DE4242703B4

DE4242703B4 - Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE4242703B4
Application number: DE19924242703
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Christ
Original assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Current assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2012-12-18
Also published as: DE4242703A1

Abstract

Verfahren zum vollautomatischen maschinellen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, eines Eisenbahnwaggons, eines Containers oder dgl. mit Stückgut unterschiedlicher Größe, wobei vor dem Beladen die Größe der einzelnen Artikel bestimmt wird, worauf die Artikel entsprechend ihrer Größe sortiert werden und die sortierten Artikel über eine Strecke abgegeben werden, von der aus die Ladefläche derart beladen wird, daß möglichst wenig Leerräume entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem rechnergesteuerten Beladeverfahren vor dem Beladen die Höhe der Artikel gemessen wird, anschließend die Artikel entsprechend ihrer Höhe sortiert werden, wobei die sortierten Artikel so angeordnet werden, daß eine Reihe möglichst gleich hoher Artikel gebildet wird und daneben jeweils entsprechende Reihen von Artikeln mit davon unterschiedlicher Höhe gebildet werden, anschließend in Beladerichtung die Ladefläche des Fahrzeugs mit einer Lage von Artikeln beladen wird, wobei sich dann – entsprechend der Größe der Ladefläche – in Längsrichtung bzw. Querrichtung der Ladefläche hintereinander jeweils gleich hohe...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum maschinellen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs, insbesondere eines Lkw's oder eines Eisenbahnwaggons, mit Stückgut unterschiedlicher Größe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Beladen von Ladeflächen mit Hand ist arbeitsaufwendig und mühsam. Allerdings kann man dabei darauf achten, die betreffenden Artikel so übereinander zu stapeln, daß das vorhandene Ladevolumen möglichst optimal genutzt wird, d.h. daß möglichst wenig Leerräume entstehen.
Wird ein Laderaum maschinell beladen, so gibt es nach Kenntnis des Anmelders bis heute nach keine Möglichkeit, zeitsparend und mit verhältnismäßig wenig Aufwand die Ladefläche so zu beladen, daß das vorhandene Volumen optimal genutzt wird.

Eine bekannte Vorrichtung zum Umschlagen von Ladeeinheiten mit einem eine Anzahl von Ladeflächen aufweisenden Zwischenspeicher zum Übernehmen und Übergeben einzelner oder mehrerer Ladeeinheiten bzw. Artikel von Bereitstellungsflächen auf Ladeflächen unterschiedlicher Größe auch von Fahrzeugen arbeitet nach dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ( DE 28 02 345 A1 ). Demgemäß wird vor dem Beladen die Größe der einzelnen Artikel bestimmt, worauf die Artikel entsprechend ihrer Größe sortiert werden und die sortierten Artikel über eine Strecke abgegeben werden. Von der Strecke aus soll die Ladefläche so beladen werden, daß möglichst wenig Leerräume entstehen. Die Artikel werden aus Bereitstellungsflächen unterschiedlicher Höhe entnommen, wozu eine Umschlagvorrichtung vertikal verfahrbar ist. Es werden jedoch auf einer Lagefläche keine übereinander angeordnete Lager gebildet. Eine optimierte Nutzung des Ladevolumens in Höhenrichtung ist nicht offenbart.

Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung zum kontinuierlichen Beladen von Verpackungseinheiten werden diese zwar lagenweise in einer Anordnung eines Stapelmusters ausgelegt, welches auf einem Sortiertisch von einem Mikroprozessor nach den Abmessungen der Verpackungseinheite und der Größe des jeweiligen Lade- und Lagerraums gebildet wurde ( DE 34 36 784 A1 ). Jedoch werden jeweils nur gleichförmige Verpakkungseinheiten, zum Beispiel Säcke in einen Lade- oder Lagerraum eingebracht, so daß eine Problematik infolge unterschiedlich hoher Verpackungseinheiten nicht auftreten kann.

