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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kanalregallager, insbesondere mit zweiseitig zugänglichen Lagerkanälen, mit Regalen und mindestens einem Kanalfahrzeug.
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In einem Kanallager bzw. Kanalregallager werden Ladungsträger bzw. Ladehilfsmittel, wie z.B. Paletten, Tablare, Behälter, Kartons oder Ähnliches, in (Lager-)Kanälen eines Regals gelagert. Die Lagerung erfolgt auf Schienen, die horizontal seitlich an Trägerpfosten des Regals in einer Längsrichtung der Kanäle angebracht sind. Diese Regalschienen, die auch als Stützschienen bezeichnet werden, weisen üblicherweise eine horizontal orientierte obere Abstellfläche zur Aufnahme der Ladungsträger sowie eine weitere horizontale untere Lauffläche für Laufrollen, Laufketten oder Laufbänder eines Kanalfahrzeugs auf. Die horizontalen Flächen sind über vertikal orientierte Seitenwände miteinander verbunden. In einem Raum, der vertikal durch die oberen und unteren horizontalen Flächen begrenzt ist und der horizontal durch die Seitenwände begrenzt ist, können die Kanalfahrzeuge in der Längsrichtung der Kanäle verfahren werden, um Lagereinheiten (Lagergüter ggf. auf Ladungsträger) umzusetzen, insbesondere ein- und auszulagern. Dieser Raum wird nachfolgend auch als Fahrbereich bezeichnet werden. Die Kanalfahrzeuge sind dazu jeweils mit einem Hubmechanismus ausgestattet, um die Lagereinheiten während eines Transports in einem angehobenen Zustand in der Längsrichtung des Kanals zu bewegen. Die Kanalfahrzeuge sind derart niedrig ausgebildet, dass sie in einem abgesenkten Zustand unter den Ladungsträgern hindurchfahren können.
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Die Kanalfahrzeuge werden häufig auch als Shuttle bezeichnet. Der Hubmechanismus weist üblicherweise eine plattformartige Auflagefläche auf, die als Lastaufnahmemittel dient. Alternativ kann das Lastaufnahmemittel aber auch in Form von Hubgabeln oder Ähnlichem ausgebildet sein. Ein herkömmliches Kanallager ist bspw. in der
DE 38 40 648 A1 gezeigt.
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Shuttle-Kanallager gehören systematisch zu den sog. Kompakt-Lagern, bei denen z.B. Paletten auf Schienen stehend hintereinander in den Kanälen gelagert werden. In einem Regalkanal stehen üblicherweise zwei oder mehr Lagereinheiten bestehend aus Ladungsträger(n) und Artikel(n) bzw. Lagergütern hintereinander aufgereiht. In bzw. entlang der Regalschienen kann eine entsprechend flache Fahreinheit (Shuttle bzw. Kanalfahrzeug) die Ladungsträger unterfahren und nach einem Anheben in Längsrichtung des Kanals transportieren, um so die Einlagerungen und Auslagerungen vorzunehmen. Das Kanalfahrzeug gelangt üblicherweise über ein Regalbediengerät (z.B. Stapler) mit einer entsprechend angepassten Aufnahmevorrichtung in einen Kanal.
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Die internationale Anmeldung
PCT/EP2014/054082 offenbart ein Kanalfahrzeug, das mit hohen Geschwindigkeiten in ein- oder zweiseitig offenen Kanälen betrieben werden kann, wobei mittels Sensoren eine wirksame und sichere Ausfahrsicherung bzw. Absturzsicherung gewährleistet ist. Dies bedeutet, dass das Kanalfahrzeug in einem Bereich eines offenen Kanalendes sicher verzögert wird und zum Stillstand kommt, da das Kanalfahrzeug bei einer Annäherung an das offene Kanalende mit einer verzögerten Geschwindigkeit betrieben wird. Zu diesem Zweck sind entsprechende Sensorelemente vorgesehen, die mit einem besonderen Algorithmus ausgestattet sind, um die offenen Enden zu erkennen.
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Neben der Gefahr, dass die Kanalfahrzeuge aus den offenen Kanälen herausfallen können, besteht die Gefahr, dass die Kanalfahrzeuge innerhalb der Kanäle mit Elementen kollidieren, die in ihren Fahrbereich hineinragen. Beispielsweise können Artikel teilweise auf den Ladungsträgern verrutschen und in den Fahrbereich der Kanalfahrzeuge hineinragen. Oftmals sind die Lagereinheiten mit Folien umwickelt, um die Lagergüter (Artikel/Waren) zu sichern. Teile dieser Transportsicherung können sich lösen und ebenfalls in den Fahrbereich der Kanalfahrzeug hineinhängen. Herkömmliche Kanalfahrzeuge sind zwar dazu in der Lage, derartige Elemente zu erkennen, brechen dann aber immer sofort die geplante Aktion ab und geben eine Störungsmeldung aus. In Reaktion auf die Störungsmeldung muss das Bedienpersonal den entsprechenden Kanal betreten und manuell überprüfen, welches Problem vorliegt, um anschließend das Problem zu beseitigen. Diese manuelle Überprüfung ist auch dann erforderlich, wenn lediglich eine Folie in den Fahrbereich herabhängt, die problemlos vom Kanalfahrzeug durchfahren werden könnte.
