenständen mit unterschiedlichem Format, wie z. B. Möbelkorpussen, zu ermöglichen.
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Gemäß dem vorliegenden Patentanspruch umfasst dieses Verfahren zur Kommissionierung quaderförmiger Gegenstände im Wesentlichen die folgenden Verfahrensschritte:
- a) die Gegenstände gelangen zu einer Auslieferungsstrecke,
- b) die Gegenstände werden mittels einer Handhabungseinrichtung auf einem Transportmittel zu einer Kommission zusammengestellt,
- c) zuvor wird der abzunehmende Gegenstand überprüft und bei negativem Prüfergebnis in einem Zwischenlager abgestellt,
- d) bei positivem Prüfergebnis werden die Abmessungen der Grundfläche des Gegenstands mit der freien Fläche auf dem Transportmittel verglichen,
- e) ist diese Grundfläche kleiner als die entsprechende freie Fläche, wird der Gegenstand auf dem Transportmittel abgestellt,
- f) ist diese Grundfläche größer wird der Gegenstand auf einem zweiten Transportmittel oder in einem zweiten Zwischenlager abgestellt.
- g) Gemäß den Angaben im Patentanspruch 8 wird in diesem Verfahren eine Handhabungseinrichtung verwendet, die einen Gelenkarmroboter umfasst, an dessen Werkzeugansatz ein Greifwerkzeug angesetzt ist, welches dazu geeignet ist, an eine Seitenfläche des quaderförmigen Gegenstands herangefahren zu werden und einander gegenüber liegende Ecken dieser Seitenfläche zu umgreifen.
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Zum Aufnehmen beliebig geformter Gegenstände ist die hier offenbarte Handhabungseinrichtung nicht geeignet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufnahme von horizontal gelagerter Kommissionsware vorzustellen, mit denen sich, auch bei Lagerung ohne Abstandshalter zur Grundfläche, die Kommissionsware schnell und preiswert aufnehmen lässt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen im Einzelnen:
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1: eine perspektivische Darstellung des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Zweiachs-Greifers
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2: eine Vorderansicht des Greifersystems
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3: eine Funktionsstellung des Greifersystems
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4: eine Seitenansicht des Greifersystems
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5: eine hintere Detailansicht des Greifersystems
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6: eine Seitenansicht des Hebebands
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7: eine Funktionsdarstellung des Hebebands
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Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Zweiachs-Greifers 2. Der im Mittelpunkt stehende Zweiachs-Greifer 2 ist hier als Werkzeug mittels eines Schwenkkopfes 7 an einem Mehrachs-Roboter 1 befestigt. Der Zweiachs-Greifer 2 hat in dieser Darstellung Kommissionsware 4 von einer Kommissionier-Palette 3 aufgenommen und ist dabei diese Kommissionsware 4 auf der Transporteinrichtung 6 abzusetzen. Es kann sich hierbei um einen Vorgang des Palettierens bzw. des Depalettierens handeln. Im Vordergrund ist ein, die Steuerung der Bewegungsvorgänge beinhaltender, Schaltschrank 5 dargestellt.
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In der 2 ist eine Vorderansicht des Zweiachs-Greifersystems gezeigt. Der in der 1 gezeigte Schwenkkopf 7 trägt in dieser Ansicht gut erkennbar einen Hauptträger-Rahmen 14 an dessen Längsachse der Zweiachs-Greifer horizontal verfahren werden kann. Der Hauptträger-Rahmen 14 ist in der Weise konstruiert, dass er nach dem so genannten Laser-Kant-Verfahren hergestellt werden kann. Auf diese Weise sind eine preiswerte Herstellung und ein geringes Gewicht erreichbar. An der Unterseite des Hauptträger-Rahmens 14 sind in Richtung der Längsachse zwei parallel laufende Schienen 15 angebracht an denen ein Schiebeschlitten, der die Lastgabel 11 des Zweiachs-Greifers mittels eines Trägerrahmens 10 trägt, horizontal verfahrbar ist. Einzelheiten hierzu sind der Darstellung in der 5 zu entnehmen.
