DE4339055A1 - Vollautomatisches Kleinteilelager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein vollautomatisches Kleinteilelager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte vollautomatische Lager bestehen aus einer Lagerregal­ anlage mit einer Vielzahl von Lagerplätzen und einem gesteuert fahrbaren Regalförderzeug für die Lagerung und Entnahme von Ge­ genständen an den Lagerplätzen.

Solche vollautomatische Lager sind sehr kostenintensiv und wer­ den daher in der Regel nur von Großfirmen benutzt. Diese Lager sind meist als Hochregallager an den individuellen Einsatzfall angepaßt mit entsprechend individuell ausgeführten Lagerregal­ anlagen, Lagerplatzausbildungen und Regalförderzeugen. Damit ist eine aufwendige, auf den jeweiligen Anwendungsfall bezoge­ ne Projektierung und Konstruktion erforderlich, einschließlich aufwendiger Statikberechnungen und den erforderlichen behördli­ chen Antrags- und Genehmigungsverfahren. Ebenso wie die mecha­ nische Ausführung ist auch die erforderliche Steuerung aufwen­ dig individuell auszugestalten und zu programmieren. Solche La­ ger erfordern Abnahmen durch technische Aufsichtsbehörden und eine lange Einfahrtzeit. Wegen ihres individuell angepaßten Aufbaus sind Änderungen für andere Einsatzfälle und Erweiterun­ gen nur aufwendig und schwierig durchführbar. Alle diese Gege­ benheiten führen dazu, daß vollautomatische Lager in Mittel- und Kleinbetrieben aus Kostengründen bisher nur beschränkt Ein­ gang gefunden haben.

Bei bekannten Hochregallagern für eine Kleinteilelagerung in Lagerkisten werden jeweils drei Kisten hintereinander an einem Lagerplatz gestapelt. Dadurch ergibt sich ein relativ kompli­ zierter Aufbau des Regalförderzeugs, an dem für die Entnahme Einrichtungen zum Rangieren der Lagerkisten aus der Dreierrei­ he angebracht sein müssen. Die Beschickung der Lagerplätze und die Ausgabe der Lagerkisten erfolgt dergestalt, daß das Regal­ förderzeug aus dem Bereich der Lagerregalanlage herausfährt und dort die Lagerkisten zugänglich werden. Durch diese freie Zugänglichkeit zum Regalförderzeug ist durch dessen Bewegung eine erhöhte Unfallgefahr gegeben, bzw. sind aufwendige Maßnah­ men zur Unfallverhütung erforderlich. Zudem ist das Lager da­ durch großräumig offen, so daß die Möglichkeit für einen unbe­ fugten Zugang und den Diebstahl der gelagerten Teile besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein vollautomati­ sches Kleinteilelager zu schaffen, das einfach und preisgün­ stig aufgebaut ist und eine Normierung für viele Einsatzfälle, insbesondere bei Mittel- und Kleinbetrieben, verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen, vollautomati­ schen Kleinteilelager mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 besteht die Lagerregalanlage aus bausatzmäßig miteinander verbindbaren Lagerregalelementen. Ein Lagerregal­ element ist als Bausatzelement kastenförmig mit zwei Seitenwän­ den, einer Bodenwand und einer Deckenwand, sowie offenen Stirn­ seiten in sich stabil ausgebildet. An den Stirnseiten sind Ver­ bindungsvorrichtungen zur längsseitigen Verbindung eines weite­ ren Lagerregalelements angebracht.

An den beiden Seitenwänden sind in mehreren senkrechten Reihen in bestimmten Senkrechtabständen Kragarme und in bestimmten Horizontalabständen die Reihen von Kragarmen angeordnet. Diese ragen lotrecht in den Innenraum des Regallagerelements. Dabei ist durch jeweils zwei in einer Horizontalebene nebeneinander­ liegende Kragarme ein Lagerplatz zur verschiebbaren Halterung einer Lagerkiste geschaffen.

Die Länge der Kragarme ist so dimensioniert, daß zwischen den freien Enden der Kragarme beider Längsseiten eine mittlere, in Längsrichtung verlaufende Gasse als Fahrweg gleicher Breite für das Lagerförderzeug verbleibt.

Das Regalförderzeug erstreckt über die gesamte Innenhöhe eines Lagerregalelements, wobei auf der Bodenwand zu beiden Seiten des Fahrwegs Schienen für zugeordnete Räder des Regalförder­ zeugs und an der Deckenwand wenigstens eine Schiene als Füh­ rung zugeordneter Führungsrollen des Regalförderzeugs angeord­ net sind für eine gesteuert angetriebene Längsbewegung des Re­ galförderzeugs zum Anfahren einer Längsposition eines Lager­ platzes.

Das Regalförderzeug enthält eine gesteuert höhenverstellbare Halteeinrichtung für wenigstens eine Lagerkiste zum Anfahren einer Höhenposition eines Lagerplatzes. Die Halteeinrichtung umfaßt eine Greif- und Zieheinrichtung, die jeweils seitlich in Richtung auf eine gesteuert an einen bestimmten Lagerplatz angefahrene Lagerkiste ausfahrbar ist, diese Lagerkiste er­ greift, und entlang und aus dem Bereich der Kragarme für einen weiteren Transport zur Halteeinrichtung in den Bereich des Re­ galförderzeugs zieht.