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Ein weiteres Problem ergibt sich beim Anfahren von auf den Schienen abgestellten Lagereinheiten. Herkömmliche Kanalfahrzeuge sind mit Sensoren ausgestattet, die es ermöglichen, die abgestellten Lagereinheiten zu erfassen. Auch ist es bekannt, die abgestellten Lagereinheiten von unten abzutasten, während das Kanalfahrzeug die abgestellte Lagereinheit unterfährt. Üblicherweise fährt das Kanalfahrzeug aber über eine tatsächliche Länge bzw. Breite einer abgestellten Lagereinheit hinaus, um einen Anfang und ein Ende der abgestellten Lagereinheit sicher zu erkennen und um insbesondere benachbarte Lagereinheiten zu identifizieren und zu unterscheiden. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Kanalfahrzeug fehlpositioniert wird und unabsichtlich mehrere abgestellte Lagereinheiten gleichzeitig anhebt. Die bekannte Abtastung der abgestellten Lagereinheit kostet viel Zeit. Es ist wünschenswert, die tatsächliche Position der abgestellten Lagereinheit schneller zu erkennen.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kanalregallager bereitzustellen, das die oben erwähnten Probleme beseitigt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kanalregallager mit einem Regal gelöst, in welchem eine Vielzahl von Lagerkanälen vorgesehen ist, wobei jeder der Lagerkanäle zumindest einseitig offen ausgebildet ist, aufweisend: mindestens eine Steuereinheit; und ein Kanalfahrzeug, das angepasst ist, entlang von, vorzugsweise seitlich angebrachten, Fahr- und Lagerschienen in einer Längsrichtung der Lagerkanäle verfahren zu werden und Lagereinheiten durch Anheben umzusetzen, wobei jedes der Kanalfahrzeuge aufweist: eine Fahreinheit, die entlang der Längsrichtung der Lagerkanäle einen vorderen Endbereich, einen gegenüber liegenden hinteren Endbereich und einen dazwischen liegenden mittleren Bereich aufweist; und eine erste Sensoranordnung zum Erzeugen eines Sensorsignals, wenn ein Hindernis in einen Fahrbereich eines der Lagerkanäle hineinreicht, wobei die erste Sensoranordnung in einem oder beiden der Endbereiche angeordnet ist und entlang einer Fahrrichtung des Kanalfahrzeugs ausgerichtet ist, die sich parallel zur Längsrichtung der Lagerkanäle erstreckt; wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, folgende Schritte auszuführen: periodisches Bestimmen einer aktuellen Position des Kanalfahrzeugs innerhalb der Lagerkanäle; Empfangen eines Umlagerbefehls für einen der Lagerkanäle; Ausgeben eines Fahrbefehls für das Kanalfahrzeug, um das Kanalfahrzeug in dem einen Lagerkanal von einer Startposition zu einer Zielposition zu bewegen; Abtasten des Fahrbereichs des einen Lagerkanals nach einem Hindernis mittels der ersten Sensoranordnung und Erkennen eines Hindernisses, wenn ein entsprechendes Sensorsignal vorliegt; Abfragen, ob das Kanalfahrzeug die Zielposition erreicht hat; solange das Kanalfahrzeug die Zielposition noch nicht erreicht hat, wiederholtes Abfragen, ob ein Hindernis im Fahrbereich erkannt wurde; sobald ein Hindernis im Fahrbereich erkannt wurde, Umschalten in einen „Hindernisfahrt“-Betriebsmodus des Kanalfahrzeugs, Fahren des Kanalfahrzeugs von einer Nullposition in dem einem Lagerkanal in Richtung des erkannten Hindernisses, während dessen Abfragen, ob das Hindernis durchfahrbar ist, und wenn das Hindernis durchfahrbar ist, Zurückkehren zur Abfrage, ob das Kanalfahrzeug die Zielposition erreicht hat, oder wenn das Hindernis nicht durchfahrbar ist, Ausgeben einer Störungsmeldung zur, insbesondere manuellen, Beseitigung des Hindernisses; und wenn bis zum Erreichen der Zielposition kein Hindernis erkannt wird, Ausführen des Umlagerbefehls durch das Kanalfahrzeug.
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Dieses Kanalregallager hat den Vorteil, dass nicht jedes Hindernis sofort einen Stillstand des betroffenen Kanalfahrzeugs im Lagerkanal hervorruft. Das Kanalfahrzeug bzw. die Steuereinheit ist mit einer eigenen "Intelligenz" ausgestattet. Diese Intelligenz ist dazu in der Lage, zwischen überwindbaren Hindernissen und unüberwindbaren Hindernissen zu unterscheiden. Somit kommt es zu weniger Ausfallszeiten. Die Gesamtleistung des Systems wird erhöht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Umlagerbefehl ein Einlagern, ein Auslagern und/oder ein Umsetzen von zumindest einer Lagereinheit.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn der Schritt des Erkennens eines Hindernisses umfasst: Überprüfen, ob das Sensorsignal in Bezug auf seine Position innerhalb eines Lagerkanals unerwartet ist; und wenn das Sensorsignal unerwartet ist, Interpretieren des Sensorsignals als Hindernis, das in den Fahrbereich des einen Lagerkanals hineinreicht.
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Bei einer weiteren besonderen Ausgestaltung ist der Fahrbereich durch einen Raum innerhalb jedes Lagerkanals definiert, in welchem das Kanalfahrzeug im Lagerkanal üblicherweise fährt.
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Ferner ist es bevorzugt, wenn die erste Sensoranordnung einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor aufweist, die symmetrisch zu einer Mittelachse des Lagerkanals und des Kanalfahrzeugs an der Fahreinheit angebracht sind und die insbesondere in Richtung vertikaler Seitenwände von Fahrschienen des Lagerkanals orientiert sind.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn die Steuereinheit dezentral verteilt ausgebildet ist und das Kanalfahrzeug Teile der Steuereinheit aufweist, die insbesondere zum Erkennen des Hindernisses und zum Umschalten in den "Hindernisfahrt"-Betriebsmodus benötigt werden.
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Bei einer weiteren besonderen Ausgestaltung ist das Kanalfahrzeug eingerichtet, im Hindernisfahrt-Betriebsmodus mit einer verringerten Geschwindigkeit auf das Hindernis zuzufahren.
