EP0329642B1 - Regalbediengerät - Google Patents
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- EP0329642B1 EP0329642B1 EP19890890038 EP89890038A EP0329642B1 EP 0329642 B1 EP0329642 B1 EP 0329642B1 EP 19890890038 EP19890890038 EP 19890890038 EP 89890038 A EP89890038 A EP 89890038A EP 0329642 B1 EP0329642 B1 EP 0329642B1
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- traction means
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- pulleys
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/07—Floor-to-roof stacking devices, e.g. "stacker cranes", "retrievers"
-
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- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/0755—Position control; Position detectors
Definitions
- the invention relates to a device for loading and unloading with or from containers on shelves, in which a drivable, horizontally displaceable chassis carries a vertical lifting mast on which a drivable lifting carriage is held displaceably in the vertical direction and in which a control is provided for the corresponding drives is, the drives and their controls are arranged in a fixed position and the power transmission to the chassis and lifting carriage via separate, flexible traction means guided via deflection rollers, for example Ropes, chains or toothed belts take place and one of these traction means is attached to the chassis with its two ends and furthermore deflection rollers for the traction means are arranged in the lower and upper region of the lifting mast for the lifting carriage.
- deflection rollers for example Ropes, chains or toothed belts
- Such a facility was, for. B. known from EP-A-241 189.
- the ends of the flexible traction means provided for the transmission of the movement of the corresponding drive to the lifting carriage are fixed in place and the two strands of this traction means are each guided over a deflection roller arranged on the lifting carriage, these deflection rollers being at a vertical distance from one another on the Lift carriages are held.
- the traction means is guided via a reel driven by a controllable motor.
- the aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned at the outset is characterized by a simple structure and in which with a minimum of deflections for the traction means it is sufficient and the guidance of the strands of the traction means for the lifting carriage is essentially possible in a horizontal plane.
- the deflection rollers for the two traction means can be driven by a common motor via a differential gear with a variable transmission ratio of the input on the input side to each of the two output outputs on the output side, the control being connected to the control input of the gear unit is.
- this embodiment also enables a selected rack position to be controlled by the shortest route, ie it is not necessary to carry out the movements of the lifting carriage in the horizontal and vertical directions one after the other.
- Another possibility of driving the drivable deflection rollers is that the two drivable deflection rollers of the two traction means are driven by separate motors provided with rotary encoders, which, like the rotary encoders, are connected to the control.
- control is connected to the position sensors assigned to the individual rack positions and has a computer which, from the current position of the lifting carriage and the selected rack position, the movements for the chassis and the lifting carriage taking into account the intended limit values for the Speed and acceleration are calculated.
- the chassis 1 is provided with running wheels 7 which run on a corresponding running rail 8 and stops 9 are provided for limiting the displacement path of the chassis 1.
- This chassis carries a vertical mast 5, along which a lifting carriage 4 is displaceable.
- a load receiver 17 for the load 10 is arranged on this lifting carriage and can be extended and retracted in the horizontal direction by means of a motor (not shown) located on the lifting carriage 4, so as to receive or switch off the load 10 held in the support brackets 12 of the shelf 11 can.
- a load receiver 17 can be formed by telescopic arms but also by an extendable chain or belt conveyor or a gripper and the like.
- the lifting mast 5 is supported in the region of its free end in a guide 31 held on the shelf 11.
- a conveyor device 13 formed by peripheral belts or the like, which brings the loads 10 placed thereon out of the area of the shelf 11 or into it.
- a conductor line 19 is provided, on which a corresponding sliding contact slides along and thus enables the energy supply to the drive of the load receiver 17.
- a controller 28 is also provided, which controls the application of the motor of the load receiver 17, not shown. The corresponding signals are fed to this controller 28 essentially via a data light line 16, one of which is arranged in a stationary manner and the other of which is arranged on the chassis 1, the latter being connected to the controller 28.
- separate motors 21 and 24 are provided for driving the chassis 1 and the lifting carriage 4, which are assembled with corresponding gears and drive the fixed deflection rollers 29, 30.
