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Beschickungsanlage für ein Lager.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerbeschickungsanlage der dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegenden Art.
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Eine solche Lagerbeschickungsanlage ist aus der DE-PS 23 19 534 bekannt.
Bei der bekannten Ausführungs form dienen photoelektrische Elemente zur Aktivierung
der Steuerung des Transportwagens, damit dieser bei vor einem Regal fach befindlicher
Hubplattform sich auf die Hubplattform beweben oder von dieser herunter in das Regalfach
fach hilltiberfallren kann.
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Ein Problem bildet bei einer Lageranordnung der in Rede stehenden
Art das Anhalten des Transportwagens an einem Hindernis, sei es an einer bereits
in dem Regalfach befindlichen Last, sei es am Ende des Regalfachs oder sei es auf
der Hubplattform. Bekannt sind hierfür aus der DE-PS 23 19 534 mechanische Blockierungsvorrichtungen
und aus der DE-PS 15 31 876 mit Berührung arbeitende Schaltelemente wie Taster oder
Endschalter.
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Eine Steuerung mit solchen Elementen erfordert deren Anbringung an
bestimmten Stellen des Regals, so daß die Steuerung an eine von vorneherein vorgenommene
Aufteilung der Regalfächer gebunden ist. Es findet also keine Berücksichtigung unterschiedlich
langer Lasten statt.
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Hinzu kommt, daß mit Berührung arbeitende Schaltelemente ziemlich
anfällig sind, da in der Lageranordnung ein rauher Betrieb herscht und durch Aussplitterungen
an Paletten durch Verschmutzungen usw. Störungen der mechanischen Funktion auftreten
können.
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Ein weiteres Problem liegt in dem Anhalten vor einem Ilindernis.
Es dijifen keine ahrupten Geschwindigkeitswechsel auftreten, weil sonst die Last
verrutschen oder auch beschädigt werden kann. Es ist zwar aus der DE-PS 23 19 534
bereits zu entnehmen, daß der Transportwagen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
betrieben werden kann, doch betrifft dies nur das Fahren unter Last bzw. die Jeerfahrt.
Für das Anhalten vor einem Hindernis geht aus der DE-PS 23 19 534 nichts hervor.
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An einem Lagersystem anderer Art ohne Transportwagen ist es aus der
DE-OS 15 o6 852 bereits bekannt, einen Stapler bei seiner Horizontalfahrt und bei
der Vertikalfahrt der Hubplattform mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu betreiben,
die bei Annäherung an das Hindernis herabgesetzt werden. Auch hierbei erfolgt jedoch
das Ansprechen der Steuerung durch an der Regalanordnung fest angebrachte Elemente,
so daß eine Bindung der Steuerfunktionen an bestimmte Positionen im Regal vorliegt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feschickungsanlage
der dem Oberbegriff zugrundeliegenden Art so auszugestalten, daß ohne solche Bindungen,
d.h.
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nur unter Ansprechen auf ein im Regalfach vorhandenes Hindernis,eine
Verzögerung des Transportwagens vor einem solchen Hindernis möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des
Anspruchs 1 wiedergegeben.
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Hierdurch ist erreicht, daß im Regal keine die Steuerung betätigenden
Elemente mehr angebracht werden müssen, was den Aufwand für das Lagersystem beträchtlich
verringert.
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Die Steuerung spricht auf ein im Regalfach vorhandenes Hindernis,
z.B. eine Last an, unabhängig von deren Position im Regalfach. Es ist also möglich,
mit tasten versclliedener Ausdehmung in Längsrichtung des Regalfachs zu arbeiten.
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Die Geschwindigkeit wird bei Annäherung an eine im Regalfach befindliche
Last per Distanz durch die berührungslos arbeitenden Sensoren verringert, so daß
es keiner mechanischen Tastteile odgl. bedarf. Solche Tastteile wären auch kaum
so auszubiluen, daß sie in einer Entfernung von ca. 1 bis 3 m vor dem Hindernis
und nur auf dieses, nicht auf regalfeste Elemente ansprechend einen Schaltimpuls
zu geben vermögen. Der Transportwagen formt bei der Erfindung mit einer schon in
einiger Entfernung von dem Hindernis beginnenden Verzögerung zum Stehen. Der Beginn
der Verzögerungsstrecke hängt vom Ansprechpunkt des die Verzögerung einleitenden
Sensors ab. Er kann bedarfsweise eingestellt werden. Die Einstellung hängt unter
anderem von der für die Transportfahrt aewünschten Geschwindigkeit des Transportwagens
ab, die dank der Erfindung recht hoch gewählt werden kann, beispielsweise ca. Go
m/ìin.
