EP1843967B1 - Bediengerät für ein regallager, insbesondere ein regalbediengerät für ein hochregallager, sowie ein verfahren zur steuerung des bediengerätes - Google Patents

Bediengerät für ein regallager, insbesondere ein regalbediengerät für ein hochregallager, sowie ein verfahren zur steuerung des bediengerätes Download PDF

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EP1843967B1
EP1843967B1 EP06707895A EP06707895A EP1843967B1 EP 1843967 B1 EP1843967 B1 EP 1843967B1 EP 06707895 A EP06707895 A EP 06707895A EP 06707895 A EP06707895 A EP 06707895A EP 1843967 B1 EP1843967 B1 EP 1843967B1
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EP
European Patent Office
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operator device
mast
over time
xideal
command variable
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EP06707895A
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Gerhard Forster
Jens Hamann
Uwe Ladra
Elmar SCHÄFERS
Dominik Graefer
Gerhard Lehmann
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Dematic GmbH
Original Assignee
Dematic GmbH
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Publication date
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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
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • 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"

Definitions

  • the invention relates to an operating device for a rack storage, in particular a storage and retrieval device for a high-bay warehouse, and a method for controlling the operating device according to the preambles of claims 1 and 11.
  • Storage and retrieval machines for high-bay warehouses are known and can have a height of up to 40 m. They consist of a mast, which is formed by a single column or two columns, with a movable lifting truck.
  • the mast is connected at the bottom with a crossbeam, are rotatably mounted on the wheels.
  • the wheels roll on a rail and are driven by a drive motor, with the help of the mast is moved transversely to its longitudinal direction.
  • To control the drive motor this is a time-variable setpoint (command variable) specified. In this way, the storage and retrieval unit is accelerated and braked again so that it comes to the desired shelf storage position time optimal to stop.
  • the lift truck is moved in height, ie by specifying the time course of a pallet target size (pallet guide variable) to each approach the desired shelf of the high-bay warehouse.
  • a pallet target size pallet guide variable
  • Mast and pallet truck of the known stacker cranes tend in the process to each running in the direction of self-oscillations. For this reason, after starting up a shelf compartment is waited until the vibrations caused during the process calmed down again. For a 40 m mast, the fundamental frequency of the vibrations is about 1 Hz.
  • the object of the invention is to accelerate the storage and retrieval of goods in and out of a shelf, d. H. the start-up, including storage and retrieval, must be carried out in a time-optimal manner.
  • the solution provides that the time profile of the reference variable is adapted to the movable element such that at least the fundamental frequency of the natural oscillations is absent or at least below a predetermined limit in the frequency spectrum of the time profile, so that no natural oscillations of the reference variable the movable element are excited or their vibration amplitudes are significantly reduced compared to the unmatched course.
  • the temporal course of the reference variable is thus chosen so that there is no or almost no excitation of natural oscillations. Practically, there is no excitation of natural oscillations when the amplitude of the fundamental frequency is below a predetermined limit.
  • the limit value can be below the measuring accuracy; In this case, the fundamental frequency of the natural oscillations in the frequency spectrum of the time course of the reference variable is practically nonexistent.
  • a simple adaptation provides for a specification of maximum values for the speed, the acceleration and the first time derivative of the acceleration (of the jerk).
  • Another simple adjustment is made by specifying maximum values for the speed, the acceleration and by switching the acceleration.
  • the element is a mast, which can be moved at its bottom end by means of the drive transversely to the mast longitudinal direction, wherein the natural vibrations in the direction of travel transverse to the mast
  • the element is a mast height movable pallet truck whose natural oscillations extend in mast longitudinal direction.
  • the time profile of the reference variable is calculated on the basis of the actual position of the HMI device and the predetermined position to be approached.
  • the position of the lift truck on the mast and the mass of Hubwagenbeladung be determined and used as measures for the determination of the frequencies of the respective natural vibration.
  • the solution provides that the temporal course of the reference variable is adapted to the movable element such that at least the fundamental frequency of the natural oscillations is absent or at least below a predetermined limit value in the frequency spectrum of the time profile, so that no natural oscillations of the reference variable the movable element are excited or their vibration amplitudes are significantly reduced compared to the unmatched course.
