DE4339056A1 - Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung eines vollautoma­ tischen Kleinteilelagers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Vollautomatische Lager sind sehr kostenintensiv und werden da her in der Regel nur von Großfirmen benutzt. Diese Lager sind meist als Hochregallager an den individuellen Einsatzfall ange­ paßt mit entsprechend individuell ausgeführten Lagerregalanla­ gen, Lagerplatzausbildungen und Regalförderzeugen. Damit ist eine aufwendige, auf den jeweiligen Anwendungsfall bezogene Projektierung und Konstruktion erforderlich mit den erforderli­ chen behördlichen Antrags- und Genehmigungsverfahren. Ebenso wie die mechanische Ausführung ist auch die erforderliche Steu­ erung aufwendig individuell auszugestalten und zu programmie­ ren. Solche Lager erfordern Abnahmen durch technische Auf­ sichtsbehörden und eine lange Einfahrzeit. Wegen ihres indivi­ duell angepaßten Aufbaus sind Änderungen für andere Einsatzfäl­ le und Erweiterungen nur aufwendig und schwierig durchführbar. Alle diese Gegebenheiten führen dazu, daß vollautomatische La­ ger in Mittel- und Kleinbetrieben aus Kostengründen bisher nur beschränkt Eingang gefunden haben.

Steuereinrichtungen sind bekannt für vollautomatische Lager mit einer Lagerregalanlage mit einer Vielzahl von in mehreren Horizontalebenen nebeneinander liegenden Lagerplätzen bestimm­ ter Lagerplatzlänge zur Aufnahme von Lagerkisten und mit einem gesteuert fahrbaren Regalförderzeug für die Lagerung und Ent­ nahme von Lagerkisten an den Lagerplätzen. Das Regalförderzeug ist in der Lagerregalanlage in einer Längsrichtung entlang der Lagerplätze gesteuert verfahrbar. Am Regalförderzeug ist eine gesteuert höhenverstellbare Lagerkisten-Halteeinrichtung ange­ bracht, die zum Transport von Lagerkisten dient.

Bei solchen Lagern für eine Kleinteilelagerung in Lagerkisten werden jeweils drei Kisten hintereinander an einem Lagerplatz gestapelt. Dadurch ergibt sich ein relativ komplizierter Auf­ bau des Regalförderzeugs, an dem für die Entnahme aufwendige mechanische Steuereinrichtungen mit entsprechender elektroni­ scher Steuerung zum Rangieren der Lagerkisten aus der Dreier­ reihe angebracht sein müssen. Die Beschickung der Lagerplätze und die Ausgabe der Lagerkisten erfolgt dergestalt, daß das Re­ galförderzeug gesteuert aus dem Bereich der Lagerregalanlage herausfährt und dort die Lagerkisten zugänglich werden. Durch diese freie Zugänglichkeit zum Regalförderzeug ist durch des­ sen Bewegung eine erhöhte Unfallgefahr gegeben, bzw. sind auf­ wendige Maßnahmen zur Unfallverhütung erforderlich. Zudem ist das Lager dadurch großräumig offen, so daß die Möglichkeit für einen unbefugten Zugang und den Diebstahl der gelagerten Teile besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Steuereinrich­ tung eines vollautomatischen Kleinteilelagers zu schaffen, die einfach und preisgünstig aufgebaut ist und für viele Einsatz­ fälle, insbesondere bei Mittel- und Kleinbetrieben, verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Steuerung eines vollautomatischen Kleinteilelagers mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist an einem Lagerplatz nur eine Lagerkiste entsprechend einer nur einlagigen vertikalen Stapelung von La­ gerkisten aufgenommen. Die Lagerkisten-Halteeinrichtung umfaßt eine horizontale Transportplatte, die gesteuert mit ihrer Ober­ fläche jeweils an eine Höhenposition entsprechend etwa der Un­ terfläche einer Lagerkiste fahrbar ist, wobei Lagerkisten mit einer Greif- und Zieheinrichtung auf die Transportplatte für einen Weitertransport herüberziehbar sind. Die Lagerkisten-Hal­ teeinrichtung bzw. die Transportplatte ist als Mehrfachsta­ tion, bevorzugt als Dreifachstation ausgebildet und hat eine Länge entsprechend mehrerer Lagerplatzlängen, bevorzugt von drei Lagerplatzlängen. Für jede Station entsprechend jeder La­ gerplatzlänge ist eine Greif- und Zieheinrichtung vorgesehen und es sind Lagerkisten mit einer Kistenlänge von einer oder mehreren Lagerplatzlängen bis zur Länge der Mehrfachstation verwendet.

