DE4120287A1 - Stapelsystem fuer automatisierte lager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regalstapelsystem für automatisierte Lager, das dazu dient, angenähert fixmäßige, magnetisch erfaßbare Gegenstände mit einer Fördervorrichtung einzeln ins Lagerregal ein- und aus diesem auszulagern, wobei das Lagerregal vertikale Pfeiler und aus diesen Pfeilern hervorstehende Konsolen umfaßt, von denen die benachbarten jeweils zusammen einen funktionellen Regalboden ergeben, und die Fördervorrichtung einen auf einer Bahn neben den Regalpfeilern verfahrbaren Wagen, der Vertikalstangen sowie eine längs dieser Vertikalstangen bewegliche Tragvorrichtung aufweist, die wiederum mit einem horizontal und quer zu der Bahn teleskopartig zwischen die Pfeiler ausfahrbaren Verschiebetisch oder dergleichen versehen ist, wobei die Quermaße dieses Verschiebetisches so gewählt sind, daß er zwecks Ein- beziehungsweise Auslagerns der Gegenstände in das beziehungsweise aus dem betreffenden Regalfach zumindest teilweise zwischen die den Regalboden bildenden Konsolen geschoben werden kann, sowie eine Ladestation wenigstens ungefähr auf gleicher Linie mit dem Lagerregal umfaßt.

Die Erfindung betrifft insbesondere automatisierte Lager zur Einlagerung von Stahlblech-Probekörpern. Derartige Proben haben im typischen Fall folgende Abmessungen: Breite 120 mm, Länge 360 mm oder 450 mm und Dicke 3 bis 150 mm. Im Stahlwerk werden Zweitstücke der Probekörper für eventuelles erneutes Prüfen zwei Tage lang eingelagert, wobei im Lager bis zu 2000 Proben enthalten sein können und stündlich bis zu 40 Ein-/Auslagerungen erfolgen. Die bekannten automatisierten Lager für Stahlblech-Probekörper basieren auf Verwendung von Kisten, wobei in die einzelne Kiste beispielsweise 5 Proben gepackt und die Kiste dann im automatisierten Lager abgelegt wird. Die Verwendung von Kisten hat man für erforderlich gehalten, damit die Probekörper nicht von den Fördermitteln des automatisierten Lagers herunterfallen.

Die automatisierten Lager in verschiedenen Ausführungsformen sind an sich bekannt. Ein solches Lager ist in der Schrift EP 2 25 858 beschrieben, bei dem sich das Regal aus Pfeilern und an diesen befestigten Kragbalken und die automatische Fördervorrichtung aus einem auf einer Bahn verfahrbaren Wagen und an diesem Wagen befindlichen Vertikalstangen zusammensetzt, längs denen sich eine Tragvorrichtung bewegt, deren hervorstehende Gabel zwischen die Kragbalken des Regals greift. Die Anlage ist außerdem mit einer entsprechenden Be- und Entladestation ausgestattet. Dieses System setzt die Verwendung von Paletten oder dergleichen voraus, wobei die Palette, wird die Tragvorrichtung zwischen den Kragbalken abgesenkt, im Regal abgelegt wird. Dieses automatisierte Regal entspricht also dem vorgenannten bekannten automatisierten Lager für Stahlblech-Probekörper, bei dem mit Kisten gearbeitet wird.

