DE4397243C2 - Gabelstapelvorrichtung bei einem Stapelkran und Vorrichtung zum Ansteuern derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gabelstapelvorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 sowie eine Vorrichtung zum Ansteuern einer Gabelstapelvorrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 3 und 4.

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gabelstapelvorrichtung bei einem Stapelkran zum Einsatz bei einem automatisierten Lager mit mehreren Stapeletagen zur Handhabung und Beförderung rollenförmiger Lasten. Außerdem bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zum Ansteuern der Gabelstapelvorrichtung bei einem Stapelkran zum Anheben und Absenken von Lasten verschiedener Art, die in unterschiedlichen Bereichen Öffnungen zur Aufnahme einer oder mehrerer Gabelarme der Vorrichtung oder Öffnungen in der Mitte einer Rolle bzw. eines Zylinders aufweisen, die bzw. der durch Aufrollen einer Drahtlänge oder eines Blechstreifens gebildet ist.

STAND DER TECHNIK

Ein übliches automatisiertes Lager weist einen Stapelkran und zwei Blöcke aus mehreren Regaletagen auf, die zu beiden Seiten einer Bahn angeordnet sind, entlang welcher der Stapelkran hin und her fährt. Auf jeder Etage ist eine Anzahl Lasten gelagert, die sich auf den entsprechenden Paletten befinden. Zur Entnahme einer auf der entsprechenden Palette befindlichen Last aus dem Regal ist der Kran auf der Bahn verankert und wird sein Transportschlitten zum Regal hochgefahren. Danach wird eine Gabelstapelvorrichtung auf dem Transportschlitten so betätigt, daß seine Gabelarme unter die Palette ausgefahren werden. Beim weiteren Hochfahren des Transportschlilttens heben die Gabelarme die Palette mit der Last an. Dann wird die Gabelstapelvorrichtung so angesteuert, daß die Gabelarme zurückgezogen werden und dabei die auf der Palette be­ findliche Last auf den Transportschlitten übernommen werden kann. Nach dem Absenken des Transportschlittens mit Hilfe einer Hebemechanik wird der der gesamte Stapelkran verfahren, um die Last abzuladen.

Falls die Last eine Rollenform mit einem bestimmten Außendurchmes­ ser und mit einer Mittelöffnung aufweist, die an einer geometrisch be­ stimmten Stele in einer bestimmten Größe angeordnet ist, wird sie gege­ benenfalls mit Hilfe einer derartigen herkömmlichen Gabelstapelvorrichtung in einem automatisierten Lager mit mehreren Etagen bzw. Hochregalen nicht korrekt ein- und ausgelagert. Zur reibungslosen Handhabung und Beförderung von Lasten ist jeder verbesserte Gabelstapelvorrichtung er­ wünscht. Außerdem hat ein Stapelkran, der mit einer herkömmlichen Ga­ belstapelvorrichtung ausgerüstet ist, am Transportschlitten eine ver­ gleichsweise große Breite und nimmt seine Bahn im automatisierten Hoch­ regallager einen beträchtlichen Raum ein.

Wird zur leichteren Lagerung (bzw. Handhabung und Beförderung) in einem automatisierten Hochregallager ein aufgerolltes Lagergut mit Bän­ dern oder Gurten auf der Palette festgeschnallt, vergrößert sich ihr Ge­ samtumfang, einschließlich der Palettenhöhe und eines freien Raums zur Aufnahme der Gabelarme, und müssen die Etagen bzw. Lagerregale in ver­ tikaler Richtung in größeren Abständen angeordnet werden. Dadurch wird eine optimale Nutzung eines vorgegebenen Innenraums des Lagerraums beeinträchtigt. Darüberhinaus verlängert sich die zur Handhabung und Beförderung benötigte Zeit, da jeder Artikel des aufgerollten Lagerguts zunächst auf der jeweiligen Palette festgezurrt werden muß, was zu einem Anstieg der Arbeitskosten beiträgt.

Haben alle Artikel bei aufgerolltem Lagergut gleiche Größe, befinden sich ihre Mittelöffnungen, in die ein Gabelarm des Stapelkrans eingefah­ ren wird, an derselben Stelle. Dementsprechend können die Artikel unter Wiederholung desselben Vorgangs der Gabelarmeinführung mit einer her­ kömmlichen Gabelstapelvorrichtung ein- und ausgelagert werden.

In der Mehrzahl der Fälle unterscheiden sich die einzelnen Posten eines aufgerollten Lagerguts durch die Lage der Mittelöffnung, und sind dabei an verschiedenen Stellen im Lager eingelagert. Soll nun eine aufge­ rollte Ware ausgelagert werden, sieht sich der Fahrer des Stapelkrans so­ mit deren Mittelöffnung zur Identifizierung an, damit der Gabelarm erfolg­ reich eingeführt werden kann.

Besitzt die zu transportierende Last eine zylindrische Form mit ei­ ner Mittelbohrung zur Aufnahme des Gabelarms einer Gabelstapelvorrich­ tung, sieht sich der Stapelkranfahrer diese ebenfalls zur Identifizierung an, damit der Gabelarm in diese Mittelbohrung eingeführt werden kann, da diese nach Größe und Lage anders ist als bei den anderen Waren, die sich im Lager befinden.

Damit ist es erforderlich, daß der Fahrer einer herkömmlichen Ga­ belstapelvorrichtung die Größe und Lage einer Mittelbohrung bei einer Last, die jeweils befördert werden soll, zur Identifizierung ansieht und dann den Gabelarm von Hand so steuert, daß er in die Öffnung in der Mitte der Last eingeführt wird. Dieser Vorgang trägt während der Hand­ habung und Beförderung von Lasten bei der Lagerung nicht zu einer Verkürzung der Arbeitszeiten bei sondern beeinträchtigt vielmehr die. Leistungsfähigkeit und Effizienz der Arbeit.

Auch wenn beim Einlagern einer Last an einen bestimmten Lager­ platz deren Mittelöffnung, in die der Gabelarm der Gabelstapelvorrichtung eingeführt wird, erkannt wurde, muß sie insbesondere bei Herausnahme von diesem Lagerplatz wieder geprüft werden.

Außerdem hängt gegebenenfalls die manuelle Steuerung der Gabelarmbewegung nach Sicht von der Geschicklichkeit des Geräteführers und von den Umständen ab. Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit büßt der Gabelstaplerfahrer infolge zu großer Helligkeit oder einer Fehlwahrnehmung die korrekte Sichteinschätzung des richtigen Abstands ein, was dazu führt, daß der Gabelarm gegen die Ware anstößt und diese beschädigt.

Eine gattungsgemäße Gabelstapelvorrichtung für einen Stapelkran ist bekannt (Sonderpublikation des Fördermitteljournals: Lagertechnik 90, S. 46). Damit lassen sich Lasten in aufgerollter Form reibungslos auf den Lagergestellen bzw. Regalen in einem automatischen Hochlager einlagern und daraus auslagern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gabelstapelvorrichtung bei einem Stapelkran zu schaffen, bei welchem die stabile Bewegung einer Schiebergabel unabhängig von einem Lastmoment gewährleistet ist, wobei eine raumgünstige Ausgestaltung der Schiebergabel ermöglicht werden soll. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ansteuern der Gabelstapelvorrichtung zu schaffen. Zum diesbezüglichen Stand der Technik sei auf die DE-Z transport, förder- und lagertechnik 10/1983, S. 23-25, und auf das JP-abstract 4-12 13 91 (A) hingewiesen. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 gelöst.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Um die vorgenannten Ziele der vorliegenden Erfindung zu errei­ chen, wurden neue Strukturen entwickelt. Dabei weist ein Stapelkran zum Befördern einer Last in ein jeweils gewünschtes Regal und aus diesem in einem automatisierten Hochregallager ein Kranfahrwerk zum Verfahren in vorwärts- und Rückwärtsrichtung und einen Hubwagen auf, der zum Ab­ stützen der Gabelstapelvorrichtung angeordnet ist und von einer Hebe­ vorrichtung zur Aufwärts- und Abwärtsbewegung angetrieben wird. Die Gabelstapelvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Hubwagen in seinem unteren Bereich eine horizontale Schwenkeinrichtung und einen über der horizontalen Schwenkeinrichtung angeordneten Schwenkrahmen aufweist, der aus einer Konstruktion aus oberen, unteren, vorderen und rückwärtigen Teilen besteht, die zur linken und rechten Seite einer Sta­ pelkranbahn offen ist und einen Innenraum zur Aufnahme der Last auf­ weist, ferner ein Paar jeweils am oberen bzw. unteren Teil des Schwenk­ rahmens angeordnete Zahnstangen, die sich in Längsrichtung des Schwenkrahmens erstrecken, und eine zwischen dem linken und echten Ende im Schwenkrahmen angeordnete Schiebergabel, die ein sich zwischen dem oberen und unteren Ende des Schwenkrahmens erstreckendes Haupt­ teil, einen sich von einem Mittelbereich des Hauptteils weg erstreckenden Gabelarm und eine Vielzahl von am oberen und unteren Ende des Haupt­ teils angeordneten Ritzeln für den Eingriff mit beiden Seiten der oberen und unteren Zahnstangen umfaßt, wobei die Ritzel synchron von einer An­ triebseinrichtung so angetrieben werden, daß die Schiebergabel innerhalb des gesamten Schwenkrahmens bewegbar ist, wenn die Antriebseinrich­ tung die synchrone Drehbewegung der mit den Zahnstangen in Eingriff stehenden Ritzel veranlaßt, und dabei gleichzeitig unter Einwirkung der horizontalen Schwenkeinrichtung zusammen mit dem Schwenkrahmen in dem Hubwagen gedreht werden kann.

Ferner können Seile vorgesehen sein, die über drehbar auf dem vorderen und rückwärtigen Ende des unteren Teils und einem rückwärtigen Ende des oberen Teils des Schwenkrahmens angebrachte Drehteile geführt sind, um den unteren Teil einer Gabelarmseite des Hauptteils der Schiebergabel mit dem oberen Teil einer Gegengabelarmseite derselben zu verbinden, so daß sich die Schiebergabel innerhalb des gesamten Schwenkrahmens bewegen kann, wenn eine Antriebseinrichtung die Drehbewegung der auf dem Hauptteil der Schiebergabel angebrachten und mit der Zahnstange auf dem unteren Teil des Schwenkrahmens in Eingriff stehenden Ritzel veranlaßt, und gleichzeitig unter der Einwirkung der horizontalen Schwenkeinrichtung zusammen mit dem Schwenkrahmen im Hubwagen gedreht werden kann.

Darüber hinaus zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern der Gabelstapelvorrichtung zum Einsatz bei einer Anlage mit einem Beschickungstisch zur Übernahme vieler verschiedener rollenförmi­ ger Lasten, die unterschiedliche Größe aufweisen und in denen sich Mit­ telöffnungen in axialer Richtung erstrecken, in welche ein Gabelarm zur Handhabung und Beförderung eingeführt wird, mit Lagerregalen zum La­ gern der Lasten, mit einem Auslagertisch zur Entnahme der Lasten und mit einer Gabelstapelmechanik für den Transport der Lasten zwischen dem Beschickungstisch, den Lagerregalen und dem Auslagertisch, durch eine Mittenerfassungseinrichtung aus, wehe die Lage der Mittelöffnung an je­ der auf dem Beschickungstisch abgelegten Last mißt, sowie durch eine Speichereinrichtung zum Abspeichern der Lage der Mittelöffnung auf der Last, eine Lese-/Schreibeinrichtung zum Lesen und Schreiben der Lage der Mittelöffnung auf der Last in der Speichereinrichtung, und durch ei­ ne Gabelarmsteuereinrichtung zum Steuern der Bewegung des Gabelarms entsprechend der Lage der Mittelöffnung auf der Last, so daß der Gabel­ arm korrekt in die Mittelöffnung auf der Last eingeführt wird.

