DE4245047B4

DE4245047B4 - Verfahren zum vollautomatischen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE4245047B4
Application number: DE4245047A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Christ
Original assignee: Knapp AG
Current assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2012-12-18

Abstract

Verfahren zum vollautomatischen maschinellen Beladen der Ladefläche (2) eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, eines Eisenbahnwaggons oder eines Containers, mit Stückgut (3, 4, 5) unterschiedlicher Größe, wobei vor dem Beladen die Größe der einzelnen Artikel (3, 4, 5) bestimmt wird, worauf die Artikel (3, 4, 5) entsprechend ihrer Größe sortiert werden und die sortierten Artikel (3, 4, 5) über eine Strecke abgegeben werden, von der aus die Ladefläche (2) derart beladen wird, dass möglichst wenig Leerräume entstehen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche (2) eine unterste Lage der Artikel (3, 4, 5) gebildet wird, derart, dass die Höhe der Artikel (3, 4, 5) oder die ihr entsprechende Größe der Artikel (3, 4, 5) in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Ladefläche (2) möglichst gleich bleibt oder abfällt, darüber weitere Lagen der Artikel (3, 4, 5), deren Höhe oder ihr entsprechende Größe in dieser Richtung nach Möglichkeit gleich bleibt oder ansteigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vollautomatischen maschinellen Beladen der Ladefläche eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs oder eines Eisenbahnwaggons, mit Stückgut unterschiedlicher Größe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
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 noch 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 Ladefläche keine übereinander angeordnete Lagen 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 Verpackungseinheiten und der Größe des jeweiligen Lade- und Lagerraums gebildet wurde ( DE 34 36 784 A1 ). Jedoch werden jeweils nur gleichförmige Verpackungseinheiten, zum Beispiel Säcke in einem 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 vorzuschlagen, womit ein maschinelles Beladen der Ladefläche derart möglich ist, dass das vorhandene Ladevolumen optimal genutzt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren gemäß Anspruch 1.
Dabei wird von einem rechnergesteuerten Beladeverfahren ausgegangen, bei dem vor dem Beladen die Größe, vorzugsweise Höhe der Artikel gemessen wird, worauf die Artikel entsprechend ihrer Größe, vorzugsweise Höhe sortiert werden und die sortierten Artikel gegebenenfalls an eine Pufferstrecke abgegeben werden, von der aus die Ladefläche mit den sortierten Artikeln lageweise derart beladen wird, dass möglichst wenig Leerräume entstehen.
Man geht hier somit von einer Situation aus, wie sie beispielsweise bei einem Versandhaus zum Beladen der Ladefläche eines LKWs 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 usf. Selbstverständlich ist es 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 maschinell die Ladefläche zu beladen, wobei gleichzeitig das Ladevolumen optimal ausgenutzt werden soll.
Hierzu wird zunächst zumindest die Höhe der Artikel gemessen, ggf. 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, ggf. auch entsprechend ihrem Volumen sortiert und auch als Sorter oder Sortiergerät bezeichnet wird. Artikel mit einander gleicher oder zumindest im Wesentlichen gleicher Höhe oder ihr entsprechender Größe werden in einer Reihe hintereinander aufgestellt.
Bevorzugt gelangen die derart sortierten Artikel nach Anspruch 2 zunächst 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.
Jedenfalls ist ein besonders einfaches Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche eine unterste Lage der Artikel gebildet wird derart, dass die Höhe oder die ihr entsprechende Größe der Artikel in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Ladefläche möglichst gleich bleibt oder abfällt, darüber eine weitere Lage der Artikel, deren Höhe oder ihr entsprechende Größe in dieser Richtung nach Möglichkeit gleich bleibt oder ansteigt, usf. Dadurch wird dafür gesorgt, dass auf einer Reihe mit hohen oder großen Artikeln eine Reihe mit niedrigen oder kleinen Artikeln gesetzt wird usf. mit dem Ziel, dass die Oberseite der obersten Lage der Artikel möglichst eine Ebene bildet, wodurch das vorhandene Ladevolumen möglichst ohne Leerräume genutzt wird.
Häufig haben die Artikel gleiche oder annähernd gleiche Grundflächen. Wenn dies aber nicht der Fall ist, so soll vorzugsweise nach Anspruch 3 vor der Pufferstrecke zusätzlich die Grundfläche der Artikel gemessen werden, damit auch die Grundfläche, d. h. zusammen mit der Höhe das Volumen der Artikel, in die Beladestrategie eingeht. Alle diese Daten werden dem Rechner zugeleitet, der die Artikel entsprechend steuert.
Auch kann nach 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 des Patentanspruchs 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 von 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.
Hinzu 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 3, 4, 5 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 9 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 3, 4, 5 in ihrer Höhe anders sortiert sind, und dies ist die Sortierung, wie sie zeichnerisch beim Beladungsband 12 dargestellt ist. Darüber wiederum wird eine dritte Lage abgelegt, sofern der Lkw 1 noch nicht voll ist, deren Anordnung beim Puffer 11 dargestellt ist.
Diese wechselnde Anordnung der unterschiedlich hohen bzw. großen Artikel 3, 4, 5 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 9 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 (2) eines Fahrzeugs, insbesondere eines LKWs, eines Eisenbahnwaggons oder eines Containers, mit Stückgut (3, 4, 5) unterschiedlicher Größe, wobei vor dem Beladen die Größe der einzelnen Artikel (3, 4, 5) bestimmt wird, worauf die Artikel (3, 4, 5) entsprechend ihrer Größe sortiert werden und die sortierten Artikel (3, 4, 5) über eine Strecke abgegeben werden, von der aus die Ladefläche (2) derart beladen wird, dass möglichst wenig Leerräume entstehen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ladefläche (2) eine unterste Lage der Artikel (3, 4, 5) gebildet wird, derart, dass die Höhe der Artikel (3, 4, 5) oder die ihr entsprechende Größe der Artikel (3, 4, 5) in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Ladefläche (2) möglichst gleich bleibt oder abfällt, darüber weitere Lagen der Artikel (3, 4, 5), deren Höhe oder ihr entsprechende Größe in dieser Richtung nach Möglichkeit gleich bleibt oder ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (3, 4, 5) in einer sich an eine Sortierung anschließende Pufferstrecke gepuffert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Pufferstrecke zusätzlich die Grundfläche der Artikel (3, 4, 5) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Pufferstrecke zusätzlich das Gewicht der Artikel (3, 4, 5) gemessen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–4, wobei in Transportrichtung (6) der Artikel (3, 4, 5) eine Messstation (8) zumindest für die Höhe der Artikel (3, 4, 5) vorgesehen ist, daran anschließend ein Sorter (9) mit Querförderer (10), daran anschließend ein Puffer (11) und daran anschließend eine Beladeeinrichtung (12) vorgesehen sind und wobei eine derartige rechnergestützte Steuerung des Sorters (9) vorgesehen ist, dass auf der Ladefläche (2) eine unterste Lage der Artikel (3, 4, 5) gebildet wird, in der die Höhe der Artikel (3, 4, 5) oder die ihr entsprechende Größe der Artikel (3, 4, 5) in Längsrichtung und/oder in Querrichtung der Ladefläche (2) möglichst gleich bleibt oder abfällt, und darüber weitere Lagen der Artikel (3, 4, 5) gebildet werden, deren Höhe oder ihr entsprechende Größe in dieser Richtung nach Möglichkeit gleich bleibt oder ansteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beladeeinrichtung (12) teleskopartig in der Transportrichtung (6) der Artikel (3, 4, 5) oder in der Gegenrichtung verschiebbar ist.