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Computergesteuerte Regalanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine
Regalanlage mit einer oder mehreren Lagermaschinen, die an die jeweilig gewünschte
Stelle mit Hilfe von Computerbefehlen gesteuert werden, wobei ein Zentralrechner
das ein- und ausgehende Lagergut für Kommissionierung erfaßt.
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Im Zuge der Automatisierung ist die manuelle Einstellung der Schütze
der Lagermaschine ergänzt worden durch eine Einstellung mittels Lochkarte oder zentralem
Rechner (Pördern und Heben 16 (1966) 11, 5.883-894). Der zentrale Rechner kann auch
zur Führung der Lagerkartei( Belegung der Regalfächer, Artikelnummer, Einlagerungsdatum
etc.) verwendet werden, ferner zur Bearbeitung von eingehenden Bestellungen und
dergleichen.
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Um die richtigen Stellbefehle geben zu können, muß der zentrale Rechner
die jeweilige Stellung der Lagermaschine berücksichteigen, und die entsprechenden
Positionierungsmitteilungen werden
z.B. aufgrund von Kennmarkierungen
gebildet und an den zentralen Rechner übermittelt. Die Anzahl der benötigten Eennmarkierungen
ist sehr groß und demnach auch die Anzahl der für die elektronische Positionierungssteuerung
benötigten ttbertragungs-Wege, welche häufig die Anzahl von Hundert weit übersteigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regalanlage der eingangs
angegebenen Art so auszubilden, daß der Aufwand zur Übertragung der Positionierungsangaben
an den zentralen Rechner sowie der Steuerbefehle vom zentralen Rechner an die elektronische
Positioni erungssteuerung weitgehend vermieden wird bzw. die elektronische Positionierungssteuerung
entfallen kann.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Lagermaschine
einen Bordrechner aufweist, der mit dem Zentralrechner zum Empfang von Operationsbefehlen
kommuniziert, hieraus Sollwerte bildet, mit den Istwerten der Lagermaschine vergleicht
und aus einem Festprogramm die Stellbefehle für die Antriebe der Lagermaschine ableitet
(On-line-Betrieb).
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Bei dieser Organisation ist es nicht notwendig, daß der zentrale Rechner
detailierte Positionsangaben zur Ausrechnung der Stellgrößen empfängt, so daß die
große Zahl der Ubertragungswege zwischen der elektronischen Positionssteuerung und
dem zentralen Rechner entfallen kann. Es genügt eine zweipolige oder vierpolige
Verbindung bzw0 entsprechende TrägerfrequRn«-kanäle über die Kabelschleppeinrichtung
zur Eetriebsstromzu führung. Die Lagermaschine selbst kann natürlich an den Regalen
oder an ihr selbst angebrachte Kennmarkierungen abtasten, um die jeweilige Ausgangslage
der Stelltriebe festzustellen; die Vielfalt dieser Angaben braucht aber nicht zum
Antralrechner übermittelt zu werden, sondern wird unmittelbar im Bordrechner gespeichert.
Demgemäß wird der zentrale Rechner nach der örtlich zweckmäBigsten Betriebsorganisation
durch Zehnertastatur, Telefon, Schreibmaschine oder Lochkarte angesteuert
und
nur noch zur Abgabe der Operationsbefehle, zOB. Herausfördern einer Palette der
PositionhCERfl, nicht jedoch zur Abgabe der Stellbefehle, z.Bç "Verfahren der Lagermaschine
um drei Regalabschnitte, Anheben der Entnahmeeinrichtung um fünf Abschnitte, Ausfahren
des Teleskoptisches nach rechts, Untergreifen einer Palette, Anheben und Zurückziehen
des Deleskoptisches" programmiert. Die Stellbefehle für die diversen Antriebe der
Lagermaschine werden von dem Bordrechner abgegeben, der unmittelbar mit den Einrichtungen
zur Lagerfeststellung zusammenarbeitet.