In der Offenlegungsschrift DE 30 38 960 ist eine magnetische Übergabevorrichtung beschrieben, mit der Gegenstände einzeln von einem Förderer zu einem anderen gebracht werden. Dabei werden die Gegenstände wie im allgemeinen bei Magnetvorrichtungen mit einem Magneten von oben erfaßt. Dieses System hat den allgemeinen Nachteil, daß, soll es einwandfrei arbeiten, Gewicht und Länge des Gegenstandes stets innerhalb relativ enger Grenzen liegen müssen. Weiter haben solche Magnetvorrichtungen den Nachteil, daß das Ablegen der Last auf die Unterlage stets durch Abwurf erfolgt, indem man den Magnetstrom abschaltet. Auch ist die Steuerung einer solchen Vorrichtung kompliziert, da die Po­ sitionierung der Fördervorrichtung voraussetzt, daß man die Dicke des betreffenden Gegenstandes kennt und berücksichtigt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, ein Regalstapelsystem für automatisierte Lager zu schaffen, mit dem fixmäßige magnetisch erfaßbare Gegenstände einzeln und ohne Verwendung von Paletten oder Kisten an dem gewünschten Regalplatz abgelegt werden können. Weiter soll mit der Erfindung eine Anordnung geschaffen werden, bei der die Dicke oder das Gewicht des Gegenstandes ohne Einfluß auf die Handhabung und auf die Positionierung desselben im Regal ist. Weiter soll eine Anordnung geschaffen werden, bei welcher der Platzbedarf im Regal selbst gering und das Lager somit kleiner als das herkömmliche Lager ist.

Das erfindungsgemäße System bringt eine entscheidende Verbesserung bezüglich der oben genannten Mängel und die Verwirklichung der angeführten Ziele. Im Hinblick darauf ist für die erfindungsgemäße Konstruktion charakteristisch, was darüber im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 niedergelegt ist.

Als wichtigster Vorteil der Erfindung kann gelten, daß sie er­ möglicht, einzelne Probekörper im automatisierten Lager unter geringem Platzbedarf abzulegen, und daß die Anlage unabhängig von der Dicke und vom Gewicht der Probekörper präzise und zuverlässig funktioniert.

Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Regalstapelsystem stirnseitig betrachtet und in teilweise längs der Ebene A-A in Fig. 2 aufgeschnittenem Zustand;

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Regalstapelsystem im Draufblick und in teilweise längs der Ebene B-B in Fig. 1 aufgeschnittenem Zustand;

Fig. 3 zeigt ein Detail der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung einschließlich des Verschiebetisches im Schnitt längs der Ebene C-C in Fig. 1 und 2.

In der vorliegenden Anmeldung sind unter "angenähert fixmäßigem Gegenstand" die vorgenannten Probekörper zu verstehen, die im typischen Fall alle ungefähr die gleiche Breite haben. Die Länge und besonders die Dicke der Probekörper können in der Praxis, wie bereits erwähnt, mitunter beträchtlich variieren, und damit variiert auch das Gewicht innerhalb weiter Grenzen. Das erfin­ dungsgemäße Regalstapelsystem umfaßt ein oder im Bedarfsfall zwei in einem gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordnete Regale 1, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Das Regal besteht aus auf den Fußboden 2 gestützten vertikalen Pfeilern 3 sowie aus an diesen Pfeilern befestigten und von diesen hervorstehenden Konsolen 4. Der gegenseitige Abstand S der Pfeiler in Regallängsrichtung L1 ist etwas größer als die Breite W der Probekörper, so daß also die Probekörper 5 zwischen die Pfeiler passen. Die Konsolen 4 erstrecken sich von jeweils be­ nachbarten Pfeilern 3 so zueinander hin, daß der Abstand D ihrer einander zugewandten Kanten wesentlich kleiner als die Breite W der Probekörper ist. Ist die Bedingung (S-D)/2<S-W erfüllt, so liegt der Probekörper stets sicher auf den Konsolen, auch wenn er nichtmittig abgelegt wäre. Die Regaltiefe H ist bevorzugt der gleichen Größenordnung wie die Länge der Probekörper; erreicht wird dies, indem man die Pfeiler 3 in dieser Richtung in dem betreffenden Abstand voneinander anordnet oder indem diese Pfeiler einschließlich der daran befestigten Konsolen 4 in ihrer Breite der besagten Tiefe entsprechen. Die Oberseiten 6 der Konsolen 4 bilden funktionelle Regalböden 7, deren gegen­ seitiger vertikaler Abstand ausreichend bemessen wird, damit alle vorkommenden Probekörperdicken in die so geschaffenen Regalplätze 8 passen. Das einzelne Regal 1 enthält natürlich neben- und übereinander angeordnet eine große, auf die Anzahl der einzulagernden Probekörper abgestimmte Zahl solcher Regalplätze.