Als bevorzugte Abmessungen werden folgende Größen angegeben:

• - Lagerkistengrundfläche 400 mm × 600 mm mit 400 mm Lagerplatz­ länge und 600 mm Lagerplatztiefe,
• - Lagerelementlänge von ca. sieben Lagerplatzlängen, so daß sich eine Lagerelementlänge von ca. 3000 mm ergibt,
• - Gassenbreite für Fahrweg und damit Breite des Regalförder­ zeugs von ca. 700 mm, so daß sich die Breite eines Lager­ regalelements von ca. 2300 mm ergibt,
• - Höhe des Lagerelements ca. 4000 mm und
• - als zweckmäßige Gesamtlagerlänge wird bevorzugt eine Aneinan­ derreihung von bis zu zehn Lagerregalelementen angegeben.

Ein solches Lager ist bevorzugt als Kleinteilelager, z. B. als Schraubenlager, verwendbar, kann jedoch auch als Transport­ system und Zwischenlager zwischen mehreren Maschinen verwendet werden, die über das erfindungsgemäße Lager vollautomatisch beschickbar sind.

Wegen des Baukastensystems aus einzelnen Lagerregalelementen ist nur eine Typenprüfung für diese Bauteile erforderlich, wo­ durch keine Statikberechnungen, behördlichen Abnahmen, etc. für jedes Lager erforderlich sind. Die Projektierung ist durch Verwendung normierter Einzelteile einfach, zeitsparend und kostengünstig, wobei eine gute individuelle Anpassung an verschiedene Gegebenheiten und Einsatzfälle möglich ist. Ins­ besondere ist auch eine weitgehend normierte Steuerung mit einfach durchführbaren Anpassungen an die individuellen Gege­ benheiten durchführbar. Ersichtlich sind durch das Baukasten­ system bei Bedarf einfach Erweiterungen und Änderungen des Lagers durchführbar. Aufgrund der Normierungen sind praktisch keine Einfahrzeiten eines Lagers erforderlich, bzw. diese stark verkürzt. Dies führt zu preisgünstigen Lösungen für die Lagerung, die insbesondere auch für Mittel- und Kleinbetriebe erschwinglich sind.

Zudem sind auch die verwendeten Lagerregalelemente mit den Kragarmen mechanisch einfach aufgebaut und damit preisgünstig herstellbar und montierbar. Die Lagerkisten werden nur einrei­ hig auf einem Lagerplatz gestapelt, wobei jedoch eine beidsei­ tige Stapelung zu beiden Seiten einer mittleren Gasse vorge­ sehen ist. Damit können vom Regalförderzeug vorteilhaft zwei Lagerkisten bedient werden, die an der Fahrgasse gegenüberlie­ gen, durch den Verzicht auf eine mehrlagige Hintereinandersta­ pelung an einem Lagerplatz wird eine komplizierte Rangierein­ richtung mit entsprechend aufwendiger Steuerung am Regalförder­ zeug vermieden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird mit Anspruch 2 vor­ geschlagen, daß in wenigstens einer Seitenwand ein Ausgabefen­ ster für die Lagerkisten enthalten ist, das bevorzugt in Greif­ höhe einer Person liegt. Ausgabefenster können im Bedarfsfall auch an beiden Seitenwänden vorgesehen sein. Mit dieser Maßnah­ me ist es nicht erforderlich, daß das Regalförderzeug für eine Ausgabe oder Beschickung aus dem Bereich des Regallagers herausfährt. Damit kann dieses insgesamt stirnseitig verschlos­ sen sein, so daß es unzugänglich wird. Damit ist ein hoher Un­ fallschutz gewährleistet. Wenn zusätzlich noch die Ausgabefen­ ster verschließbar ausgeführt sind, ist das Lager hermetisch abschließbar und damit vollständig gegen unbefugten Zutritt und gegen Diebstahl geschützt.

Nach Anspruch 3 ist es je nach Einsatzfall auch möglich, Lager­ regalelemente als Bausatzelemente mit ihren Seitenwänden zu verbinden, wobei dann positionsgleiche Ausgabefenster als Durchschiebeöffnungen von einem Regalelement in das andere ver­ wendbar sind. Ein solcher seitlicher Anbau ist auch unter Ver­ wendung nur einer Längswand angrenzender Lagerregalelemente möglich, wobei dann diese gemeinsame Längswand beidseitig mit Kragarmen bestückt ist.

Als einfache, preisgünstige und montagefreundliche Verbindungs­ art zwischen aneinandergereihten Lagerregalelementen werden mit Anspruch 4 Verschraubungen vorgeschlagen.

Eine besonders bevorzugte Ausführung nach Anspruch 5 besteht darin, daß die Seitenwände, die Bodenwand und die Deckenwand eines Regallagerelements aus in Querebenen verlaufenden Trä­ gern aus Stahlbaunormprofilen bestehen, die durch längsverlau­ fende Träger käfigartig verbunden sind. An den senkrecht ste­ henden Seitenträgern der Seitenwände sind die Kragarme einer senkrecht stehenden Kragarmreihe befestigt. Damit ist durch den Abstand aufeinanderfolgender Seitenträger die Länge eines Lagerplatzes bestimmt. Bei einer bevorzugten Lagerplatzlänge von 400 mm ergibt sich damit ein entsprechender Seitenträgerab­ stand, wobei ein stabiler, preiswerter, mechanischer Aufbau mit handelsüblichen Stahlbaunormprofilen gut möglich ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ist auch bei der vorgeschla­ genen Gitterkonstruktion ein Schutz vor Verschmutzung sowie ein hoher Unfallschutz bei Diebstahlsicherheit erreichbar. Die vorgeschlagene Verkleidung ist hierbei kein statisch tragendes Element.