  • the reference quantities can thus be generated in such a way that excitation of critical frequencies is largely avoided.
  • the generation of the maximum values for jerk, acceleration and velocity on which a reference variable is based and the shape of the jerk profile (for example sinusoidal squares) are modified, for example, such that only minor spectral components are present in the region of critical frequencies (no or).
  • This can be done by means of a so-called back-equivalent filter, which is determined as a function of the variables mentioned and of the travel path.
  • By adapting the maximum values of acceleration and speed at least one low-vibration excitation is achieved by the reference variable in this procedure. However, this does not always lead to a time-optimal start of the shelf. Conceivable here is the combination of time-optimized start-up traversing profiles and their tuning to the lowest natural frequency of the system. Maintaining the maximum values This happens eg by switching the acceleration and speed.
  • the frequency of oscillation in storage and retrieval machines depends on the position of the lift truck and on the load (empty run or pallet travel). Since the lifting height is known (by means of encoder signal), the critical natural frequency can be calculated from it. The load can be determined by detecting the current consumption of the lifting motor at standstill. In addition to these parameters, the traverse path and the special traversing process (positioning or approach to constant speed for large paths) must be taken into account.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a controller for a stacker crane of a high-bay warehouse (both not shown).
  • the storage and retrieval unit has a mast, which can be moved transversely to its longitudinal direction by a drive motor 1 arranged on the mast base.
  • a drive control 2 for the drive motor 1 a reference variable Xsoll is specified as a time-variable setpoint, which causes the start of a predetermined shelf storage position.
  • the drive control 2 controls this via a power electronics, not shown, the speed i of the electric drive motor 1, which emits a corresponding torque Mmot.
  • the time course of the reference variable Xsoll is in each case selected so that the mast of the stacker crane comes to a standstill at the predetermined shelf storage position, ie the reference variable Xsoll is zero at the predetermined shelf storage position.
  • a sensor which in Fig. 1 schematically by arrows 3a, 4 and a return line 5 is shown.
  • the sensor 3 also interacts with the travel axis, wherein the spatial position and / or the travel of the storage and retrieval unit are respectively detected.
  • a pallet truck by means of a stacker crane arranged on the stacker crane is movable in height.
  • the load of the lift truck is determined with the engine stopped.
  • Corresponding sensors (sensor 3) on the pallet truck detect its current height position.
  • the arrow 6 in Fig. 1 corresponds to the load of the lift truck and the arrow 7 of the lifting height.
  • Both arrows 6,7 show in Fig. 1 to a calculation unit 8, which schematically shows that both values are input to the calculation unit 8, respectively.
  • the travel path which is likewise represented by an arrow 9, is likewise input into the calculation unit 8 as the desired value to be preset.
  • Fig. 2 shows a diagram of the free vibrations of a stacker crane with different position of the lift truck, namely in its lower and in its upper position. It can be seen that the system "mast with pallet truck and load” tends during the process to in the direction of travel, ie transverse to the mast natural oscillations and the fundamental frequency f of the natural oscillations of the height or position of the lift truck is dependent. This dependency is taken into account by the calculation unit 8.
  • Fig. 2 damped vibrations The damping (essentially the self-damping of the system "mast with pallet truck and load” or the mast) thereby causes a slight shift of the fundamental frequency f compared to the undamped vibration of the system "mast with pallet truck and load”.
  • the calculation unit 8 adjusts the time course of the reference variable Xsoll to the movable mast with the pallet truck so that the system "mast with pallet truck and load” is not excited by the method to (self-) oscillations.
  • the time profile of the reference variable Xsoll is calculated in advance by means of the calculation unit 8. For long distances, a start to constant speed has to be considered.
  • the time profile is chosen so that in the frequency spectrum at least the fundamental frequency of the natural oscillations is missing or at least below a correspondingly small selected value (limit).
  • the limit can be selected so that due to the damping (self-damping of the system "mast with pallet truck and load” or the mast) to no detectable, caused by the reference variable Xsoll natural oscillations comes. Practically, it is often sufficient if the vibration amplitudes at a given limit are so small that they no longer interfere with the storage and retrieval of goods, always in comparison to the unmatched time course of the reference variable Xsoll.