Die Mittenerfassungseinrichtung kann ein Paar Distanzfühler aufwei­ sen, die so angeordnet sind, daß sie zum Erfassen eines Abstands vom Umfang der Last diese zwischen sich halten, sowie ein Fahrwerk zum Be­ wegen der Distanzfühler um einen Querschnitt der Last, und eine Meß­ wandlereinrichtung zur Berechnung der Lage der Mittelöffnung an der Last aus Ausgangssignalen der Distanzfühler und aus deren Bewegungen.

Die Mittenerfassungseinrichtung kann auch einen fotoelektrischen Schalter aufweisen, der auf dem Gabelarm angebracht ist, um zu erfassen, ob von vorn reflektiertes Licht vorhanden ist oder nicht, und ebenso ein Fahrwerk zum Bewegen des Gabelarms in einer zum Durchmesser der Last parallelen Richtung, und eine Meßwandlereinrichtung zur Berechnung der Lage der Mittelöffnung an der Last aus einem Ausgangssignal und einer Bewegung des fotoelektrischen Schalters.

Im Einsatz zur Betätigung des Stapelkrans entlang einer Bahn, die in einem automatisierten Lager mit mehreren Lageretagen angeordnet ist, wird das Kranfahrwerk so betätigt, daß es den Stapelkran verfährt, und gleichzeitig wird die Hebevorrichtung so angesteuert, daß sie den Hubwa­ gen hochfährt (oder herunterfährt). Nachdem der Hubwagen an einem an­ zusteuernden Regal angekommen ist, werden die Fahr- und Hebebewegun­ gen eingestellt. Wenn dann eine Vielzahl von Ritzeln auf der Schieberga­ bel von der Antriebseinrichtung in Drehung versetzt wird, setzt die Be­ wegung der Schiebergabel ein. Insbesondere veranlaßt die Drehbewegung der Ritzel entlang zweier Zahnstangen, einer oberen und einer unteren, die im Schwenkrahmen angeordnet sind, eine (Vorwärts-)Bewegung der Schiebergabel im Schwenkrahmen zu dem Regal hin, auf dem eine zu ent­ nehmende Last gelagert ist. Nachdem ein Gabelarm der Schiebergabel eine bestimmte Stelle erreicht hat, nachdem sie sich in die Mittelöffnung einer rollenförmigen Last auf dem Regal bewegt hat, wird die Vorwärtsbewegung der Schiebergabel angehalten. Die Hebevorrichtung wird erneut betätigt, um den Hubwagen kurz anzuheben, damit der Gabelarm die aufgerollte Last über dem Regal halten kann. Nun wird die Schiebergabel unter der Einwirkung der Antriebseinrichtung in den Schwenkrahmen (zurück) be­ wegt. Dementsprechend wird die auf der Schiebergabel befindliche aufge­ rollte Last im Schwenkrahmen aufgenommen.

Um die im Hubwagen gehaltene aufgerollte Last aus dem Lager her­ auszubefördern, werden gleichzeitig das Kranfahrwerk und die Hebevor­ richtungen am Stapelkran so angetrieben, daß der Stapelkran in seine Ruhestellung läuft, während der Hubwagen, der die aufgerollte Last mit seiner Schiebergabel hält, sich nach unten in die unterste Stellung auf dem Stapelkran absenkt. Wenn sich der Stapelkran in seiner Ruhestellung befindet, bewegt sich die Schiebergabel (vorwärts) zu einem Förderwagen oder einem Übergabetisch. Dann wird der Hubwagen abgesenkt, um die aufgerollte Last auf dem Förderwagen bzw. dem Übergabetisch abzuset­ zen. Nach dem Absetzen der aufgerollten Last bewegt sich die Schieber­ gabel (nach hinten), um im Schwenkrahmen zu bleiben. Der Stapelkran verbleibt dann in seiner Ruhestellung, bis ein weiterer Befehl gegeben wird.

Zur Handhabung einer Last unter Betätigung der Schiebergabel, wobei die Last sich auf einem Regal auf der gegenüberliegenden Seite der Bahn des Stapelkrans befindet, wird der Schwenkrahmen unter Einwir­ kung der horizontalen Schwenkeinrichtung so um 180° gedreht, daß das vordere Ende des Gabelarms der Schiebergabel in eine Stellung gebracht wird, in der es dem Regal auf der gegenüberliegenden Seite zugewandt ist. Dann wird die Schiebergabel von der Antriebseinrichtung (nach vorn) zu der auf dem gegenüberliegenden Regal befindlichen Last bewegt. Wenn der Gabelarm der Schiebergabel eine bestimmte Stelle über dem gegen­ überliegenden Regal erreicht hat, wird die Vorwärtsbewegung des Gabel­ arms eingestellt. Nun wird die Hebevorrichtung so betätigt, daß sie den Gabelarm dazu veranlaßt, die in Form einer Rolle, eines Wickels, etc. vor­ liegende Last hochzuhalten. Wenn die Schiebergabel (nach hinten) bewegt wird, wird die auf dem Gabelarm befindliche Last im Schwenkrahmen auf­ genommen. Natürlich macht die Drehbewegung des Schwenkrahmens es möglich, daß die Schiebergabel im Hubwagen in eine gewünschte Richtung gedreht ist.

Außerdem sind die untere Gabelarmseite und die Oberseite des Ge­ gengabelarms der Schiebergabel miteinander durch Seile verbunden, die über die Drehteile geführt sind, die an den vorgegebenen Stellen auf dem Schwenkrahmen angebracht sind; damit läßt sich eine Belastung, die auf die Schiebergabel ausgeübt wird, nachdem diese die aufgerollte Last ge­ halten hat, in geeigneter Form ausgleichen.

Bei dem Steuerverfahren wird die Lage der Öff­ nung an jeder zu befördernden Last gemessen, gespeichert und zur An­ steuerung der Vorwärtsbewegung des Gabelarms verwendet, wodurch der Vorgang des Einführens des Gabelarms in die Öffnung an der Last fehler­ frei ausgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung macht es möglich, daß die Lage der Öffnung an jeder Last in der Speichereinrichtung festgehalten, daraus bei Bedarf von der Abrufeinrichtung abgerufen und an die Gabel­ armsteuereinrichtung übermittelt werden kann, um die Bewegung des Ga­ belarms in der Weise zu steuern, daß der Gabelarm korrekt in der Öff­ nung an der Last aufgenommen wird.

Bei Betrieb der Gabelstapelvorrichtung, welche den Beschickungs­ tisch zur Übernahme verschiedener zylinderförmiger Lasten aufweist, die sich durch ihre Gesamtgröße und den Durchmesser der drin ausgebildeten und in axialer Richtung verlaufenden Mittelöffnung unterscheiden, Lager­ regale zum Lagern der Lasten, einen Auslagertisch zur Entnahme der auf den Regalen gelagerten Lasten und eine Gabelstapelmechanik zum Beför­ dern der Lasten zwischen dem Beschickungstisch, den Lagerregalen und dem Auslagertisch aufweist, wird zunächst eine auf dem Beschickungstisch abgesetzte Last einer Messung der Lage ihrer Mittelöffnung mit Hilfe der Mittenerfassungseinrichtung unterzogen und mit dem Gabelarm gefördert, der von der Gabelarmsteuereinrichtung entsprechend der Lage der Mittel­ öffnung angetrieben wird. Während die Last von dem in ihre Öffnung ein­ geführten Gabelarm gehalten wird, wird sie zur Einlagerung in das je­ weils gewünschte Lagerregal befördert.

Zu Beförderung der Last aus dem Lagerregal zum Auslagertisch wird die Lage ihrer Mittelöffnung unter der Einwirkung der Abrufeinrich­ tung aus der Speichereinrichtung abgerufen und zum Steuern der Bewe­ gung des Gabelarms herangezogen. Infolgedessen wird die Last ohne Schwierigkeiten durch die korrekte Einführung des Gabelarms in ihre Mit­ telöffnung aufgenommen, ehe sie zum Auslagertisch befördert wird.

Wenn die beiden Distanzfühler zum Erfassen ihres Abstands vom Umfang einer durch ihre Abtastbewegung zu untersuchenden Last vorge­ sehen sind, erhält man die Lage der Mittelöffnung an der Last durch Be­ rechnung der Ausgangssignale der beiden Distanzfühler in Verbindung mit der Bewegung derselben in der Meßwandlereinrichtung.

Wenn der fotoelektrische Schalter zum Erfassen, ob von vorn re­ flektiertes Licht vorhanden ist oder nicht, vorgesehen ist, wird seine Be­ wegung parallel zum Durchmesser der Last mit dem Gabelarm gemessen und der Meßwandlereinrichtung zugeführt, wo sie zur Berechnung der Lage der Mittelöffnung an der Last in Verbindung mit einem Ausgangssi­ gnal des fotoelektrischen Schalters herangezogen wird.

Da die Lage der Mittelöffnung an jeder Last (z. B. eine Differenz in der Höhe zwischen dem Beschickungstisch und der Öffnung) im Übernah­ mestadium bei der Beförderung gemessen und als Ausgleichsdaten in der Speichereinrichtung erfaßt wurde, läßt sie sich leicht abrufen und zur Steuerung der Gabelarmbewegung bei jedem Schritt während der Lager­ entnahme im Förderablauf heranziehen. Die Öffnung an der Last wird durch einen Ausgleichsvorgang mit den Ausgleichsdaten rasch erfaßt, oh­ ne die Lage der Öffnung an der Last nochmals zu messen.

Da die Beförderung automatisch entsprechend den von der Spei­ chereinrichtung abgerufenen Lagedaten vorgenommen wird, wird jeder Zusammenstoß zwischen dem Gabelarm und der Last verhindert, ohne daß eine visuelle Messung oder Sichtkontrolle erforderlich sind.