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An der Vorderseite des Hauptträger-Rahmens 14 ist der Antrieb 13 für den Lastgabel-Schiebeschlitten zu sehen. Im gleichen Bereich ist der Antrieb 8 für eine Haltegabel 12 untergebracht. Die Haltegabel 12 ist parallel zu der Lastgabel 11 entlang einer Prallwand 9, durch deren Aussparungen die Zinken der Haltegabel 12 gleiten können, verfahrbar und ermöglicht die Halterung einer Last, die sich auf der Lastgabel 11 befindet, von oben. Einzelheiten zu diesem Antrieb 8 sind der Darstellung in der 4 zu entnehmen.
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An der Vorderseite einer Baueinheit mit den beiden Antriebe 13 und 8 ist ein Lichtfeldsensor 33 gezeigt, der für die Steuerung des Zweiachs-Greifersystems im frontalen Bereich benötigte optische und räumliche Information liefert, und zur Unterstützung der für die Steuerung notwendige Software dient. Ein Lichtfeldsensor 33 wirkt hierbei in der Art einer Stereo-Kamera um für die Steuerung des Zweiachs-Geifersystems die benötigte räumliche Information zu erhalten. Ein zusätzlicher Abstandssensor kann dabei einen Referenzwert für die Berechnung von Abständen liefern. Solche Abstandssensoren sind dem Fachmann in der Anwendung geläufig und sind nicht näher bezeichnet.
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Hinsichtlich des verwendeten Lichtfeldsensors 33, wird auf die neue Entwicklung der so genannten Minilinsen verwiesen, die in der Form von hunderten von Minilinsen nach dem Lichtfeldprinzip optische Informationen sammeln die dann später zu Bildern mit einer gewünschten Auflösung und/oder einem gewünschten Blickwinkel datentechnisch zusammengestellt werden können. Solche Minilinsen sind 3-D-fähig, billig herzustellen und folgen dem Prinzip eines Insektenauges. Sie sind in der Lage zur übergeordneten datentechnischen Koordination der beteiligten Tast- und Greifelemente über den gesamten räumlichen Bereich im Aktionsradius des Sechsachs-Roboters in Verbindung mit dem Zweiachs-Greifersystem beizutragen.
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Die einzelnen Gabelzinken der Lastgabel 11 sind mit 37 bezeichnet. Zur Ermittlung der von dem Greifersystem aufgenommenen Last können im Befestigungsbereich der Gabelzinken 37 am Trägerrahmen 10, bzw. am Hauptträger-Rahmen 14, Gewichtssensoren 34 vorgesehen sein.
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Die 3 zeigt eine Funktionsstellung des Greifersystems. Hier ist zu erkennen, dass die Prallwand 9 über eine Baugruppe, die auch den Antrieb 13 für den Lastgabel-Schiebeschlitten enthält, weiter über den Hauptträger-Rahmen mit dem Schwenkkopf 7 für den Mehrachs-Roboter verbunden ist. Eine Haltegabel-Traverse 17 mit dem Trägerrahmen 10 ist in der gezeigten Stellung mittels der Antriebsriemen 16 zurück gefahren. Diese Antriebsriemen 16 sind im Durchblick durch die Aussparungen des Hauptträger-Rahmens zu erkennen. An der Haltegabel-Traverse 17 ist die Haltegabel befestigt, deren vertikale Bewegung auf zwei Führungen 19 mittels zweier Antriebsriemen 18 über eine untere Umlenkrolle 20 erfolgt.
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Die 4 zeigt eine Seitenansicht des Greifersystems, die im Wesentlichen den Antriebsmechanismus der Haltegabel 12 umfasst. Im oberen Bildteil ist der Schwenkkopf 7 für den Mehrachs-Roboter dargestellt, wobei Verbindungselemente der Übersicht wegen weggelassen sind.