Um eine hohe Packungsdichte zu erreichen, kann nach dem weiteren Stand der Technik ( DE 39 07 376 A1 ) eine rechnergestützte Steuereinheit mit einer Sensorik zur Erfassung der Maße der Gegenstände verwendet werden, wobei in einem Rechenprogramm geometrische Charakteristiken des zu beladenden Raumes enthalten sind. Es ist jedoch nicht bekannt, welche Verfahrensschritte das Rechenprogramm zu dem genannten Zweck steuern soll.

Andererseits ist auch die Erfassung der Höhe von Artikeln bekannt, die auf einem Förderband gefördert werden, jedoch nur mit der Zielrichtung, zu dicke Gegenstände auszuscheiden ( DE 20 23 789 A1 ). Es wird hingegen keine Anregung dafür gegeben, wie nicht ausgeschiedene Gegenstände unterschiedlicher Höhe zum Erreichen einer hohen Packungsdichte zu sortieren und weiter zu behandeln sind, um trotz unterschiedlicher Höhe ein vorhandenes Ladevolumen optimal zu nutzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum maschinellen Beladen der Ladefläche konkret vorzuschlagen, womit ein vorhandenes Ladevolumen optimal genutzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 .

Man geht hier somit von einer Situation aus, wie sie beispielsweise bei einem Versandhaus zum Beladen der Ladefläche eines Lkw's oder eines Eisenbahnwaggons entsteht, wobei also die Ladefläche mit Artikeln beladen wird, die in aller Regel unterschiedlich groß sind. Es wird sich also um unterschiedlich große Versandkartons, Pakete oder Päckchen handeln, aber auch um andere Artikel, beispielsweise im wesentlichen zylindrische Artikel, beispielsweise wenn gerollte Teppiche, Auslegware und dergl. zum Versand kommen. Es ist auch möglich, daß einige der Artikel gleich groß sind, aber dies ist nicht die Regel und beim Anfallen von Artikeln unterschiedlicher Größe entsteht das der Erfindung zugrundeliegende Problem, nämlich bei einem maschinellen Beladen einer Ladefläche das Ladevolumen optimal auszunutzen.

Hierzu wird zunächst mindestens die Höhe der Artikel gemessen, gegebenenfalls auch deren Grundfläche, d.h. das Volumen der Artikel, und deren Gewicht. Diese Daten werden in einen Rechner eingegeben und der Rechner steuert anschließend einen Sortierer, der die Artikel entsprechend ihrer Höhe, gegebenenfalls auch entsprechend ihrem Volumen, sortiert. Artikel mit einander gleicher oder zumindest im wesentlichen gleicher Höhe werden in jeweils einer Reihe hintereinander aufgestellt. Daneben werden Reihen von Artikeln anderer, untereinander jeweils im wesentlichen gleicher Höhe gebildet. Anschließend wird die Ladefläche des Fahrzeugs mit einer Lage von Artikeln beladen, die sich aus den genannten Reihen von Artikeln jeweils innerhalb einer Reihe im wesentlichen gleicher. Höhe, aber von Reihe zu Reihe gegebenenfalls abweichender Höhe zusammensetzt. Darüber wird mindestens eine weitere Lage aus gleichartig sortierten Reihen unterschiedlich hoher Artikel derart geladen, daß die Oberseite der obersten Lage möglichst eine Ebene bildet, die der Höhe des Laderaums entspricht.

Die sortierten, hintereinander aufgestellten Artikel gelangen nach Anspruch 2 zweckmäßig zu einer Pufferstrecke, die dafür sorgt, daß zum Beladen stets ausreichend viele Artikel der betreffenden Größe vorhanden sind. Von der Pufferstrecke werden die Artikel an ein Beladeband abgegeben und von dort wird die Ladefläche beladen.