Wenn sich die Öffnung in der Mitte einer zylinderförmigen Last be­ findet kann sie einfach dadurch identifiziert werden, daß der Umfang der Last mit den Distanzfühlern und dem fotoelektrischen Schalter gemessen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stapelkrans nach der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 ist eine schematisierte Vorderansicht des Stapelkrans in ei­ nem automatisierten Hochregallager, von dessen Bahnseite aus gesehen;

Fig. 3 ist eine Querschnittszeichnung zur Erläuterung eines primä­ ren Teils einer erfindungsgemäßen Gabelstapelvorrichtung;

Fig. 4 zeigt einen Längsquerschnitt zur Erläuterung des primären Teils der erfindungsgemäßen Gabelstapelvorrichtung;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht derselben Vorrichtung aus Fig. 5;

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung eines primären Teils einer Gabelstapelvorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ist ein Längsquerschnitt zur Erläuterung des primären Teils der Gabelstapelvorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht derselben im Querschnitt in Richtung des Pfeils V in Fig. 8;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht derselben Vorrichtung im Querschnitt in Richtung des Pfeils VI in Fig. 8;

Fig. 11 zeigt eine Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zur Realisierung eines Steuerver­ fahrens in Seitenansicht;

Fig. 12 ist ein Querschnitt durch die Beschickungs- und Lagerent­ nahmeanlage;

Fig. 13 zeigt eine Abfolge der Steuerungsschritte in einem Block­ schaltbild für diese Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage;

Fig. 14 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines primären Teils einer Kranmechanik bei der Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage;

Fig. 15 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines primären Teils einer Mittenerfassungseinrichtung, die auf einem Beschickungstisch der Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage angeordnet ist;

Fig. 16 zeigt ein Zeitschema zur Erläuterung der Wirkungweise ei­ ner anderen Mittenerfassungseinrichtung;

Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm zur schematischen Darstellung eines Ablaufs der Beschickungsschritte bei einem Steuerverfahren, wie es in Verbindung mit der Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage eingesetzt wird; und

Fig. 18 zeigt ein Ablaufdiagramm zur schematischen Darstellung des Ablaufs der Schritte bei der Lagerentnahme in dem Steuerverfahren, wie es in Verbindung mit der Beschickungs- und Lagerentnahmeanlage einge­ setzt wird.

BEISPIELE ZUR GÜNSTIGSTEN REALISIERUNG DER ERFINDUNG Erstes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird nun anhand von Fig. 1 bis 6 ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Stapelkran in einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung angegeben, der einen unteren Querträger 3 mit einem Kranfahrwerk 2, zwei Stützen 4a und 4b, die vertikal auf zwei je­ weils vorn und hinten liegenden benachbarten Enden des unteren Quer­ trägers 3 angebracht sind, einen oben auf den Stützen 4a und 4b ange­ brachten oberen Querträger 5, einen Hubwagen 7, an dem eine Gabelsta­ pelvorrichtung 6 angebracht ist, einen Hubantrieb 8 zum Hochfahren und Absenken des Hubwagens 7, ein Bedienungspult bzw. eine Schalttafel 9 und weitere untergeordnete Teile aufweist. Der Stapelkran 1 ist zwischen zwei Gruppen B, B mehrfacher Hochregale bzw. Regale mit mehreren Eta­ gen in einem automatisierten Lager A angeordnet.

Zwischen den beiden Regalgruppen B, B ist außerdem eine Bahn C für die Hin- und Herbewegung des Stapelkrans vorgesehen, welche eine obere Schiene 10a und eine untere Schiene 10b aufweist, wobei die Schie­ nen in vertikaler Richtung einander gegenüber angeordnet sind. Auf dem unteren Querträger 3 des Stapelkrans 1 sind zwei Räder 11a, 11b und vier untere Führungsrollen 12 drehbar so angeordnet, daß sie unter Ein­ griff mit der unteren Schiene 10b abrollen können. Das Rad 11b ist mit dem Fahrwerk 2 verbunden, welches einen Antriebsmotor 13 und einen Drehzahlminderer 14 aufweist. Während das Rad 11b von dem Fahrwerk 2 angetrieben wird, laufen die Räder 11a und 11b auf der oberen Schiene 10b.

Der obere Querträger 5 weist vier obere Führungsrollen 15 auf, die darauf drehbar so angeordnet sind, daß sie die obere Schiene 10a zwi­ schen sich halten. Die vier oberen Führungsrollen 15 ermöglichen die Ab­ stützung des Stapelkrans 1 oben durch die obere Schiene 10a.

Der Hubwagen 7 ist zwischen den beiden Stützen 4a und 4b ange­ ordnet und ist mittels Seilen 16 aufgehängt, die an den Hubantrieb 8 an­ geschlossen sind. Der Hubantrieb 8 umfaßt einen Hubantriebsmotor 17, ei­ ne Hubseiltrommel 18 und eine Untersetzung 19. Wenn die Seile 16 auf die Hubseiltrommel 18 wieder aufgewickelt und von dieser abgewickelt werden, bewegt sich der Hubwagen 7 aufwärts und abwärts.

Die Gabelstapelvorrichtung 6 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist auf dem Hubwagen 7 als wichtigste Bau­ gruppe in der folgenden Anordnung und für die nachstehend erläuterte Funktion angebracht. Im einzelnen weist der Hubwagen 7 ein Schwenkla­ ger 20 auf, das auf dessen unterer Innenseite als Teil der horizontalen Schwenkeinrichtung angeordnet ist. Das Schwenklager 20 besitzt eine Zähnung 22, die im Gewindeeingriff auf einem beweglichen Innenkranz 21 steht. Die Zähnung 22 greift außerdem in ein Ritzel 25 ein, das auf einer Drehwelle 24 eines Schwenkmotors 23 angebracht ist. Dementsprechend kann sich der Innenkranz 21 drehen, wenn das Ritzel 25 vom Schwenkmo­ tor 23 angetrieben wird.

Am Schwenklager 20 ist ein Schwenkrahmen 26 so angebracht daß er sich zusammen mit dem Innenkranz 21 dreht. Der Schwenkrahmen 26 ist, wie Fig. 4 zeigt, so ausgebildet, daß er aus einer Konstruktion aus oberen, unteren, vorderen und rückwärtigen Teilen besteht und zur lin­ ken und rechten Seite der Stapelkranbahn unter Ausbildung eines Innen­ raumes offen ist. Zwei Zahnstangen 27a und 27b, nämlich eine oben und eine unten, die auf seiner Innenseite so angeordnet, daß sie quer zur Mittelachse sich einander gegenüber liegen. Die obere und die untere Zahnstange 27a, 27b stehen mit einer umgekehrt T-förmigen Schiebergabel 28 in Eingriff, die sich somit in horizontaler Richtung bewegen kann.

Im einzelnen weist die Schiebergabel 28 ein Hauptteil 28b, einen sich horizontal vom Hauptteil 28b weg erstreckenden Gabelarm 28a und vier kleine Räder 31 auf, die drehbar am unteren Bereich des Hauptteils 28b so angebracht sind, daß sie sich entlang der Innenfläche des Schwenkrahmens 26 bewegen können. Die Schiebergabel 28 weist des wei­ teren eine Rückseite 28c auf, an der zwei Drehwellen 29a und 29b vertikal so angebracht sind, daß sie Drehbewegungen ausführen können. Die bei­ den Drehwellen 29a und 29b erstrecken sich bis zu einer Länge, die ge­ ringfügig größer ist als der Abstand zwischen den beiden Zahnstangen 27a und 27b.

Darüberhinaus sind am oberen und unteren Ende der Drehwellen 29a und 29b seitliche Rollen 32a und 32b drehbar angebracht. Während die Schiebergabel 28 seitliche Rollen 33 aufweist, die an seinem oberen und unteren Ende angebracht sind, kann sie sich unter Abrollen der seit­ lichen Rollen 32a, 32b und 33 beiderseits entlang der Zahnstangen 27a und 27b hin und her bewegen. Die Schiebergabel 28 stützt sich über vier der Ritzel 30, vier der kleinen Räder 31 und acht der seitlichen Füh­ rungsrollen 32a, 32b, 33 so ab, daß sie innerhalb des gesamten Schwenk­ rahmens 26 in horizontaler Richtung hin und her verfahren werden kann.

Die Drehwellen 29a und 29b besitzen Zahnräder 34a und 34b, die je­ weils darauf aufgepaßt sind. Das Zahnrad 34a auf der Drehweile 29a steht mit einem Zahnrad 37, das auf eine Drehwelle 36 eines Gabelantriebsmotors 35 aufgepaßt ist, in Eingriff, wobei dieser Motor auf der Rückseite 28c der Schiebergabel 28 angebracht ist. Wenn der Gabelantriebsmotor 35 das zugehörige Zahnrad 37 antreibt, werden die beiden Zahnräder 34a und 34b so angetrieben, daß sich infolgedessen die jeweiligen Drehwellen 29a und 29b synchron drehen.

Nachfolgend wird nun ein Vorgang zur Lagerentnahme einer aufge­ rollten Last aus einem Lagerregal b in dem automatisierten Hochregallager durch Betrieb des Stapelkrans 2 beschrieben, der mit der vorstehend be­ schriebenen Gabelstapelvorrichtung 6 ausgerüstet ist.

Zuerst wird der Stapelkran 1 aus seiner Ruhestellung bzw. jeder anderen Stellung auf seiner Bahn durch Betätigung des Fahrwerks 2 im Ansprechen auf ein Befehlssignal in einer gewünschten Richtung verfah­ ren. Gleichzeitig wird der Hubwagen 7 durch Einwirkung des Hubantriebs 8 aufwärts (bzw. abwärts) bewegt und angehalten, sobald er an dem Regal b in der Regalgruppe B angekommen ist.

Dann wird der Gabelantriebsmotor 35 an der Schiebergabel 28 so betätigt, daß er die Zahnräder 37, 34a und 34b zur synchronisierten Dre­ hung der Drehwellen 29a und 29b antreibt. Während sich die beiden Drehwellen 29a und 29b drehen, laufen die Ritzel 30, die nahe dem obe­ ren und unteren Ende aufgepaßt sind, direkt auf der jeweiligen Zahn­ stange 27a, 27b, die auf der oberen und unteren Innenwandung des Schwenkrahmens 26 angebracht sind. Dementsprechend wird die Schieber­ gabel 28 im Schwenkrahmen 26 verfahren und bewegt dabei ihren Gabel­ arm 28a zum angesteuerten Regal b hin (bzw. fährt diesen Arm nach vorn). Wenn ihr Gabelarm 28a sich in die Mittelöffnung der auf dem Regal b befindlichen aufgerollten Last hineinbewegt und einen vorgegebenen Punkt erreicht hat, hält die Schiebergabel 28 ihre (Vorwärts-)Bewegung an.

Daran schließt sich ein kurzes Anheben des Hubwagens 7 unter Einwirkung des Hubantriebs 8 an, um mit dem Gabelarm 28a die aufgeroll­ te Last oberhalb des Regals b zu halten. Wenn der Gabelantriebsmotor 35 auf der Schiebergabel 28 in umgekehrter Richtung angetrieben wird, um die beiden Drehwellen 29a und 29b in Rückwärtsrichtung anzutreiben, be­ wegt sich die Schiebergabel 28 zurück (bzw. wird sie zurückgefahren), wobei ihr Gabelarm 28a die aufgerollte Last hält. Infolgedessen wird die aufgerollte Last auf der Schiebergabel 28 vom Schwenkrahmen 26 über­ nommen und darin aufgenommen.

Die im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 gehaltene aufgerollte Last wird dann aus dem Lager hinausbefördert. Insbesondere wird der Stapelkran 1 in seine Ruhelage verfahren, während durch die jeweilige Einwirkung des Fahrwerks 2 und des Hubantriebs 8 der Hubwagen 7 in seine unterste Stellung auf dem Stapelkran 1 abgesenkt wird. In der Ru­ helage wird die Schiebergabel 28 zu einem Übergabeträger bzw. einem (nicht dargestellten) Übergabetisch bewegt (bzw. vorgeschoben), worauf­ hin der Hubwagen 7 so abgesenkt wird, daß er die aufgerollte Last auf dem Übergabeträger bzw. -tisch absetzt. Nun wird die Schiebergabel 28 ohne die aufgerollte Last so zurückbewegt (bzw. zurückgezogen), daß sie im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 bleibt. Der Stapelkran 1 bleibt so lange in seiner Ruhestellung, bis ein weiteres Befehlssignal eingeht.