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Vorzugsweise weist das Kanalfahrzeug ferner eine zweite Sensoranordnung auf, die zumindest in einem der beiden Endbereiche stirnseitig, und vorzugsweise achsmittig, angeordnet ist und die im Wesentlichen vertikal nach oben ausgerichtet ist, um einen Boden einer auf den Fahr- und Lagerschienen abgestellten Lagereinheit zwecks Erstellung eines Bodenprofils abzutasten, wobei ferner ein Datenspeicher vorgesehen ist, in welchem unterschiedliche Lagereinheiten-Typen in Bezug auf ihr jeweiliges charakteristisches Bodenprofil hinterlegt sind, und wobei die Steuereinheit ferner eingerichtet ist, folgende Schritte auszuführen: Abtasten und Erstellen eines Bodenprofils einer im Lagerkanal auf den Fahr- und Lagerschienen abgestellten Lagereinheit mittels der zweiten Sensoranordnung; Vergleichen des abgetasteten Bodenprofils mit den charakteristischen Bodenprofilen; Zuordnen des abgetasteten Bodenprofils zu einem der charakteristischen Bodenprofile und Auswerten einer Hinterkanten-Position, wobei eine Hinterkante der abgestellten Lagereinheit in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Kanalfahrzeugs erwartet wird, aus dem zugeordneten Bodenprofil; und sofortiges Anhalten des Kanalfahrzeugs und Einleiten eines durch den Umlagerbefehl bestimmten Auslagervorgangs, sobald das Kanalfahrzeug die Hinterkanten-Position erreicht hat; wobei die Schritte des Abtastens und Erstellens, des Vergleichens und des Zuordnens und Bestimmens erfolgen, während das Kanalfahrzeug die abgestellte Lagereinheit unterfährt.
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Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das Kanalfahrzeug nicht über die Lagereinheit hinausfahren muss, um sicher festzustellen, wo die Lagereinheit tatsächlich positioniert ist. Während sich das Kanalfahrzeug unterhalb der Lagereinheit befindet, kann bereits ermittelt werden, wo die zu erwartende Hinterkante der Lagereinheit ist. Das Kanalfahrzeug fährt dann nur bis zu dieser Hinterkante und hält dort sofort an, ohne über diese Hinterkante hinauszufahren. Auf diese Weise kann die umzulagernde Lagereinheit schnell umgesetzt werden. Es wird wichtige Zeit eingespart, die ansonsten während des Überfahrens der abgestellten Lagereinheit verloren geht.
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Es versteht sich, dass dieser Aspekt des schnelleren Anfahrens und Umsetzens des Umlagerbefehls für sich alleine eine Erfindung darstellt, auch wenn die zuvor beschriebene Hinderniserkennung nicht implementiert wird. In diesem Fall wird lediglich die zweite Sensoranordnung benötigt. Auf die erste Sensoranordnung kann verzichtet werden. Es versteht sich, dass die erste und die zweite Sensoranordnung durch die gleiche Sensoranordnung realisiert werden können.
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Ferner versteht es sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Kanalregallagers;
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2 eine Seitenansicht des Kanalregallagers;
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3A und 3B Frontalansichten eines isoliert dargestellten Kanals des Kanalregallagers;
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4A–D verschiedene Ansichten eines Kanals, in welchem eine Palette mit überhängender Folie gelagert ist;
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5–7 Flussdiagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zum Erkennen von Hindernissen in einem Lagerkanal;
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8 eine Seitenansicht eines Lagerkanals (8A) und einen Signalverlauf (8B); und
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9 eine weitere Seitenansicht eines Kanals (9A) und einen entsprechenden Signalverlauf (9B).
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In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Teile und Merkmale mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Sind Elemente im Vergleich zu einer vorhergehenden Beschreibung abgewandelt worden, so wird dies in der Beschreibung explizit erwähnt werden. Die in der Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile und Merkmale mit denselben Bezugszeichen übertragbar. Lage- und Orientierungsangaben wie z.B. "oben", "unten", "seitlich", "längs", "quer", "horizontal", "vertikal" oder dergleichen, sind auf die unmittelbar beschriebene Figur bezogen. Es versteht sich, dass diese Angaben bei einer Änderung der Lage oder Orientierung, etwa in anderen Figuren oder Ausgestaltungen, sinngemäß auf die neue Lage bzw. Orientierung übertragen werden können.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Kanalregallagers
10, das auch als Kanallager
10 bezeichnet wird. Das Kanallager
10 kann wie in der
WO 2009/132687 A1 beschrieben aufgebaut sein und weist eine Anordnung aus nebeneinander angeordneten Regalen
12 auf. Die
1 zeigt ferner ein kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen X, Y und Z. Die nachfolgende Beschreibung hält sich bei der Bezeichnung der Orientierungen dieses Koordinatensystems an die in der (Intra-)Logistik üblichen Bezeichnungen, so dass X eine Längsrichtung, Z eine Querrichtung und Y eine Höhenrichtung darstellt.
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Eine Regalfront des Kanallagers
10 spannt sich in einer XY-Ebene auf. Eine Regaltiefe verläuft in der Z-Richtung. Jedes der Regale
12 weist im vorliegenden Beispiel vier übereinander angeordnete Regalkanäle bzw. Lagerkanäle
14 auf, die nachfolgend kurz auch nur als „Kanal“ bezeichnet werden. In der X-Richtung grenzen die Regale
12 direkt aneinander. Es versteht sich, dass andere Anordnungen mit mehr oder weniger Kanälen
14 und/oder Regalen
12 möglich sind. Die Kanäle
14 dienen zur Lagerung von Ladehilfsmitteln
16, insbesondere von Lagereinheiten, die aus Ladehilfsmitteln
16 und Lagergütern
18 gebildet sind. Die Ladehilfsmittel
16 werden auch als Ladungsträger bezeichnet. Exemplarisch sind die Ladehilfsmittel
16 nachfolgend in Form von Paletten dargestellt. Es versteht sich, dass andere Ladehilfsmittel
16, wie z.B. Tablare, Kartons, Behälter oder Ähnliches eingesetzt werden können. Die mit den Lagergütern
18 bestückten Ladehilfsmittel
16 werden mittels Kanalfahrzeugen
22, die auch als Shuttle bezeichnet werden, in die Kanäle
14 eingelagert und ausgelagert. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktionsweise der Shuttle bzw. Kanalfahrzeuge
22 ist in der
WO 2009/132730 A1 beschrieben. Die Kanalfahrzeuge
22 können mittels eines Regalbediengeräts
20 (z.B. Stapler) in die Kanäle
14 eingehoben und ausgehoben werden. Es versteht sich, dass insbesondere in einem (vollautomatisierten) Kanallager
10 die Versorgung der Regale
12 auch mittels andersartig gestalteten Regalbediengeräten
20 erfolgen kann. Beispielhaft können die Regalbediengeräte
20 in eine Regalgasse, die sich z.B. in der
1 in der Längsrichtung X entlang der Regalfront erstreckt, schienengeführt zwischen zwei Regalblöcken bewegt werden. Die
1 zeigt jedoch nur einen einzigen Regalblock.