  • the choice of the time course can be such that a given, for example, already time-optimized course, changed and thereby adapted to the system "mast with pallet truck and load" by the timing of the reference variable by changing the maximum values for the speed, acceleration and the first time derivative of the acceleration, the jerk, is adjusted.
  • the predetermined maximum value for the first time derivative of the acceleration it is also possible in each case to switch over the acceleration.
  • the adaptation can also be carried out with a suitably dimensioned bandpass filter which filters out at least the fundamental frequency of the natural oscillations in the manner of a bandpass from a given time profile, that is, sufficiently dampens the fundamental frequency during the filter pass.
  • the reference variable Xsoll is thus generated in such a way that excitation of critical frequencies is largely avoided.
  • the Generation of the reference variable Xsoll occurs in such a way that only small spectral components are present in the range of critical frequencies (no or).
  • the combination of time-optimal course and its tuning to the lowest natural frequency of the system often yields the best solution for the time course of the reference variable Xsoll.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bediengerät für ein Regallager, insbesondere ein Regalbediengerät für ein Hochregallager, sowie ein Verfahren zur Steuerung des Bediengerätes gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11. Ein Bediengerät und ein Verfahren zur Steuerung des Bediengerätes gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 11 sind zum Beispiel in der EP-A-0 806 715 offenbart.
  • Regalbediengeräte für Hochregallager sind bekannt und können eine Höhe von bis zu 40 m aufweisen. Sie bestehen aus einem Mast, der aus einer einzigen Säule oder zwei Säulen gebildet ist, mit einem daran verfahrbaren Hubwagen. Der Mast ist unten mit einer Traverse verbunden, an der Laufräder drehgelagert sind. Die Laufräder rollen auf einer Fahrschiene ab und sind von einem Antriebsmotor angetrieben, mit dessen Hilfe der Mast quer zu seiner Längsrichtung verfahrbar ist. Zur Steuerung des Antriebsmotors wird diesem eine zeitlich veränderliche Sollgröße (Führungsgröße) vorgegeben. Auf diese Weise wird das Regalbediengerät so beschleunigt und wieder abgebremst, dass es an der jeweils gewünschten Regallagerposition nach Möglichkeit zeitoptimal zum Stehen kommt. Zusätzlich wird der Hubwagen in der Höhe verfahren, d. h. durch Vorgabe des zeitlichen Verlaufs einer Hubwagen-Sollgröße (Hubwagen-Führungsgröße), um jeweils das gewünschte Regalfach des Hochregallagers anzufahren. Mast und Hubwagen der bekannten Regalbediengeräte neigen beim Verfahren zu jeweils in Verfahrrichtung verlaufenden Eigenschwingungen. Aus diesem Grunde wird nach dem Anfahren eines Regalfachs so lange gewartet, bis sich die beim Verfahren hervorgerufenen Schwingungen wieder beruhigt haben. Bei einem 40 m langen Mast liegt die Grundfrequenz der Schwingungen bei etwa 1 Hz.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Ein- und Auslagern von Gütern in und aus einem Regalfach zu beschleunigen, d. h. das Anfahren einschließlich Ein- und Auslagerung jeweils zeitoptimal durchzuführen.
  • Die Lösung der Aufgabe ist bezogen auf das Bediengerät und auf das Verfahren zur Steuerung des Bediengeräts durch die in den Ansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmale gegeben. Die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche enthalten jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen.
  • Die Lösung sieht bezogen auf das Bediengerät vor, dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße so an das verfahrbare Element angepasst ist, dass im Frequenzspektrum des zeitlichen Verlaufs zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen fehlt oder zumindest unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt, so dass von der Führungsgröße keine Eigenschwingungen des verfahrbaren Elements angeregt werden bzw. deren Schwingungsamplituden im Vergleich zum nicht angepassten Verlauf wesentlich verringert sind. Der zeitliche Verlauf der Führungsgröße wird also so gewählt, dass es zu keiner oder so gut wie zu keiner Anregung von Eigenschwingungen kommt. Praktisch kommt es zu keiner Anregung von Eigenschwingungen, wenn die Amplitude der Grundfrequenz unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegt. Der Grenzwert kann unterhalb der Messgenauigkeit liegen; in diesem Fall ist die Grundfrequenz der Eigenschwingungen im Frequenzspektrum des zeitlichen Verlaufs der Führungsgröße praktisch nicht vorhanden.