Zum Befördern einer aufgerollten Last von einem Regal b zu einem auf der gegenüberliegenden Seite der Stapelkranbahn liegenden anderen Regal b durch Betätigung des Stapelkrans 1 beginnt der Arbeitsablauf damit, daß man die Schiebergabel 28 die aufgerollte Last in den Schwenk­ rahmen 26 des Hubwagens 7 einladen läßt.

Der Schwenkmotor 23 wird dann so angesteuert, daß er das Ritzel 25 und damit den Innenkranz 21 des Schwenklagers 20 in Drehung ver­ setzt. Während sich der Innenkranz 21 dreht, wird der Schwenkrahmen 26 auf 180° gedreht. Durch diese Bewegung wird die Schiebergabel 28 in Hubwagen 7 zur Drehung um 180° veranlaßt, so daß ihr Gabelarm 28a nun so ausgerichtet wird, daß ihr Vorderende dem angesteuerten Regal b ge­ genüber steht.

Auf diesen Vorgang folgt die synchrone Drehung der beiden Dreh­ wellen 29a und 29b mit der Antriebseinrichtung der Schiebergabel 28. Während sich die Ritzel 30 entlang der Zahnstangen 27a, 27b drehen, be­ wegt sich die Schiebergabel 28, die die aufgerollte Last trägt, zum ange­ steuerten Regal b hin (bzw. rückt zu diesem vor). Nachdem deren Gabel­ arm 28a eine gewünschte Position am Regal b erreicht hat, hält die Schie­ bergabel 28 in ihrer (Vorschub-)Bewegung inne. Nun wird der Hubantrieb 8 betätigt, um den Hubwagen 7 kurz abzusenken. Nachdem die aufgerollte Last an der gewünschten Stelle auf dem Regal b abgesetzt wurde, bewegt sich die Schiebergabel 28 zurück (bzw. wird eingefahren), um dann im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 zu bleiben. Anschließend schaltet der Stapelkran 1 in Betriebsbereitschaft, bis ein anderes Befehlssignal ein­ geht.

Die Fahr-, Hub- und Absenkbewegungen des Stapelkrans 1 und die Vorwärts-, Rückwärts- und Drehbewegungen der Schiebergabel 28 im Schwenkrahmen sind nicht auf die vorgenannten gesteuerten Bewegungen beschränkt, sondern es sind auch andere Modifizierungen und Verände­ rungen möglich.

Zweites Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird nun anhand der Fig. 7 bis 10 ein zweites Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dabei werden aus Gründen der Vereinfachung gleiche Bauteile mit denselben Bezugszei­ chen wie beim ersten Ausführungsbeispiel angegeben.

Wie die Zeichnung zeigt, ist eine Gabelstapelvorrichtung 6 entspre­ chend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf einem Hubwagen 7 angebracht. Im einzelnen weist die Gabelstapelvorrich­ tung 6 die folgende Anordnung und Funktionsweise auf. Das Hubwerk 7 umfaßt ein an einer unteren Innenseite desselben als Teil einer horizonta­ len Schwenkvorrichtung angebrachtes Schwenklager 20 auf. Das Schwenk­ lager 20 besitzt eine Zähnung 22 im Eingriff auf der Umfangskante eines drehbaren Innenkranzes 21 desselben sowie ein Ritzel 25, das auf einer Drehwelle 24 eines Schwenkmotors 23 angebracht ist. Dementsprechend kann sich der Innenkranz 21 drehen, wenn der Schwenkmotor 23 das Rit­ zel 25 antreibt.

Am Schwenklager 20 ist ein Schwenkrahmen 26 so angebracht, daß er sich zusammen mit dem Innenkranz 21 dreht. Der Schwenkrahmen 26 wird von einer Konstruktion gebildet, die aus oberen, unteren, vorderen und rückwärtigen Teilen besteht und zwei Öffnungen aufweist, die sowohl zur linken wie auch zur rechten Seite der Stapelkranbahn hin offen ist und einen Innenraum umfaßt. Zum Verfahren der Schiebergabel 28 in ho­ rizontalen Richtungen in Längsrichtung des Schwenkrahmens 26 ist ein Fahrwerk vorgesehen, das kleine Räder 31, seitliche Rollen 33, ein Ritzel 37a, ein Antriebszahnrad 37b und einen Gabelantriebsmotor 35 umfaßt und zusammen mit zwei seitlichen Führungsschienen 27a' und 27b' und einer Zahnstange 34, entlang welcher die Schiebergabel 28 fährt, im Schwenk­ rahmen 26 angeordnet ist.

Die Führungsschienen 27a' und 27b' sind auf der oberen und unte­ ren Innenwandung des Schwenkrahmens 26 so angebracht, daß sie sich in Längsrichtung des Schwenkrahmens 26 zwischen der linken und rechten Seite erstrecken. Die Schiebergabel 28 mit umgekehrter T-Form ist so an­ geordnet, daß sie horizontal entlang den beiden oben und unten vorgese­ henen Führungsschienen 27a', 27b' läuft.

Die Schiebergabel 28 weist ein Hauptteil 28b und einen sich hori­ zontal vom Hauptteil 28b weg erstreckenden Gabelarm 28a auf. Vier kleine Räder 31 sind drehbar am unteren Ende des Hauptteils 28b so ange­ bracht, daß sie sich entlang der Innenfläche des Schwenkrahmens 26 be­ wegen können. Darüberhinaus sind die seitlichen Rollen 33 drehbar am oberen und unteren Ende der Schiebergabel 28 so angebracht, daß sis di­ rekt entlang beiden Seiten der Führungsschienen 27a und 27b laufen, wenn die Schiebergabel 28 verfahren wird. Wie bereits ausgeführt, stützt sich die Schiebergabel 28 auf den kleinen Rädern 31 und den seitlichen Rollen 33 so ab, daß sie horizontal innerhalb des gesamten Schwenkrah­ mens 26 bewegbar ist.

Die Zahnstange 34 ist in Längsrichtung auf der Mitte der unteren Führungsschiene 27b zum Eingriff mit dem Ritzel 37a angebracht, das auf einem unteren Mittelpunkt der Schiebergabel 28 vorgesehen ist. Das Ritzel 37a greift außerdem in das Antriebszahnrad 37b ein, das über dem Ritzel 37a angebracht ist. Das Antriebszahnrad 37b steht mit dem Gabelantriebs­ motor 35 in Verbindung, der auf der Schiebergabel 28 vorgesehen ist.

Die Schiebergabel 28 wird von zwei Satz Drahtseilen bzw. Rollenket­ ten 38a und 38b so gehalten, daß eine Bewegung innerhalb des gesamten Schwenkrahmens 26 möglich ist. Im einzelnen weist, wie Fig. 7 bis 9 zeigen, jeder Schwenkrahmen 26 eine Vielzahl von Kettenrädern 39a, 39b, 39c, 39d, 39e und 39f auf, die drehbar so darauf angeordnet sind, daß sie sich am vorderen und rückwärtigen Ende der Schiebergabel 28 befinden. Aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung wird hier nur ein Satz der Rollenketten 38a und 38b auf einer Seite erläutert, die zum gespann­ ten Herumführen um die Kettenräder vorgesehen sind. Der gespannte Zu­ stand ist bei beiden Rollenkettensätzen 38a und 38b identisch.

Die Rollenkette 38a ist an einem Ende fest mit der oberen Vorder­ seite des Hauptteils 28b der Schiebergabel 28 verbunden. Das andere En­ de der Rollenkette 38a verläuft über die Kettenräder 39a und 39b, die am vorderen und hinteren Ende eines oberen Bereichs des Schwenkrahmens 36 beweglich angebracht sind, und über die Kettenräder 39c, die am hin­ teren Ende eines unteren Bereichs desselben beweglich angeordnet sind, und ist dabei fest mit dem unteren hinteren Ende des Hauptteils 28b der Schiebergabel 28 verbunden.

In gleicher Weise ist ein Ende der Rollenkette 38b mit dem oberen rückwärtigen Ende des Hauptteils 28b der Schiebergabel 28 verbunden. Das andere Ende der Rollenkette 38b verläuft über das beweglich im obe­ ren rückwärtigen Teil des Schwenkrahmens 26 angebrachte Kettenrad 39d und über die Kettenräder 39e und 39f, die am vorderen und hinteren En­ de eines unteren Bereichs des Schwenkrahmens 26 beweglich angeordnet sind, und ist dabei fest mit dem vorderen unteren Teil des Hauptteils 28b der Schiebergabel 28 verbunden.

Nachfolgend wird nun ein Arbeitsgang zur Entnahme einer aufge­ rollten Last aus einem Regal b durch Betätigung des mit der vorstehend beschriebenen Gabelstapelvorrichtung 6 ausgerüsteten Stapelkrans 2 in einem automatisierten Hochregallager beschrieben.

Zunächst bewegt sich der Stapelkran 1 aus seiner Ruhestellung bzw. jeder anderen Stellung auf seiner Bahn durch Betätigung des Kran­ fahrwerks 2 im Ansprechen auf ein Befehlssignal in einer gewünschten Richtung verfahren. Gleichzeitig wird der Hubwagen 7 durch Einwirkung des Hubantriebs 8 aufwärts (oder abwärts) bewegt und angehalten, sobald er an dem Regal b in der Regalgruppe B angekommen ist.

Dann wird der Gabelantriebsmotor 35 an der Schiebergabel 28 so betätigt, daß er über das Antriebszahnrad 37b das Ritzel 37a antreibt. Während sich das Ritzel 37a direkt auf der Zahnstange 34 auf der unte­ ren Führungsschiene 27a' auf dem Schwenkrahmen 26 dreht, bewegt sich die Schiebergabel 28 im Schwenkrahmen 26, bis ihr Gabelarm 28a zum an­ gesteuerten Regal b hin bewegt (bzw. zu diesem nach vorn geführt) wird. Wenn sich ihr Gabelarm 28a in die Mittelöffnung r der auf dem Regal b befindlichen aufgerollten Last hineinbewegt und einen vorgegebenen Punkt erreicht hat, hält die Schiebergabel 28 ihre (Vorschub-)Bewegung an.

Daran schließt sich ein kurzes Hochfahren des Hubwagens 7 unter Einwirkung des Hubantriebs 8 an, um mit dem Gabelarm 28a die aufgeroll­ te Last oberhalb des Regals b zu halten. Wenn der Gabelantriebsmotor 35 auf der Schiebergabel 28 in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird, um das Antriebszahnrad 37b und das Ritzel 37a in Rückwärtsrichtung an­ zutreiben, bewegt sich die Schiebergabel 28 zurück (bzw. wird sie zu­ rückgezogen), wobei ihr Gabelarm 28a die aufgerollte Last hält. Infolge­ dessen wird die aufgerollte Last R auf der Schiebergabel 28 vom Schwenkrahmen 26 übernommen und darin aufgenommen.