Zum erfindungsgemäßen Regalstapelsystem gehört ferner ein Wagen 9, der auf einer neben den Regalpfeilern verlaufenden Bahn 10 in Regallängsrichtung L1 verfahrbar ist. Diese Bahn besteht meistens z. B. aus am Lagerfußboden 2 oder an der Lagerdecke 11 an­ geordneten parallelen Schienen 10a, 10b. Der Wagen 9 hat eine Tragvorrichtung 12 sowie eine oder mehrere senkrecht zur Bahn 10 stehenden Vertikalstangen 13, längs der/denen die Tragvorrichtung von der Hebevorrichtung 28 in Vertikalrichtung L2 bewegt wird. Durch Verfahren der Tragvorrichtung 12 längs der Bahn 10 in Horizontalrichtung L1 und längs der Vertikalstange(n) 13 in Vertikalrichtung L2 läßt sich die Tragvorrichtung also im Rahmen dieses Koordinatensystems stets an den jeweils gewünschten Regalplatz 8 bringen.

Die Tragvorrichtung 12 hat einen teleskopartig und rechtwinklig zur Ebene der die Bahn 10 bildenden Schienen 10a, 10b ausfahr­ baren Verschiebetisch 14. Dieser Verschiebetisch 14 kann eingezogen an der Tragvorrichtung 12 gehalten werden, wobei er dann zumindest nicht wesentlich über diese hervorsteht, wie in Fig. 1 an der in Tiefstellung befindlichen, durch geschlossene Linie dargestellten Tragvorrichtung zu sehen ist. Dabei kann die Tragvorrichtung einschließlich des Verschiebetisches in den Richtungen L1 und L2 längs der der Tragvorrichtung zugewandten Seitenfläche 15 des Regals bzw. der Regale 1 verfahren werden, jedoch so, daß Tragvorrichtung und Regal einander weder berühren noch ineinandergreifen. Bei den Ausführungsformen in den Fig. 1 und 2, die zwei Regale aufweisen, ist, wie aus den Figuren er­ sichtlich, die Tragvorrichtung 12 einschließlich des Ver­ schiebetisches 14 gleichzeitig gegenüber beiden Regalen in der beschriebenen Weise verfahrbar. Der Verschiebetisch 14 läßt sich so aus der Tragvorrichtung 12 ausfahren, daß der Überstand, von der Tragvorrichtung aus gemessen, P beträgt. Dieser Überstand P ist bevorzugt wenigstens ebenso groß wie die maximale Länge der einzulagernden Probekörper, so daß der Probekörper 5 mit seiner Fläche auf diesem Verschiebetisch 14 ruht. Der Verschiebetisch 14 kann zum Beispiel aus einem C-Profil bestehen, das sich mit der Innenfläche seiner Schenkel auf an der Tragvorrichtung 12 angeordnete Tragrollen 17 stützt. Auf diese Weise kann sich der Verschiebetisch 14 dann auf den Rollen 17 geradlinig bewegen. Diese geradlinige Bewegung P beziehungsweise in entgegengesetzter Richtung P′ kann über eine an der Tragvorrichtung angeordnete Betätigungsvorrichtung 18 gesteuert werden.

An der Oberseite des Verschiebetisches 14 sind gemäß der Erfindung entweder eine Reihe Elektromagneten oder ein einzelner Elektromagnet 19 angeordnet. Der Erregerstrom für diese Elektro­ magneten wird zum Beispiel über die im Inneren des C-Profils angeordneten Schienen 20 und die an der Tragvorrichtung an der entsprechenden Stelle angeordneten Bürsten 21 zugeführt, wobei die Elektromagneten 19 über die Steuervorrichtung zwecks Erfassens des Probekörpers 5 magnetisiert, d. h. erregt und zwecks Freigebens des Probekörpers 5 stromlos gemacht werden können. Die Magneten 19 bilden an ihrer Oberseite eine angenähert ebene Tragfläche 22. Bei dieser Ausführungsform ist die Breite T1 der Magneten 19 kleiner als der gegenseitige Abstand D der Konsolen 4, so daß sich die Magneten zwischen den Konsolen bewegen können. In diesem Falle ist auch die Dicke R1 der Magneten größer als die Dicke R2 der Konsolen in der gleichen Richtung, das heißt in Pfeilerhöhenrichtung, wodurch sich auch der Verschiebetisch in Vertikalrichtung L2 zumindest um einen kleinen Betrag bewegen läßt.