  • Eine einfache Anpassung sieht eine Vorgabe von Maximalwerten für die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die erste zeitliche Ableitung der Beschleunigung (des Rucks) vor.
  • Eine weitere einfache Anpassung erfolgt durch Vorgabe von Maximalwerten für die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und durch Umschaltung der Beschleunigung.
  • Vorteilhafterweise ist das Element ein Mast, der an seinem bodenseitigen Ende mit Hilfe des Antriebs quer zur Mastlängsrichtung verfahrbar ist, wobei die Eigenschwingungen in Verfahrrichtung quer zum Mast verlaufen
  • Mit Vorteil ist das Element ein am Mast Höhen verfahrbarer Hubwagen, dessen Eigenschwingungen in Mastlängsrichtung verlaufen.
  • Kostengünstig ist es, wenn der zeitliche Verlauf der Führungsgröße mittels eines Rechners vorab berechnet wird.
  • Zweckmäßigerweise wird der zeitliche Verlauf der Führungsgröße anhand der Ist-Position des Bediengeräts und der vorgegebenen anzufahrenden Position berechnet.
  • Das Verhindern von Eigenschwingungen wird besser verhindert, wenn bei einem Mast mit an diesem verfahrbaren Hubwagen die Grundfrequenz der Eigenschwingung in Abhängigkeit von der Stellung des Hubwagens am Mast verwendet wird.
  • Eine weitere Verbesserung wird erzielt, wenn bei einem Mast mit an diesem verfahrbaren Hubwagen die Grundfrequenz der Eigenschwingung in Abhängigkeit von der Masse der Hubwagenbeladung verwendet wird.
  • Zweckmäßigerweise werden die Stellung des Hubwagens am Mast und die Masse der Hubwagenbeladung ermittelt und als Messgrößen für die Bestimmung der Frequenzen der jeweiligen Eigenschwingung verwendet.
  • Die Lösung sieht bezogen auf das Verfahren vor, dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße so an das verfahrbare Element angepasst wird, dass im Frequenzspektrum des zeitlichen Verlaufs zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen fehlt oder zumindest unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt, so dass von der Führungsgröße keine Eigenschwingungen des verfahrbaren Elements angeregt werden bzw. deren Schwingungsamplituden im Vergleich zum nicht angepassten Verlauf wesentlich verringert sind.
  • Die Führungsgrößen können also so generiert werden, dass eine Anregung kritischer Frequenzen weitestgehend unterbleibt. Die Generierung der einer Führungsgröße zugrunde liegenden Maximalwerte für Ruck, Beschleunigung und Geschwindigkeit sowie die Form des Ruckverlaufs (beispielsweise sinusquadratförmig) werden z.B. so verändert, dass im Bereich kritischer Frequenzen (keine oder) nur noch geringe spektrale Anteile vorliegen. Dies kann mittels eines so genannten ruckäquivalenten Filters erfolgen, das in Abhängigkeit von den genannten Größen sowie des Verfahrwegs bestimmt wird. Durch die Anpassung der Maximalwerte von Beschleunigung und Geschwindigkeit wird bei dieser Vorgehensweise zumindest eine schwingungsarme Anregung durch die Führungsgröße erreicht. Dies führt jedoch nicht immer zu einem zeitoptimalen Anfahren des Regalfachs. Denkbar ist hier die Kombination aus zeitoptimalen Anfahr-Verfahrprofilen und deren Abstimmung auf die niedrigste Eigenfrequenz des Systems. Unter Beibehaltung der Maximalwerte von Beschleunigung und Geschwindigkeit geschieht das z.B. durch Umschalten der Beschleunigung.
  • Bei Regalbediengeräten ist bei der Bestimmung der Führungsgröße folgendes zu beachten: Die Frequenz der Schwingung bei Regalbediengeräten hängt von der Stellung des Hubwagens und von der Beladung (Leerfahrt bzw. Palettenfahrt) ab. Da die Hubhöhe bekannt ist (mittels Gebersignal), kann die kritische Eigenfrequenz daraus berechnet werden. Die Beladung kann durch die Erfassung der Stromaufnahme des Hubmotors im Stillstand ermittelt werden. Neben diesen Parametern ist der Verfahrweg und der spezielle Verfahrvorgang (Positionieren bzw. Anfahren auf konstante Geschwindigkeit bei großen Wegen) zu berücksichtigen.