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Wie bereits erwähnt, werden die Ladehilfsmittel
16 innerhalb der Kanäle
14 mit den Kanalfahrzeugen
22 bewegt. Die Kanalfahrzeuge
22 sind schienengeführte Fahrzeuge, die einen vertikal beweglichen Hubmechanismus (siehe auch
WO 2009/132730 A1 ) aufweisen, um die Paletten
16 während eines Transports in der Längsrichtung Z des Kanals
14 vertikal anzuheben. Fahrschienen
23 für die Kanalfahrzeuge
22 sind in der
1 nicht explizit gezeigt und können am Regal
12 angebracht sein. Die Fahrschienen
23 (siehe auch
4) sind derart hoch ausgebildet, dass die Kanalfahrzeuge
22 mit ihrem abgesenkten Hubmechanismus ein Ladehilfsmittel
16 unterfahren können, um das Ladehilfsmittel
16 dann mit dem Hubmechanismus anzuheben und innerhalb des Kanals
14 zu transportieren.
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Das Kanallager 10 der 1 weist ferner eine Steuereinheit 26 auf, die insbesondere eine Koordination und Steuerung der Kanalfahrzeuge 22 übernimmt. Üblicherweise ist die Steuereinheit 26 Teil eines übergeordneten Lagerverwaltungssystems bzw. -rechners 24. Es versteht sich, dass die hier gezeigte zentrale Steuereinheit 26 auch dezentral aufgebaut sein kann. Teile der Steuereinheit 26 können bei den Kanalfahrzeugen 22 vorgesehen sein.
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2 zeigt eine schematisch gebrochene Seitenansicht eines Regals 12 des Kanallagers 10 der 1. Das Regal 12 ist z.B. von zwei Seiten stirnseitig zugänglich. Die Kanäle 14 des Regals 12 definieren eine erste (linke) Regalfront, wo sich ein erstes Regalbediengerät 20-1 bewegt, sowie eine zweite (rechte) Regalfront, wo sich ein weiteres Regalbediengerät 20-2 in der X-Richtung bewegt. Die erste Regalfront ist durch erste Kanalenden 28-1 definiert. Die zweite Regalfront ist durch zweite Kanalenden 28-2 definiert. Es versteht sich, dass auch Kanallager 10 bzw. Regale 12 verwendet werden können, die lediglich einseitig zugänglich bzw. offen sind.
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Die Kanalfahrzeuge 22 sind mit Antikollisionssensoren (nicht gezeigt) ausgestattet. Die Antikollisionssensoren verhindern Kollisionen, wenn sich mehrere Kanalfahrzeuge 22 innerhalb des gleichen Kanals 14 gleichzeitig bewegen. Die Antikollisionssensoren können z.B. optisch oder akustisch betrieben werden. Die Antikollisionssensoren können auch zum Erkennen eines offenen Kanalendes 28 eingesetzt werden.
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Die Regalbediengeräte 20 weisen üblicherweise einen Hubmast 30 auf, der sich im Wesentlichen in der Vertikalrichtung Y erstreckt. Am Hubmast 30 ist ein Ausleger bzw. Hubwagen 32 vertikal verfahrbar aufgenommen, der mit einem Lastaufnahmemittel für die Kanalfahrzeuge 22, z.B. einer teleskopierbaren Gabel, ausgestattet ist. Die Regalbediengeräte 20 werden entlang einer Fahrschiene 34 in der Regalgasse geführt. Dem linken Regalbediengerät 20-1 ist eine erste Referenzposition 36-1 zugeordnet. Dem rechten Regalbediengerät 20-2 ist eine zweite Referenzposition 36-2 zugeordnet. Die Regalbediengeräte 20 weisen üblicherweise eine eigene Steuereinrichtung 38 auf, die mit der (übergeordneten) Steuereinheit 26 (1) kommuniziert. Die Steuereinrichtungen 38 der Regalbediengeräte 20 können auch dazu ausgebildet sein, mit (hier nicht näher gezeigten und bezeichneten) Steuereinrichtungen der Kanalfahrzeuge 22 zu kommunizieren. Auf diese Weise können z.B. Fahr- und Umlagerbefehle an die Kanalfahrzeuge 22 übermittelt werden, so dass sich die Kanalfahrzeuge 22 entlang einer Fahrrichtung 39 in den Kanälen 14 bewegen und Ladehilfsmittel 16 einlagern, auslagern oder umsetzen.
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3A und 3B zeigen Ansichten eines (isoliert dargestellten) Kanals 14, wobei man in der Z-Richtung in eine Tiefe des Kanals 14 hineinblickt. Die 3A zeigt einen Zustand, bei dem die Palette 16 im Kanal 14 abgestellt ist. 3B zeigt die Palette 16 in einem angehobenen Zustand, so dass die Palette 16 innerhalb des Kanals 14 in der Z-Richtung bewegt werden kann.