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Der Antrieb 8 für die Haltegabel 12 ist der 2 zu entnehmen und die untere Umlenkrolle 20 ist in der 3 beschrieben. Aus der 4 ist zu ersehen, dass diese untere Umlenkrolle 20 Teil eines Antriebssystems ist bei dem im Zusammenspiel mit den beiden oberseitigen Umlenkrollen 21 und einem über die genannten drei Rollen laufenden Antriebsriemen 18 die Haltegabel 12 vertikal auf- und abbewegt werden kann. Der die Haltegabel 12 tragende Haltegabelschlitten 22 läuft hierbei in zwei, längs der Bewegungsstrecke verlaufenden, Führungselementen 19. Die Lastgabel 11 ist im Querschnitt stilisiert dargestellt.
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In der 5 ist eine hintere Detailansicht des Greifersystems dargestellt, die im Wesentlichen den horizontal wirkenden Antriebsmechanismus der Lastgabel 11 betrifft. Im oberen Bildbereich ist der Schwenkkopf 7 für den Mehrachs-Roboter gezeigt.
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Mit 13 ist hierbei der Antrieb für den in zwei Schienen 15 laufenden Schiebeschlitten gekennzeichnet, der im selben Bereich wie der Antrieb 8 für die Haltegabel mit ihrem Antriebsriemen 18 und den zugehörigen Führungselementen 19 angeordnet ist.
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Der Lastgabel-Schiebeschlitten wird hierbei mittels vier Führungsschuhen 24 in den beiden Schienen 15 bewegt. In dieser Darstellung sind zwei zur Bewegung und Führung des Lastgabel-Schiebeschlittens und für den Hebeantrieb notwendige hintere Umlenkrollen 23 für den Antriebsriemen 16 deutlich zu erkennen.
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In einer besonderen Ausbauform könnte auch die Bewegung des Hebebandes direkt gekoppelt mit der Bewegung der Lastgabel erfolgen und zwar in ähnlicher Form wie bei dem Antrieb der Haltegabel.
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Als eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verlängerung der einzelnen Gabelzinken 37 im Bereich der Lastgabel 12 vorgesehen. Mittels dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit Lasten zu erfassen die keinen Abstandshalter zur Lagerfläche aufweisen.
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In der 6a ist eine Seitenansicht eines zu diesem Zweck vorgesehenen Hebebands 26 gezeigt. Dieses Hebeband 26 ist mit seinem Antriebmechanismus in der Spitze des betreffenden Gabelzinkens 37 in der Form eines Teleskop-Elements 28 eingebaut. Der Antrieb des jeweiligen Hebebandes 26 erfolgt hierbei ohne eine zusätzliche motorische Unterstützung allein durch die, von dem betreffenden Gabelzinken 37, bzw. dem von der Lastgabel 11 und/oder dem Sechsachs-Roboter aufgebrachte, Druckkraft. Diese Druckkraft wird in jedem Fall benötigt um die Lastgabel 11 unter die Kommissionsware zu schieben und sie in der Folge anheben und weiterbefördern zu können. Diese Druckkraft wird mittels einer Zahnstange 29 in die Drehung eines durch die Zahnstange bewegten Antriebsrads 27 übersetzt. Dieses Antriebsrad 27 wiederum versetzt das Hebeband 26 in Bewegung das, über eine weiter entfernte kleinere Frontrolle 25 laufend, den direkten Kontakt mit der Kommissionsware herstellt. Durch die unter einem bestimmten Anpressdruck erfolgende Drehung der Frontrolle 25 schiebt sich diese unter die Kommissionsware und hebt diese an. Während des Vorgangs der Bewegung des Hebebands 26 weicht das Teleskop-Element zurück und die Kommissionsware wird mittels des weiter bestehenden Drucks durch den Gabelzinken 37 über die in der 6a gezeigte schiefe Ebene des Hebebands 26 in die Richtung des Gabelzinkens 37 geschoben. Sie rutscht später auf diesem weiter bis zu der Prallplatte 9. Nach diesem Vorgang endet der von der Vorderseite auf das Teleskop-Element 28 ausgeübte Anpressdruck und das Teleskop-Element 28 wird von einem, sich an einem Sperrelement 31 haltenden Federelement 30 in die Ausgangslage zurück gedrückt.
