DE3913534A1 - Materialflusssystem fuer fertigungsintegrierte materialfluesse mit lagerfunktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Materialflußsystem für fetigungsintegrierte Materialflüsse, bei denen neben der Beförderung der Nutzlasten zu diversen Fertigungs­ stationen oder Prozeßstationen auch eine Beförderung zu Stationen mit typischen Lagerfunktionen, wie z. B. Puffern, Speichern, Kommissionieren oder Selektieren in kontinuier­ licher oder diskontinuierlicher Weise sowie unter Vermei­ dung von Schnittstellen zwischen den einzelnen Stationen erfolgen kann.

Die Bestrebungen nach Integration der Fertigung in den Materialfluß unter Berücksichtigung logistischer Optimier­ ungen, wie z. B. "Just-in-time-Konzepte", "Ware-zu-Mann- Konzepte" oder "Mann-zu-Ware-Konzepte", haben die Entwick­ lung vielfältiger Materialflußsysteme ausgelöst. Diese sind überwiegend in modularer Bauweise errichtet und haben den Nachteil gemeinsam, daß sie Schnittstellen mit teil­ weise aufwendiger Handhabungstechnik benötigen.

Die bekannten Materialflußsysteme, die vor und hinter den Bereichen des Materialflusses mit typischen Lagerfunktionen Fertigungsstationen oder Prozeßstationen technisch anbinden und dabei auf Schnittstellen verzichten, beziehen sich z. B. auf Hängebahnkonstruktionen, Gliederförderer oder angetrie­ bene Rollenbahnen, die sämtlich konstruktionsbedingt einen hohen spezifischen Raumbedarf aufweisen. Dadurch wird die Lagerkapazität z. B. bei vorgegebenen räumlichen Randbe­ dingungen teilweise erheblich reduziert.

In den meisten Fällen sind die Materialflußbereiche mit typischen Lagerfunktionen als stationäre Regale ausgeführt, bei denen ein kontinuierlicher Materialfluß ausgeschlossen ist. Ein diskontinuierlicher Materialfluß ist durch das Zusammenwirken mit Regalbediengeräten unterschiedlichen Automatisierungsgrades gewährleistet, wobei auch die Ein­ haltung logistischer Strategien möglich ist. Die Anbindung an vor- oder nachgeschaltete Bereiche des Materialflusses gelingt dabei nur über entsprechende Schnittstellen. Die Lagerbereiche, die auch einen kontinuierlichen Material­ fluß erlauben, sind überwiegend nach dem sogenannten Pater­ nosterprinzip ausgeführt, das einen hohen spezifischen Raum­ bedarf erfordert. Das trifft auch für neuere Entwicklungen zu, bei denen jede Regalebene als horizontaler Umlaufförde­ rer ausgebildet ist und die ebenfalls mit einem Bediengerät zusammenwirken müssen.

Zur Vermeidung von Schnittstellen und unter Berücksichtigung einer Kombination mit möglichst vielen herstellungsrelevan­ ten Funktionen wird erfindungsgemäß ein Materialflußsystem vorgeschlagen, das für fertigungsintegrierte Materialflüsse, wobei neben der Beförderung der Nutzlasten zu diversen Fertigungs- und Prozeßstationen auch eine Beförderung inner­ halb von Stationen mit typischen Lagerfunktionen, wie z. B. Speichern, Puffern, Komissionieren oder Selektieren, in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Weise ermöglicht wird. Das erfindungsgemäße Materialflußsystem besteht we­ sentlich aus einem endlos geschlossenen Förderorgan. Dieses Förderorgan ist sphärisch flexibel. In beliebigen und auch voneinander abweichenden Abständen sind Lastaufnahmemittel befestigt, die auf der gesamten Förderstrecke ein- oder beidseitig in entsprechenden Führungsschienen geführt sind. Der Förderstrang ist als endloses Organ vorgespannt und wird vorzugsweise kraftschlüssig angetrieben. Je nach Ge­ staltung können die Nutzlasten auf den Lastaufnahmemitteln liegend oder hängend in beliebigen Linienführungen diverse Bereiche des Materialflusses kontinuierlich oder diskonti­ nuierlich durchlaufen. Einen Schwerpunkt stellen dabei die Bereiche mit den typischen Lagerfunktionen dar, wobei auch diese Bereiche mit prozeßrelevanten Funktionen, wie z. B. Trocknung, Abkühlung, Aushärtung, Abdunstung, Ober­ flächenbehandlung, meßtechnische Erfassung u. a. m. kombi­ niert werden können. Die in diesem Zusammenhang erforder­ lichen Verweilzeiten oder Durchlaufzeiten des Fördergutes können in Abhängigkeit kapazitiver Vorgaben durch ent­ sprechende Baugrößen und/oder Fördergeschwindigkeiten realisiert werden. Das erforderliche Bauvolumen erstreckt sich dabei überwiegend in die Bauhöhe und weniger in die Baubreite oder Baulänge, so daß flächensparende Ausfüh­ rungen des erfindungsgemäßen Materialflußsystems möglich sind. ein Baukastensystem erlaubt weiterhin flexible An­ ordnungen und die Anpassung an unterschiedliche örtliche Gegebenheiten. Bei einem insgesamt niedrigeren spezifischen Raumbedarf kann in Kombination mit prinzipiell bekannten Bediengeräten der Bereich des Materialflußsystems mit ty­ pischen Lagerfunktionen auch Komissionier- und Selektier­ aufgaben ermöglichen.