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Für die Steuerung des Transportwagens gibt es zwei grundsätzliche
Möglichkeiten, die in den Ansprüchen 2 und 3 wiedergegeben sind.
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Eine bauliche Ausführungsform der Steuerung ist Gegenstand des Anspruchs
4.
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Die Sensoren sind auf dem Transportwagen selbst angeordnet und sprechen
auf von einem Hindernis reflktierte Strahlung an.
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Das Merkmal des Anspruchs 5 stellt sicher, daß der Transportwagen
seine Hubplattform auch tatsächlich erst anhebt, wenn diese sich ganz unter einer
Last befindet.
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Da der Transportwagen an den Enden der Regalfächer nicht aus diesen
herausfahren darf bzw. dies nur tnn c;irf,
wenn sich dort der Stapler
befindet, stellen die Merkmale des Anspruchs 6 eine zweckmäßige Ausgestaltung dar,
die dem Transportwagen das Erkennen des Endes der Regalflächer ermöglicht.
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Dic Sensoren mlissen so ausgebildet sein, daß sie bei einer bestiiwnten
Annäherung ein Signal abgeben. I;ir die Zwecke der Erfindung hbcn sich Ultraschallsensoren
und lichtempfindliche Sensoren, insbesondere Infrarotsensoren, als zweckmäßig herausgesLelt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Transportwagens; Fig.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schienen, in denen der Transportwagen läuft;
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Steuerung des Transportwagens.
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Das zu beschickende Lager umfaßt eine nicht dargestellte Regalkonstruktion
mit einer Vielzahl von horizontal nebeneinander Iind vertikal übereinander liegenden
einzelnen Regalfächern, die sich kanalartig in die Tiefe des Regals erstrecken und
in denen hintereinander jeweils eine bestimmte Anzahl von Lasten untergebracht werden
können, die zumindest in ihrem unteren Bereich, in denen sie auf einer Unterstützung
aufliegen, eine gleichbleibende, den Abmessungen der Regalkonstruktion angepaßte
Ausbildung aufweisen.
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Die Regal fächer werden durch parallel zueinander verlaufende, in
gleicher Höhe einander gegenüber liegende Schienen gebildet, in denen ein Transportwagen
laufen kann. Die Lasten liegen oberhalb des Fahrquerschnitts des Transportwagens
auf Auflagen, meist der Oberseite der Schienen auf. Der Transportwagen besitzt eine
vertikal ausfahrbare Hubplattform, die zwischen den Schienen hindurch gegen die
Unterseite der Lasten angehoben werden kann, so daß diese auf dem Transportwagen
ruhend längs der Regalfächer verfahren werden können.
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Quer zu den Regal fächern ist ein Stapler verfahrbar, d.h. ein Regelförderzug
mit einem Aufzug, auf den der Transportwagen aus dem Regal heraus ausfahren kann.
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Nilttels des Staplers kann der Transportwagen 10 von einer Ein- und
Ausgabestelle, an der die Lasten der Lageranordnen zugeführt oder aus dieser abgeholt
werden, vor die einzelren Pegalfächer gebracht werden, um die Tasten dort ab:usetzen
oder zu entnehmen.
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In Fig. 1 sind die beiden einander gegenüberliegenden Schienen 1,
2 eines Regal fachs wiedergegeben, die in dem Ausführungbeispiel als C-Profile mit
einander zugewandten ofenen Seiten Ausgebildet sind. Die Innen sei ten 3,4 der unteren
Schenkel der Schienen 1, 2 bilden die Laufbahn für die Räder 7 des als Ganzes mit
10 bezeichneten Transportuagens, während die oberen Schenkel 5, 6 die Auflagen für
die in der Regalkonstruktion unterzubringenden Lasten darstellen. Der Transportwagen
10 besitzt ein Gehäuse 8 sowie eine Hubplattform 9, die vertikal aus dem Gehäuse
anhebbar ist, um an der Unterseite der Lasten zum Angriff zu kommen und diese von
den Anflagen 5, 6 soweit anzuheben, daß der Transportwagen 10 mit der darauf befindlichen
Last längs der Schienen 1, 2 verfahrbar ist.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, setzen sich die Schienen 1, 2 in
kurze Schienenstücke 1', 2' fort, die auf dem Aufzug des Staplers angebracht sind,
so daß der Transportagen 10 mit oder ohne eine Last aus den Schienen 1, 2 auf den
Stapler überwechseln kann.