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Der Kanal 14 weist seitlich angeordnete Schienen 44 auf. Die Schienen 44 erfüllen mehrere Funktionen. Die Schienen 44 dienen als Lauf- und Führungsschienen für die Kanalfahrzeuge 22. Die Schienen 44 dienen als Auflageflächen für die Paletten 16. Die Schienen 44 können z.B. einen Z- oder L-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Kanalfahrzeuge 22 weisen jeweils eine Fahreinheit 40 auf, die z.B. mit Laufrollen 42 ausgestattet ist. Die Fahreinheit 40 kann ein Gehäuse, Antriebe, Steuereinrichtungen, den Hubmechanismus, Sensoren und Ähnliches aufweisen. Zumindest einige der Laufrollen 42 werden mittels eines Fahrantriebs 46 angetrieben. Die Laufrollen 42 liegen auf einem unteren horizontalen Abschnitt der Schienen 44 auf.
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3B veranschaulicht das Kanalfahrzeug 22 mit einem aktivierten Hubmechanismus 48, der mit einem Hubantrieb 50 ausgestattet ist. Mittels des Hubmechanismus 48 kann eine als Lastaufnahmemittel dienende Plattform 52 des Kanalfahrzeugs 22 angehoben und abgesenkt werden. In der 3B ist eine angehobene Position des Hubmechanismus 48 gezeigt. Auf diese Weise wird die Palette 16 von der Schiene 44 abgehoben und kann durch das Kanalfahrzeug 22 in der Z-Richtung im Kanal 14 verfahren werden.
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4 zeigt mehrere Ansichten eines exemplarischen Lagerkanals 14 gemäß der 1. 4A zeigt eine Seitenansicht des Kanals 14. 4B zeigt eine Draufsicht auf den Kanal 14 der 4A. 4C zeigt eine Sicht in den Kanal der 4A. 4D zeigt eine Detailansicht des Kanalendes 28 des Kanals 14 der 4A. Die 4A–4D werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.
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4A zeigt die Seitenansicht des Kanals 14, wobei die rechte Fahrschiene 44-2 (siehe 4C) nicht dargestellt ist. In der 4A ist das Kanalfahrzeug 22 mit seiner Fahreinheit 40 gezeigt. Die Fahreinheit 40 ist mit ihren Laufrädern 42 in der Längsrichtung Z des Kanals 14 hin und her verfahrbar, wie es durch den Doppelpfeil 39 angedeutet ist. In einem vorderen (End-)Bereich 54 und einem hinteren (End-)Bereich 56 der Fahreinheit 40 sind erste Sensoren 60 und 62 vorgesehen, die entlang von Hilfspfeilen 64 ausgerichtet sind. Dazwischen erstreckt sich ein mittlerer Bereich 58 der Fahreinheit 40. Die Hilfspfeile 64 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung Z des Kanals 14 und sind dazu eingerichtet, zumindest einen Fahrbereich 74 auf mögliche Hindernisse zu überwachen, die dem Kanalfahrzeug 22 während einer Fahrt entlang der Fahrschienen 23 im Weg sein könnten. Der Fahrbereich 74 ist in den 4A und 4C teilweise schraffiert angedeutet. Der Fahrbereich 74 entspricht zumindest dem Raum, durch den sich das Kanalfahrzeug 22 bewegt, während sich sein hier nicht näher bezeichnetest Lastaufnahmemittel in einem abgesenkten Zustand befindet (vgl. 3A). Die ersten Sensoren 60 und/oder 62 bilden eine erste Sensoranordnung 63.
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In der rechten Hälfte der 4A sind zwei Lagereinheiten 16 gezeigt, die jeweils mit einer Folie 66 umwickelt sind. Ein Zipfel 67 der Folie 66 der vorderen Lagereinheit 16 hängt vertikal von oben in den Fahrbereich 74 des Kanalfahrzeugs 22 hinein und ist für die Sensoren 60, insbesondere für den Sensor 60-2 (vgl. 4B), als Hindernis sichtbar, sobald sich das Kanalfahrzeug 22 ausreichend genähert hat. In einem ersten Schritt erkennt das Kanalfahrzeug 22 den Zipfel 67 als Hindernis im Fahrbereich 74. Das Kanalfahrzeug 22 kann herkömmlicherweise nicht zwischen einem Hindernis und einem Endanschlag 76 unterscheiden, der am Kanalende 28 (vgl. 4D) zur Kennzeichnung desselben angebracht sein kann.
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Unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 wird nachfolgend ein Verfahren beschrieben, mit dem festgestellt werden kann, ob es sich um ein echtes Hindernis im Fahrbereich 74 handelt, oder ob es sich bspw. lediglich um herabhängende Folie 66 handelt, die kein echtes Hindernis darstellt und vom Kanalfahrzeug 22 durchfahren werden kann. Die Endanschläge 76, die mittels den Strahlen 64-1' und 64-2' erfassbar sind, wenn sich das Kanalfahrzeug 22 dem Kanalende 28 nähert (vgl. 4B und 4D), stellen ein echtes Hindernis dar, das ein Anhalten des Kanalfahrzeugs 22 erfordert.
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Anhand der Flussdiagramme 100, 110 und 120 der 5 bis 7 wird nachfolgend beschrieben, wie ein unnötiger Stillstand des Kanalregallagers 10 der 1 im Falle einer herabhängenden Folie 66 (vgl. 4) vermieden wird.
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Das Flussdiagramm 100 der 5 umfasst einen ersten Schritt S10, bei dem die Steuereinheit 24 bzw. 26 (1) einen Umlagerbefehl (Einlagern, Auslagern oder Umsetzen innerhalb eines Kanals 14) empfängt und an ein Kanalfahrzeug 22 weiterleitet. Die Steuereinheit 24 bzw. 26 wählt, sofern erforderlich, ein Regalbediengerät 20 (2) aus, um das Kanalfahrzeug 22 in den entsprechenden Kanal 14 zu verbringen, der durch den Umlagerbefehl bestimmt ist. Sobald das Kanalfahrzeug 22 in dem entsprechenden Kanal 14 ist, setzt sich das Kanalfahrzeug 22 von einer Startposition in Richtung einer Zielposition, die ebenfalls durch den Umlagerbefehl bestimmt ist, in Bewegung (Schritt S12). Ab diesem Moment wird periodisch abgefragt, ob das Kanalfahrzeug 22 die vorherbestimmte Zielposition erreicht hat. Diese wiederkehrende Abfrage wird in einem Schritt S14 durchgeführt. Wenn das Kanalfahrzeug 22 die Zielposition erreicht hat, wird die durch den Umlagerbefehl bestimmte Lagereinheit 16 vom Kanalfahrzeug 22 umgesetzt, wie es in einem Schritt S16 gezeigt ist. Danach endet das Verfahren.