Wegen der einreihigen Stapelung der Lagerkisten kann als Lager­ kisten-Halteeinrichtung lediglich eine horizontale Transport­ platte verwendet werden, auf die die Lagerkisten ohne kompli­ zierte Steuer- und Rangiermechaniken für hintereinandergesta­ pelte Kisten erforderlich sind, durch eine einfach aufgebaute Greif- und Zieheinrichtung für einen Weitertransport herüberge­ zogen bzw. für die Lagerung in einen Lagerplatz geschoben wer­ den.

Besonders vorteilhaft ist die Lagerkistenhalterung bzw. die Transportplatte als Mehrfachstation ausgebildet in einer Länge entsprechend mehrerer Lagerplatzlängen. Besonders geeignet ist eine Dreifachstation in der Länge von drei Lagerplatzlängen. Entsprechend sind für jede Station bzw. jede Lagerplatzlänge eine Greif- und Zieheinrichtung anzubringen. Dabei werden La­ gerkisten mit einer Kistenlänge von einer oder mehreren Lager­ platzlängen bis zur Länge der Mehrfachstation verwendbar. Da­ mit wird erreicht, daß mehrere Lagerkisten mit einer Länge ent­ sprechend einer einfachen Lagerplatzlänge gemeinsam in einem Transportgang schnell und einfach gesteuert und transportiert werden können. Weiter besteht zudem die Möglichkeit, längere Kleinteile, die in solchen Lagerkisten keinen Platz finden in größeren Lagerkisten zu transportieren. Insbesondere kann hoch­ wertiges Stangenmaterial, das üblicherweise in Längen von 1200 mm hergestellt wird in Lagerkisten einer Länge der dreifachen Lagerplatzlänge aufgenommen werden, wenn die Lagerplatzlänge ca. 400 mm gewählt wird.

Die Greif- und Zieheinrichtung kann als eines der mechanischen Steuerelemente nach Anspruch 2 dabei relativ unkompliziert als in Querrichtung ausfahrbarer Schieber ausgeführt sein, der zu­ dem in eine obere und, untere Position bewegbar ist, um an der Unterfläche der Lagerkiste eingreifen zu können. Vorteilhaft kann ein solcher Schieber auch zur Lagesicherung- und Halte­ rung einer Lagerkiste auf der Transportplatte verwendet wer­ den.

Grundsätzlich ist ein Schieber für zwei an der Fahrgasse gegen­ überliegende Lagerplätze möglich, der links oder rechts aus­ fahrbar ist. Ein einfacherer mechanischer Aufbau der Steuerung und eine einfachere elektronische Steuermöglichkeit können je­ doch dann gegeben sein, wenn dafür nach Anspruch 3 zwei, ein linksseitig und ein rechtsseitig ausfahrbarer Schieber ange­ bracht werden.

Ein reduzierter Hardware-, Software- und Programmieraufwand wird mit den Merkmalen des Anspruchs 4 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 Verbindungska­ bel für den Datenbus und für die Energieversorgung. Weitere Ka­ belverbindungen 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.