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Der Transportwagen 10 besitzt keinerlei dauernde elektrische Verbindung
zum Stapler bzw. zur Regalkonstuktion, mit Ausnahme der elektrischen Schleifkontakte
zum Nachladen der Batterie während des Aufenthaltes auf dem Stapler. Die Energiezufuhr
für den Antrieb erfolgt vielmehr von innen iiber eine im Transportwagen 10 eingebaute
Batterie, die Steuerung iiber im Transportwagen eingebaute berährungslos arbeitende
Sensoren. Die Batterie wird autonatisch aufgeladen, wenn sich der Transportwagen
10 auf dem Stapler befindet.
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Ein Eingriff am Transportwagen 10 ist nur erforderlich, um die verschiedenen
Programme "Einlagern", "Auslagern" und "Nachrticken" zu wählen und zu starten. Dies
geschieht während des Aufenthalts des Transportwagens 10 auf dem Stapler. Bei einem
haltautomatischen Lager, bei dem der Stapler von einer darauf befindlichen Bedienungsperson
gesteuert wird, erfolgt die Programmierung des Transportwagens 10 durch diese Bedienungsperson,
bei einem vollautomatischen Lager durch automatisch auf den Transportwagen 10 während
seines Aufenthalts auf dem Stapler von diesem auf den Transportwagen 10 übertragene
Steuerimpulse.
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Der Transportwagen 10 kann in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung arbeiten
und ist zu diesem Zweck mit zwei Sätzen von symmetrisch angeordneten Sensoren versehen,
von denen jeweils nur der in Fahrti~ichtuna liegende Satz aktiviert ist.
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Die Sensoren für Vorwärtsfahrt sind in Fig. 1 mit dem Index "V", die
Sensoren für Rückwärtsfahrt mit dem Index "R" versehen.
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Die Sensoren S1V und S1R sind an den beiden in Fahrtrichweisenden
Stirnseiten des Transportwagens 10 angebracht. Sie sind in dem Ausführungsbeispiel
als Ultraschallsender und -enpfänger ausgebildet und leicht nach oben gerichtet,
damit sie eine auf den Auflagen 5, 6 befindliche Last oder ein sonstiges Hindernis
treffen. Die ausgesandten Ultraschallsiynale kehren nach Reflektion an dem Hindernis
mit einer gewissen Verzögerung zum Sensor zurück, die in ein elektrisches Signal
umgewandelt wird, welches zu Steuerzwecken dient.
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Bei der Betriebsart "Einlagern" fährt der Transportwagen 10 mit angehobener
Hubplattform 9 und darauf befindlicher Plaette in ein Regalfach ein. Sobald ein
bestimmter einstellbarer Abstand (ca. 1 - 3 m) zu der nächsten im Regalfach auf
den Auflagen 5, 6 bereits lagernden Palette unterschritten wird, wird eine Schaltfunktion
ausgelöst: Der Transportwagen 10 schaltet von einer hohen Fahrtgeschwindigkeit V1
(ca. 60 m/min) auf eine wesentlich niedrigere Positioniergeschwindigkeit V2 (ca.
6 m/min). Dieses Umschalten erfolgt nicht schlagartig, sondern der Transportwagen
10 hat zum Herabsetzen der Geschwindigkeit die eingestellte Verzögerungsstrecke
von ca. 1 bis 3 m zur Verfügung.
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Wenn sich der Transportwagen 10 nun mit abnehmender Geschwindigkeit
der bereits im Regal fach lagernden Palette nähert, treten die Sensoren S2V bzw.