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Während der Fahrt zur Zielposition wird wiederkehrend in einem Schritt S18 abgefragt, ob die erste Sensoranordnung 60 ein Hindernis 67 im Fahrbereich 74 des Kanals 14 erfasst hat bzw. ob die Steuereinheit 24 bzw. 26 das Hindernis 67 erkannt hat. Dies ist im Flussdiagramm 110 der 6 veranschaulicht. Wenn während der Fahrt des Kanalfahrzeugs 22 zur Zielposition kein Hindernis erfasst und erkannt wird, fährt das Kanalfahrzeug 22 bis zur Zielposition und lagert dann die Lagereinheit 16 im Schritt S16 um.
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Wird jedoch im Schritt S18 ein Hindernis 67 im Fahrbereich 74 erfasst und erkannt, fährt das Kanalfahrzeug 22 in einem Schritt S20 zu einer Nullposition innerhalb des Kanals 14 zurück. Die Nullposition kann durch einen Anfangspunkt des Verfahrwegs des Kanalfahrzeugs 22 im Kanal 14 dargestellt sein. Die Nullposition kann aber durch jede andere Position innerhalb des Kanals 14 bestimmt sein, die ausreichend weit vom erkannten Hindernis 67 entfernt ist. Währenddessen kann optional in einem Schritt S22 eine Informationsmeldung ausgegeben werden, die verdeutlicht, dass ein potentielles Hindernis 67 erkannt wurde.
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In einem Schritt S24 wird das Kanalfahrzeug 22 in einen Betriebsmodus "Hindernisfahrt" umgeschaltet. Im Betriebsmodus "Hindernisfahrt" nähert sich das Kanalfahrzeug 22 dem Hindernis 67 vorzugsweise mit einer verringerten Geschwindigkeit im Vergleich zu einer normalen Verfahrgeschwindigkeit während eines Umlagerungsprozesses. Dieser Annäherung an das erkannte Hindernis 67 erfolgt in einem Schritt S26. Diese Fahrt hat zum Ziel, das Hindernis 67 noch genauer zu erfassen und zu lokalisieren bzw. dieses zu bewerten. Des Weiteren kann die Steuereinheit 24 bzw. 26 währenddessen sicherstellen, dass es sich bei dem erkannten Hindernis 67 nicht um die Endanschläge 76 (4D) handelt, die das Kanalende 28 signalisieren. Diese Überprüfung kann z.B. derart aussehen, dass abgefragt wird, ob beide Strahlen 64-1 und 64-2 (4B) das Hindernis 67 erfassen, oder ob nur einer der Strahlen 64-1 oder 64-2 das Hindernis erfasst hat. Wenn beide Strahlen 64-1 und 64-2 das Hindernis erfasst haben, ist die Wahrscheinlichkeit relativ groß, dass es sich bei dem erkannten Hindernis 67 um die Endanschläge 76 handelt. Ein derartiger "Fehler" lässt sich z.B. dadurch erklären, dass es zu Problemen bei der Positionsbestimmung des Kanalfahrzeugs 22 innerhalb des Kanals 14 kam. Es ist jedoch auch möglich, dass ein sehr breiter Zipfel 67 (4C) in den Fahrbereich 74 hineinhängt, so dass beide Sensoren 60-1 und 60-2 (4B) ein Hindernis erkennen.
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Das Kanalfahrzeug 22 nähert sich dann im "Hindernisfahrt"-Betriebsmodus, vorzugsweise mit herabgesetzter Geschwindigkeit, dem Hindernis 67, welches im Beispiel der 4 durch den herabhängenden Zipfel 67 der Folie 66 repräsentiert ist. Es empfiehlt sich, die Fahrgeschwindigkeit des Kanalfahrzeugs 22 herabzusetzen, um das Kanalfahrzeug 22 nicht zu beschädigen, wenn das Kanalfahrzeug 22 das Hindernis 67 erreicht. Ferner ist im "Hindernisfahrt"-Betriebsmodus vorgesehen, dass das Kanalfahrzeug 22 versucht, das Hindernis 67 zu "durchfahren". Dies bedeutet, dass die Steuerung des Kanalfahrzeugs 22 so ausgelegt ist, dass das Kanalfahrzeug 22 über die Position hinaus verfahren wird, bei der das Hindernis 67 erkannt wurde.
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Wenn sehr viel Folie 66 in den Fahrbereich 74 hineinreicht, kann ein Widerstand beim Durchfahren so groß werden, dass das Kanalfahrzeug 22 die Position des Hindernisses 67 nicht passieren kann und sich z.B. verfängt. Das Kanalfahrzeug 22 wird dann durch das Hindernis 67 festgehalten. Dabei können z.B. die Fahrantriebe 46 des Kanalfahrzeugs 22 sog. Schleppfehler auslösen. In manchen Fällen kommt es jedoch nicht zu Schleppfehlern, weil z.B. eine Antriebsradhaftung auf der Fahrschiene 23 zu gering ist, so dass die Laufräder 42 durchdrehen und es den Anschein hat, dass das Kanalfahrzeug 22 normal fährt, obwohl es eigentlich auf der Stelle dreht. In diesem Fall können Signale von zusätzlichen Sensoren 68 bzw. 70 ausgewertet werden, die üblicherweise zur vertikalen Abtastung der Lagereinheit 16 von unten eingesetzt werden. Derartige Sensoren 68 und 70 sind in der 4B gezeigt. Die Sensoren 68 und 70 sind z.B. entlang einer Mittelachse 72 des Kanals 14 angeordnet und vorzugsweise vertikal nach oben ausgerichtet, um die Lagereinheit 16 von unten abzutasten. Die Sensoren 68 und 70 tasten insbesondere einen Boden der Lagereinheit 16 ab. In der 4B ist die Lagereinheit 16 eine Palette, auf der die Lagergüter 18 bevorratet sind. Die Palette 16 weist drei Bodenbretter 78-1 bis 78-3 auf, die üblicherweise mit fest vorgegebenen Abständen (Europalette) relativ zueinander angeordnet sind. Der Sensor 68, der Sensor 70 bzw. die Sensoren 68 und 70 bilden eine zweite Sensoranordnung 82.