Während die Schiebergabel 28 eine Reihe von Förderbewegungen ausführt, bleibt sie von den Rollketten 38a und 38b abgestützt. Ist die aufgerollte Last R auf die Schiebergabel 29 geladen, wird deren seitliche Verkippung zum Gabelarm 28a verhindert da eine sichere Halterung mit den Rollenketten 38a und 39b vorgesehen ist.

Die im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 gehaltene aufgerollte Last R wird dann aus dem Lager hinausbefördert. Im einzelnen wird der Stapelkran 1 in seine Ruhelage verfahren, während durch die jeweilige Einwirkung des Fahrwerks 2 und des Hubantriebs 8 der Hubwagen 7 in seine unterste Stellung auf dem Stapelkran 1 abgesenkt wird. In der Ru­ helage wird die Schiebergabel 28 zu einem (hier nicht dargestellten) Übergabeträger bzw. Übergabetisch bewegt (bzw. vorgeschoben), worauf­ hin der Hubwagen 7 so abgesenkt wird, daß er die aufgerollte Last R auf dem Übergabeträger bzw. -tisch absetzt. Nun wird die Schiebergabel 28 ohne die aufgerollte Last so zurückbewegt (bzw. zurückgezogen), daß sie im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 bleibt. Der Stapelkran 1 bleibt so lange in seiner Ruhestellung, bis ein weiteres Befehlssignal eingeht.

Zum Befördern einer aufgerollten Last von einem Regal b zu einem auf der gegenüberliegenden Seite der Stapelkranbahn liegenden anderen Regal b durch Betätigung des Stapelkrans 1 beginnt der Arbeitsablauf damit, daß man die Schiebergabel 28 die aufgerollte Last in den Schwenk­ rahmen 26 des Hubwagens 7 einladen läßt.

Der Schwenkmotor 23 wird dann so angesteuert, daß er das Ritzel 25 und damit den Innenkranz 21 des Schwenklagers 20 in Drehung ver­ setzt. Während sich der Innenkranz 21 dreht, wird der Schwenkrahmen 26 auf 180° gedreht. Durch diese Bewegung wird die Schiebergabel 28 im Hubwagen 7 zur Drehung um 180° veranlaßt, so daß ihr Gabelarm 28a nun so ausgerichtet ist, daß ihr Vorderende dem angesteuerten Regal b ge­ genüber steht.

Auf diesen Vorgang folgt die Betätigung des Gabelantriebsmotors 35 auf der Schiebergabel 28 zur Drehung des Antriebszahnrads 37b und des Ritzels 37a. Während das Ritzel 37a direkt auf der Zahnstange 34 abläuft, bewegt sich die Schiebergabel 28, die die aufgerollte Last R trägt, zum angesteuerten Regal b hin (bzw. wird sie dorthin vorgeschoben). Nachdem ihr Gabelarm 28a eine gewünschte Position am Regal b erreicht hat, hält die Schiebergabel 28 in ihrer (Vorschub-)Bewegung inne. Nun wird der Hubantrieb 8 betätigt, um den Hubwagen 7 kurz abzusenken. Nachdem die aufgerollte Last an der gewünschten Stelle auf dem Regal b abgesetzt wurde, bewegt sich die Schiebergabel 28 zurück (bzw. wird zurückgezo­ gen), um dann im Schwenkrahmen 26 des Hubwagens 7 zu bleiben. An­ schließend wartet der Stapelkran 1 in Betriebsbereitschaft, bis ein ande­ res Befehlssignal eingeht.

Drittes Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung in Form einer Steuerung zum Ansteuern der Gabelsta­ pelvorrichtung beschrieben.

Wie Fig. 11, 12, 13, 14 und 15 zeigen, sind auf dem Boden ein Be­ schickungstisch 1A, ein Auslagertisch 2A und eine Schienenbahn 3A vor­ gesehen. Mit dem Bezugszeichen C1 sind Rollen bzw. Wicklungen bezeich­ net die aus zylinderförmig aufgerolltem Drahtmaterial bestehen und in ei­ nem Lager eingelagert sind. Die Rolle C1 besitzt eine darin ausgebildete Mittelöffnung C2, während sich ihr Außendurchmesser und ihre Breite je nach Dicke und Länge des Drahtmaterials verändern.

Des weiteren sind Regalblöcke 41 und 42 dargestellt, die zu beiden Seiten der Schienenbahn 3A angeordnet sind und eine Vielzahl von verti­ kal angeordneten Regaletagen 4A aufweisen. Die beiden Lagerblöcke 41 und 42 beiderseits der Schienenbahn 3A bilden Regalgruppen 43. Zur Prü­ fung einer Differenz zwischen der Bezugshöhe L1, die vom Beschickungstisch 1A definiert wird, und dem Höhenniveau der Mittelöffnung C2 der Spule C1 ist eine Mittenerfassungseinrichtung 11 vorgesehen, die diese Differenz in Form von Ausgleichsdaten L2 für die Position der Mittelöff­ nung abgibt.

An jeder untersten Regalgruppe 43 ist jeweils ein Kennzeichnungs­ feld 5A vorgesehen, das einen neu beschreibbaren Datenspeicher 51 und eine Dateneingabe-/-ausgabeeinrichtung 52 zum Einschreiben von Daten, die von einer später noch zu beschreibenden Gabelstapelmechanik gelie­ fert werden, in die Datenspeichereinrichtung 51 und zum Auslesen von Daten aus der Datenspeichereinrichtung 51 und zum Zuführen derselben zur Gabelstapelmechanik aufweist.

Jedes der Kennzeichnungsfelder 5A eignet sich zum Aufzeichnen von Daten für zehn Regale in den Regalblöcken 41 und 42.

Die mit dem Bezugszeichen 6A bezeichnete Gabelstapelmechanik um­ faßt ein Paar Gabelarme 61 (die äquivalent zur Schiebergabel 28 beim zweiten Ausführungsbeispiel sind), welche auf der rechten und linken Seite vorgesehen und auf die Mittelöffnung der auf dem Regal befindli­ chen Rolle C1 zu bzw. von dieser weg bewegbar sind, eine Gabelarmbetä­ tigungseinrichtung 62 zur Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Gabel­ arme 61, einen vertikal bewegbaren Schlitten 63 (der äquivalent zum Hub­ wagen 7 beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist), eine An­ triebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung (die äquivalent zum Hub­ antrieb 8 beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist), welche den Schlitten 63 über die gesamte Höhe eines Krans 64 nach oben und unten bewegt, eine Einrichtung 69 zur Erfassung der vertikalen Bewegung, die eine vertikale Bewegung des Schlittens 63 erfaßt, ein entlang der Schie­ nenbahn 3A verfahrbares Kranfahrwerk 66 (das äquivalent zum Kranfahr­ werk 2 beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist), und eine Ken­ nungssteuerung 67 zur Übermittlung und Übernahme von Daten von den bzw. zu den Kennungsfeldern 5A, eine Gabelarmsteuerung 68, die im An­ sprechen auf Gruppendaten von einer später noch zu erläuternden Steue­ rung die Bewegung des Kranfahrwerks 66 steuert und entsprechend Eta­ gendaten von der Steuerung und Ausgleichsdaten von der Kennungs­ steuerung 67 die Bewegungen der Gabelarmbetätigungseinrichtung 62 und der Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung steuert, während sie die vertikale Bewegung des Schlittens 63 überwacht, sowie eine Kraft­ übernahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Antriebskraft.

Das Kranfahrwerk 66 ist so angeordnet, daß es ein vorgegebenes Lagerregal durch Abzählen der Anzahl von Regalen bzw. Kennzeichnungs­ feldern erreicht.

Die Einrichtung 69 zur Erfassung der vertikalen Bewegung umfaßt eine Etagenerfassungseinrichtung 693 mit Erfassungsmarkierungen 691, die den Etagen bzw. Regalen jeder Lagergruppe zugeordnet sind, und mit einem Bezugshöhenerfassungsmittel 692 zum Zählen der Erfassungsmarkie­ rungen 691 und zum Bestimmen der Lage der Bezugshöhe eines angesteu­ erten Regals 4A, wenn die Anzahl der gezählten Erfassungsmarkierungen 691 gleich den Etagendaten ist, sowie ein vertikal verlaufendes Magnet­ streifenmuster 694, das auf einer Seite des Krans 64 angebracht ist, und eine Einrichtung 697 zum Erfassen der Ausgleichsbewegung, die auf dem Schlitten 63 zum Zählen von Signalimpulsen angeordnet ist, was durch Ab­ lesen des Magnetstreifenmusters 694 mit einem Magnetsensor 695 zur Be­ rechnung einer Bewegung geschieht.

Die Erfassungsmarkierungen 691 können am Kran 64 angebracht sein. Außerdem kann anstelle der Einrichtung 693 zur Erfassung der Re­ galnummer auch die Einrichtung 697 zur Erfassung der Ausgleichsbewe­ gung eingesetzt werden.

Die Steuerung ist zum Steuern der vorgenannten Komponenten in einer mit 9A angegebenen Reihenfolge vorgesehen und umfaßt eine Einga­ beeinrichtung 91 zur Übernahme von Einlager- und Auslagerdaten, eine Adressenspeichereinrichtung 92 zum Aufzeichnen einer Kombination aus Lagergruppendaten und Regaletagendaten für jede eingelagerte Rolle C1 als Adressendaten, eine Daten-Ein-/Ausgabeeinrichtung 93, die im Anspre­ chen auf die Einlager- und Auslagerdaten in die Adressenspeichereinrich­ tung 92 Daten einschreibt und daraus ausliest, sowie eine Datenübertra­ gungseinrichtung 94 zur Übermittlung der Gruppendaten und Etagendaten an die Gabelstapelmechanik 6A.

Die Adressenspeichereinrichtung 92, die Daten-Ein-/Ausgabeeinrich­ tung 93 und die Gabelarmsteuerung sind identisch mit einer Speicherein­ richtung, einer Lese-/Schreibeinrichtung und einer Gabelarmsteuereinrich­ tung, wie sie in den Ansprüche 7 und 8 der vorliegenden Anmeldung an­ gegeben sind.

Anhand von Fig. 17 und 18 werden nun die Abläufe beim Einlagern und bei der Lagerentnahme mit Hilfe der vorstehend aufgeführten Anord­ nung beschrieben. Die Erläuterung beginnt mit den anfänglichen Schritten bei der Einlagerung zur Übernahme einer Last.

Wenn die Eingabeeinrichtung 91 einen Einlagerbefehl erhält, beginnt sie mit einem Zugriff auf die Adressenspeichereinrichtung 92, um einen noch freien Lagerplatz zu suchen. Dann werden die Gruppen- und Eta­ gendaten des nicht belegten Lagerplatzes von der Datenübertragungsein­ richtung 94 freigegeben. Nach Eingang der beiden Daten von der Daten­ übertragungseinrichtung 94 speichert die Gabelarmsteuerung 68 diese als Eintrag ab und gibt an das Kranfahrwerk 66 den Befehl, den Beschic­ kungstisch 1A anzufahren. Nach Erfassung der Bezugshöhe L1 des Be­ schickungstisches 1A wird von der Mittenerfassungseinrichtung 11 eine Differenz zwischen der Bezugshöhe L1 und der Höhe der Mittelöffnung C2 der Rolle C1 berechnet und in Form von Ausgleichsdaten L2 abgespei­ chert.