S2R in Aktion. Sie sind in dem Ausführungsbeispiel als Infrarotsensoren ausgebildet,
die Sender und Empfänger umfaßt. Das ausgesandte Infrarotlicht wird von der bereits
im Regalfach lagernden Palette reflektiert u;id vom Sensor wieder aufgefangen. Bei
einem einsteliharen Abstand von ca. 3 bis 30 cm vor der Palette bewirken die Infrarotsensoren
S2V bzw. S2R einen Schaltimpuls, der den Antrieb des Transportwagens 10 von der
Positioniergeschwindigkeit V2 auf Stop umschaltet und die Huhplattform einfahren
läßt. Dadurch wird die auf dem Transportwagen 10 befindliche Plaette in einem gewünschten
Abstand von der schon in dem Regal fach befindlichen Palette auf den Auflagen 5,
6 abgesetzt.
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Wenn sich in dem Regal fach noch keine Palette befindet und der Transportwagen
10 die auf ihm befindliche Palette also am Ende des Regalfaches absetzen muß.
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müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um den Transportwagen
10 zum Stehen zu bringen. Bei einem Lagersystem First in-Last out wird am Ende des
Regalfaches eine Querplatte angebracht, die das Fachende nechanisch sichert und
auf die die Sensoren S1V, SIR bzw. S2V, S2R ebenso ansprechen wie auf einer Palette.
Bei dem Lagersystem First in-Last out ist natürlich eine mechanische Verriegelung
des Regalfachendes in der beschriebenen Art nicht möglich. In diesem Fall befindet
sich ca. 1 - 3 m vor dem Ende des Regalfaches an der Innenseite einer der Schienen
1, 2 eine Markierung Ml,z.B, ein ano,ekleMter Refle;itor oder ein angeklebter Magnet,
auf welche ein am Transportwagen 10 in gleicher Höhe befestigter Sensor S4V bzw.
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S4R anspricht, der die Fahrtgeschwindigkeit auf V1 auf V2 umschaltet.
5 - 10 cm vor dem Ende des Regalfaches
befindet sich an der Innenseite
einer der Schienen 1, 2 eine weitere Markierung M2, auf die ein am Transportwagen
10 vorgesehener Sensor S5V bzw. S5R anspricht, der das Gleiche bewirkt wie der Sensor
S2V bzw. S2R, nämlich den Transportwagen 10 zu stoppen und die darauf befindliche
Palette abzusetzen.
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Natürlich muß der Transportwagen 10 auch bei der Rückwährtsfahrt
angehalten werden, wozu an der Innenseite der den Markierungen M1, M2 gegenüberliegenden
Schiene in entsprechenden Abständen von dem Ende des Regalfachs die Markierungen
M3, M4 vorgesehen sind, die huber die Sensoren 54R und S5R den Transportwagen 10
anhalten, wenn sich der Stapler nicht vor dem betreffenden Regalfach befindet.
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Wenn dies jedoch der Fall ist und die Schienen 1', 2' vor den Schienen
1, 2 ausgerichtet sind, erhält der Transportwagen 10 ein Signal vom Stapler, welches
von den Sensoren S6V bzw. S6R aufgenommen wird und dazu führt, daß der Transportwagen
10 mit der langsamen Geschwindigkeit V2 auf den Stapler hinüberfährt. Das Anhalten
des Transportwagens 10 auf dem Stapler geschieht mit Hilfe einer Markierung M5 an
der Schiene 2' des Staplers, die fieber den Sensor S5R das Stoppen des Antriebs
bewirkt.
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Bei der Betriebsart "Auslagern" nähert sich der unbeladene Transportwagen
10 einer im Regalfach befindlichen Palette mit der größeren Geschwindigkeit V2,
die in einem entsprechenden Abstand mittels der Sensoren S1V bzw. S1R auf die Positioniergeschwindigkeit
V2 umgeschaltet wird. Der Infrarotsensor S2V bzw. S2R ist jedoch in diesem Falle
abgeschaltet, so daß der Transportwagen 10 nicht wie beim Einlagern vor der Palette
stehen bleibt, sondern sie unterfährt. Zum Anhalten des Transportwagens 10 ist an
seiner rückwärtigen Seite ein nach oben gerichteter Sensor S3V bzw. S3R vorgesehen,
der senk -recht nach oben gerichtet ist und anspricht,sobald er
unter
die Palette gelangt. In diesem Moment befindet sich die IIubplattform 9 des Transportwagens
10 schon unter der Palette. Der Sensor S3V bzw. S3R schaltet den Antrieb ab und
den Antrieb der Hubplattform 9 ein. Die Palette wird angehoben und anschließend
zur Auslagerungsseite verfahren.