  • Der besondere Nutzen der Erfindung liegt in folgendem:
    1. 1. Deutlich reduziertes Überschwingen (nicht mehr sichtbar) der Regalbediengerätesäule in Längsrichtung bzw. des Hubwagens in Vertikalrichtung.
    2. 2. Wesentlich geringere mechanische Beanspruchung
    3. 3. Zeitersparnis durch Wegfall von Beruhigungszeiten.
    4. 4. Zeitoptimale Positionierung durch Auswahl entsprechender Verfahrprofile.
    5. 5. Es sind keine zusätzlichen Sensoren notwendig (Beladungsermittlung erfolgt anhand des Motorstroms, die Hubhöhe durch vorhandenen Geber).
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Steuerung für ein Regalbediengerät eines Hochregallagers und
    Fig. 2
    ein Schwingungsdiagramm eines Regalbediengerätes bei unterschiedlicher Stellung des Hubwagens.
  • Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Steuerung für ein Regalbediengerät eines Hochregallagers (beide nicht dargestellt). Das Regalbediengerät weist einen Mast auf, der von einem am Mastfuß angeordneten Antriebsmotor 1 quer zu seiner Längsrichtung verfahrbar ist. Mittels der Steuerung wird einer Antriebsregelung 2 für den Antriebsmotor 1 eine Führungsgröße Xsoll als zeitlich veränderlicher Sollwert vorgegeben, welche das Anfahren einer vorgegebenen Regallagerposition bewirkt. Die Antriebsregelung 2 steuert dazu über eine nicht gezeigte Leistungselektronik die Drehzahl i des elektrischen Antriebsmotors 1, der ein entsprechendes Drehmoment Mmot abgibt. Der zeitliche Verlauf der Führungsgröße Xsoll wird dabei jeweils so gewählt, dass der Mast des Regalbediengerätes an der vorgegebenen Regallagerposition zum Stehen kommt, d.h. die Führungsgröße Xsoll ist an der vorgegebenen Regallagerposition gleich Null. Zur Regelung werden mittels einer Sensorik 3 unterschiedliche Messdaten als Regelgröße zur Antriebsregelung 2 zurückgeführt, was in Fig. 1 schematisch durch Pfeile 3a, 4 und eine Rückführungslinie 5 dargestellt ist. Die Sensorik 3 wirkt dabei auch mit der Verfahrachse zusammen, wobei die Ortsposition und/oder der Verfahrweg des Regalbediengerätes jeweils erfasst werden.
  • Am Mast des Regalbediengerätes ist ein Hubwagen mittels eines am Regalbediengerät angeordneten Hubwagenmotors in der Höhe verfahrbar. Anhand der Stromaufnahme des Hubwagenmotors wird bei stillstehendem Motor jeweils die Beladung des Hubwagens ermittelt. Entsprechende Sensoren (Sensorik 3) am Hubwagen erfassen dessen jeweils aktuelle Höhenposition. Der Pfeil 6 in Fig. 1 entspricht der Beladung des Hubwagens und der Pfeil 7 der Hubhöhe.
  • Beide Pfeile 6,7 zeigen in Fig. 1 auf eine Berechnungseinheit 8, wodurch schematisch dargestellt ist, dass beide Werte jeweils in die Berechnungseinheit 8 eingegeben werden. Der Verfahrweg, welcher ebenfalls durch einen Pfeil 9 dargestellt ist, wird als vorzugebender Sollwert ebenfalls in die Berechnungseinheit 8 eingegeben.