Die Linienführung des Förderorgans ist in diesem Lagerbe­ reich wendelartig um zwei Seilscheibensäulen nach oben führend, und um zwei weitere Seilscheibensäulen wieder nach unten führend. Jeweils eine Seilscheibe im "Aufwärtsbereich" und im "Abwärtsbereich" ist angetrieben. Somit steht für die Übertragung der erforderlichen Umfangs­ kraft nach dem Hülltriebprinzip ein großer Umschlingungs­ winkel zur Verfügung. Die erforderliche Umfangskraft zur Überwindung aller Bewegungswiderstände wird relativ niedrig ausfallen, da für die in Abständen angeordneten Lastaufnahme­ mittel entsprechende Rollenführungen vorgesehen sind. Die lösbare Endlosverbindung des Förderstrangs sowie die Befestigungsstellen der Lastaufnahmemittel sind so gestaltet, daß kein Polygoneffekt und somit auch keine relative Längen­ änderung beim Lauf des Förderstrangs um die Seilscheiben entsteht. Diese kann weiterhin auch nur dann gewährleistet werden, wenn als Zug- und Befestigungsorgan ein Seil in drehungsfreier und dehnungsarmer Machart aus korrosions­ beständigen Hochfestfasern, z. B. aus Aramiden, zum Einsatz kommt. Diese Seile zeichnen sich auch bei hohen Biegewechsel­ beanspruchungen durch eine hohe Lebensdauer aus.

Die nachfolgende Abbildung zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Materialflußsystems.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Bereich eines Materialflußsystems, der die typischen Lagerfunktio­ nen, wie Speichern, Puffern, Kommissionieren oder Selek­ tieren erfüllen kann, wobei für die beiden zuletzt genann­ ten Funktionen ein entsprechendes Bediengerät erforderlich ist. Gleichzeitig kann dieser Bereich so ausgebildet sein, daß während des Materialflusses oder einer bestimmten Ver­ weilzeit prozeßrelevante Funktionen, wie z. B. Trocknung, Abkühlung, Aushärtung, Abdunstung, Oberflächenbehandlung, meßtechnische Erfassung oder ähnl. erfolgen können.

Das Förderorgan 1 mit den in bestimmten Teilungsabschnitten befestigten Lastaufnahmemitteln 2 wird auf der gesamten Länge in entsprechenden Führungen 3 geführt und zunächst um die an der angetriebenen Säule 4 befestigte Seilscheibe 4.1 herum zur feststehenden Säule 5 und um die dort lose umlaufende Seilscheibe 5.1 geleitet. Die Linienführung des Förderstrangs 1 setzt sich wendelartig um die Seilscheiben 4.2, 5.2, 4.3, 5.3 herum fort, um danach im sogenannten "Abwärtsbereich" wieder wendelartig nach unten geführt zu werden. Dabei werden nacheinander die Seilscheiben 6.1, 7.1, 6.2, 7.2, 6.3 und 7.3 passiert, wobei die Seilscheiben auf Säule 7 angetrieben sind.

Der Förderstrang 1 mit den Lastaufnahmemitteln 2 verläßt anschließend diesen Bereich des Materialflußsystems schnitt­ stellenlos.

Die Führungen 3 sind innerhalb des Gerüstes 8 befestigt, an dem auch ein hier nicht dargestelltes Regalbediengerät für die Beschickung bzw. Entnahme der Fördergüter mit oder ohne Kommissionierstrategie und mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad angeordnet sein kann.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht zu Fig. 1 in schematischer Darstellung.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des "Aufwärtsbereichs" und des "Abwärtsbereichs" in schematischer Darstellung, wobei die genannten Bereiche rechtwinklig zueinander angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht des "Aufwärtsbereichs" und des "Abwärtsbereichs" in schematischer Darstellung, wobei die genannten Bereiche parallel nebeneinanderliegend angeordnet sind.

Claims (4)

1. Materialflußsystem mit einem endlos geschlossenen, sphärisch flexiblen Förderorgan, wobei unter Vermeidung von Schnittstellen diverse Prozeßstationen in einem fertigungsintegrierten Materialfluß kontinuierlich oder diskontinuierlich passiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß schnittstellenlos auch Bereiche mit typischen Lager­ funktionen, wie Speichern, Puffern, Kommissionieren oder ähnl. bei gegebenenfalls gleichzeitig verlaufenden herstellungsrelevanten Funktionen, wie z. B. Trocknung, Abkühlung, Aushärtung, Oberflächenbehandlung, meßtech­ nische Erfassung u. a. m. in den Materialfluß mit ein­ bezogen werden, wobei das Förderorgan 1 mit seinen Lastaufnahmemitteln 2 in einem "Aufwärtsbereich" wendelförmig aufwärts und danach in einem "Abwärts­ bereich" wendelförmig abwärts bewegt wird.

2. Materialflußsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan 1 als Zug- und Befestigungsorgan ein Seil in drehungsfreier und dehnungsarmer Machart aus korrosionsbeständigen Hochfestfasern, z. B. Aramide, besteht.

3. Materialflußsystem gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der "Aufwärtsbereich" und der "Abwärtsbereich" zueinan­ der beliebig versetzt angeordnet sind.

4. Materialflußsystem gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche des Materialflusses mit typischen Lager­ funktionen mit einem entsprechenden Bediengerät so kombiniert werden, daß automatisiert Kommissionier- und Selektiervorgänge durchgeführt werden können.