Zusätzlich umfaßt das erfindungsgemäße Regalstapelsystem wenigstens eine Ladestation 23. In Fig. 2 ist eine Alternative mit zwei Ladestationen, eine zum Herbeibringen und eine zum Wegbringen der Gegenstände, gezeigt. Die Ladestation umfaßt einen Querförderer 24, der aus einer Rollenbahn, einem Gurtförderer oder dergleichen bestehen kann, und dessen Transportrichtung K ungefähr parallel zur Richtung P, P′ der geradlinigen Bewegung des Verschiebetisches, das heißt rechtwinklig zu den Regalseiten 15, 16 verläuft. Die Ladestation 23 ist an der dem in Fig. 3 aus­ gewiesenen Regalplatz 8 entsprechenden Stelle, im allgemeinen am unteren Rand des Regals, angeordnet, und die Förderebene 25 des Querförderers befindet sich ungefähr bei dem von den dortigen Konsolen 4 gebildeten funktionellen Regalboden 7. Der Querför­ derer ist zumindest regalseitig durch einen Mechanismus 26 so heb- und senkbar, daß seine Förderebene 25 von ihrer Stellung oberhalb des Regalbodens 7 in Stellung unterhalb des Regalbodens 7 bewegt werden kann. Die Förderebene 25 des Querförderers läßt sich so weit bis unterhalb des Regalbodens 7 senken, daß der Verschiebetisch 14 zwischen diesen Regalboden 7 und die Förder­ ebene 25 fahren kann, ohne dabei den auf der Regalfläche 6 even­ tuell liegenden Gegenstand zu berühren. Diese in Vertikalrichtung L2 erfolgende Bewegung des Förderers wird zum Beispiel dadurch ermöglicht, daß man die Förderrollen 27 in ihrem Mittelteil und wenigstens an den Konsolen auf eine Länge T2 formt, die kleiner ist als der gegenseitige Abstand D der Konsolen.

Das vorangehend beschriebene erfindungsgemäße Regalstapelsystem arbeitet folgendermaßen: Die Förderebene 25 des Querförderers 24 wird höher als der betreffende Regalboden 7 gehalten, und der einzulagernde Gegenstand wird mit diesem Förderer bis an die an dieser Stelle des Regals befindlichen Konsolen gebracht. Der Querförderer wird eventuell abgeschaltet und dann abgesenkt, wobei der Gegenstand auf den Regalboden 7 zu liegen kommt, den die Konsolen 4 an dieser Stelle bilden. Die Tragvorrichtung wird längs der Bahn 10 und der Vertikalstangen 13 an die Ladestation 23 gefahren, und der Verschiebetisch wird so zwischen den auf dem Regalboden liegenden Gegenstand und den genügend tief unterhalb desselben befindlichen Querförderer gebracht, daß sich der Verschiebetisch 14 zumindest zum überwiegenden Teil unter dem Gegenstand befindet. Danach wird der Verschiebetisch unter gleichzeitiger Erregung der Magneten 19 in Regalvertikalrichtung L2 nach oben gefahren. Diese Aufwärtsbewegung des in dieser Stellung zwischen den Pfeilern 3 befindlichen Verschiebetisches ist deshalb möglich, weil das Tischoberteil, in diesem Falle also die Magneten 19, in seiner über die Dicke R2 der Konsolen hinausgehenden Ausdehnung R1 schmaler (Maß T1) ist als der gegenseitige Abstand D der Konsolen. So hebt also der Verschiebetisch den Gegenstand 5 von der Regalfläche 6, ohne dabei die Pfeiler oder Konsolen zu berühren, und der Gegenstand 5 haftet sich infolge der Wirkung der Magneten fest an die Oberseite des Verschiebetisches. Diese Phase ist in Fig. 3 gezeigt.