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In der Draufsicht der 6b ist die beschriebene Sachlage von oben dargestellt. In diesem Beispiel ist die beschriebene Vorrichtung in zweifacher, parallel laufender, Form an der Vorderseite eines Gabelzinkens 37 gezeigt. Durch den in der Mitte bestehenden Spalt ist die Lagefläche 32 des Hebeguts zu sehen.
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Die 7 zeigt eine Funktionsdarstellung des Hebebands.
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Hier ist auf der linken Seite eine Angriffsecke der Kommissionsware 4 im Augenblick des Anhebens mittels des, sich auf der nach rechts drehenden und auf der Lagefläche 32 sich ebenfalls nach rechts bewegenden, Hebebands 26 dargestellt. Zur Messung des Anpressdrucks des betreffenden Gabelzinkens 37 dient ein Drucksensor 35. Für die Anwendung in Temperatur-relevanten Räumen, wie zum Beispiel Kühlräumen, ist zur Erfassung der Temperatur der aufzunehmenden Kommissionsware 4 ein Temperatursensor 36 vorgesehen
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Zu näheren Inspektionszwecken können im vorderen Teil der Gabelzinken (37) der Lastgabel (11) ein oder mehrere Lichtfeldsensoren (33) angebracht sein. Zusätzlich können in den vorderen Bereichen einer oder mehrerer Gabelzinken (37) der Haltegabel (12) ein oder mehrere Lichtfeldsensoren (33) und ein oder mehrere Drucksensoren zur Messung des Auflagedrucks auf die Kommissionierware (4) vorgesehen sein. Die Steuerung der komplexen Bewegungsvorgänge und die Signalverarbeitung der verwendeten Sensoren erfordern ein spezielles Steuerungsprogramm.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrachs-Roboter
- 2
- Zweiachs-Greifer
- 3
- Kommissionier-Palette
- 4
- Kommissionsware
- 5
- Schaltschrank
- 6
- Transporteinrichtung für Kommissionsware
- 7
- Schwenkkopf für einen Roboter
- 8
- Antrieb für Haltegabel
- 9
- Prallwand, bzw. Abstellfläche
- 10
- Trägerrahmen
- 11
- Lastgabel
- 12
- Haltegabel
- 13
- Antrieb für Lastgabel-Schiebeschlitten
- 14
- Hauptträger-Rahmen
- 15
- Schienen für Schiebeschlitten
- 16
- Antriebsriemen für Schiebeschlitten
- 17
- Haltegabel-Traverse
- 18
- Antriebsriemen für Haltegabel
- 19
- Führungselemente für den Haltegabel-Schlitten
- 20
- Umlenkrolle unterseitig
- 21
- Umlenkrolle oberseitig
- 22
- Haltegabelschlitten
- 23
- hintere Umlenkrollen
- 24
- Führungsschuhe für den Schiebeschlitten
- 25
- Frontrolle
- 26
- Hebeband
- 27
- Antriebsrad für Hebeband
- 28
- Teleskop-Element
- 29
- Zahnstange
- 30
- Federelement
- 31
- Sperrelement
- 32
- Lagefläche der Kommissionsware
- 33
- Lichtfeldsensor,
- 34
- Gewichtssensor
- 35
- Drucksensor im Bereich der Frontrolle 25
- 36
- Temperatursensor für Temperatur-relevante Kommissionsware
- 37
- Gabelzinken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4339002 C2 [0002]
- DE 102006057758 B4 [0005]
- DE 102010034992 A1 [0008]