- the corresponding power transmission to the chassis 1 or to the lifting carriage 4 takes place via the traction means 22 and 25, which are formed by ropes, but preferably by chains or toothed belts, in which the latter ensures a positive engagement with the deflection rollers 29, 30 and thus a slipping through is prevented.
- the traction means 22 is fixed with its two ends to the chassis 1 and runs over the loose deflection roller 23. This ensures that the chassis is displaced along the running rail by rotating the deflection roller 29 which is connected in a rotationally fixed manner to the motor 21 or its gear.
- the motor 24 is in a motion-locked connection with the deflection roller 30 via which the traction means 25 is guided, the two ends of which are fixed to the lifting carriage 4 and furthermore via three loose deflection rollers 26 arranged on the chassis 1 or on the lifting mast 5 and another loose pulley 27 is guided.
- the loose deflection rollers 23 and 27 as well as the deflection rollers 29 and 30 connected to the motors 21 and 24 in a movement-locking manner are arranged at the height of the chassis 1 outside its path of movement.
- the controller 32 is connected to position sensors (not shown) which are arranged on the rack positions and which, when the lifting carriage is approached accordingly, is one of the Send the corresponding signal to the controller at the corresponding position.
- the drive of the load receiver 17 is activated so that it moves between the corresponding support rails 12 in order to either pick up or put down a load 10.
- the corresponding commands are transmitted to the controller 28 via the data light line 16, which is also controlled by the controller 32.
- position reports of the load receiver 17 are transmitted to the controller 32, which, depending on the lifting or lowering of the lifting carriage 4, triggers after reaching the extended end position of the load receiver 17 in order to lift the load 10 from the support rails 12 or to place it on the latter.
- the conveyor device 13 or its drive 33 is also controlled by the controller 32.
- the two motors 21, 24 are controlled separately and are provided with rotary encoders, not shown, which in turn are connected to the controller 32. These rotary encoders enable feedback regarding the speed of the respective motor 21, 24, which results in a closed control loop.
- the controller 32 itself is essentially formed by a computer which calculates the shortest path from the instantaneous position of the lifting carriage 4 known from the corresponding signals of the position sensors and the target position selected, for example, via a keyboard (not shown) and the motors 21, 24 in accordance with the predetermined maximum Controls values of acceleration and speed in horizontal and vertical directions. It is preferably provided that the speed and acceleration of the two motors 21, 24 are coordinated with one another such that only one is operated at the intended maximum acceleration or speed and the other is operated at values which are reduced compared to its intended maximum values to such an extent that the selected position continuously along the the starting position of the lifting carriage 4 is approached by the lifting carriage with the straight line connecting the selected position.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beschickung und Entnahme mit bzw. von Behältern von Regalen, bei der ein antreibbares, horizontal verschiebbares Fahrgestell einen vertikalen Hubmast trägt an dem ein antreibbarer Hubschlitten in vertikaler Richtung verschiebbar gehalten ist und bei der eine Steuerung für die entsprechenden Antriebe vorgesehen ist, wobei die Antriebe und deren Steuerung ortsfest angeordnet sind und die Kraftübertragung zum Fahrgestell und Hubschlitten über getrennte, flexible, über Umlenkrollen geführte Zugmittel, z.B. Seile, Ketten oder Zahnriemen erfolgt und eines dieser Zugmittel mit seinen beiden Enden an dem Fahrgestell befestigt ist und weiters im unteren und oberen Bereich des Hubmastes für den Hubschlitten Umlenkrollen für das Zugmittel angeordnet sind.
- Eine solche Einrichtung wurde z. B. durch die EP-A-241 189 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung sind die Enden des für die Übertragung der Bewegung des entsprechenden Antriebes auf den Hubschlitten vorgesehenen flexiblen Zugmittels ortsfest festgelegt und die beiden Trume dieses Zugmittels über je eine an dem Hubschlitten angeordnete UMlenkrolle geführt, wobei diese Umlenkrollen in einem vertikalen Abstand voneinander auf dem Hubschlitten gehalten sind. dabei ist das Zugmittel über eine von einem steuerbaren Motor angetrieben Haspel geführt.