Mit Anspruch 7 werden Kragarme als T-Träger auf Anschlußplat­ ten beansprucht, die als vorfertigbare Einzelteile in Serie herstellbar sind. Diese können schnell an vorgefertigten senk­ rechten Lochreihen der Seitenwände bzw. Seitenträger in indi­ viduell erforderlichen Höhen angeschraubt werden. Im späteren Betrieb ist durch Umschrauben der Kragarme auch eine einfache Änderung und andere Höheneinstellung möglich.

Durch die mit Anspruch 8 angegebene Montagelage des T-Trägers eines Kragarms wird eine gute Führung ohne gegenseitiges Ver­ klemmen angrenzender Lagerkisten erreicht.

Der Längsantrieb des Regalförderzeugs über eine Zahnschiene ist sehr positionsgenau durchführbar, wobei die Positionsauf­ lösung einer Zahnbreite entspricht. Zudem kann die Zahnschiene entsprechend der Anzahl, der in Längsrichtung aneinandergereih­ ten Lagerregalelemente einfach verlängert werden, wobei für die Steuerung eine Nullposition und Endposition am Anfang und Ende einer Zahnschiene lediglich durch entsprechendes Verfah­ ren des Regalförderzeugs bestimmbar und anschließend pro­ grammierbar ist. Ein Rückmeldesignal für die Längsposition kann ohne großen Aufwand durch einen Impulssensor an der Zahn­ schiene erzeugt werden.

Bei einer in der Längsmitte der Fahrgasse angeordneten Zahn­ schiene werden im Idealfall keine Drehmomente auf das Regalför­ derzeug insgesamt übertragen, so daß dieses bei entsprechender Seitenführung an den Fahrschienen störungsfrei geradeaus läuft. Bei einer einseitigen Anbringung einer Zahnschiene ist jedoch ein gleichmäßiger Antrieb ohne Ruckeln nicht gewährlei­ stet. Für einen insgesamt sehr positionsgenauen und ruckel­ freien Längsantrieb des Regalförderzeugs wird mit Anspruch 10 eine beidseitige Zahnschienenanordnung in Verbindung mit einem starren Querachsenantrieb beansprucht.

Für den Höhenantrieb der Lagerkisten-Halteeinrichtung am Regal­ förderzeug ist nach Anspruch 11 wenigstens ein senkrecht ste­ hender Gewindespindelantrieb vorgesehen, der mechanisch ein­ fach aufgebaut und funktionssicher ist und mit dem eine Höhen­ position sehr genau mit hoher Auflösung angefahren werden kann.

Für eine ausgeglichene Krafteinleitung werden mit Anspruch 12 zwei jeweils endseitige Gewindespindeln vorgeschlagen, die über ein Verteilergetriebe und jeweils zugeordnete Winkelge­ triebe gekoppelt drehangetrieben sind. Bei der Verwendung von Zahnrad-Getrieben ist auch dieser Höhenantrieb, ähnlich wie der Zahnschienenantrieb des Längsantriebs, schlupffrei.

Es kann eine Impulsansteuerung ebenso wie eine einfache, auf Impulse aufgebaute Rückmeldung der Höhenposition entsprechend Anspruch 13 vorgenommen werden.

Wegen der einreihigen Stapelung der Lagerkisten kann gemäß An­ spruch 14 als Lagerkisten-Halteeinrichtung lediglich eine ho­ rizontale Transportplatte verwendet werden, auf die die Lager­ kisten ohne komplizierte Rangiermechaniken für hintereinander­ gestapelte Kisten durch eine einfach aufgebaute Greif- und Zieheinrichtung für einen Weitertransport herübergezogen bzw. für die Lagerung in einen Lagerplatz geschoben werden. Die Greif- und Zieheinrichtung kann nach Anspruch 15 dabei relativ unkompliziert als in Querrichtung ausfahrbarer Schieber ausge­ führt sein, der zudem in eine obere und untere Position beweg­ bar ist, um an der Unterfläche der Lagerkiste eingreifen zu können. Vorteilhaft kann ein solcher Schieber auch zur Lage­ sicherung- und Halterung einer Lagerkiste auf der Transport­ platte verwendet werden.

Grundsätzlich ist ein Schieber für zwei an der Fahrgasse gegen­ überliegende Lagerplätze möglich, der links oder rechts aus­ fahrbar ist. Ein einfacherer mechanischer Aufbau und eine ein­ fachere Steuermöglichkeit können jedoch dann möglich sein, wenn dafür nach Anspruch 16 zwei, ein linkseitig und ein rechtsseitig ausfahrbarer Schieber angebracht werden.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 17 wird eine stabile Ausgestal­ tung einer Lagerkiste angegeben, mit der sowohl ein Eingriff für den Schieber als auch günstige Verhältnisse für das Ver­ schieben an den Kragarmen geschaffen werden. Eine solche han­ delsübliche Lagerkiste ist in an sich bekannter Weise aus Kunst­ stoff herstellbar.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Lagerki­ stenhalterung bzw. die Transportplatte als Mehrfachstation aus­ gebildet in einer Länge entsprechend mehrerer Lagerplatzlän­ gen. Besonders geeignet ist eine Dreifachstation in der Länge von drei Lagerplatzlängen. Entsprechend sind für jede Station bzw. jede Lagerplatzlänge ein oder zwei Greif- und Zieheinrich­ tungen bzw. Schieber anzubringen. Dabei werden Lagerkisten mit einer Kistenlänge von einer oder mehreren Lagerplatzlängen bis zur Länge der Mehrfachstation verwendbar.