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Die zweite Sensoranordnung 82 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 und 9 noch näher beschrieben werden. Die zweite Sensoranordnung 82 dient insbesondere zur Bestimmung von Zwischenräumen 80 zwischen den Bodenbrettern 78 verschieden dimensionierter (genormter) Paletten 16. Die zweite Sensoranordnung 82 dient im Wesentlichen der Erkennung eines Lagereinheitentyps und einer Position einer Lagereinheit innerhalb eines Kanals.
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Zurückkehrend zur Abfrage des Schritts S28 der 6 setzt das Kanalfahrzeug 22 seine Fahrt durch den Kanal 14 bis zur Zielposition fort, die durch den Umlagerbefehl vorgegeben ist, wenn im Schritt S28 festgestellt wird, dass das Hindernis 67 durchfahrbar ist (siehe "B" in 5). Wird in der Abfrage des Schritts 28 jedoch festgestellt, dass das Hindernis 67 nicht durchfahrbar ist, fährt das Kanalfahrzeug 22 wiederum zurück, d.h. vom Hindernis 67 weg (Schritt S30). Vorzugsweise fährt das Kanalfahrzeug 22 zur Nullposition des Schritts S20 zurück. Danach wird in einem Schritt S32 eine Störungsmeldung ausgegeben. In Reaktion auf die Störungsmeldung des Schritt S32 kann das Hindernis 67 dann, vorzugsweise manuell, beseitigt werden (Schritt S34).
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Das unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschriebene Verfahren ermöglicht es also, das Kanalregallager 10 beim Vorhandensein von kleineren unwesentlichen Hindernissen ohne Unterbrechung weiter zu betreiben. Erst wenn sich das Hindernis während des "Hindernisfahrt"-Betriebsmodus des Kanalfahrzeugs 22 als wesentlich, weil nicht überwindbar, herausstellt, wird der entsprechende Kanal 14, in welchem das Hindernis 67 bzw. Problem vorliegt, vorübergehend stillgelegt. Die Störungsmeldung des Schritts S32 veranlasst ein Bedienpersonal des Kanalregallagers 10 zum aktiven Eingreifen. Dies bedeutet, dass das Bedienpersonal dem betroffenen Lagerkanal 14 vorzugsweise physisch inspiziert, um das erkannte Hindernis, welches nicht durchfahrbar ist (Schritt S28) zu beseitigen. Nach einer erfolgten Beseitigung des Hindernis kann der entsprechende Umlagerbefehl (Schritt S10) erneut ausgegeben werden. Auf diese Weise ist es möglich, unnötige Stillstandszeiten des Kanalregallagers 10 bzw. des betroffenen Kanals 14 soweit wie möglich zu vermeiden.
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Es versteht sich, dass das unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschriebene Verfahren sowohl bei vollautomatisch gesteuerten Kanalfahrzeugen 22 als auch bei halbautomatisch, z.B. per Funkhandsensor gesteuerten, Kanalfahrzeugen 22 anwendbar ist.
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Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 wird nachfolgend erläutert, wie im Kanallager 10 gemäß der Erfindung eine Lagereinheitenerkennung, insbesondere eine Palettentyperkennung, und eine entsprechende Positionierung des Kanalfahrzeugs 22, insbesondere durch eine Bodenbrettabtastung, erfolgt. Die 8A zeigt eine stark schematisierte Seitenansicht eines Kanalfahrzeugs 22, das von rechts kommend unter eine Palette 16' verfahren wurde, wobei die restlichen Elemente des Kanals 14, wie z.B. die Schienen 44, nicht gezeigt sind. 8B zeigt einen entsprechenden Signalverlauf, der durch die zweite Sensoranordnung 82 (4B), insbesondere durch den Sensor 70, erzeugt wird, wenn das Kanalfahrzeug 22 die Palette 16' unterfährt. Der Signalverlauf der 8B repräsentiert ein für die Palette 16' charakteristisches Bodenprofil. Die 9A zeigt eine Seitenansicht ähnlich der 8A, wobei das Kanalfahrzeug 22 eine kleinere Palette 16'' von rechts kommend unterfährt. Die 9B zeigt den entsprechenden Signalverlauf zur 9A. Der Signalverlauf der 9B stellt ein für die Palette 16'' charakterisierendes Bodenprofil dar.
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Zunächst wird anhand der 8A und 8B erläutert werden, wie ein Typ der (großen) Palette 16' ermittelt bzw. erkannt werden kann und wie das Kanalfahrzeug 22 in Kenntnis dieses Palettentyps unter der Palette 16' positioniert wird.