  • Fig. 2 zeigt ein Diagramm der freien Schwingungen eines Regalbediengerätes bei unterschiedlicher Stellung des Hubwagens, nämlich in seiner unteren und in seiner oberen Stellung. Man sieht, dass das das System "Mast mit Hubwagen und Ladung" während des Verfahrens zu in Verfahrrichtung, also quer zum Mast verlaufenden Eigenschwingungen neigt und die Grundfrequenz f der Eigenschwingungen von der Höhe oder Stellung des Hubwagens abhängig ist. Diese Abhängigkeit wird von der Berechnungseinheit 8 berücksichtigt. Weiter zeigt Fig. 2 gedämpfte Schwingungen. Die Dämpfung (im Wesentlichen die Eigendämpfung des Systems "Mast mit Hubwagen und Ladung" bzw. des Mastes) bewirkt dabei noch eine leichte Verschiebung der Grundfrequenz f gegenüber der ungedämpften Schwingung des Systems "Mast mit Hubwagen und Ladung".
  • Die Berechnungseinheit 8 passt den zeitlichen Verlauf der Führungsgröße Xsoll so an den verfahrbaren Mast mit dem Hubwagen an, dass das System "Mast mit Hubwagen und Ladung" durch das Verfahren nicht zu (Eigen-)Schwingungen angeregt wird. Der zeitliche Verlauf der Führungsgröße Xsoll wird mittels der Berechnungseinheit 8 jeweils vorab berechnet. Bei großen Wegen ist ein Anfahren auf konstante Geschwindigkeit zu berücksichtigen.
  • Dazu wird der zeitliche Verlauf so gewählt, dass in dessen Frequenzspektrum zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen fehlt oder zumindest unterhalb eines entsprechend klein gewählten Werts (Grenzwerts) liegt. Speziell kann der Grenzwert so gewählt werden, dass es aufgrund der Dämpfung (Eigendämpfung des Systems "Mast mit Hubwagen und Ladung" bzw. des Mastes) zu keinen nachweisbaren, von der Führungsgröße Xsoll bewirkten Eigenschwingungen kommt. Praktisch ist es oft ausreichend, wenn die Schwingungsamplituden bei vorgegebenem Grenzwert so klein sind, dass sie beim Ein- und Auslagern von Gütern nicht mehr stören, immer im Vergleich zum nicht angepassten zeitlichen Verlauf der Führungsgröße Xsoll.
  • Die Wahl des zeitlichen Verlaufs kann so erfolgen, dass ein vorgegebener beispielsweise bereits zeitoptimierter Verlauf, verändert und dabei an das System "Mast mit Hubwagen und Ladung" angepasst wird, indem der zeitliche Verlauf der Führungsgröße durch Änderung der Maximalwerte für die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die erste zeitliche Ableitung der Beschleunigung, den Ruck, angepasst wird. Anstelle einer Änderung des vorgegebenen Maximalwerts für die erste zeitliche Ableitung der Beschleunigung können auch jeweils Umschaltungen der Beschleunigung erfolgen.
  • Die Anpassung kann auch mit einem entsprechend dimensionierten Bandpassfilter erfolgen, welches nach Art eines Bandpasses aus einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen herausfiltert, sprich die Grundfrequenz beim Filterdurchlauf hinreichend dämpft.
  • Die Führungsgröße Xsoll wird also so generiert, dass eine Anregung kritischer Frequenzen weitestgehend unterbleibt. Die Generierung der Führungsgröße Xsoll erfolgt so, dass im Bereich kritischer Frequenzen (keine oder) nur noch geringe spektrale Anteile vorliegen. Die Kombination aus zeitoptimalem Verlauf und dessen Abstimmung auf die niedrigste Eigenfrequenz des Systems ergibt oft die beste Lösung für den zeitlichen Verlauf der Führungsgröße Xsoll.

Claims (11)

  1. Bediengerät für ein Regallager, insbesondere ein Regalbediengerät für ein Hochregallager,
    mit einem verfahrbaren Element, das einen Antrieb (2) zum Anfahren einer vorgegebenen Regallagerposition aufweist,
    wobei der Antrieb (2) einen Antriebsmotor (1) umfasst, der durch Vorgabe des zeitlichen Verlaufs einer Führungsgröße (Xsoll) gesteuert ist, und
    wobei das Element während des Verfahrens zu in Verfahrrichtung verlaufenden Eigenschwingungen neigt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße (Xsoll) so an das verfahrbare Element angepasst ist, dass im Frequenzspektrum des zeitlichen Verlaufs zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen fehlt oder zumindest unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt, so dass von der Führungsgröße keine Eigenschwingungen des verfahrbaren Elements angeregt werden bzw. deren Schwingungsamplituden im Vergleich zum nicht angepassten Verlauf wesentlich verringert sind.