Damit wird erreicht, daß mehrere Lagerkisten mit einer Länge entsprechend einer einfachen Lagerplatzlänge gemeinsam in einem Transportgang schnell transportiert werden können. Wei­ ter besteht zudem die Möglichkeit, längere Kleinteile, die in solchen Lagerkisten keinen Platz finden in größeren Lagerki­ sten zu transportieren. Insbesondere kann hochwertiges Stangen­ material, das üblicherweise in Längen von 1200 mm hergestellt wird in Lagerkisten einer Länge der dreifachen Lagerplatzlänge aufgenommen werden, wenn die Lagerplatzlänge ca. 400 mm ge­ wählt wird.

Ein reduzierter Hardware-, Software- und Programmieraufwand wird mit den Merkmalen des Anspruchs 19 dadurch erreicht, daß die Steuereinrichtung aufgeteilt ist, wobei ein Teil der Steu­ erelektronik als Personal Computer (PC) mit Eingabetastatur außerhalb des Lagers angeordnet ist, der zur Verarbeitung von eingebbaren Steuersignalen in Positions- und Fahranweisungen verwendet wird. Ein zweiter Teil der Steuerelektronik ist am Regalförderzeug angebracht und dient der unmittelbaren Steue­ rung der Antriebsmotoren sowie der Verarbeitung von Positions­ rückmeldesignalen. Die beiden Teile der Steuerelektronik sind über einen Datenbus miteinander verbunden. Damit ergeben sich als Verbindung zum Regalförderzeug lediglich die Verbindungs­ kabel für den Datenbus und für die Energieversorgung. Weitere Kabelverbindungen zum Regalförderzeug sind nicht erforderlich. Durch diese Aufteilung sind Anpassungen der Programmierung an vorliegende Gegebenheiten bei der Inbetriebnahme eines Lagers ebenso einfach durchführbar wie etwaige spätere Änderungen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird ein erfindungsgemäßes vollautomatisches Kleinteilelager mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläutert:

Es zeigen

Fig. 1 eine erste Seitenansicht einer Lagerregalanlage,

Fig. 2 eine Ansicht der gegenüberliegenden Seite der Lagerre­ galanlage,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Lagerregalanlage (ohne Krag­ arme),

Fig. 4 eine Längsansicht der Lagerregalanlage mit schematisch dargestellten Lagerkisten und einem Regalförderzeug,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Regalförderzeugs,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch das Regalför­ derzeug,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie B-B durch das Regalför­ derzeug,

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie C-C durch das Regalför­ derzeug,

Fig. 9a-9d eine schematische Funktionsdarstellung eines Schiebers auf einer Transportplatte,

Fig. 10a-10c Anordnungsmöglichkeiten von Lagerkisten an einer Dreierstation und

Fig. 11a und 11b einen Längs- und Querschnitt durch eine Lager­ kiste.

In den Fig. 1 bis 4 sind unterschiedliche Ansichten einer La­ gerregalanlage 1 gezeigt, die bausatzmäßig aus miteinander ver­ bundenen Lagerregalelementen 2, 3, 4 besteht. Die einzelnen La­ gerregalelemente sind an Verbindungsstellen 5 und 6 miteinan­ der verschraubt.

Die Lagerelemente 2, 3, 4 bestehen aus senkrechten Seitenträ­ gern 7, Deckenträgern 8 und Bodenträgern 9, die über Längsträ­ ger 10 und ggf. Diagonalverstrebungen 11 käfigartig miteinan­ der verbunden sind. Alle Träger sind aus Stahlbaunormprofilen hergestellt. In Fig. 2 ist an einer Längsseite ein Ausgabefen­ ster 54 vorgesehen.

An den Längsträgern 10 sind im Höhenabstand eines Lagerplatzes Kragarme 12 über eine Anschlußplatte 13 angeschraubt, die zur Innenseite der Lagerregalelemente abstehen, so daß jeweils eine senkrechte Reihe von Kragarmen 12 an einem Seitenträger gebildet ist. Durch zwei in einer Horizontalebene an nebenei­ nander liegenden Seitenträgern 7 angeschraubten Kragarmen ist jeweils ein Lagerplatz geschaffen und seine Länge von bevor­ zugt 400 mm bestimmt. In Fig. 4 ist der Übersichtlichkeit hal­ ber nur ein Kragarm 12 eingezeichnet, jedoch die einreihige Stapelung von Lagerkisten 14, die jeweils zwischen zwei neben­ einanderliegenden Kragarmen eingeschoben und dort abgestützt sind, gezeigt. Die Art der Abstützung und die Ausführung der Lagerkisten wird mit weiteren Details in den Fig. 10 und 11 beschrieben.

Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Länge der Kragarme 12 zu beiden Längsseiten so gewählt ist, daß dazwischen eine mittle­ re Gasse als Fahrweg 15 für ein Regalförderzeug 16 gebildet ist. Das Regalförderzeug 16 erstreckt sich über die gesamte Innenhöhe der Regallagerelemente 2, 3, 4. Auf der Bodenwand sind zu beiden Seiten des Fahrwegs 15 Schienen 17, 18 für unte­ re Räder 19, 20 des Regalförderzeugs 16 angeordnet. An der Deckenwand ist eine längsverlaufende Schiene 21 angebracht, an der zu beiden Seiten Führungsrollen 22, 23 anliegen und das Re­ galförderzeug bei einer Längsbewegung stabilisieren. Weiter sind für einen Längsantrieb zu beiden Seiten mit der Bodenwand verbundene Zahnschienen 24, 25 angebracht.

Das Regalförderzeug 16 wird weiter in Verbindung mit den Fig. 5 bis 9 erläutert:
Das Regalförderzeug besteht aus einem rahmenartigen Fahrge­ stell 26 mit einer Bodengruppe 27, an der die Räder 19, 20 be­ festigt sind. An beiden längsseitigen Enden sind neben Stützen jeweils in der Längsmitte über die gesamte Höhe verlaufende Gewindespindeln 28, 29 angeordnet, in die Gewindemuffen 30, 31 eingreifen, die mit einer als Transportplatte 32 ausgebildeten Lagerkisten-Halteeinrichtung verbunden sind. Die Gewindespin­ deln 28, 29 sind gekoppelt antreibbar über ein zentrales, an der Bodengruppe 27 des Regalförderzeugs 16 zentral befestigtes Verteilergetriebe 33 mit beidseitigen Gelenkwellen 34, 35 und je einem Winkelgetriebe 36, 37, das jeweils unter einer Gewin­ despindel 28, 29 liegt und damit drehangetrieben für eine Höhenverstellung der Transportplatte 32 verbunden ist. Diese Anordnung ist insbesondere in den Fig. 5 und in der Ansicht C-C nach Fig. 8 zu erkennen. Nicht dargestellt ist ein Induk­ tionssender, der im Bereich des Zahnkranzes eines verwendeten Getriebezahnrads der Höhenverstellung fest angebracht ist und der jeweils beim Vorbeigang eines Zahns einen Impuls an eine Steuerelektronik abgibt.

An der einen Zahnschiene 24 greift ein Ritzel 38 einer Motor- Getriebeeinheit 39 ein, die mit dem Regalförderzeug verbunden ist. Vom Ritzel 38 führt eine starre Achse 40 zur anderen Zahn­ schiene 25 und greift dort mit einem endseitigen Zahnrad 41 ein, so daß bei einer Ansteuerung der Motor-Getriebeeinheit 39 eine Längsbewegung des Regalförderzeugs 16 erfolgt.

Nicht eingezeichnet ist ein Induktionssensor im Bereich der Zahnstange am Regalförderzeug 16, der jeweils beim Vorbeigang eines Zahns einen Impuls erzeugt, der der elektronischen Steue­ rung zugeführt wird.

Aus der Draufsicht auf die Förderplatte 32 nach Fig. 7 ist zu ersehen, daß diese die Länge von drei Lagerplätzen hat und so­ mit als Dreierstation für drei Transportplätze 42, 43, 44 aus­ gebildet ist. Jedem Transportplatz 42, 43, 44 sind zwei Schie­ ber 45, 46 zugeordnet, von denen der eine 45 zur einen Seite und der andere 46 zur anderen Seite ausfahrbar ist. Zugleich können die Schieber 45, 46 angehoben und abgesenkt werden. Dies werden im einzelnen in Verbindung mit der Funktionsbe­ schreibung anhand der Fig. 9a bis 9d erläutert.

Entsprechend der Dreierstation mit drei Transportplätzen 42, 43, 44 auf der Transportplatte 32 sind auch jeweils drei neben­ einanderliegende Lagerplätze entsprechend den Fig. 10a, b, c zu sehen. Es können drei gleich große Lagerkisten 14 nebeneinan­ der angeordnet sein, die jeweils zwischen zwei Kragarme 12 ein­ greifen. Es kann auch eine sich über die doppelte Länge er­ streckende Lagerkiste 47 mit einer Lagerkiste 14 kombiniert werden. Ebenso ist es möglich, gemäß Fig. 10c eine einzige Ki­ ste 48 mit dreifacher Lagerplatzlänge zu verwenden.

Aus dem Längs- und dem Querschnitt durch eine Lagerkiste 14 nach den Fig. 11a und 11b ist zu ersehen, daß die Unterfläche eine umlaufende, vorstehende Verstärkungsauswölbung 49 und in die Tiefe verlaufende Verstärkungsstege 50 aufweist. Die Ver­ stärkungsauswölbung 49 ist etwas zur Mitte hin versetzt, so daß ein Rand 51 gebildet ist. Wie beispielsweise aus Fig. 10a zu erkennen ist, liegt dieser Rand 51 als Stützrand auf den T-Teilen der Kragarme 12 zur Abstützung auf. Eine Längsführung entlang der Kragarme 12 ist dabei sowohl durch die Verstär­ kungsauswölbungen 49 als auch durch den nach oben gerichteten T-Fuß gewährleistet.