Nach Anspruch 5 sind an gegenüberliegenden Seitenwänden der La­ gerregalanlage in mehreren senkrechten Reihen in bestimmten Senkrechtabständen Kragarme und in bestimmten Horizontalabstän­ den die Reihen von Kragarmen angeordnet. Diese ragen lotrecht in den Innenraum des Regallagerelements. Dabei ist durch je­ weils zwei in einer Horizontalebene nebeneinanderliegende Krag­ arme ein Lagerplatz einer Lagerplatzlänge zur verschiebbaren Halterung einer Lagerkiste geschaffen. Die Länge der Kragarme ist so dimensioniert, daß zwischen den freien Enden der Kragar­ nie beider Längsseiten eine mittlere, in Längsrichtung verlau­ fende Gasse als Fahrweg gleicher Breite für das Lagerförder­ zeug verbleibt.

Durch die Kragarme sind die Lagerplätze mechanisch einfach auf­ gebaut und damit preisgünstig herstellbar und montierbar. Die Lagerkisten sind für mechanische Steuerelemente gut zugäng­ lich. Die Lagerkisten werden nur einreihig auf einem Lager­ platz gestapelt, wobei jedoch eine beidseitige Stapelung zu beiden Seiten einer mittleren Fahrgasse vorgesehen ist. Damit kann vom Regalförderzeug vorteilhaft eine links- und rechtssei­ tige Lagerkiste angesteuert werden, die an der Fahrgasse gegen­ überliegen, durch den Verzicht auf eine mehrlagige Hintereinan­ derstapelung an einem Lagerplatz ist auch hier die Ansteuerung relativ einfach.

Mit Anspruch 6 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 in individuell erforderli­ chen Höhen angeschraubt werden. Im späteren Betrieb ist durch Umschrauben der Kragarme auch eine einfache Änderung und ande­ re Höheneinstellung möglich.

Durch die mit Anspruch 7 angegebene Montagelage des T-Trägers eines Kragarms wird eine gute Führung ohne gegenseitiges Ver­ klemmen angrenzender Lagerkisten erreicht.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 8 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 Kunststoff herstellbar.

Wegen des Baukastensystems nach Anspruch 9 aus einzelnen Lager­ regalelementen ist nur eine Typenprüfung für diese Bauteile er­ forderlich, wodurch keine Statikberechnungen, behördlichen Ab­ nahmen, etc. für jedes Lager erforderlich sind. Die Projektie­ rung ist durch Verwendung normierter Einzelteile einfach, zeit­ sparend und kostengünstig, wobei eine gute individuelle Anpas­ sung an verschiedene Gegebenheiten und Einsatzfälle möglich ist. Insbesondere ist durch das Baukastensystem auch eine weit­ gehend normierte Steuerung mit einfach durchführbaren Anpassun­ gen an die individuellen Gegebenheiten durchführbar. Ersicht­ lich sind durch das Baukastensystem bei Bedarf einfach Erweite­ rungen und Änderungen des Lagers durchführbar. Aufgrund der Normierungen sind praktisch keine Einfahrzeiten der Steuerung für ein solches Lager erforderlich, bzw. sind diese stark ver­ kürzt. Dies führt zu preisgünstigen Lösungen für die Lagerung, die insbesondere auch für Mittel- und Kleinbetriebe erschwing­ lich sind.

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.

Weiter wird vorgeschlagen, daß in wenigstens einer Seitenwand ein Ausgabefenster für die Lagerkisten enthalten ist, das be­ vorzugt in Greifhöhe einer Person liegt. Ausgabefenster können im Bedarfsfall auch an beiden Seitenwänden vorgesehen sein. Mit dieser Maßnahme wird die Ausgabesteuerung vereinfacht und ist es nicht erforderlich, daß das Regalförderzeug für eine Ausgabe oder Beschickung aus dem Bereich des Regallagers he­ rausfährt. Damit kann dieses insgesamt stirnseitig verschloss­ en 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 Diebstahls geschützt.