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Jeder Bordrechner kann einen ausreichend groben Speicher zur Erfassung
des zugeordneten Lagerabschnittes zumindest nach Wa renbelegung und Leerfächern
aufweisen und mit dem zentralen Rechner zur Aufstellung der Operationsbefehle für
Kommissionierung, Einlagerung und dergleichen kommunizieren. Bei dieser Organisation
ist es möglich, den meist vorhandenen Betriebsrechner neben seinen Aufgaben für
Betriebsbuchhaltung und dergleichen noch als zentralen Rechner im sinne des Anmeldungsgegenstandes
zu benutzen, so daß die Neuanschaffung einz zentralen Rechners entfallen kann. "Die
Belegtzettel" werden demnach im Bordrechner geführt. Der Betriebsrechner braucht
nur im Hinblick auf Kommissionierung und Lagerdisposition programmiert werden0 Je
nach der Art des zu lagernden Gutes werden im zentralen Rechner auch Abmessungen
und Qualitätsmerkmale des Gutes (z0B. Brennbarkeit, Lebensdauer) festgehalten.
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Um Fehlfunktionen leichter feststellen zu können, ist es zweckmäßig,
daß der Bordrechner einen Speicherabschnitt zur zeitweisen Speicherung von Datengrößen
aufweist, die von dem 30rdrechner bei der Durchführung seiner Arbeiten anfallen,
und daß der Zentralrechner bei auftretenden Störungen mit diesem apeicherabschnitt
zwecks ADusdrucken der Informationen kommuniziert.
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Der Bordrechner kann auch mit auf der Lagermaschine angebrachten Sensoren
in Verbindung stehen, die zur Messung und Überwachung
von Werten
wie Gewichts Temperatur usw. des Lagergutes oder als Feuermelder und dergleichen
ausgebildet sind. Indem Gewichtsänderungen gemessen werden, kann beispielsweise
durch die Lagermaschine selbst chargiert werden. Wenn die Feuermelder ansprechen,
kann gezielt die Brandstelle gelöscht werden, beispielsweise indem die Löschvorrichtung
auf der Lagermaschine selbst angebracht ist und durch den Bordrechner in Tätigkeit
gesetzt wird.
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Bei größeren Regalanlagen werden zweckmäßigerweise zwei Arten von
Lagermaschinen vorgesehen, und zwar die an sich bekannten Regalfahrzeuge oder förderzeuge
und Querförderer, wobei die Regalförderzeuge insgesamt in den Regalggngen und ihre
Ladeeinrichtungen entlang jeweils eines Mastes verfahrbar sind, und die Querförderer
außerhalb der Regale die Waren bewegen.
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Die Regalfahrzeuge fördern dabei die Waren von und zu den Regalfächern,
was im allgemeinen die Berücksichtigung von mindestens drei Arten von Stellgrößen
voraussetzt, während die Querförderer nur in einer Dimension antreibbar sind.
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Die Ist-Position der jeweiligen Lagermaschine kann durch Wenn~ markierungen
festgestellt werden, die in der Art eines Codes entweder am Regalgebäude oder an
der Lagermaschine selbst angebracht sind; es ist auch möglich, die jeweilige Ausgangsgröße
durch automatisches Vorwärts- und Rückwärtszähien der Streben des Regalgebäudes
festzustellen. Die richtige Lagefeststellung kann auch durch Messen der Entfernung
zu einer Wand, z.B. durch Radar- lotung überprüft werden. Die jeweilige Ausgangslage
der Lagermaschine kann auch aufgrund fortlaufender Registrierung festgestellt werden.
Sobald die Lagermaschine ihre Sollage erreicht hat, was beispielsweise durch Vergleich
der Kodierung der Sollstelle mit der Iststelle feststellbar ist, wird der jeweilige
Antrieb stillgesetzt; es ist aber auch möglich, die Stellgröße im Hinblick auf bestimmte
Beschleunigungs-Geschwin(Iigkeit - und Bremsverzögerungswerte als geregeltes
Leistungs-Zeit-Integral
zu bilden und den Antriebsmotoren zuzuführen, so daß diese an gewünschter stelle
stehenbleiben. Gegebenenfalls kann daran noch ein "Schleichgang" angeschlossen werden,
mit dessen Hilfe die Feinpositionierung erfolgt, wobei man sich an den Streben oder
anderen Markierungen des Regalgebäudes orientiert, z.B. eine Ultraschallortung durchführt.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt: Fig.