Die Gabelarme 61 werden dann um den von den Ausgleichsdaten L2 definierten Abstand von der Bezugshöhe aus so angehoben, daß einer von ihnen auf gleiche Höhe mit der Mittelöffnung C2 in der Rolle C1 gebracht wird. Nun wird die Gabelarmbetätigungseinrichtung 62 so betätigt, daß sie den Gabelarm 61 nach vorn bewegt, um ihn in die Mittelöffnung C2 in der Rolle C1 einzuführen.

Anschließend wird die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Be­ wegung so angesteuert, daß sie den Schlitten hochfährt und damit die Rolle C1 vom Beschickungstisch 1A anhebt. Die Gabelarmbetätigungsein­ richtung 62 wird wieder in Betrieb gesetzt, um den Gabelarm 61 nach hin­ ten zu bewegen, woran sich eine Abwärtsbewegung des Schlittens 63 an seine Ausgangsstelle mit Hilfe der Antriebseinrichtung 62 für die vertikale Bewegung anschließt.

Nachfolgend werden nun die anschließenden Schritte bei der Einla­ gerung der Last erläutert.

Im Ansprechen auf die Lagergruppendaten der Rolle C1 wird das Kranfahrwerk 66 so betätigt, daß es eine entsprechende Stelle in der Gruppe anfährt.

Wenn das Kranfahrwerk 66 an der Stelle in der Gruppe angekommen ist, werden die Ausgleichsdaten über die Kennungssteuerung 67 an das Kennzeichnungsfeld 5A der Gruppe 43 übermittelt. Die vom Kennzeich­ nungsfeld 5A übernommenen Ausgleichsdaten werden dann von der Ein-/­ Ausgabeeinrichtung 51 an einer entsprechenden Adresse in die Datenspei­ chereinrichtung 62 eingetragen. Dieser Schreibvorgang gestattet eine au­ tomatische Löschung zuvor unter dieser Adresse eingetragener Daten.

Die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung wird von der Etagenerfassungseinrichtung 693 der Einrichtung 69 zur Erfassung der vertikalen Bewegung so angesteuert, daß ein Anheben auf die Bezugshöhe L3 der Lagerregals 4A auf der von den Etagendaten definierten Etage er­ folgt. Die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung wird dann von der Einrichtung 697 zur Erfassung der Ausgleichsbewegung so ange­ steuert, daß sie sich um eine Distanz L4 (< L2) weiter so aufwärts be­ wegt, daß die Unterseite der Rolle C1 höher liegt als die Oberseite des Lagerregals 4A. Nun wird die Gabelarmbetätigungseinrichtung 62 ange­ steuert, um den Gabelarm 61 nach vorn zu bewegen, und anschließend wird der Gabelarm 61 um eine Distanz L4-L2 so abgesenkt, daß seine Mitte eine Position erreicht, die um L2 aus den Ausgleichsdaten höher liegt als die Bezugshöhe L3. Infolgedessen wird die Rolle C1 bei Lösung vom Ga­ belarm 61 direkt auf das Lagerregal 4A abgesetzt.

Die Gabelarmbetätigungseinrichtung 62 wird nun so angesteuert, daß sie den Gabelarm 61 zurückbewegt und daraufhin wird die Antriebsein­ richtung 65 für die vertikale Bewegung für eine Abwärtsbewegung auf die ursprüngliche Höhenposition angesteuert. Während des Einlagervor­ gangs wird die vorwiegende vertikale Bewegung bzw. die Bewegung der Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung an die Gruppe heran durch ein Signal aus der Etagenerfassungseinrichtung 693 gesteuert, während deren kleinere vertikale Bewegung bzw. die mit L4 und L2 ver­ knüpfte Bewegung an der angesteuerten Gruppe durch ein Signal aus der Einrichtung 697 zur Erfassung der Ausgleichsbewegung gesteuert wird. Damit ist der Einlagervorgang nun abgeschlossen.

Im Anschluß wird der Ablauf bei der Auslagerung erläutert, der mit den Schritten zur Entnahme der Last beginnt.

Wenn die Eingabeeinrichtung 91 einen Auslagerbefehl erhält, be­ ginnt sie mit dem Zugriff zur Adressenspeichereinrichtung 92 zur Identifizierung des Lagerregals 4A, wo eine anzusteuernde Rolle C1 eingelagert ist. Die Lagergruppendaten und die Lageretagendaten werden von der Da­ tenübertragungseinrichtung 94 an die Gabelarmsteuerung 68 der Gabelsta­ pelmechanik 6A übermittelt.

Im Anschluß daran wird das Kranfahrwerk 66 entsprechend den Gruppendaten so angesteuert, daß es die Lagergruppe 43 der Rolle C1 an­ fährt.

Wenn das Kranfahrwerk 66 an der entsprechenden Stelle in der Gruppe angekommen ist, liest die Kennungssteuerung 67 im Zusammenwir­ ken mit der Datenein-/-ausgabeeinrichtung 52 die unter einer entspre­ chenden Adresse abgespeicherten Ausgleichsdaten L2 für die Rolle aus der Datenspeichereinrichtung 61 im Kennzeichnungsfeld 5A der Gruppe 43 aus.

Im Ansprechen auf die Etagendaten wird die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung so angesteuert, daß sie sich aufwärts auf die Bezugshöhe L3 des Lagerregals 4A bewegt. Die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung bewegt sich nun weiter aufwärts um die Distanz L2 aus den Ausgleichsdaten, so daß der Gabelarm 61 in die Mittelöffnung C2 der Rolle C1 gelangt. Anschließend wird die Gabelarmbetätigungsein­ richtung 62 zur Vorwärtsbewegung des Gabelarms 61 zum Einführen in die Mittöffnung C2 der Rolle C1 angesteuert.

Nach kurzer Wiederholung der Aufwärtsbewegung, um die Rolle C1 vom Lagerregal 4A anzuheben, wird die Gabelarmbetätigungseinrichtung 62 so angesteuert, daß sie den Gabelarm 61 zurückbewegt, woran sich die Absenkbewegung mit Hilfe der Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung an die Ausgangsposition anschließt.

Nachfolgend wird nun der Ablauf der Schritte zum Freigeben der Last bzw. des Lagergutes erläutert.

Das Kranfahrwerk 66 wird so angesteuert, daß es den Auslagertisch 2A anfährt. Danach wird die Antriebseinrichtung 65 für die vertikale Be­ wegung in der Weise angesteuert, daß eine Aufwärtsbewegung auf die Be­ zugshöhe L5 des Auslagertisches 2A erfolgt. Nach weiterer Aufwärtsbewe­ gung um L4 (< L2) zum Anheben der Rolle C1 in der Weise, daß ihre Un­ terseite höher liegt als die Oberseite des Auslagertisches 2A, wird die Ga­ belarmbetätigungseinrichtung 62 zur Vorwärtsbewegung des Gabelarms 61 angesteuert. Danach wird der Gabelarm 61 um L4-L2 abgesenkt, so daß er eine Stelle erreicht, die um L2 aus den Ausgleichsdaten gegenüber der Bezugshöhe L5 höher liegt. Infolgedessen wird die Rolle C1 bei Freigabe von dem Gabelarm 61 direkt auf dem Auslagertisch 2A abgesetzt.

Damit ist der Auslagervorgang abgeschlossen.

Es ist günstig, wenn der Beschickungstisch 1A, das Lagerregal 4A und der Auslagertisch 2A hinsichtlich ihrer Ausgleichsdaten L2 miteinan­ der identisch sind, wobei L2 von deren Oberfläche zur Mittellinie der Mit­ telöffnung C2 der Rolle C1 verläuft. In den Fällen, in denen die Aus­ gleichsdaten L2 nicht identisch sind, lassen sie sich durch Nachstellen der Komponenten der Gabelstapelmechanik leicht korrigieren.

Bei der Mittenerfassungseinrichtung 11 können Distanzfühler einge­ setzt werden, die in der nachfolgend erläuterten Anordnung zusammenge­ baut sind.

Im einzelnen weist die Mittenerfassungseinrichtung 11 einen oberen Distanzfühler 111 auf, der zum Erfassen eines Abstands von der Oberseite der Rolle C1 um H1 gegenüber der Bezugshöhe L1 des Beschickungsti­ sches 1A im Abstand nach oben versetzt ist, einen um H2 gegenüber der Bezugshöhe L1 des Beschickungstisches 1A im Abstand nach unten versetzten Distanzfühler 112 zum Erfassen des Abstands von der Unterseite der Rolle C1, eine Abtasteinrichtung 113 zum Abtasten mit beiden Distanz­ fühlen 111 und 112, sowie eine Meßwertwandlerschaltung 114 zum Berech­ nen und Abgeben der Ausgleichsdaten L2. Im Betrieb werden der Abstand H3 zwischen dem oberen Distanzfühler 111 und der Oberseite der Rolle C1 durch Abtasten der Oberseite der auf dem Beschickungstisch 1A abgeleg­ ten Rolle C1 und der Abstand H4 zwischen dem unteren Distanzfühler 112 und der Unterseite der Rolle C1 durch Abtasten von dessen Unterseite erfaßt.

Die Abtasteinrichtung 113 und die Meßwertwandlerschaltung 114 sind mit einer Fahreinrichtung und einer Wandlereinrichtung identisch, wie sie in Anspruch 7 der vorliegenden Erfindung angegeben sind.

Anhand der vier Meßwerte H1, H2, H3 und H4 werden die Aus­ gleichsdaten L2 aus der nachstehend angegebenen Gleichung 1 berechnet, wobei diese Daten L2 einen Abstand der Mittellinie der Mittelöffnung C2 von der Bezugshöhe L1 repräsentiert.

Bei der vorstehend erläuterten Anordnung befinden sich die Di­ stanzfühler oberhalb und unterhalb der Rolle C1. Die Distanzfühler kön­ nen jedoch auch mit gleichem Meßerfolg links und rechts seitlich von der Rolle C1 zur Messung der horizontalen Abstände von der Mittellinie der Mittelöffnung C2 durch Abtasten angeordnet sein.

Anstelle der Distanzfühler kann außerdem auch eine Kombination aus der Einrichtung 697 zur Erfassung der Ausgleichsbewegung, der An­ triebseinrichtung 65 für die vertikale Bewegung, und aus einem fotoelektrischen Schalter 118 eingesetzt werden, der, wie Fig. 14 dies zeigt, auf dem Gabelarm 61 angebracht ist.

In diesem Fall erfolgt eine weitere Aufwärtsbewegung des Schlit­ tens, nachdem eine Einrichtung zur Erfassung der Bezugshöhe die Be­ zugshöhe gemessen hat.

Auf diese Bewegung folgen eine Prüfung mit dem fotoelektrischen Schalter 118, um festzustellen, ob sich vor dem Gabelarm 61 ein reflektie­ render Gegenstand befindet oder nicht, sowie eine Zählung der Impulse des Magnetfühlers.

Gemäß Fig. 16 wird eine Impulsanzahl N1 gezählt, bis der Gabelarm 61 die Mittelöffnung C2 der Rolle C1 erreicht, und während der Abtastung der Mittelöffnung C2 vor der Erfassung eines reflektierten Lichts werden N2 Impulse gezählt; N3 Impulse werden bis zum Erreichen der Oberseite der Rolle C1 gezählt, wo kein reflektiertes Licht mehr erfaßt wird. Anhand der Anzahl N1, N2 und N3 der gezählten Impulse und einer Auflösungsge­ schwindigkeit (Kmm/Impuls) der Magnetfühler werden nun aus der nach­ stehend angegebenen Gleichung 2 die Ausgleichsdaten L2 berechnet, die einen Abstand der Mittellinie der Mittelöffnung C2 der Rolle C1 von der Bezugshöhe L1 repräsentieren.