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Im Signalverlauf der 8B repräsentieren die drei Signalspitzen die Bodenbretter 78-1 bis 78-3 der Palette 16'. Eine Breite dieser Signalspitzen entspricht einer geometrischen Breite der Bodenbretter 78 in der Richtung Z. Der Signalverlauf der 8B wird mit dem Sensor 70 erzeugt, der in dem vorderen Endbereich 54 des Kanalfahrzeugs 22 angeordnet ist. Der Sensor 70 ist vertikal nach oben gerichtet und kann z.B. durch einen Lichttaster implementiert sein, der permanent Licht aussendet und Reflexionen des ausgesendeten Lichts erkennen kann. Es versteht sich, dass die Empfindlichkeit des Sensors 70 so eingestellt ist, dass der Sensor 70 lediglich Reflexionen an den Bodenbrettern 78 der Palette 16' erkennt. Reflexionen an einer darüberliegenden Auflagefläche, die in der 8A nicht näher bezeichnet ist, soll der Sensor 70 nicht mehr erfassen. So erklärt sich auch, dass das Signal der 8B zwischen den Bodenbrettern 78 nahezu 0 ist. Ein relativer Abstand der Signalspitzen in der 8B entspricht dabei einem geometrischen Abstand ΔlB1 zwischen den Bodenbrettern 78 der Palette 16'.
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Wenn der Bodenbrettabstand ΔlB1 charakterisierend für den Typ der Palette 16' ist, kann durch einen Vergleich des durch den Sensor 70 abgetasteten Bodenprofils mit einer Vielzahl von unterschiedlichen charakterisierenden Bodenprofilen der entsprechende Typ der Palette 16' ermittelt werden. Die Steuereinheit 24 bzw. 26 weiß also bereits während des Unterfahrens, um welchen Palettentyp es sich handelt, nachdem das Kanalfahrzeug 22 die beiden ersten Bodenbretter 78-3 und 78-2 abgetastet hat. Es versteht sich, dass benachbart abgestellte Paletten 16 innerhalb eines Kanals 14 so zueinander beabstanden sind, dass kein charakterisierender Bodenbrettabstand ΔlB vorliegt.
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Da bereits nach dem Unterfahren der beiden Bodenbretter 78-3 und 78-2 feststeht, um welchen Palettentyp es sich handelt, muss das Kanalfahrzeug 22 lediglich bis zum letzten Bodenbrett 78-1 verfahren werden, um sicherzustellen, dass das Kanalfahrzeug 22 zum Anheben richtig unterhalb der Palette 16' positioniert ist. Ein hinteres Ende des Kanalfahrzeugs 22 befindet sich dann an der Position Z1. Es ist damit nicht erforderlich, dass das Kanalfahrzeug 22 über die Breite bzw. Länge der Palette 16' hinaus fährt, um sicherzustellen, dass sowohl der Anfang als auch das Ende der Palette 16' sicher erfasst ist. Das Kanalfahrzeug 22 fährt also nur bis zur Hinterkante (äußerer Rand des Bodenbretts 78-1) der Palette 16'. Auf diese Weise spart man sich Zeit. Außerdem ist sichergestellt, dass die richtige Lagereinheit 16' umgelagert wird.
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Die 9A und 9B zeigen das gleiche Schema wie die 8A und 8B, wobei bei der 9 eine kleinere Palette 16'' (Breite 800 mm) als in der 8 (Palettenbreite 1000 mm) eingesetzt wird. Dies hat zur Folge, dass der Bodenbrettabstand ΔlB kleiner ist. Folglich gilt ΔlB1 ist kleiner als ΔlB2. Fehlpositionierungen, wie es durch eine Strichlinie für das Kanalfahrzeug 22 angedeutet ist, werden sicher vermieden.
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Es versteht sich, dass das unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschriebene Verfahren zur Lagereinheitstyperkennung nicht nur für Paletten funktioniert. Das unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschriebene Verfahren lässt sich auf jeden anderen Ladungsträgertyp transferieren, der ein charakterisierendes Bodenprofil besitzt. Das beschriebene Verfahren funktioniert also bspw. auch mit Tablaren, insbesondere wenn diese Aussparungen im Boden aufweisen, aber auch mit Kartons oder Behältern. Somit können verschiedene Ladungsträgertypen optimal ein- und ausgelagert werden. Betriebsausfälle, die durch Fehlpositionierungen der Kanalfahrzeuge 22 verschieden dimensionierte Lagergüter im gleichen Kanal 14 normalerweise hervorgerufen werden, werden mit der vorliegenden Erfindung vermieden. Die Sensoren 68 und 70 sind vorzugsweise so eingestellt, dass lediglich Objekte in Höhe einer Schienenoberkante, in der 8 und 9, also in Höhe der Bodenbretter 78, detektiert werden. Als Sensoren 68 und 70 kommen alle Arten von Lichttastern in Frage, aber auch Ultraschallsensoren oder mechanische Abtastrollen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kanalregallager
- 12
- Regal
- 14
- Kanal
- 16
- Ladehilfsmittel/Lagereinheiten
- 18
- Lagergut
- 20
- Regalbediengerät
- 22
- Kanalfahrzeug/Shuttle
- 24
- Lagerverwaltungsrechner
- 26
- Steuereinheit
- 28
- Kanalende
- 30
- Hubmast
- 32
- Ausleger/Hubwagen
- 34
- Fahrschiene von 20
- 36
- Referenzposition
- 38
- Steuereinrichtung von 20
- 39
- Fahrrichtung von 22
- 40
- Fahreinheit von 22
- 42
- Laufrad
- 44
- Schiene für 22 und 16
- 46
- Fahrantrieb
- 48
- Hubmechanismus
- 50
- Hubantrieb
- 52
- Plattform/Lastaufnahmemittel
- 54
- vorderer Endbereich von 22
- 56
- hinterer Endbereich von 22
- 58
- mittlerer Bereich von 22
- 60, 62
- erste Sensoren
- 63
- 1. Sensoranordnung
- 64
- Strahl
- 66
- Folie
- 67
- Zipfel/Hindernis
- 68, 70
- zweite Sensoren
- 72
- Mittelachse
- 74
- Fahrbereich
- 76
- Endanschlag
- 78
- Bodenbretter
- 80
- Zwischenraum
- 82
- 2. Sensoranordnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3840648 A1 [0003]
- EP 2014/054082 [0005]
- WO 2009/132687 A1 [0030]
- WO 2009/132730 A1 [0031, 0032]