- Der Nachteil dieser Lösung liegt, darin, daß im oberen und unteren Endbereich des Hubmastes je zwei Umlenkrollen angeordnet sein müssen. Außerdem müssen in der Höhe dieser Umlenkrollen auch noch weitere Umlenkrollen angeordnet sein, um des Zugmittel zur Haspel umlenken zu können. Dabei müssen aber die Trume des Zugmittels stets in der Höhe der oberen und unteren Umlenkrollen des Hubmastes geführt werden, wodurch in den meisten Fällen auch deren Abdeckung erforderlich ist, die mit einem entsprechenden Aufwand verbunden ist.
- Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei der mit einem Minimum an Umlenkungen für die Zugmittel das Auslangen gefunden wird und die Führung der Trume des Zugmittels für den Hubschlitten im wesentlichen in einer Horizontalebene möglich ist.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die beiden Enden des zweiten Zugmittels an dem Hubschlitten befestigt sind.
- Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine einfach Führung des für die Bewegung des Hubschlittens vorgesehenen Zugmittels. Dabei genügt z.B. im oberen Bereich des Hubschlittens eine einzige Umlenkrolle und im unteren Bereich zwei Umlenkrollen, sowie im Bereich des Endes des Fahrweges des Fahrgestelles die Anordnung einer weiteren Umlenkrolle. Es ergibt sich daher ein sehr einfacher Aufbau der Führung der Zugmittel, wobei es auch möglich ist sämtliche im wesentlichen horizontal verlaufenden Zugmittel der Einrichtung im wesentlichen in einer Ebene zu führen, sodaß mit einer Abdeckung derselben das Auslangen gefunden wird.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Umlenkrollen für die beiden Zugmittel von einem gemeinsamen Motor über ein Differentialgetriebe mit variablem Übersetzungsverhältnis des antriebseitigen Einganges zu jedem der beiden abtriebseitigen Ausgänge des Getriebes antreibbar sind, wobei die Steuerung mit dem Steuereingang des Getriebes verbunden ist.
- Damit ist es durch entsprechende Einstellung der Übersetzungsverhältnisse auch möglich beim Verschieben des Fahrgestells den Hubschlitten in gleicher Höhe zu halten. Weiters ermöglicht diese Ausführungsform aber auch eine Ansteuerung einer angewählten Regalposition auf dem kürzesten Weg, d.h. es ist nicht erforderlich die Bewegungen des Hubschlittens in horizontaler und vertikaler Richtung nacheinander auszuführen.
- Eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung ergibt sich, wenn die beiden antreibbaren Umlenkrollen der beiden Zugmittel gleiche Durchmesser aufweisen und über getrennte Motore, vorzugsweise Asynchronmotore angetrieben sind, wobei eine von der Steuerung gesteuerte Kupplung vorgesehen ist, die eine starre Kopplung der beiden antreibbaren Umlenkrollen ermöglicht.
- Dabei kann mit relativ einfach aufgebauten Bauteilen das Auslangen gefunden werden. Durch die Kupplung der beiden antreibbaren Umlenkrollen wird auf einfache Weise sichergestellt, daß sich bei einer Bewegung des Fahrgestells in horizontaler Richtung die Höhenlage des Hubschlittens nicht ändert.
- Eine weitere Möglichkeit des Antriebes für die antreibbaren Umlenkrollen besteht auch darin, daß die beiden antreibbaren Umlenkrollen der beiden Zugmittel über separate mit Drehgebern versehene Motore angetrieben sind, die ebenso wie die Drehgeber mit der Steuerung verbunden sind.
- Dies ermöglicht eine separate Steuerung des Fahrgestells und des Hubschlittens, wodurch auch eine Ansteuerung einer angewählten Regalposition auf dem kürzesten Weg möglich ist. Bei dieser Lösung sind zwar zwei Motore erforderlich, doch entfallen dafür aufwendige Getriebe.
- Durch diese Maßnahmen läßt sich auch die Ansteuerung einer angewählten 0Regalposition optimieren, wobei auch eine Angleichung der möglichen schnelleren Bewegung in der einen Richtung an die langsamere Bewegung in der dazu senkrechten Richtung erfolgen kann, was zu entsprechenden Energieeinsparungen führt.
