DE9209568U1

DE9209568U1 - Umlaufregal

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Publication number: DE9209568U1
Application number: DE9209568U
Authority: DE
Original assignee: Lista Neuburg and Co 8909 Neuburg De GmbH
Current assignee: Lista Neuburg and Co 8909 Neuburg De GmbH
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1992-11-12
Anticipated expiration: 2002-07-17
Also published as: WO1994002889A1

Description

MM 22051 DE PA Kahler, Käck & Fiener 16. Juli 1992

Claims

Beschreibung Umlaufregal

Die Erfindung betrifft ein Umlaufregal mit einer Vielzahl von an wenigstens einer Förderkette angeordneten Lagergut-Trageinheiten, die mittels einer Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsmotor zu mindestens einer Lagergut-Ein-/Ausgabeöffnung gefördert und dort zum Be-/Entladen positioniert werden, wobei wenigstens ein Meßfühler zur Positionierung der an einer Wähleinrichtung ausgewählten Trageinheit an der Ein-/Ausgabeöffnung durch Abgabe eines Stopsignals an den Antriebsmotor vorgesehen ist.

Derartige Umlaufregale werden in horizontaler oder vertikaler Bauform (sog. Paternosterlager) insbesondere zur Lagerung und Kommissionierung von Kleinteilen verwendet, da dieser Lagertyp einen raschen Zugriff auf eine Vielzahl von gelagerten Teilen ermöglicht. Der besondere Vorteil liegt darin, daß das Lagergut durch die Antriebsvorrichtung und die Förderkette zur Ausgabeöffnung gefördert wird, so daß die Entnahmeposition jeweils auf einer günstigen Griffhöhe gleich bleibt. Hierzu werden bei bekannten Umlaufregalen die ausgewählten Fachböden oder Trageinheiten zur Positionierung an der Entnahmeöffnung durch eine Vielzahl von Näherungsschaltern gesteuert, die auch das Abbremsen der Bewegung in die Zielposition an der Entnahmeöffnung einleiten.

Bei dieser Steuerung mittels Näherungsschaltern oder Näherungs-Meßfühlern ist nachteilig, daß die Näherungssensoren mit relativ geringer Genauigkeit ansprechen, einen relativ großen Streuwinkel haben und zudem eine Hysterese aufweisen, je nachdem, ob die Förderrichtung entgegen oder mit dem Uhrzeigersinn erfolgt, also beispielsweise bei einem vertikalen Umlaufregal die Bewegung der Trageinheiten von oben nach unten oder umgekehrt erfolgt. Zudem ist nachteilig, daß durch Einbau von unterschiedlich positionierten Zwischenböden an den Trageinheiten, wie dies in Anpassung an kleineres Lagergut erforderlich ist, die Zahl der erforderlichen Näherungssensoren

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stark zunimmt. Hierdurch wird beim Einsatz von relativ niedrigen Schubladen, beispielsweise als Medikamentenregal der Bauaufwand und insbesondere der Schaltungsaufwand immer komplizierter. Darüberhinaus ist die relativ ungenaue Positionierung mit Näherungsschaltern gerade beim Einsatz von Entnahmerobotern oder automatisierten Entnahmevorrichtungen von Nachteil, da derartige Handlinggeräte gegenüber der manuellen Entnahme eine sehr exakte und konstante Entnahme- oder Bestückungsposition erfordern.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Umlaufregal anzugeben, das eine einfachere und genauere Positionierung der Trageinheiten an der Lagergut-Ein-/Ausgabe ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Umlaufregal gemäß den Merkmalen des Anspruches 1.

Durch die Verwendung eines Inkrementalgebers und eines zugeordneten Zählwerkes stehen Zählimpulse in sehr dichter Folge als Steuerungssignale zur Verfügung, so daß eine sehr hohe Auflösung und damit eine reproduzierbare Positioniergenauigkeit kleiner ein Millimeter erreicht wird. Durch die Definition der Fachebenen der Trageinheiten als eine bestimmte Summe von Zählimpulsen ist eine beliebige Unterteilung der Fachebenen möglich. So kann durch einfache Software-Eingabe beispielsweise eine Dreier-Aufteilung der Trageinheiten definiert werden. Dies ist beispielsweise auch im Teach-In-Verfahren möglich, in dem die Referenzebenen der entsprechenden Anzahl von Zählimpulsen zugeordnet wird. Insbesondere, für den Einsatz von Entnahmegeräten kann auch eine beliebige, von der Normal-Position abweichende Halteposition definiert werden, um so einen günstigeren Zugriff des Entnahmegerätes zu ermöglichen. Darüberhinaus sind an jeder Trageinheit auch unterschiedliche Haltepositionen durch die genaue Auflösung möglich, so daß bei nebeneinander angeordneten unterschiedlichen Tragboden Aufteilungen je nach dem, ob auf den rechten, mittleren oder linken Bereich der Trageinheit zugegriffen werden soll, unterschiedliche Haltepunkte möglich. Es sei darauf hingewiesen,