Die elektronische Steuereinrichtung ist als (nicht dargestell­ ter) Personal Computer mit Eingabetastatur außerhalb des La­ gers ausgeführt, der mit einem Steuermodul 52 am Regalförder­ zeug 16 zusammenwirkt. Der Personal Computer (PC) und das Steu­ ermodul 52 am Regalförderzeug 16 sind durch einen Datenbus mit­ einander verbunden.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion, die anhand eines Abholvorgangs für eine Regalkiste 14 dargestellt wird:

Über die Eingabetastatur am Personal Computer wird die Teile­ nummer eines gewünschten Teils eingegeben, die im PC in Lager­ platzkoordinaten und Fahranweisungen für das Regalförderzeug 16 umgesetzt werden. Diese werden über das Bussystem dem Steu­ ermodul 52 am Regalförderzeug zugeführt, von wo aus die unmit­ telbare Antriebsmotorsteuerung für den Längs- und Höhenantrieb erfolgt. Darüber wird gleichzeitig der Längs- und Höhenantrieb so angesteuert, daß die Transportplatte 32 in einer diagonalen Linie, ausgehend vom Ausgangsstandort, den gewünschten Lager­ platz anfährt, wobei der Längsantrieb über die Motor-Getriebe­ einheit 39 und die Zahnschienen 24, 25 und der Höhenantrieb über eine Motor-Verteilergetriebeeinheit 33 und die Gewinde­ spindeln 28, 29 erfolgt. Der Antrieb ist schlupffrei und eine genaue Stellungsrückmeldung wird über die Impulse der Induk­ tionssensoren erhalten.

Die Transportplatte wird durch die Steuerung mit ihrer Oberflä­ che an eine Höhenposition entsprechend der Unterfläche der La­ gerkiste 14 bzw. der Unterseite der Verstärkungsauswölbung 49 bewegt, so daß sie mit Hilfe eines Schiebers 45, 46 auf die Transportplatte 32 für einen Weitertransport herüberziehbar ist.

In der schematischen Funktionsdarstellung nach Fig. 9a ist der Zustand gezeigt, bei dem die Transportplatte 32 mit ihrer Ober­ fläche in der Höhe der Unterfläche der abzuholenden Lagerkiste 14 angekommen und positioniert ist. Der Schieber 46 liegt mit seinem Ende in einer unteren Position unterhalb des Niveaus der Oberfläche der Transportplatte 32 und innerhalb deren Be­ reichs.

In einem weiteren Schritt wird der Schieber 46 mit seinem frei­ en Ende in dieser unteren Position seitlich so weit unter die Lagerkiste 14 verfahren, bis eine Ausnehmung 53 des Schiebers unter der Verstärkungsauswölbung 49 zu liegen kommt, wie dies in Fig. 9b gezeigt ist.

In einem weiteren Schritt wird der Schieber 46 in eine obere Position angehoben, wobei die Ausnehmung 53 an der Verstär­ kungsauswölbung 49 einhakt, wie dies in Fig. 9c gezeigt ist.

In einem weiteren Schritt wird dann der Schieber in seiner obe­ ren Position seitlich wieder eingefahren, wodurch die Lagerki­ ste 14 auf die Transportplatte 32 gezogen wird. Diese obere Po­ sition des Schiebers wird beibehalten, wodurch die Lagerkiste gegen ein Verrutschen beim Weitertransport durch den Schieber 46 gesichert ist.

Der vorstehend geschilderte Vorgang kann sowohl nach links als auch nach rechts der Fahrgasse durchgeführt werden und wegen der Ausbildung der Dreierstation gleichzeitig oder nacheinan­ der für drei kleinere Lagerkisten 14 oder größere Lagerkisten 47, 48.

Anschließend wird die Transportplatte durch Längs- und Höhen­ verstellung auf einem kurzen Diagonalweg zum Bereich der Ausga­ bestelle befördert und dort seitlich in das Ausgabefenster ge­ schoben. Der Vorgang für die Beschickung des Lagers erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (19)

1. Vollautomatisches Kleinteilelager,
mit einer Lagerregalanlage (1) mit einer Vielzahl von Lagerplätzen, und
mit einem gesteuert fahrbaren Regalförderzeug (16) für die Lagerung und Entnahme von Gegenständen an den Lager­ plätzen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerregalanlage (1) aus bausatzmäßig miteinander verbindbaren Lagerregalelementen (2, 3, 4) besteht,
daß ein Lagerregalelement (2, 3, 4) als Bausatzelement kastenförmig mit zwei Seitenwänden, einer Bodenwand und einer Deckenwand sowie offenen Stirnseiten in sich stabil ausgebildet ist,
daß an den Stirnseiten Verbindungsvorrichtungen (Verbin­ dungsstellen 5, 6) zur längsseitigen Verbindung eines wei­ teren Lagerregalelements angebracht sind,
daß an den beiden Seitenwänden in mehreren senkrechten Rei­ hen in bestimmten Senkrechtabständen Kragarme (12) und in bestimmten Horizontalabständen die Reihen von Kragarmen angeordnet sind, die lotrecht in den Innenraum des Regal­ lagerelements ragen, wobei durch jeweils zwei in einer Horizontalebene nebeneinanderliegende Kragarme (12) ein Lagerplatz zur verschiebbaren Halterung einer Lagerkiste (14) geschaffen ist,
daß die Länge der Kragarme (12) so dimensioniert ist, daß zwischen den freien Enden der Kragarme (12) beider Längs­ seiten eine mittlere in Längsrichtung verlaufende Gasse als Fahrweg (15) gleicher Breite für das Regalförderzeug (16) verbleibt,
daß sich das Regalförderzeug (16) über die gesamte Innen­ höhe eines Lagerregalelements (2, 3, 4) erstreckt, wobei auf der Bodenwand zu beiden Seiten des Fahrwegs Schienen (17, 18) für zugeordnete Räder (19, 20) des Regalförder­ zeugs (16) und an der Deckenwand wenigstens eine Schiene (21) als Führung zugeordneter Führungsrollen (22, 23) des Regalförderzeugs (16) angeordnet sind, für eine gesteuert angetriebene Längsbewegung des Regalförderzeugs (16) zum Anfahren einer Längsposition eines Lagerplatzes,
daß das Regalförderzeug (16) eine gesteuert höhenverstell­ bare Lagerkisten-Halteeinrichtung (32) für wenigstens eine Lagerkiste (14) zum Anfahren einer Höhenposition eines Lagerplatzes enthält,
daß die Lagerkisten-Halteeinrichtung (32) wenigstens eine Greif- und Zieheinrichtung (45, 46) umfaßt, die jeweils seitlich in Richtung auf eine gesteuert an einem bestimm­ ten Lagerplatz angefahrene Lagerkiste (14) ausfahrbar ist, diese Lagerkiste (14) ergreift und entlang und aus dem Be­ reich der Kragarme (12) für einen weiteren Transport zur Lagerkisten-Halteeinrichtung (32) in den Bereich des Regal­ förderzeugs (16) zieht.

2. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Seitenwand ein Aus­ gabefenster (54) enthalten ist.

3. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerregalelemente (2, 3, 4) als Bau­ satzelemente mit ihren Seitenwänden verbindbar sind,wobei positionsgleiche Ausgabefenster (54) als Durchschiebeöff­ nungen von einem Lagerregalelement (2, 3, 4) in das angren­ zende Lagerregalelement (2, 3, 4) verwendbar sind.

4. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung von Lagerregalelementen (2, 3, 4) Verschraubungen vorgesehen sind.

5. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwände, die Bodenwand und die Deckenwand aus in Querebenen eines Lagerregalelements verlaufenden Trä­ gern (7, 8, 9) aus Stahlbaunormprofilen bestehen, die durch längsverlaufende Träger (10) käfigartig verbunden sind,
daß an den senkrecht stehenden Seitenträgern (7) der Sei­ tenwände die Kragarme (12) jeweils einer senkrechten Krag­ armreihe befestigt sind und damit die Länge eines Lager­ platzes der Abstand aufeinanderfolgender Seitenträger (7) zugeordnet ist.

6. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Seitenwände und/ oder der Stirnwände und/oder der Deckenwand mit einer an den Trägern (7, 8, 10) angebrachten Verkleidung verschlos­ sen sind.

7. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (12) als T-Träger auf eine senkrecht dazu stehende Anschlußplatte (13) geschweißt sind und die Anschlußplatte (13) an den Seitenwänden bzw. den Seitenträgern (7) angeschraubt sind.

8. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der T-Träger eines Kragarms (12) mit seinem T-Balken an der Unterseite montiert ist, wodurch sich zu beiden Seiten des nach oben gerichteten T-Fußes Stütz- und Verschiebeauflagen für einen Bodenrand (51) oder einen Seitensteg einer Lagerkiste (14) ergeben.

9. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß für einen Längsantrieb des Regalförderzeugs (16) ent­ lang und am Boden des Fahrwegs (15) eine durchgehende Zahn­ schiene (24, 25) angeordnet ist, in die ein Ritzel (38) einer elektrisch steuerbaren und am Regalförderzeug (16) befestigten ersten Motor-Getriebeeinheit (39) eingreift, und
daß am Regalförderzeug (16) im Bereich der Zahnschiene (24, 25) ein Impulssensor, bevorzugt ein Induktionssensor, angebracht ist, der beim Verbeigang eines Zahns der Zahn­ schiene (24, 25) jeweils einen Impuls erzeugt und die Impulsanzahl, ausgehend von einer Nullposition, als Rück­ meldesignal für die Längsposition einer Steuervorrichtung zur Steuerung der ersten Motor-Getriebeeinheit (39) zugeführt wird.

10. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zu beiden Seiten des Fahrwegs (15) jeweils eine Zahn­ schiene (24, 25) angebracht ist,
daß eine starre Achse (40) quer zum Regalförderzeug (16) verläuft, die eine Verbindung vom in die eine Zahnschiene (24) eingreifenden Ritzel (38) zur anderen Zahnschiene (25) schafft und dort mit einem endseitigen Zahnrad (41) in diese für einen gleichmäßigen Antrieb über beide Zahn­ schienen (24, 25) eingreift.

11. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkisten-Halteeinrichtung in senkrechten Füh­ rungsschienen auf dem Regalförderzeug höhenverstellbar ge­ halten ist,
daß für den Höhenantrieb der Lagerkisten-Halteeinrichtung (32) am Regalförderzeug (16) wenigstens eine senkrecht ste­ hende, sich über die gesamte Regalhöhe erstreckende Gewin­ despindel (28, 29) angeordnet ist, die in eine mit der Lagerkisten-Halteeinrichtung (32) verbundene Gewindemuffe (30, 31) eingreift, und
daß die Gewindespindel (28, 29) über eine elektrisch steu­ erbare und am Regalförderzeug befestigte, zweite Motor-Ge­ triebeeinheit (33) drehbar ist.

12. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Längsmitte am vorderen und hinteren Ende des Regalförderzeugs (16) jeweils eine Gewindespindel (28, 29) angeordnet ist und der Antrieb bei­ der Gewindespindeln (28, 29) gekoppelt über ein vom Motor angetriebenes, am Boden des Regalförderzeugs (16) zentral angeordnetes Verteilergetriebe (33) erfolgt, von dem aus je eine Gelenkwelle (34, 35) zu je einem Winkelgetriebe (36, 37) führt, wobei jedes Winkelgetriebe (36, 37) unter einer Gewindespindel (28, 29) liegt und damit drehangetrie­ ben verbunden ist.

13. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines drehange­ triebenen Teils des Höhenantriebs, insbesondere im Bereich des Zahnkranzes eines verwendeten Ritzels (38) oder Getrie­ bezahnrads ein Impulssensor, bevorzugt ein Induktionssen­ sor, ortsfest angebracht ist, der beim Vorbeigang eines Zahns oder einer angebrachten Markierung jeweils einen Impuls erzeugt und die Impulsanzahl, ausgehend von einer Nullposition, als Rückmeldesignal für die Höhenposition der Halteeinrichtung einer Steuereinrichtung zur Steuerung der zweiten Motor-Getreibeeinheit (33) zugeführt wird.

14. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkistenhalteeinrichtung eine horizontale Transportplatte (32) um­ faßt, die gesteuert mit ihrer Oberfläche jeweils an eine Höhenposition entsprechend etwa der Unterfläche einer Lagerkiste (14) fahrbar ist und die Lagerkiste (14) mit der Greif- und Zieheinrichtung (45, 46) auf die Transport­ platte (32) für einen Weitertransport herüberziehbar ist.

15. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet,
daß die Greif- und Zieheinrichtung aus einem in Querrich­ tung gesteuert von der Transportplatte (32) ausfahrbaren Schieber (45, 46) besteht,
daß der Schieber (45, 46) in einer unteren Ruheposition auf einem Niveau unterhalb der Oberfläche der Transport­ platte (32) liegt, wenn die Transportplatte (32) zur Ab­ holung einer gelagerten Lagerkiste (14) in die Höhenposi­ tion deren Unterfläche gefahren wurde,
daß der Schieber (45, 46) in dieser unteren Position unter die Lagerkiste (14) gesteuert ausfahrbar ist,
daß der Schieber (45, 46) dann gesteuert in eine obere Position anhebbar ist und mit einer Ausformung (53) in eine zugeordnete Gegenausformung (49) an der Unterfläche der Lagerkiste (14) formschlüssig eingreift,
daß der Schieber (45, 46) in seiner oberen Position wieder gesteuert in den Bereich der Transportplatte (32) seitlich einziehbar ist, wodurch die Lagerkiste auf die Transport­ platte (32) gezogen und durch den nicht aufgelösten Ein­ griff zwischen Schieber (45, 46) und Transportkiste (14) lagegesichert ist, und
daß die Steuerung für eine Beschickung eines Lagerplatzes mit einer Lagerkiste (14) in umgekehrter Richtung erfolgt.

16. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 15, da­ durch gekennzeichnet, daß den linksseitig und rechtsseitig vom Regalförderzeug (16) liegenden Lagerplätzen ein links­ seitig ausfahrbarer und ein rechtsseitig ausfahrbarer Schieber (45, 46) an der Transportplatte (32) zugeordnet ist.

17. Vollautomatisches Kleinteilelager nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkiste (14) an ihrer Unterfläche eine umlaufende, vorstehende Verstär­ kungsauswölbung (49) aufweist, die zum Eingriff des Schie­ bers dient und die über einen Rand (51) zur Mitte hin ver­ setzt liegt, wobei dieser Rand (51) auf den Kragarmen (12) aufliegt und die Verstärkungsauswölbung (49) beidseitig zwischen zwei Kragarme (12) eingreift.

18. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkisten-Halteeinrichtung bzw. die Transport­ platte (32) als Mehrfachstation, bevorzugt als Dreifachsta­ tion ausgebildet ist und eine Länge entsprechend mehrerer Lagerplatzlängen, bevorzugt von drei Lagerplatzlängen (Transportplätze 42, 43, 44) aufweist,
daß für jede Station bzw. jede Lagerplatzlänge ein oder zwei Greif- und Zieheinrichtungen bzw. Schieber (45, 46) vorgesehen sind und
daß Lagerkisten (14) mit einer Kistenlänge von einer oder mehreren Lagerplatzlängen (Lagerkisten 47, 48) bis zur Länge der Mehrfachstation verwendet sind.

19. Vollautomatisches Kleinteilelager nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung aus einer ersten Steuerelektro­ nik als Personalcomputer (PC) mit Eingabetastatur außer­ halb des Lagers besteht zur Verarbeitung von eingebbaren Steuersignalen in Positions- und Fahranweisungen,
daß die Steuereinrichtung aus einer zweiten Steuerelektro­ nik besteht, die als Steuermodul (52) auf dem Regalförder­ zeug (16) angeordnet ist und die die unmittelbare Antriebs­ motorsteuerung vornimmt einschließlich der Verarbeitung von Positionsrückmeldesignalen, und
daß die erste und zweite Steuerelektronik durch einen Datenbus miteinander verbunden sind.