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Bei der Betriebsart "Nachrücken", die nur bei einem First in-First
out-Lager in Betracht kommt, geht der Ablauf in entsprechender Weise vor sich. Das
Nachrücken kann sowohl von der lin]agerungs- als auch von dci Auslagerungsseite
lBer erfolgen. Der Unterschied zum Auslagern besteht darin, daß die Palette nach
dem Anheben nicht zusammen mit dem Transportwagen auf den Stapler, sondern nur jeweils
möglichst weit in Richtung Regelfach-Ausgangsseite verfahren wird.
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Anstatt die Geschwindigkeit über die Zwischenstufe V2 abzusenken,
ist es auch möglich, die Steuerung so auszubilden, daß bei Annäherung des Transportwagens
10 an eine Palette oder ein Hindernis eine entfernungsproportionale Verzögerung
eintritt, die z.B. durch die Verzögerungszeit der Signale der Sensoren S1V bzw.
S1R gesteuert sein kann. Die Sensoren S2V bzw. S2R können dann entfallen.
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Als Sensoren kommen alle Arten on dem Stand der Technik bekannten
berührungslosen Annä¾erungsschaltern in Betracht, soweit sie nicht die Anbringung
besonderer Gegenelemente an der Palette erfordern.Statt der Infrarotsensoren könnten
z.B. auch kapazitiv oder bei Metallpaletten induktiv wirkenden Schalter eingesetzt
werden, statt der Ultraschallsensoren entsprechende Radareinrichtungen.
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An der in Fig. 3 zargestellten, als Ganzes mit 20 bezeichnetes Steuerung,
liegen auf der Eingangsseite die vorstehend erwähnten Sensoren sowie die Endschalter
21, 22 für die Grenzstellungen der Hubplattform 9, ein Voltmeter 23 für die Batteriespannung
sowie der Programmwähler 24. Das Voltmeter 23 verhindert, daß der Transportwagen
10 seinen Betrieb aufnimmt, wenn die Patteriespannung einen bestimmten Wert unterschreitet,
damit er nicht unterwegs im Regal irgendwo wegen Batterieerschöpfung stehenbleibt.
Den Sensoren S1V, S1R bzw. S2R sind Einstelleinrichtungen 25, 26 vorgeschaltet,
mit denen die Ansprechentfernung für das Umschalten von V1 auf V2 bzw. von V2 auf
Stop eingestellt werden kann.
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Die Steuerung 20 betätigt die Impulssteuerung 27 für den Fahrmotor
28. Die Impulssteuerung 27 gewährleistet einen minimalen Stromverbrauch des Fahrmotors
28. Es sind ihr Einstelleinrichtungen 29, 30, 31 für die Geschwindigkeiten V1, V2
bzw. die Beschleunigung vorgeschaltet.
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Außerdem betätigt die Steuerung 20 das Senkventil 32 bzw. die hydraulische
Pumpe 33 für die Hubplattform 9, sowie ein Zählwerk 34 für die Zahl der Hubvorgänge.
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Bei der alternativen Ausführung der Steuerung, bei der die Geschwindigkeit
nicht in zwei Stufen heruntergeschaltet wird, entfallen die Sensoren S2V und S2R
sowie die zugehörige Finstellvorrichtung 26. Die Einstellvorrichtung 30 hat nur
noch Bedeutung für das Oberwechseln des Transportwagens 10 aus dem Regal auf den
Stapler. Der Impulssteuerung 27 ist ein Mikrocomputer 35 vorgeschaltet, der in Fig.
3 in gestrichelten Linien angedeutet ist und die Impulssteuerung entsprechend den
entfernungsproportionalen Signalen der Sensoren S1V bzw. S1R die Drehzahl des Fahrmotors
28 vermindern läßt. Die Hindernisentfernung,bei der das Umschalten auf "Stop" erfolgt
und gegebenenfalls die Hubplattform 9 betätigt wird, kann an der Einstellvorrichtung
36 eingestellt werden.
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L e e r s e i t e