Zu der besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 gehört, daß auf der Ladefläche eine unterste Lage der Artikel gebildet wird derart, daß die Höhe der Artikel in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Ladefläche möglichst gleich bleibt oder abfällt, darüber eine weitere Lage der Artikel, deren Höhe in dieser Richtung nach Möglichkeit gleich bleibt oder ansteigt, u.s.f. Dadurch wird dafür gesorgt, daß auf einer Reihe mit hohen Artikeln eine Reihe mit niedrigen Artikeln gesetzt wird u.s.f. mit dem Ziel, daß die Oberseite der obersten Lage der Artikel möglichst eine Ebene bildet, wodurch das vorhandene Ladevolumen möglichst ohne Leerräume genutzt wird.

Es ist aber auch eine andere Verfahrensweise als vorstehend geschildert möglich, beispielsweise indem man Artikel mittlerer Höhe in einer Reihe anordnet, daneben die hohen Artikel und abermals daneben die niedrigsten Artikel; stets sollen die Artikel so übereinander gestapelt werden, daß insgesamt sich möglichst wenig Leerräume ergeben.

Häufig haben die Artikel gleiche oder annähernd gleiche Grundflächen. Wenn dies aber nicht der Fall ist, so soll nach Anspruch 3 zusätzlich die Grundfläche der Artikel gemessen werden, damit auch die Grundfläche, d.h. zusammen mit der Höhe das Volumen der Artikel, in die Beladungsstrategie eingeht. Alle diese Daten werden dem Rechner zugeleitet, der die Artikel entsprechend steuert.

Auch kann gemäß Anspruch 4 vor der Pufferstrecke zusätzlich das Gewicht der Artikel gemessen werden, wodurch man eine Kontrolle erhält, ob das betreffende Fahrzeug fehlerfrei beladen worden ist, d.h. mit allen Artikeln der betreffenden Sendung. Der Rechner kennt nämlich das Gesamtgewicht der Ladung und kann über die Einzelmessungen der Gewichte der Artikel kontrollieren, ob das Gesamtgewicht erreicht wird. außerdem wird dadurch eine Kontrolle gegeben, daß das Betreffende Fahrzeug nicht überladen wird und es kann mit dem Spediteur abgerechnet werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Merkmale von Patentanspruch 5 gekennzeichnet.

Falls die Beladeeinrichtung nach Anspruch 6 teleskopartig in der Transportrichtung der Artikel verschiebbar ist, wird dadurch eine sehr einfache Belademöglichkeit der Ladefläche geschaffen, indem die Beladeeinrichtung nach und nach von vorne nach hinten verschoben wird und dabei die Artikel von vorne nach hinten auf der Ladefläche absetzt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:
1 schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei rechts in 1 die Ladefläche voll beladen dargestellt ist;
2 ebenfalls schematisch eine Seitenansicht dieser Vorrichtung mit den drei Schnitten A, B, C nach 1 .
Ein bei Pos. 1 angedeuteter Lkw hat eine Ladefläche 2, die derart mit Artikeln 3, 4, 5 beladen werden soll, daß möglichst wenig Leerräume entstehen, d.h. daß das zur Verfügung stehende Ladevolumen möglichst optimal genutzt wird.
Hierzu kommen die Artikel in Transportrichtung 6 zunächst zu einer Waage 7, wo deren Gewichte gemessen werden. Anschließend wird ihr Volumen in einer weiteren Station 8 gemessen, beispielsweise mit Hilfe von Lichtschranken oder anderen bekannten Meßvorrichtungen.
Von dort gelangen die Artikel zu einem Sortiergerät 9, das sie nach ihrer Größe und insbesondere nach ihrer Höhe und/oder nach ihrem Volumen sortiert. Zu diesem Zweck hat das Sortiergerät einen Querförderer 10, der symbolisch durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Als Beispiel sei angenommen, daß die niedrigsten Artikel 3 in einer Reihe ganz links angeordnet werden. Daran schließt sich eine Reihe mit mittelgroßen Artikeln 4 an und daran wiederum eine Reihe mit großen Artikeln 5.
Vom Sortiergerät 9 gelangen die sortierten Artikel zu einem Puffer 11 und von dort zu einem Beladungsband 12, von wo die sortierten Artikel im Sinne der Erfindung in Lagen auf die Ladefläche 2 abgegeben werden.
Zeichnerisch ist als Beispiel dargestellt, daß die Anordnung der Reihen mit den unterschiedlich großen Artikeln 3, 4, 5 zwischen dem Sortiergerät 9 und dem Puffer 11 gewechselt hat und dasselbe ist auch der Fall zwischen dem Puffer 11 und dem Beladungsband 12. Dadurch wird dargestellt, daß auf der Ladefläche 2 eine unterste Lage abgelegt wird, wie zeichnerisch über der Ladefläche 2 dargestellt. Darüber wird eine zweite Lage abgelegt, in der die Artikel in ihrer Höhe anders sortiert sind und dies ist die Sortierung, wie sie zeichnerisch beim Ladungsband 12 dargestellt ist. Darüber wiederum wird eine dritte Lage abgelegt, sofern der Lkw noch nicht voll ist, deren Anordnung beim Puffer 11 dargestellt ist.
Diese wechselnde Anordnung der unterschiedlich hohen bzw. großen Artikel wird dadurch erreicht, daß der Sortierer 9 wechselt, nachdem der Puffer 11 gefüllt ist. Wenn der Puffer 11 also gefüllt ist, so schaltet der Sortierer um, so daß die unterschiedlichen Anordnungen der Reihe der unterschiedlich hohen Artikel 3, 4, 5, wie zeichnerisch dargestellt, erreicht werden.