- In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, daß die Steuerung mit den einzelnen Regalpositionen zugeordneten Positionsfühlern verbunden ist und einen Rechner aufweist, der aus der momentanen Position des Hubschlittens und der angewählten Regalposition die Bewegungen für das Fahrgestell und den Hubschlitten unter Berücksichtigung der vorgesehenen Grenzwerte für die Geschwindigkeit und die Beschleunigung errechnet.
- Auf diese Weise lassen sich sämtliche Regalpositionen mit der optimalen Geschwindigkeit mit einem Minimum an Energieaufwand ansteuern.
- Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1 und 2 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung in Auf- und Seitenriß.
- Das Fahrgestell 1 ist mit Laufrädern 7 versehen, die auf einer entsprechenden Laufschiene 8 laufen und wobei Anschläge 9 zur Begrenzung des Verschiebeweges des Fahrgestells 1 vorgesehen sind. Dieses Fahrgestell trägt einen vertikalen Hubmast 5, entlang dem ein Hubschlitten 4 verschiebbar ist. Auf diesem Hubschlitten ist ein Lastaufnehmer 17 für die Last 10 angeordnet und mittels eines auf dem Hubschlitten 4 befindlichen, nicht dargestellten Motors in horizontaler Richtung aus- und einfahrbar, um so die in den Tragwinkeln 12 des Regals 11 gehaltene Last 10 aufnehmen bzw. abstellen zu können. Solch ein Lastaufnehmer 17 kann durch Teleskoparme aber auch durch einen ausfahrbaren Ketten- oder Gurtförderer oder einen Greifer u.dgl, gebildet sein.
- Der Hubmast 5 im Bereich seines freien Endes in einer am Regal 11 gehaltenen Führung 31 abgestützt ist.
- Im Bereich einer in der untersten Reihe angeordneten Regalposition ist eine durch umlaufende Bänder od. dgl. gebildete Fördereinrichtung 13 angeordnet, das die darauf abgestellten Lasten 10 aus dem Bereich des Regals 11 hinaus bzw. in diesen hineinbringt.
- Weiters ist eine Schleifleitung 19 vorgesehen, an der ein entsprechender Schleifkontakt entlanggleitet und so die Energieversorgung des Antriebes des Lastaufnehmers 17 ermöglicht. Dabei ist noch eine Steuerung 28 vorgesehen, die die Beaufschlagung des nicht dargestellten Motors des Lastaufnehmers 17 steuert. Die entsprechenden Signale werden dieser Steuerung 28 im wesentlichen über eine Datenlichtleitung 16 zugeführt, deren einer Sender-Empfänger ortsfest und deren anderer an dem Fahrgestell 1 angeordnet ist, wobei letzterer mit der Steuerung 28 verbunden ist.
- Bei der dargestellten Ausführungsform sind für den Antrieb des Fahrgestells 1 und des Hubschlittens 4 getrennte Motore 21 und 24 vorgesehen, die mit entsprechenden Getrieben zusammengebaut sind und die festen Umlenkrollen 29, 30 antreiben.
- Die entsprechende Kraftübertragung zum Fahrgestell 1 bzw. zum Hubschlitten 4 erfolgt über die Zugmittel 22 und 25, die durch Seile, vozugsweise aber durch Ketten oder Zahnriemen gebildet sind, bei welchen letzteren ein formschlüssiger Eingriff mit den Umlenkrollen 29, 30 sichergestellt und damit ein Durchrutschen sicher verhindert ist. Dabei ist das Zugmittel 22 mit seinen beiden Enden am Fahrgestell 1 fixiert und läuft über die lose Umlenkrolle 23. Damit ist sichergestellt, daß durch Verdrehen der mit dem Motor 21, bzw. dessen Getriebe drehfest verbundenen Umlenkrolle 29 das Fahrgestell entlang der Laufschiene verschoben wird.