1 die perspektivische Ansicht eines Regallagers, teilweise geschnitten, Fig. 2 ein
Kommunikationsschema zwischen einem Zenttalrechner und mehreren Bordrechnern, Fig.
3 ein Regalgang, und Fig. 4 eine Lagermaschine.
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Eine Regalanlage besteht aus einer Reihe von Regalen 1 bis 8, mit
dazwischen sich erstreckenden Gängen 9, einem oder mehreren Regalförderzeugen 10
sowie einem Querförderer 14. Das Regalför derzeug 10 besteht aus einem schienengebundenen
Fahrzeug mit mindestens einem Mast 11, an dem eine Ladeeinrichtung 12 verfahrbar
ist, die außerdem eine Querbewegung ausführen kann, um Waren von dem Regal aufzunehmen
oder an dieses abzugeben. Die Regalförderzeuge 10 sind in den Regalgängen 9 fahrbar,
die sich in der dargestellten Anlage zwischen den Regalen 1 und 2, 3 und.
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4, 5 und 6 sowie 7 und 8 erstrecken. Der Querförderer 14 weist einen
Beschickungsteil 15 und einen Austragungsteil 16 auf, die im gezeichneten Ausführungsbeispiel
teilweise in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sind. Der Austragungsteil 16 umfaßt
Kommissionsstellen 17, von denen die Waren in gewünschten Kommissionen weggeführt
werden, während der Beschickungsteil 15 Aufgabestellen 18 aufweist, bei denen die
Waren zugefutn't werden. Eine Schlaufe 19 dient dazu, die Beschickungsreihenfolge
der Waren zu vertauschen, Die in Figoo 1 dargestellte Lageranlage kann dadurch betrieben
werden,
daß der Ladeeinrichtung 12 ein Bedienungsplatz zugeordnet wird, an dem eine Drucktastensteuerung
für die Schaltung der Steuerschütze der Antriebsmotoren vorgesehen iste Neben dieser
Handeingabe des anzusteuernden Regalfaches soll auch eine automatische Eingabe über
einen zentralen Rechner ermöglicht werden. Das anzusteuernde Fach soll auf kürzestem
Weg erreicht werden. Hierzu ist es notwendig, daß die Ausgangslage des Regalförderzeuges
10 bekannt ist. Die Position der Ladeeinrichtung 12 wird dadurch festgestellt, daß
am Mast 11 des Regalförderzeuges 10 Eennmarkierungen in der Art eines Kodes angebracht
sind, die von der Ladeeinrichtung 12 aus lesbar sind. In gleicher Weise kann die
Position des Regalförderzeuges in dem Regalgang 9 festgestellt werden, wenn beispieleise
an der Schiene entsprechende Eennmarkierungen angebracht werden. Die Position des
Querförderers 14 kann aufgrund der Entfernung einer Kennmarkierung von einer Ausgangslage
definiert werden.
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Fig. 2 zeigt das Organisationsschema der neuen Positionssteuerung.
Ein digitaler Zentralrechner 20 steht über einen geeigneten Eschrichtenkanal 21
mit einem Bordrechner 22 des querförderers 14 ferner über einen Nachrichtenkanal
23 mit einem weiteren Bordrechner 24 der Lagermaschine 10 in Verbindung. Je nach
der Ausbildung der Regalanlage sind noch weitere Bordrechner für Querförderanlagen
und Regalförderzeuge vorhanden. Die Bordrechner 22, 24 dienen unter anderem zur
Steuerung der Schütze von Antriebsmotoren, wobei einfachheitshalber in der Zeichnung
nur jeweils ein Motor M angedeutet ist. Der Bordrechner 24 speichert auch den Belegtzustand
des Regalbereiches, den das zugeordnete Lagerförderzeug 10 bestreicht. Ferner ist
vorgesehen, anfallende Daten eine gewisse, wenn auch kürzere Zeit zu speichern,
um diese im Störungsfalle zur Verfügung zu haben (Ausdrucken über Zentralrechner),
so daß die Störungsursache schneller erkannt werden kann. Der Bordrechner kann ferner
mit einer Reihe von Sensoren in Verbindung stehen, z.B. Dehnungsmeßstreifen
zur
Gewichtsbestimmung oder Überlastschutz, Temperaturfühler u.a.m. Die von den Sensoren
gelieferten Daten werden an Ort und Stelle verarbeitet und nur in besonderen Fäl
len an den Zentralrechner gemeldet. Bei dem Bordrechner handelt
es sich somit um einen Computer mit relativ kleinem Prozessor und großem Speicherwerk.