Es ist je nach Einsatzfall auch möglich, Lagerregalelemente als Bausatzelemente mit ihren Seitenwänden zu verbinden, wobei dann positionsgleiche Ausgabefenster als Durchschiebeöffnungen von einem Regalelement in das andere verwendbar sind. Ein sol­ cher seitlicher Anbau ist auch unter Verwendung nur einer Längswand angrenzender Lagerregalelemente möglich, wobei dann diese gemeinsame Längswand beidseitig mit Kragarmen bestückt ist. Als einfache, preisgünstige und montagefreundliche Verbin­ dungsart zwischen aneinandergereihten Lagerregalelementen wer­ den 4 Verschraubungen vorgeschlagen.

Eine besonders bevorzugte Ausführung nach Anspruch 10 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, insbesondere auch zur Anbringung von Steuerteilen mit handels­ üblichen Stahlbaunormprofilen gut möglich ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 11 ist auch bei der vorgeschla­ genen Gitterkonstruktion ein Schutz vor Verschmutzung, insbe­ sondere von empfindlichen Steuereinrichtungen sowie ein hoher Unfallschutz bei Diebstahlsicherheit erreichbar.

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 Lagerre­ galelements 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 Transportsy­ stem und Zwischenlager zwischen mehreren Maschinen verwendet werden, die über das erfindungsgemäße Lager vollautomatisch be­ schickbar sind.

Der Längsantrieb des Regalförderzeugs nach Anspruch 12 über eine Zahnschiene ist sehr positionsgenau durchführbar, wobei die Positionsauflösung einer Zahnbreite entspricht. Zudem kann die Zahnschiene entsprechend der Anzahl, der in Längsrichtung aneinandergereihten Lagerregalelemente einfach verlängert wer­ den, wobei für die Steuerung eine Nullposition und Endposition am Anfang und Ende einer Zahnschiene lediglich durch entspre­ chendes Verfahren des Regalförderzeugs bestimmbar und an­ schließend programmierbar ist. Ein Rückmeldesignal für die Längsposition kann ohne großen Aufwand durch einen Impulssen­ sor an der Zahnschiene 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 ruckelfrei­ en Längsantrieb dem Regalförderzeugs wird mit Anspruch 13 eine beidseitige Zahnschienenanordnung in Verbindung mit einem star­ ren Querachsenantrieb beansprucht.

Für den Höhenantrieb der Lagerkisten-Halteeinrichtung am Regal­ förderzeug ist nach Anspruch 14 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 15 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 16 vorgenommen werden.

Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung 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 Kragar­ nie),

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 einander liegenden 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 be­ schrieben.

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 In­ nenhöhe der Regallagerelemente 2, 3, 4. Auf der Bodenwand sind zu beiden Seiten des Fahrwegs 15 Schienen 17, 18 für untere Rä­ der 19, 20 des Regalförderzeugs 16 angeordnet. An der Decken­ wand ist eine längsverlaufende Schiene 21 angebracht, an der zu beiden Seiten Führungsrollen 22, 23 anliegen und das Regal­ förderzeug bei einer Längsbewegung stabilisieren. Weiter sind für einen Längsantrieb zu beiden Seiten mit der Bodenwand ver­ bundene 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 Ge­ windespindeln 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 Hö­ henverstellung der Transportplatte 32 verbunden ist. Diese An­ ordnung ist insbesondere in den Fig. 5 und in der Ansicht C-C nach Fig. 8 zu erkennen. Nicht dargestellt ist ein Induktions­ sender, der im Bereich des Zahnkranzes eines verwendeten Ge­ triebezahnrads 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 Mo­ tor-Getriebeeinheit 39 ein, die mit dem Regalförderzeug verbun­ den ist. Vom Ritzel 38 führt eine starre Achse 40 zur anderen Zahnschiene 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 Zahnstan­ ge am Regalförderzeug 16, der jeweils beim Vorbeigang eines Zahns einen Impuls erzeugt, der der elektronischen Steuerung 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 (16)

1. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilela­ gers,
mit einer Lagerregalanlage (1) mit einer Vielzahl von in mehreren Horizontalebenen nebeneinander liegenden Lager­ plätzen bestimmter Lagerplatzlänge zur Aufnahme von Lager­ kisten (14) und,
mit einem gesteuert fahrbaren Regalförderzeug (16) für die Lagerung und Entnahme von Lagerkisten (14) an den Lager­ plätzen, wobei das Regalförderzeug in der Lagerregalanlage in einer Längsrichtung entlang der Lagerplätze gesteuert verfahrbar ist und am Regalförderzeug eine gesteuert höhen­ verstellbare Lagerkisten-Halteeinrichtung angebracht ist, die zum Transport von Lagerkisten dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem Lagerplatz nur eine Lagerkiste (14) entspre­ chend einer nur einlagigen vertikalen Stapelung von Lager­ kisten aufgenommen ist,
daß die Lagerkisten-Halteeinrichtung eine horizontale Transportplatte (32) umfaßt, die gesteuert mit ihrer Ober­ fläche jeweils an eine Höhenposition entsprechend etwa der Unterfläche einer Lagerkiste (14, 47, 48) fahrbar ist und Lagerkisten (14, 47, 48) mit der Greif- und Zieheinrich­ tung (45, 46) auf die Transportplatte (32) für einen Wei­ tertransport herüberziehbar sind,
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 entsprechend jeder Lagerplatzlänge eine Greif- und Zieheinrichtung vorgesehen ist, und
daß Lagerkisten (14, 47, 48) mit einer Kistenlänge von einer oder mehreren Lagerplatzlängen bis zur Länge der Mehrfachstation verwendet sind.

2. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Greif- und Zieheinrichtung jeweils aus einem in Querrichtung gesteuert von der Transportplatte (32) aus­ fahrbaren 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 Abho­ lung einer gelagerten Lagerkiste (14, 47, 48) in die Höhen­ position deren zumindest teilweise frei zugänglicher Unter­ fläche gefahren wurde,
daß der Schieber (45, 46) in dieser unteren Position unter die Lagerkiste (14, 47, 48) gesteuert ausfahrbar ist,
daß der Schieber (45, 46) dann gesteuert in eine obere Po­ sition anhebbar ist und mit einer Ausformung (53) in eine zugeordnete Gegenausformung (49) an der Unterfläche der La­ gerkiste (14, 47, 48) 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 (14, 47, 48) auf die Transportplatte (32) gezogen und durch den nicht aufge­ lösten Einriff zwischen Schieber (45, 46) und Transportki­ ste (14) lagegesichert ist, und
daß die Steuerung für eine Beschickung eines Lagerplatzes mit einer Lagerkiste (14, 47, 48) in umgekehrter Richtung erfolgt.

3. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den linkssei­ tig und rechtsseitig vom Regalförderzeug (16) liegenden La­ gerplätzen ein linksseitig ausfahrbarer und ein rechtssei­ tig ausfahrbarer Schieber (45, 46) für jede Station an der Transportplatte (32) zugeordnet ist.

4. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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 für das Regalförderzeug vornimmt einschließ­ lich der Verarbeitung von Positionsrückmeldesignalen, und
daß die erste und zweite Steuerelektronik durch einen Da­ tenbus miteinander verbunden sind.

5. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß an gegenüberliegenden Seitenwänden der Lagerregalanla­ ge in mehreren senkrechten Reihen in bestimmten Senkrecht­ abständen Kragarme (12) und in bestimmten Horizontalabstän­ den die Reihen von Kragarmen angeordnet sind, die lotrecht in den Innenraum des Regallagerelements ragen, wobei durch jeweils zwei in einer Horizontalebene nebeneinanderliegen­ de Kragarme (12) ein Lagerplatz einer Lagerplatzlänge für eine verschiebbare Halterung von Lagerkisten (14, 47, 48) 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.

6. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kragarme (12) als T-Träger auf eine senkrecht dazu stehende Anschlußplatte (13) geschweißt sind und die An­ schlußplatte (13) an den Seitenwänden angeschraubt sind.

7. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 6, 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 Lagerki­ ste (14, 47, 48) ergeben.

8. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerkiste (14, 47, 48) an ihrer Unterfläche eine umlaufende, vorstehende Verstärkungsauswölbung (49) auf­ weist, die zum Eingriff des Schiebers dient und die über einen Rand (51) zur Mitte hin versetzt liegt, wobei dieser Rand (51) auf den Kragarmen (12) aufliegt und die Verstär­ kungsauswölbung (49) beidseitig zwischen zwei Kragarme (12) eingreift.

9. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 5 bis 8
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerregalanlage (1) aus bausatzmäßig miteinander verbindbaren Lagerregalelementen (2, 3, 4) besteht,
daß ein Lagerregalelement (2, 3, 4) als Bausatzelement ka­ stenförmig 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 sich das Regalförderzeug (16) über die gesamte Innenhö­ he eines Lagerregalelements (2, 3, 4) erstreckt, wobei auf der Bodenwand zu beiden Seiten des Fahrwegs Schienen (17, 18) für zugeordnete Räder (19, 20) des Regalförderzeugs (16) und an der Deckenwand wenigstens eine Schiene (21) als Führung zugeordneter Führungsrollen (22, 23) des Regal­ förderzeugs (16) angeordnet sind, für eine gesteuert ange­ triebene Längsbewegung des Regalförderzeugs (16) zum Anfah­ ren einer Längsposition eines Lagerplatzes,
daß in wenigstens einer Seitenwand ein Ausgabefenster (54) enthalten ist,
daß Lagerregalelemente (2, 3, 4) als Bausatzelemente auch mit ihren Seitenwänden verbindbar sind, wobei positions­ gleiche Ausgabefenster (54) als Durchschiebeöffnungen von einem Lagerregalelement (2, 3, 4) in das angrenzende Lager­ regalelement (2, 3, 4) verwendbar sind, und
zur Verbindung von Lagerregalelementen (2, 3, 4) Verschrau­ bungen vorgesehen sind.

10. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 9, 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.

11. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außensei­ ten der Seitenwände und/oder der Stirnwände und/oder der Deckenwand mit einer an den Trägern (7, 8, 10) angebrach­ ten Verkleidung verschlossen sind.

12. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 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 Im­ pulsanzahl, ausgehend von einer Nullposition, als Rückmel­ designal für die Längsposition einer Steuervorrichtung zur Steuerung der ersten Motor-Getriebeeinheit (39) zugeführt wird.

13. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 12, 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.

14. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 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 La­ gerkisten-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.

15. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längs­ mitte am vorderen und hinteren Ende des Regalförderzeugs (16) jeweils eine Gewindespindel (28, 29) angeordnet ist und der Antrieb beider Gewindespindeln (28, 29) gekoppelt über ein vom Motor angetriebenes, am Boden des Regalförder­ zeugs (16) zentral angeordnetes Verteilergetriebe (33) er­ folgt, von dem aus je eine Gelenkwelle (34, 35) zu je einem Winkelgetriebe (36, 37) führt, wobei jedes Winkelge­ triebe (36, 37) unter einer Gewindespindel (28, 29) liegt und damit drehangetrieben verbunden ist.

16. Steuereinrichtung eines vollautomatischen Kleinteilelagers nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines drehangetriebenen Teils des Höhenantriebs, insbesondere im Bereich des Zahnkranzes eines verwendeten Ritzels (38) oder Getriebezahnrads ein Impulssensor, bevor­ zugt ein Induktionssensor, ortsfest angebracht ist, der beim Vorbeigang eines Zahns oder einer angebrachten Markie­ rung jeweils einen Impuls erzeugt und die Impulsanzahl, ausgehend von einer Nullposition, als Rückmeldesignal für die Höhenposition der Halteeinrichtung einer Steuereinrich­ tung zur Steuerung der zweiten Motor-Getriebeeinheit (33) zugeführt wird.