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daß dies durch einfache Software-Änderungen schnell und einfach zugeordnet und auch wieder geändert werden kann.

Zudem wird durch die hohe Auflösung aufgrund des Inkrementalgebers mit dem zugeordneten Zählwerk im Millimeterbereich in vorteilhafter Weise ein sanftes Abbremsen der Förderbewegung erreicht, indem beispielsweise zwanzig Zählimpulse vor der angewählten Halteposition der Antriebsmotor abgeschaltet wird und der Bremsbetrieb eingeleitet wird. Durch die hohe Auflösung des Inkrementalgebers und des digitalen Zählwerks ist somit eine genaue Bremsrampe bis zum Anhalten des Umlaufförderers möglich. Hierbei ist auch noch während des Bremsens eine Auswertung der Zählimpulse möglich, so daß durch dauernden Ist-Sollwertvergleich ein exaktes Abbremsen der Umlaufbewegung erfolgen kann. Dies ist insbesondere wesentlich bei ungleich beladenen Umlaufregalen, da dort aufgrund stark variierender Trägheitskräfte bei den bekannten Umlaufregal-Steuerungen ein Überfahren der Zielposition nicht immer sicher vermieden werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert und beschrieben. Hierbei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Umlaufregals und die neuerungsgemäße Steuerungs- und Zählvorrichtung.

Ein Umlaufregal 1 in Form eines Paternosterschrankes weist eine Vielzahl von mit Großbuchstaben gekennzeichneten Trageinheiten auf, die hier kastenartig zur Aufnahme von Lagergut ausgebildet sind. Es können jedoch auch flache Fachboden zum Einsetzen von Behälterkästen oder Schubladen vorgesehen sein. Die Trageinheiten 2 sind über nicht näher bezeichnete Traghebel mit der Förderkette 3 verbunden und zudem während ihrer Umlaufbewegung frei pendelnd oder in einer nicht gezeigten Führungsbahn geführt.

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Die Trag- oder Förderkette 3 läuft hierbei über ein oberes Umlenkrad 4 und ein unteres Antriebsrad 5 um. Je nach Breitenabmessung des Umlaufregals 1 sind in entsprechender Weise wenigstens eine weitere Förderkette 3 vorgesehen.

Durch die UmIaufbewegung der Förderkette 3 werden die Trageinheiten 2 an einer Ein-/Ausgabeöffnung 6 vorbeigeführt, so daß Lagergut von den Trageinheiten 2 entnommen werden kann oder auch eingelagert werden kann. Wie allgemein üblich, befindet sich die Ein-/Ausgabeöffnung 6 in Griffhöhe der Bedienperson, so daß hier beispielsweise auf die Trageinheiten E und F zugegriffen werden kann.

Das Antriebsrad 5 für die Förderkette 3 wird von einem Antriebsmotor 7 über eine Antriebskette 8 und ein zwischengeschaltetes Getriebe 12 angetrieben. Über dem Antriebsrad 5' ist hier im Zwischenraum zwischen den beiden Trums der Förderkette 3 ein Inkrementalgeber 9 vorgesehen, der das Antriebsrad 5 abtastet und entsprechend der am Umfang angeordneten, am Inkrementalgeber 9 vorbeilaufenden Zähne am Antriebsrad 5 ein Rechteck-Signal oder eine ähnliche Impulsform erzeugt. Als Inkrementalgeber 9 findet bevorzugt ein Hall-Sensor Verwendung, jedoch können auch andere magnetische oder optische Sensoren , wie Lichtschranken benutzt werden. Diese Meßimpulse werden einem Zählwerk 10 (digitaler Zählerbaustein) zugeführt, das die Zählimpulse digital erfaßt und bei Erreichen einer von einer Wähleinrichtung 11 über der Ein-/Ausgabeöffnung 6 her vorbestimmten Halteposition über entsprechende, an sich bekannte Steuerungsbauteile, wie Relais, ein Stopsignal an den Antriebsmotor 7 abgibt. Das Zählwerk 10 umfaßt desweiteren einen Speicher 13 und einen Steuerungs-Rechner 14 und ist bevorzugt als Mikroprozessor oder integrierter Schaltkreis ausgebildet.