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Als Zentralrechner kann der meist schon vorhandene Betriebsrechner
verwendet werden, da der Zentralrechner im wesentlichen nur Operationsbefehle abgibt.
Die Stellbefehle für die einzelnen Antriebsmotoren werden von dem jeweiligen Bordrechner
22, 24 dadurch gebildet, daß ein Vergleich von Istwerten mit Sollwerten stattfindet.
Da verschiedene Stellmotoren nacheinander angetrieben werden, und auch gewisse Einflußgrößen,
z030 Gewicht und Abmessungen und Qualitätsmerkmalen, z.B. Brennbarketi, rechner
in bestimmter Weise fest programmiert. Solche Programme können auch das Chargieren
am Lagerplatz ermöglichen.
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In den zentralen Rechner werden einmal die Einlagerinformatio nen
und zum anderen die Daten aufgrund von Kommissionsaufträgen eingegeben. Aufgrund
dieser Informa-bionen und Daten wird das ein- und ausgehende Lagergut kontrolliert,
gegebenenfalls bezüglich Abmessungen und Qualitätsmerkmalen, z.B. Brennbarkeit,
Lebensdauer. Ferner frägt der zentrale Rechner bei der Sinlagerung die Bordrechner
ab, welche Lagerfächer frei sind, und bei der Auslagerung, ob der Querfordever oder
ein bestimmter, benötigter Abschnitt frei ist. Aufgrund der gemeldeten Leerfä cher
entscheidet sich der Zentralrechner, welches Regalförder zeug die Einlagervmg übernehmen
soll und welche leeren Becher hierfür angesteuert werden müssen. Der Zentralrechner
gibt die entsprechenden Operationsbefehle ab, ohne jedoch, wie erläutert, die Stellbefehle
zu bilden.
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Die Steuerung des Querförderers 14 geht in ähnlicher Weise vonstatten,
wie die des Regalförderzeuges. Jedoch fallen weniger
Arten von Stellbefehlen
an, da im wesentlichen nur win einer Dimension" gefördert wird0 Statt der Registrierung
des Lagergutes tritt die Registrierung der jeweiligen Eommissionierungsnummern,
nach denen die herausgesuchten Waren an die Plätze 17 abgegeben werden.
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Die Erfassung des Lagerbestandes kann auch durch den Zentralrechner
erfolgen, wonach den Bordrechnern die Abgabe der Stellbefehle, auch für Chargieren
ue dergleichen, verbleibt0 In Fig. 3 und 4 ist eine Radarlotanlage 30 dargestellt,
welche die Entfernung der Lagermaschine 10 zu einer Wand 31 festzustellen erlaubt,
und damit die jeweilige Ist-Position der Lagermaschine 10. Dies könnte auch durch
eine Eltraschallortnungsanlage 32 bewerkstelligt werden, welche die Streben 33 des
Regals feststellt und ortet, an denen das Lagerfahrzeug vorbeifährt bzw. angehalten
wird.
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Die neue Regalanlage erlaubt eine Wegoptimierung, eine Geschwindigkeitsoptimierung,
Sortierung der Waren nach Prioritäten, Einlagerung nach freiem; Lagerplatz ohne
eine konventionelle Lagerplatzkarteie Das Steuerprogramm ist an wechselnde Anforderungen
anpaßbar und ergänzungsfähig. Durch die Aufteilung in Zentralrechner und dezentralisierte
Bordrechner führen Ausfallzeiten an einem Förderzeug nicht gleich zu einem Ausfall
des gesamten Lagers.