Selbstverständlich dienen die beiden vorstehenden Beispiele einer Mittenerfassungseinrichtung 11 nur zu illustrativen Zwecken und haben keinerlei einschränkende Bedeutung.

In besonders bevorzugter Weise können zur Erzielung einer ausfall­ sicheren Funktionsweise zwei oder mehr Mittenerfassungseinrichtungen 11 vorgesehen sein, von denen die eine einsetzbar ist, wenn bei der anderen Fehler aufgetreten sind bzw. diese außer Betrieb ist.

Für einen optimalen Betrieb der Gabelstapelmechanik 6A ist es gün­ stig, wenn in einem Anfangsstadium nachgeprüft wird, ob der Schlitten auf seiner ursprünglichen Höhe bleibt, ob der Gabelarm 61 zurückgezogen ist, und ob die Gabelstapelmechanik 6A keine Rolle C1 hält, und wenn kontrolliert wird, ob die Rolle sich auf dem Beschickungstisch oder dem Auslagertisch befindet.

Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel werden die Di­ stanzdaten für den Abstand der Mittelöffnung C2 der Rolle C1 von der Oberfläche des Beschickungstisches bei Einlagerung gemessen und aufge­ zeichnet. Sie lassen sich zur Identifizierung des Höhenniveaus der Rolle C1 während der Auslagerung abrufen und heranziehen, ohne daß nochmals gemessen wird. Dementsprechend läßt sich die Entnahme der Rolle C1 aus dem Lager leicht realisieren, während jede Kollision des Gabelarms mit der Rolle C1 vermieden wird.

Zu diesem Zweck sind nur die Einrichtungen und Mittel zum Erfas­ sen und Aufzeichnen der Lage der Mittelöffnung C2 der Rolle C1 bei der Einlagerung vorgesehen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Mittelöffnung einer Last bzw. eines Lagergutartikels im Anfangsstadium der Einlagerung gemessen, da darüber keine Informationen vorliegen. Sofern entsprechende Daten, z. B. ein Radius, der beim Abrufschritt als Ausgleichsangabe herangezogen wird, in Verbindung mit der Kennummer der Last zur leichteren Handha­ bung und Beförderung zugeliefert werden, kann die Mittenerfassungsein­ richtung 11 entfallen.

REALISIERBARKEIT FÜR GEWERBLICHE ANWENDUNG

Die vorliegende Erfindung gestattet, wie bereits ausgeführt, ein reibungsloses Einlagern einer in aufgerollter Form vorliegenden Last in einer jeweils gewünschten Etage, bzw. deren Entnahme daraus, in einem automatisierten Hochregallager durch Steuerung der Fahrbewegung des Stapelkrans, der Hebe- und Senkbewegungen des Hubwagens bzw. Schlit­ tens und der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Schiebergabel.

Die Schiebergabel ist so angeordnet, daß sie in einem Schwenkrah­ men auf dem Hubwagen bzw. Schlitten mit Hilfe von Zahnstangentrieben sich nach vorn und hinten bewegen kann, wobei sie die aufgerollte Last zum Einlagern auf einem jeweils gewünschten Regal ohne Zuhilfenahme ei­ ner übermäßig großen Länge des Gabelteils in den Schwenkrahmen über­ nehmen und aus diesem freigeben kann. Darüberhinaus enthält der Hub­ wagen bzw. Schlitten eine Schwenkeinrichtung zum Drehen der Schieber­ gabel um 180° im Schwenkrahmen, wodurch sich die aufgerollte Last leicht vom einen Block zum anderen in einem Paar Etagenblöcken transportieren läßt, die beiderseits einer Bahn des Stapelkrans angeordnet sind. Dar­ überhinaus kann die auf dem Stapelkran getragene Last in jedes Regal im linken oder rechten Block eingelagert und daraus entnommen werden.

Da keine Palette erforderlich ist, bleiben deren Dicke und ein freier Raum für den Gabelarm außer Betracht. Damit ist es möglich, den zur La­ gerung vorgesehenen Raum zu vergrößern und den in einem Lager ver­ fügbaren Raum optimal zu nutzen. Während der Beförderung fällt keine Zeitspanne zum Umladen einer Last auf eine Palette an, so daß sich bei sinkenden Kosten die für den gesamten Ablauf erforderliche Zeit ver­ kürzt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich der Mittelpunkt der Schwenkbewegung im Mittelpunkt des Hubwagens bzw. Schlittens, d. h. der Schwenkrahmen dreht sich um seinen Schwerpunkt. Damit kann die Wirkung der Trägheitskräfte so klein wie nur möglich gehalten werden. Somit erhöht sich die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung und ver­ kürzt sich die Zykluszeit für das Einlagern und Auslagern von Lasten.

Die im Schwenkrahmen vorgesehene Schiebergabel ist beweglich durch Seile gelagert die vom unteren Ende der Gabelarmseite der Schie­ bergabel zum oberen Ende der Gegengabelarmseite derselben über die an bestimmten Bereichen des Schwenkrahmens beweglich angebrachten Dreh­ teile geführt sind. Dies ermöglicht einen Ausgleich jeder Belastung, die auf die Schiebergabel einwirkt wenn eine Last aufgenommen wird, wo­ durch gleichbleibend stabile Bewegungen der Schiebergabel gewährleistet sind.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren wird die Bewegung des Gabelarms durch Lagedaten für die Mittelöffnung einer aufzunehmen­ den Last gesteuert. Somit läßt sich die Last leicht in ein Lager einbrin­ gen und aus diesem befördern, ohne daß dieser Vorgang von einem Ma­ schinenführer überwacht wird oder daß eine Möglichkeit besteht, daß es zur Kollision mit dem Gabelarm kommt. Damit erhöhen sich die Betriebssi­ cherheit und Leistungsfähigkeit bei der Handhabung und Beförderung der Lasten.

Zur Durchführung des vorstehend dargestellten Verfahrens weist die erfindungsgemäße Steuerung eine Speichereinrichtung zur Aufzeich­ nung der Lagedaten für die Mittelöffnung jeder Last auf, ferner eine Ab­ rufeinrichtung zum Auslesen der gespeicherten Lagedaten und eine Gabel­ armsteuereinrichtung zum Steuern der Bewegungen des Gabelarms mit den Lagedaten.

Wenn eine einzulagernde Last eine zylindrische Form mit darin aus­ gebildeter Mittelöffnung besitzt, in welche der Gabelarm zum Aufnehmen eingeführt wird, wird die Lage ihrer Mittelöffnung zu Beginn des Einla­ gervorgangs gemessen und abgespeichert. Zur Entnahme der Last aus dem Lager wird die Lage ihrer Mittelöffnung abgerufen und zum Steuern der Bewegungen des Gabelarms herangezogen. Dementsprechend verbes­ sern sich bei der Steuervorrichtung wie auch bei dem Steuerverfahren die Betriebssicherheit und Leistungsfähigkeit.

Da die Lage der Mittelöffnung einer Last einfach dadurch gemessen wird, daß mit einem Distanzfühler der Umfang der Last abgetastet wird, läßt sich die vorstehend erläuterte Funktion der Steuervorrichtung ohne Schwierigkeiten und mit hoher Sicherheit ausführen.

Die Steuerung kann in der Weise realisiert werden, daß die Lage der Mittelöffnung dadurch gemessen wird, daß ein fotoelektrischer Schal­ ter bewegt wird, der erfaßt, ob reflektiertes Licht vorhanden ist oder nicht.

Wird eine Kombination der vorgenannten Einrichtungen und Vorrich­ tungen eingesetzt, so läßt sich die Funktionssicherheit der Steuerung noch weiter erhöhen.

Mit der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung ist es möglich, wie vorstehend bereits erläutert, daß zum Einlagern und Auslagern in einem Lager der Gabelarm in die Mittel­ öffnung einer Last leicht und präzise eingeführt werden kann.

Angabe der Bezugszeichen in der Beschreibung

1

Stapelkran

1

A Beschickungstisch

2

Fahrwerk

2

A Auslagertisch

3

A Schienenbahn

4

A Lagerregal

5

A Kennzeichnungsfeld (Speichereinrichtung)

6

Gabelstapelvorrichtung

6

A Gabelstapelmechanik

7

Hubwagen

8

Hebevorrichtung

9

A Steuerung

11

Mittenerfassungseinrichtung

20

Schwenklager

26

horizontale Schwenkeinrichtung

27

a Zahnstange

27

b Zahnstange

28

Schiebergabel

30

Ritzel

38

a,

38

b Drahtseile (bzw. Rollenketten)

39

a,

39

b,

39

c,

39

d,

39

e,

39

f Drehteile (Kettenräder)

41

,

42

Lagerblöcke

43

Lagergruppe

61

Gabelarm

62

Gabelarmbetätigungseinrichtung

63

Schlitten

64

Kran

65

Antriebseinrichtung zur vertikalen Gabelarmbewegung

66

Kranfahrwerk

67

Kennungssteuerung

68

Gabelarmsteuerung

69

Einrichtung zur Erfassung der vertikalen Bewegung

91

Eingabeeinrichtung

92

Adressenspeichereinrichtung

93

Daten-Ein-/Ausgabeeinrichtung

94

Datenübertragungseinrichtung

111

,

112

Distanzfühler

113

Abtasteinrichtung

114

Meßwertwandlerschaltung

118

fotoelektrischer Schalter

691

Erfassungsmarkierung

692

Bezugshöhenerfassungsschaltung

693

Etagenerfassungseinrichtung

694

Magnetstreifenmuster

695

Magnetfühler

696

Meßwertwandlerschaltung

697

Einrichtung zur Erfassung der Ausgleichsbewegung
C1 Rolle (Last)
C2 Mittelöffnung