Wesentlich ist hierbei, daß die einzelnen Haltepositionen der Trageinheiten 2 durch eine bestimmte Anzahl von Zählimpulsen vom Inkrementalgeber 9 vorgegeben werden, wobei zur erstmaligen Initiierung ein Null- oder Referenzpunkt definiert wird. Dies kann durch einen einzigen Näherungssensor beispielsweise an der

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Trageinheit A erfolgen. Jedoch kann der Referenzpunkt an jeder beliebigen Trageinheit 2 definiert werden. Es sei hier angenommen, daß die Unterkante der Trageinheit F den Referenzpunkt bildet. Unter der Annahme, daß jede Trageinheit 2 dreihundert Millimeter hoch ist und die Auflösung des Inkrementalgebers 9 z. B. ein Millimeter ist, werden bei der Weiterbewegung einer Trageinheit 2 dementsprechend 3 00 Zählimpulse registriert. Wenn somit gegenüber der eingezeichneten Stellung die Trageinheit H an die Ein-/Ausgabeöffnung 6 bewegt werden soll, also um zwei Trageinheiten weitergefördert werden soll, werden bis zum Erreichen der Halteposition sechshundert Zählimpulse vom Inkrementalgeber 9 abgegeben und im Zählwerk 10 erfaßt, so daß nach Erreichen exakt dieser Anzahl von sechshundert Zählimpulsen der Antriebsmotor 7 abgeschaltet wird. Für ein sicheres und sanftes Anhalten bei der UmIaufbewegung kann gemäß diesem Beispiel z. B. beim Zählimpuls Nr. 580 oder 590 bereits das Abbremsen der Umlaufbewegung z. B. durch Reduzierung der Drehzahl des Antriebsmotors 7 eingeleitet werden.

Wie an der Datenleitung zwischen dem Inkrementalgeber 9 und dem Zählwerk 10 dargestellt ist, weist die Impulsfolge bevorzugt eine Rechteckform auf, wobei der Inkrementalgeber 9 bevorzugt zwei gegeneinander um 90° versetzte Zählkanäle 9a und 9b aufweist, so daß bei einer Drehrichtung die ansteigende Flanke des Meßimpulses um 90° versetzt ist, während bei der entgegengesetzten Drehrichtung die Flanken der Meßimpulse um 270° versetzt sind. Durch diesen Versatz, der nicht 180° sein darf, kann unterschieden werden, in welche Drehrichtung das Umlaufregal 1 betrieben wird, da derartige Umlaufförderer üblicherweise beide Drehrichtungen ermöglichen, um auf kürzestem Wege zu der gewünschten Trageinheit 2 zu gelangen. Wenn beispielsweise ausgehend von der gezeigten Position die Trageinheit A angewählt wird, so wird der Umlaufförderer entgegen dem Uhrzeigersinn betrieben, da hierbei nur die Strecke F bis A zurückgelegt werden muß.