  2. Bediengerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße (Xsoll) durch Vorgabe von Maximalwerten für die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die erste zeitliche Ableitung der Beschleunigung angepasst ist.
  3. Bediengerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anpassung des zeitlichen Verlaufs der Führungsgröße (Xsoll) durch Vorgabe von Maximalwerten für die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und durch Umschaltung der Beschleunigung erfolgt.
  4. Bediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Element ein Mast ist, der an seinem bodenseitigen Ende mit Hilfe des Antriebs quer zur Mastlängsrichtung verfahrbar ist, wobei die Eigenschwingungen in Verfahrrichtung quer zum Mast verlaufen.
  5. Bediengerät nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Element ein am Mast Höhen verfahrbarer Hubwagen ist, dessen Eigenschwingungen in Mastlängsrichtung verlaufen.
  6. Bediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße (Xsoll) mittels einer Berechnungseinheit (8) vorab berechnet wird.
  7. Bediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße (Xsoll) anhand der Ist-Position des Bediengeräts und der anzufahrenden Vorgabeposition berechnet wird.
  8. Bediengerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei einem Mast mit an diesem verfahrbaren Hubwagen die Grundfrequenz der Eigenschwingung in Abhängigkeit von der Stellung des Hubwagens am Mast verwendet wird.
  9. Bediengerät nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei einem Mast mit an diesem verfahrbaren Hubwagen die Grundfrequenz der Eigenschwingung in Abhängigkeit von der Masse der Hubwagenbeladung verwendet wird.
  10. Bediengerät nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stellung des Hubwagens am Mast und die Masse der Hubwagenbeladung ermittelt und als Messgrößen für die Bestimmung der Frequenzen der jeweiligen Eigenschwingung verwendet werden.
  11. Verfahren zur Steuerung eines angetriebenen Bediengeräts für ein Regallager, insbesondere ein Regalbediengerät für ein Hochregallager,
    das ein verfahrbares zu in Verfahrrichtung verlaufenden Eigenschwingungen neigendes Element aufweist, das einen Antrieb (2) zum Anfahren einer vorgegebenen Regallagerposition umfasst,
    wobei dem Antriebsmotor (1) des Antriebs ein zeitlicher Verlauf einer Führungsgröße (Xsoll) vorgegeben wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zeitliche Verlauf der Führungsgröße (XsoII) so an das verfahrbare Element angepasst wird, dass im Frequenzspektrum des zeitlichen Verlaufs zumindest die Grundfrequenz der Eigenschwingungen fehlt oder zumindest unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt, so dass von der Führungsgröße (Xsoll) keine Eigenschwingungen des verfahrbaren Elements angeregt werden bzw. deren Schwingungsamplituden im Vergleich zum nicht angepassten Verlauf wesentlich verringert sind.
EP06707895A 2005-02-02 2006-01-30 Bediengerät für ein regallager, insbesondere ein regalbediengerät für ein hochregallager, sowie ein verfahren zur steuerung des bediengerätes Expired - Lifetime EP1843967B1 (de)

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DE102005005358A DE102005005358A1 (de) 2005-02-02 2005-02-02 Bediengerät für ein Regallager, insbesondere ein Regalbediengerät für ein Hochregallager, sowie ein Verfahren zur Steuerung des Bediengerätes
PCT/EP2006/050516 WO2006082168A1 (de) 2005-02-02 2006-01-30 Bediengerät für ein regallager, insbesondere ein regalbediengerät für ein hochregallager, sowie ein verfahren zur steuerung des bediengerätes

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EP1843967A1 EP1843967A1 (de) 2007-10-17
EP1843967B1 true EP1843967B1 (de) 2009-06-17

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EP06707895A Expired - Lifetime EP1843967B1 (de) 2005-02-02 2006-01-30 Bediengerät für ein regallager, insbesondere ein regalbediengerät für ein hochregallager, sowie ein verfahren zur steuerung des bediengerätes

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