Danach wird der Verschiebetisch 14 zusammen mit dem aufliegenden Gegenstand in die Mitte der Tragvorrichtung gezogen, die sodann einschließlich Verschiebetisch und Gegenstand an den jeweils vorgesehenen Regalplatz 8 gefahren wird. An diesem Regalplatz wird der Verschiebetisch 14 in gleicher Weise, wie in Fig. 3 dargestellt, wieder zwischen die Pfeiler und die Konsolen 4 ge­ fahren. Dabei befindet sich also die Oberseite 22 der Magneten, die den Gegenstand 5 trägt, oberhalb des Regalbodens 7, und die Magneten fahren zwischen die Konsolen. Dann, wenn der Verschiebetisch den einzulagernden Gegenstand an die Konsolen gebracht hat, wird der Strom der Magneten abgeschaltet und der Verschiebetisch einschließlich des aufliegenden Gegenstandes durch vertikal- abwärtiges L1-Bewegen der Tragvorrichtung so abgesenkt, daß die Fläche 22 der Magneten unterhalb des funktionellen Regalbodens 7 zu stehen kommt. Dabei wird der Gegenstand 5 gleich­ mäßig auf die Konsolen 4 gesetzt. Danach wird der Verschiebetisch 14 zwischen den Pfeilern heraus an die Tragvorrichtung gezogen, d. h. eingefahren, und die Anlage ist bereit für die folgende Bewegung, die im Einbringen eines neuen Gegenstands 5 ins Regal oder im Herausholen eines Gegenstandes aus einem bestimmten Regalplatz und dessen Abstransport bestehen kann. Das Entnehmen von Gegenständen aus dem beschriebenen Lager erfolgt natürlich in der entgegengesetzten Maßnahmen-Reihenfolge wie vorangehend beschrieben. Die Verwendung von Elektromagneten, wie oben beschrieben, ist unter anderem deshalb erforderlich, damit der Gegenstand 5 beim Einbringen in den Regalplatz oder beim Herausnehmen aus diesem nicht vom Verschiebetisch fallen kann, was zum Beispiel wegen der wenn auch geringen Vibration des Förderers und der vergleichsweise schmalen Auflagefläche des Verschiebetisches leicht möglicht ist.

Claims (5)

1. Regalstapelsystem für automatisierte Lager hauptsächlich zum Ein- und Auslagern fixmäßiger Ladungen in ein beziehungsweise aus einem Lagerregal (1) mit Hilfe einer Fördervorrichtung; wobei das Lagerregal aus vertikalen Pfeilern (3) und aus diesen hervorragenden Konsolen (4) besteht, von denen die jeweils be­ nachbarten einen funktionellen Regalboden (7) ergeben; und wobei die Fördervorrichtung aus einem Wagen (9), der neben den Regal­ pfeilern auf einer Bahn (10) verfahrbar ist, besteht, und der Wagen Vertikalstangen (13) oder dergleichen sowie eine Tragvor­ richtung (12) hat, die längs der Vertikalstangen beweglich ist und einen in Horizontalrichtung und quer zur Bahn (10) teleskopartig zwischen die Pfeiler einzuführenden Verschiebetisch (14) oder dergleichen hat, wobei der gegenseitige Abstand (D) der den Regalboden (7) bildenden Konsolen (4) in Breitenrichtung des Verschiebetisches größer als irgendein Breitenmaß des Verschiebetisches, aber wesentlich kleiner als das Maß des einzulagernden Gegenstandes in dieser Richtung ist, so daß zwecks Ablegens des Gegenstandes (5) auf die Konsolen (4) beziehungsweise Abhebens des Gegenstandes (5) von den Konsolen zum Ein- beziehungsweise Auslagern des Gegenstandes der Verschiebetisch, sich ausgefahren zwischen den Pfeilern (3) befindend, in Hochstellung, in der sich die obere Fläche (22) des Tisches oberhalb des Regalbodens 7 befindet, und in Tiefstellung, in der sich die obere Tischfläche unterhalb des Regalbodens befindet, bewegen kann; und wobei die Fördervorrichtung weiter eine Ladestation (23) zumindest angenähert auf gleicher Linie mit dem Lagerregal umfaßt, gekennzeichnet dadurch, daß der Verschiebetisch (14) zum Transportieren der die Ladung bildenden einzelnen magnetisch erfaßbaren Gegenstände (5), die alle ungefähr gleiche Breite haben, an seiner oberen Fläche Magneten (19) aufweist, die dazu dienen, den zu transportierenden Gegenstand (5) zu erfassen und für die Dauer des Transportierens zwischen Ladestation (23) und im Lagerregal befindlichem Regalplatz (8) auf dem Tisch festzuhalten, und daß zumindest die Breite (T1) des Tischoberteils (R1) kleiner als die Breite (W) der zu transportierenden einzelnen Gegenstände ist.

2. Regalstapelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestation (23) aus einem Querförderer (24) besteht, der ungefähr in der Ebene jener Seite (15) des Lager­ regals endet, die zur Fördervorrichtung (9-14) hinweist, daß die Breite (T2) zumindest des Querförderer-Oberteils quer zur Transportrichtung (K) betrachtet kleiner als der gegenseitige Abstand (D) der den Regalboden bildenden Konsolen (4) ist, und daß der Querförderer wenigstens um einen geringen Betrag zwischen den Konsolen der Regalpfeiler gehoben und gesenkt werden kann.

3. Regalstapelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebetisch (14) von einem ungefähr C-förmigen Profil oder dergleichen gebildet wird, das innenseitig auf Tragrollen (17) an der Tragvorrichtung (12) gelagert und breiter als der gegenseitige Abstand (D) der Konsolen ist, und der durch eine eine lineare Bewegung bewirkende Betätigungsvorrichtung (18) in seiner Längsrichtung bewegt wird, daß der Tisch eine Oberseite hat, deren Breite (T1) kleiner ist als der gegenseitige Abstand (D) der Konsolen, und daß diese Oberseite von einem oder mehreren Elektromagneten (19) gebildet wird, denen zwecks Haftens des Gegenstandes an den Magneten für die Dauer seines Transportes über im Inneren des C-Profils zwischen diesem und dem Tragteil befindliche Längsführungen (20, 21) Strom zugeführt wird.

4. Regalstapelsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der besagte Querförderer (24) in der Nähe des Unterteils des Lagerregals (1) an dem Zwischenraum von einen normalen Regalboden bildenden Konsolen (4) befindet, und daß die besagte kleine Hubbewegung die Förderebene (25) des Querförderers auf ein Niveau oberhalb des besagten Regalbodens (7) bringt, wobei der Gegenstand (5) aus der Ladestation heraus oder in die Ladestation hinein gelangen kann, und die besagte Absenkung die Querförderer-Förderebene (25) auf ein Niveau unterhalb des betreffenden Regalbodens (7) bringt, wobei der Gegenstand (5) in der Ladestation (23) bleibt und wobei der Ver­ schiebetisch der Fördervorrichtung den Gegenstand wie bei den anderen Regalböden aus dieser Ladestation aufzunehmen oder in diese Ladestation einzubringen vermag.

5. Regalstapelsystem nach irgendeinem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß die Bewegung des zwischen die Konsolen der Pfeiler (3) ausgefahrenen Verschiebetisches (14) zwischen Hoch- und Teifstellung mit dem gleichen Hebemechanismus (11) erfolgt, mit dem auch die Tragvorrichtung (12) bei eingezo­ genem Verschiebetisch in Vertikalrichtung (L2) seitlich an den Regalpfosten an den jeweiligen Regalplatz (8) gefahren wird.