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Die Auflösung der digitalen Zählvorrichtung hängt hierbei entscheidend von der Unterteilung der mit dem Inkrementalgeber 9 zusammenwirkenden rotierenden Teile ab. Wenn beispielsweise die Zähne am Antriebsrad 5 in einer groben Teilung vorliegen, so ist die angestrebte Auflösung von 1 mm kaum zu erreichen. Stattdessen kann parallel zu dem Antriebsrad 5 eine gesonderte Meßscheibe in Form eines fein unterteilten Zackenrades vorgesehen sein. Der Inkrementalgeber 9 kann jedoch auch am mit höherer Drehzahl rotierenden Antriebsmotor 7 oder dem Getriebe 12 vorgesehen sein, wie dies durch die Positionen 9 ''' und 9'' in Strichlinien angedeutet ist. Eine weitere Anordnung ist mit dem Bezugszeichen 9' angedeutet, wobei der Inkrementalgeber 9 die vorbeilaufende Antriebskette 8 abtastet und hierdurch die gewünschte Signalform erzeugt. Beispielsweise können hierbei auch die Kettenbolzen der Antriebskette 8 verlängert ausgeführt sein, so daß ein digitales Signal erhalten wird, das dann zum inkrementalen Zählen im Zählwerk 10 verwendet wird. Bevorzugt wird jedoch die Abnahmeposition an nicht verschleißbehafteten Teilen angeordnet, beispielsweise direkt an der Antriebswelle des Antriebsmotors 7, so daß Kettenlängungen das Meßergebnis nicht beeinflussen. Zudem kann durch diese Anbringung einer Meßscheibe in Form eines Zackenrades am Antriebsmotor 7 die mechanische Kettenlängung durch Software-Korrektur ausgeglichen werden, indem beispielsweise bei einer Kettenlängung von 0,3 % bei der oben angeführten Auflösung mit dreihundert Zählimpulsen pro Trageinheit der Abstand zwischen den Trageinheiten um einen Zählimpuls verändert wird.

Die vorstehend beschriebene digitale Zählvorrichtung läßt sich sowohl auf vertikal umlaufende als auch auf horizontal umlaufende Regallager anwenden. Wesentlich ist hierbei, daß die einzelnen Haltepunkte für die Trageinheiten 2 durch einfache Softwareänderungen definiert werden können. Gemäß dem obigen Beispiel von 300 Zählimpulsen pro Trageinheit, ist der Haltepunkt für die Trageinheit B = 300, für C = 600, für D = Impulse usw., wenn die Trageinheit A den Referenzpunkt bildet. Soll nun z. B. die Trageinheit D durch einen Zwischenboden mittig unterteilt werden, kann durch einfache Software-Eingabe

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die Halteposition dieses Zwischenbodens bei 750 Zählimpulsen festgelegt werden. Bei zwei, gleichmäßig angeordneten Zwischenböden wären die Haltepositionen 700 und 800 Zählimpulse, so daß Änderungen am Umlaufregal ohne zusätzliche Installationen von Schaltern usw. schnell vorgenommen werden können.

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-1 Ansprüche:

1. Umlaufregal mit einer Vielzahl von an wenigstens einer Förderkette angeordneten Lagergut-Trageinheiten, die mittels einer Antriebsvorrichtung mit einem Antriebsmotor zu mindestens einer Lagergut-Ein-/Ausgabeöffnung gefördert und dort zum Be-/Entladen positioniert werden, wobei wenigstens ein Meßfühler zur Positionierung der an einer Wähleinrichtung ausgewählten Trageinheit an der Ein-/Ausgabeöffnung durch Abgabe eines Stopsignals an den Antriebsmotor vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler ein Inkrementalgeber (9) ist, der an der Antriebsvorrichtung (5, 7, 8) angeordnet ist und mit einem Zählwerk (10) verbunden ist, das einerseits mit der Wählvorrichtung (11) und andererseits mit dem Antriebsmotor (7) zur Abgabe des Stopsignals zur Positionierung an der Ein-/Ausgabeöffnung (6) in Verbindung steht.
2. Umlaufregal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalgeber (9) zwei gegeneinander versetzte Zählkanäle (9a, 9b) aufweist.
. Umlaufregal nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählkanäle (9a, 9b) um 90° zueinander versetzt sind.
4. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopsignal an den Antriebsmotor (7) um eine vorbestimmte Impulsanzahl vor der gewählten Halteposition abgegeben wird.
5. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalgeber (9) am Antriebsmotor (7) oder dem damit verbundenen Getriebe (12) angeordnet ist.

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6. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalgeber (9) an der vom Antriebsmotor (7) ausgehenden Antriebskette (8) angeordnet ist.
7. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalgeber (9) an dem Antriebsrad (5) der Förderkette (3) angeordnet ist.
8. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (10) einen Speicher (13) zum Abspeichern der jeweiligen Haltepositionen der Trageinheiten (2) aufweist.
9. Umlaufregal nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Inkrementalgeber (9) eine gezackte Meßscheibe zugeordnet ist, die an einem rotierenden Teil der Antriebsvorrichtung (5, 7, 8) befestigt ist.
10. Umlaufregal nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk (10) und der Speicher (13) auf einem integrierten Schaltkreis angeordnet sind.