Claims

Verfahren zum vollautomatischen maschinellen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, eines Eisenbahnwaggons, eines Containers oder dgl. mit Stückgut unterschiedlicher Größe, wobei vor dem Beladen die Größe der einzelnen Artikel bestimmt wird, worauf die Artikel entsprechend ihrer Größe sortiert werden und die sortierten Artikel über eine Strecke abgegeben werden, von der aus die Ladefläche derart beladen wird, daß möglichst wenig Leerräume entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem rechnergesteuerten Beladeverfahren vor dem Beladen die Höhe der Artikel gemessen wird, anschließend die Artikel entsprechend ihrer Höhe sortiert werden, wobei die sortierten Artikel so angeordnet werden, daß eine Reihe möglichst gleich hoher Artikel gebildet wird und daneben jeweils entsprechende Reihen von Artikeln mit davon unterschiedlicher Höhe gebildet werden, anschließend in Beladerichtung die Ladefläche des Fahrzeugs mit einer Lage von Artikeln beladen wird, wobei sich dann – entsprechend der Größe der Ladefläche – in Längsrichtung bzw. Querrichtung der Ladefläche hintereinander jeweils gleich hohe Artikel befinden und in Querrichtung bzw. Längsrichtung der Ladefläche daneben Artikel unterschiedlicher Höhe befinden, anschließend die Ladefläche mit einer weiteren Lage von Artikeln beladen wird, wobei in Beladerichtung übereinander jeweils eine Reihe von Artikeln unterschiedlicher Höhe angeordnet wird und die Höhe der Artikel der jeweiliger. übereinander angeordneten Reihen so berechnet ist, daß entsprechend der Höhe des Laderaumes die oberste Lage aller Artikel möglichst eine Ebene bildet und so das Ladevolumen möglichst ohne Leerräume genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen von Artikeln mit unterschiedlicher Höhe auf einer in Transportrichtung der Artikel sich an die Sortierung anschließenden Pufferstrecke gepuffert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Pufferstrecke zusätzlich die Grundfläche der Artikel gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Pufferstrecke zusätzlich das Gewicht der Artikel gemessen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung (6) der Artikel (3, 4, 5) eine Meßstation (8) für die Höhe der Artikel vorgesehen ist, gegebenenfalls auch für deren Grundfläche und/oder für deren Gewicht, daran anschließend ein Sorter (9) mit Querförderer (10), daran anschließend ein Puffer (11) und daran anschließend eine Beladeeinrichtung (12).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladeeinrichtung (12) teleskopartig in der Transportrichtung (6) der Artikel (3, 4, 5) bzw. in der Gegenrichtung verschiebbar ist.