Angabe der Bezugszeichen in den Fig. 16, 17 und 18

16.1

Einrichtung zum Erfassen des Bezugshöhensignals

16.2

Signal des fotoelektrischen Schalters

16.3

(Impuls-)Signal der Einrichtung zum Erfassen einer Ausgleichsbewegung

17.1

Start

17.2

Eingang der Gruppen- und Etagendaten des Einlagerbefehls

17.3

Beschickungstisch anfahren

17.4

Erfassung der Bezugshöhe L1

17.5

Erfassung der Mittelöffnung

17.6

Hochfahren des Gabelarms entsprechend der Ausgleichsdaten

17.7

Vorwärtsbewegung des Gabelarms

17.8

Hochfahren des Gabelarms

17.9

Rückwärtsbewegung des Gabelarms

17.10

Anfahren der angesteuerten Regalgruppe

17.11

Einschreiben der Ausgleichsdaten in das Kennzeichnungsfeld

17.12

Hochfahren zur angesteuerten Etage

17.13

Erfassen der Bezugshöhe L3

17.14

Hochfahren des Gabelarms

17.15

Vorwärtsbewegung des Gabelarms

17.16

Abwärtsbewegung des Gabelarms mit Ausgleichsdaten

17.17

Zurückbewegung des Gabelarms

17.18

Ende

17.19

Rückwärtsbewegung

17.20

Vorwärtsbewegung

17.21

Vorwärtsbewegung

17.22

Rückwärtsbewegung

18.1

Start

18.2

Eingang der Lagernummer des Auslagerbefehls

18.3

Erkennen des Speicherplatzes aus den Gruppen- und Etagendaten

18.4

angesteuerte Lagergruppe anfahren

18.5

Ausgleichsdaten vom Kennzeichnungsfeld ablesen

18.6

Hochfahren zur angesteuerten Lageretage

18.7

Erfassen der Bezugshöhe L3

18.8

Hochfahren des Gabelarms entsprechend der Ausgleichsdaten

18.9

Vorwärtsbewegung des Gabelarms

18.10

Aufwärtsbewegung des Gabelarms

18.11

Rückwärtsbewegung des Gabelarms

18.12

Anfahren des Auslagertisches

18.13

Erfassen der Bezugshöhe L5

18.14

Hochfahren des Gabelarms

18.15

Vorwärtsbewegung des Gabelarms

18.16

Abwärtsbewegung des Gabelarms mit Ausgleichsdaten

18.17

Zurückbewegung des Gabelarms

18.18

Ende

18.19

Rückwärtsbewegung

18.20

Vorwärtsbewegung

18.21

Vorwärtsbewegung

18.22

Rückwärtsbewegung

Claims (4)

1. Gabelstapelvorrichtung (6) bei einem Stapelkran (1) zur Beförderung einer Last in ein jeweils gewünschtes Regal und aus diesem zur Lagerung in einem automatisierten Hochregallager, wobei der Stapelkran (1) ein Kranfahrwerk (2) zum Verfahren in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung und einen Hubwagen (7) mit einer Schiebergabel (28) und einem Gabelarm (28a) aufweist, wobei der Hubwagen (7)
zum Abstützen der Gabelstapelvorrichtung (6) vorgesehen ist,
von einer Hebevorrichtung (8) zur Aufwärts- und Abwärtsbewegung antreibbar ist und
oberseitig eine horizontale Schwenkeinrichtung für die Gabelstapelvorrichtung (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß über der horizontalen Schwenkeinrichtung ein Schwenkrahmen (26) angebracht ist, bestehend aus einer Konstruktion aus oberen, unteren, (in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung) vorderen und rückwärtigen Teilen,
daß der Schwenkrahmen (26) zur linken und rechten Seite einer Bahn des Stapelkrans (1) offen ist und einen Innenraum zur Aufnahme der Schiebergabel (28) und der Last aufweist, mit einem Paar am oberen und unteren Teil des Schwenkrahmens (26) angebrachter Zahnstangen (27a, 27b), die sich in Längsrichtung des Schwenkrahmens (26) erstrecken, und
daß die Schiebergabel (28) der Länge des Schwenkrahmens (26) entspricht und ein sich zwischen dem oberen und unteren Teil des Schwenkrahmens (26) erstreckendes Hauptteil (28b), einen sich von einem Mittelbereich des Hauptteils (28b) weg erstreckenden Gabelarm (28a) und eine Vielzahl von Ritzeln (30, 30) aufweist, welche am oberen und unteren Ende des Hauptteils (28b) für den Eingriff mit beiden Seiten der oberen und unteren Zahnstange (27a, 27b) angeordnet sind und synchron von einer auf dem Hauptteil (28b) angeordneten Antriebseinrichtung so antreibbar sind, daß die Schiebergabel (28) entlang dem gesamten Schwenkrahmen (26) verfahrbar ist, wenn die Antriebseinrichtung die synchrone Drehbewegung der mit den Zahnstangen (27a, 27b) in Eingriff stehenden Ritzel (30, 30) veranlaßt, und gleichzeitig unter der Einwirkung der horizontalen Schwenkeinrichtung zusammen mit dem Schwenkrahmen (26) auf dem Hubwagen (7) drehbar ist.

2. Gabelstapelstapelvorrichtung (6) bei einem Stapelkran (1) zur Beförderung einer Last in ein jeweils gewünschtes Regal und aus diesem zur Lagerung in einem automatisierten Hochregallager, wobei der Stapelkran (1) ein Kranfahrwerk (2) zum Verfahren in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung und einen Hubwagen (7) mit einer Schiebergabel (28) und einem Gabelarm (28a) aufweist, wobei der Hubwagen (7)
zum Abstützen der Gabelstapelvorrichtung (6) vorgesehen ist,
von einer Hebevorrichtung (8) zur Aufwärts- und Abwärtsbewegung antreibbar ist und
oberseitig eine horizontale Schwenkeinrichtung für die Gabelstapelvorrichtung (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet
daß über der horizontalen Schwenkeinrichtung ein Schwenkrahmen (26) angebracht ist, bestehend aus einer Konstruktion aus oberen, unteren, (in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung) vorderen und rückwärtigen Teilen,
daß der Schwenkrahmen (26) zur linken und rechten Seite einer Bahn des Stapelkrans (1) offen ist und einen Innenraum zur Aufnahme der Schiebergabel (28) und der Last aufweist,
daß die Schiebergabel (28) der Länge des Schwenkrahmens (26) entspricht, innerhalb des gesamten Schwenkrahmens (26) verfahrbar ist und ein sich zwischen dem oberen und unteren Teil des Schwenkrahmens (26) erstreckendes Hauptteil (28b) mit einer Vielzahl oberer und unterer (Trag-)Räder (31) und (Führungs-)Rollen (33) sowie einen sich von einem Mittelbereich des Hauptteils (28b) weg erstreckenden Gabelarm (28a) aufweist, wobei eine Antriebseinrichtung die Drehbewegung der am Hauptteil (28b) der Schiebergabel (28) angebrachten und mit einer Zahnstange (34) am unteren Teil des Schwenkrahmens (26) in Eingriff stehenden Ritzel (37a) veranlaßt, und
daß zur synchronen Bewegung eines oberen und unteren Endes des Hauptteils (28b) mindestens zwei Seile oder Ketten (38a, 38b) vorgesehen sind, die über mindestens ein Rad (39a) am vorderen oberen Ende des Schwenkrahmens (26) und über mindestens ein Rad (39f) am vorderen unteren Ende des Schwenkrahmens (26) sowie über mindestens je zwei am hinteren oberen Ende (39b, 39d) des Schwenkrahmens (26) und über mindestens je zwei am hinteren unteren Ende (39c, 39e) des Schwenkrahmens (26) angebrachte Räder geführt sind, wobei mindestens ein Seil oder eine Kette (38a) vom vorderen oberen Ende des Hauptteils (28b) über die jeweiligen Räder (39a, 39b, 39c) zum hinteren unteren Ende des Hauptteils (28b) und mindestens ein weiteres Seil oder eine weitere Kette (38b) vom vorderen unteren Ende des Hauptteils (28b) über die jeweiligen Räder (39f, 39e, 39d) zum hinteren oberen Ende des Hauptteils (28b) geführt ist.

3. Vorrichtung zum Ansteuern einer Gabel­ stapelvorrichtung (6) zum Einsatz bei einer Anlage mit einem Beschickungstisch (1A) zur Übernahme vieler verschiedener rollenförmiger Lasten, die unterschiedliche Größe aufweisen und in denen sich Mittelöffnungen (C2) in axialer Richtung erstrecken, in welche ein Gabelarm (28a) zum Transport einführbar ist, mit Lagerregalen (4A) zum Lagern der Lasten, mit einem Auslagertisch (2A) zur Entnahme der Lasten und mit einer Gabelstapelmechanik für den Transport der Lasten zwischen dem Beschickungstisch (1A), den Lagerregalen (4A) und dem Auslagertisch (2A), mit einer Mittenerfassungseinrichtung (11), welche die Lage der Mittelöffnung (C2) an jeder auf dem Beschickungstisch (1A) abgelegten Last mißt, sowie einer Speichereinrichtung zum Abspeichern der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last, eine Lese-/Schreibeinrichtung zum Lesen und Schreiben der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last in der Speichereinrichtung und eine Gabelarmsteuereinrichtung zum Steuern der Bewegung des Gabelarms (28a) entsprechend der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last, so daß der Gabelarm korrekt in die Mittelöffnung der Last einführbar ist, wobei die Mittenerfassungseinrichtung (11) ein Paar Distanzfühler (111, 112) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Distanzfühler (111, 112) so angeordnet sind, daß sie zum Erfassen eines Abstands vom Umfang der Last diese zwischen sich halten,
daß ein Fahrwerk zum Bewegen der Distanzfühler (111, 112) quer zum Durchmesser der Last vorgesehen ist und
daß eine Meßwandlereinrichtung zur Berechnung der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last aus Ausgangssignalen der Distanzfühler (111, 112) und aus deren Bewegungen vorgesehen ist.

4. Vorrichtung zum Ansteuern einer Gabelstapel­ vorrichtung (6) zum Einsatz bei einer Anlage mit einem Beschickungstisch (1A) zur Übernahme vieler verschiedener rollenförmiger Lasten, die unterschiedliche Größe aufweisen und in denen sich Mittelöffnungen (C2) in axialer Richtung erstrecken, in welche ein Gabelarm (61) zum Transport einführbar ist, mit Lagerregalen (4A) zum Lagern der Lasten, mit einem Auslagertisch (2A) zur Entnahme der Lasten und mit einer Gabelstapelmechanik für den Transport der Lasten zwischen dem Beschickungstisch (1A), den Lagerregalen (4A) und dem Auslagertisch (2A), mit einer Mittenerfassungseinrichtung (11), welche die Lage der Mittelöffnung (C2) jeder auf dem Beschickungstisch (1A) abgelegten Last mißt, sowie einer Speichereinrichtung zum Abspeichern der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last, eine Lese-/Schreibeinrichtung zum Lesen und Schreiben der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last in der Speichereinrichtung, und eine Gabelarmsteuereinrichtung zum Steuern der Bewegung des Gabelarms (61) entsprechend der Lage der Mittelöffnung (C2) der Last, so daß der Gabelarm (61) korrekt in die Mittelöffnung (C2) der Last einführbar ist, wobei die Mittenerfassungseinrichtung (11) einen fotoelektrischen Schalter (118) aufweist, der auf dem Gabelarm (61) angebracht ist, um zu erfassen, ob von vorn reflektiertes Licht vorhanden ist oder nicht, gekennzeichnet durch
ein Fahrwerk zum Bewegen des Gabelarms (61) in einer zum Durchmesser der Last parallelen Richtung und
eine Meßwandlereinrichtung zur Berechnung der Lage der Mittelöffnung (C2) auf der Last aus einem Ausgangssignal und aus einer Bewegung des fotoelektrischen Schalters (118) gemäß der Gleichung
L2 = K.(N1 + 0,5 . N2),
wobei
L2 die Ausgleichsdaten für eine Ausgleichsbewegung des fotoelektrischen Schalters (118),
K eine Auflösungsgeschwindigkeit in mm pro Impuls,
N1 die Anzahl der Impulse, bis der Gabelarm (61) die Mittelöffnung (C2) auf der Last erreicht, und
N2 die Anzahl der Impulse während der Abtastung der Mittelöffnung (C2) vor Erfassung eines von der Last reflektierten Lichts
ist.