- Der Motor 24 steht in bewegungsschlüssiger Verbindung mit der Umlenkrolle 30 über die das Zugmittel 25 geführt ist, dessen beide Enden an dem Hubschlitten 4 festgelegt sind und das weiters über drei am Fahrgestell 1, bzw. an dem Hubmast 5 angeordneten lose Umlenkrollen 26 und eine weitere lose Umlenkrolle 27 geführt ist. Dabei sind die losen Umlenkrollen 23 und 27 ebenso wie die mit den Motoren 21 und 24 bewegungsschlüssig verbundenen Umlenkrollen 29 und 30 in der Höhe des Fahrgestells 1 außerhalb dessen Bewegungsweges angeordnet.
- Durch Verdrehen der Umlenkrolle 30 bei stillstehendem Fahrgestell 1 ergibt sich eine Änderung der Höhenlage des Hubschlittens 4. Werden die beiden Umlenkrollen 29, 30 im Verhältnis ihrer Durchmesser gedreht, so bleibt die Höhenlage des Hubschlittens 4 trotz der Bewegung des Fahrgestells 1 unverändert.
- Durch entsprechende Ansteuerung der beiden Motore 21, 24, die mit der am Regal ortsfest gehaltenen Steuerung 32 verbunden sind, ist es aber auch möglich von einer beliebigen Ausgangsposition des Hubschlittens 4 aus eine beliebige Regalposition auf dem kürzesten Weg mit dem Hubschlitten 4 anzusteuern.
- Die Steuerung 32 ist mit nicht dargestellten, an den Regalpositionen angeordneten Positionsfühlern verbunden, die bei einer entsprechenden Annäherung des Hubschlittens ein der entsprechenden Position entsprechendes Signal an die Steuerung abgeben.
- Bei Übereinstimmung der angewählten Position mit der erreichten Position, was durch einen in der Steuerung 28 angeordneten Komparator einfach ermittelt werden kann, wird der Antrieb des Lastaufnehmers 17 aktiviert, sodaß dieser zwischen die entsprechenden Tragschienen 12 einfährt, um eine Last 10 entweder aufzunehmen oder abzustellen. Die entsprechenden Befehle werden dabei über die Datenlichtleitung 16, die ebenfalls von der Steuerung 32 gesteuert wird, zur Steuerung 28 übertragen. Auf dem gleichen Weg werden auch Positionsmeldungen des Lastaufnehmers 17 zur Steuerung 32 übertragen, die je nachdem ein Anheben oder Absenken des Hubschlittens 4 nach dem Erreichen der ausgeschobenen Endstellung des Lastaufnehmers 17 auslöst, um die Last 10 von den Tragschienen 12 abzuheben oder auf diesen abzustellen.
- Weiters wird auch noch die Fördereinrichtung 13, bzw. deren Antrieb 33 von der Steuerung 32 gesteuert.
- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die beiden Motore 21, 24 getrennt angesteuert und sind mit nicht dargestellten Drehgebern versehen, die ihrerseits mit der Steuerung 32 verbunden sind. Diese Drehgeber ermöglichen eine Rückmeldung bezüglich der Drehzahl des jeweiligen Motors 21, 24 wodurch ein geschlossener Regelkreis gegeben ist.
- Die Steuerung 32 selbst ist im wesentlichen durch einen Rechner gebildet, der aus der durch die entsprechenden Signale der Positionsfühler bekannten momentanen Position des Hubschlittens 4 und der z.B. über eine nicht dargestellte Tastatur angewählten Zielposition den kürzesten Weg errechnet und die Motore 21, 24 entsprechend vorgegebenen maximalen Werte der Beschleunigung und Geschwindigkeit in horizontaler und vertikaler Richtung steuert. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Geschwindigkeit und Beschleunigung der beiden Motore 21, 24 so aufeinander abgestimmt werden, daß nur einer mit der vorgesehenen maximalen Beschleunigung bzw. Geschwindigkeit betrieben wird und der andere mit gegenüber seinen vorgesehenen Maximalwerten soweit verminderten Werten betrieben wird, daß die angewählte Position durchgehend entlang der die Ausgangslage des Hubschlittens 4 mit der angewählten Position verbindenden Geraden vom Hubschlitten angefahren wird.
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