EP2088116A2 - Elektronische Durchschubsicherung und Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens von Paletten in einem Lagerregal - Google Patents

Elektronische Durchschubsicherung und Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens von Paletten in einem Lagerregal Download PDF

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EP2088116A2
EP2088116A2 EP09150146A EP09150146A EP2088116A2 EP 2088116 A2 EP2088116 A2 EP 2088116A2 EP 09150146 A EP09150146 A EP 09150146A EP 09150146 A EP09150146 A EP 09150146A EP 2088116 A2 EP2088116 A2 EP 2088116A2
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EP
European Patent Office
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load
receiving means
parking space
storage
loading aid
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EP2088116B1 (de
EP2088116A3 (de
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Gerhard Schäfer
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SSI Schaefer Noell GmbH Lager und Systemtechnik
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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"
    • 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
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks

Definitions

  • the present invention relates to an electronic fürschubêt for a storage and retrieval device and a method for preventing unintentional pushing or pulling a loading aid, such as a pallet, in or out of a parking space of a storage rack, the storage and retrieval device automatically stores the loading equipment in the parking space or automated outsourced to the pitch.
  • the DE 10 2006 039 382 A1 discloses a stacker crane.
  • RBG storage and retrieval units
  • An RBG usually has three degrees of freedom of movement, namely, along an x-axis (lane direction, travel direction, travel unit), a y-axis (vertical direction, stroke direction), and a z-axis (lateral gait, load pickup).
  • An RBG is usually a vehicle which is a ground-based, freely movable on or along a rail conveyor, which essentially horizontal and vertical in-house transport of goods, articles, loads and / or - if appropriate facilities - of people is used ,
  • the RBG is often moved in a corridor or an alley between two shelves on rails.
  • shelf-bound RBG More detailed information on the structure of an RBG can be found in the patent DE 10 2006 037 719 ,
  • An RBG normally includes a landing gear, a mast, a hoist, a lift truck and a load handling attachment. With the chassis, the RBG can be moved along the lane.
  • a lift truck which has the lifting device, is moved by means of the hoist in a substantially vertical direction along the mast.
  • the load receiving means serves to receive and deliver storage units, which are usually stored on a loading aid.
  • a load handling attachment is understood to mean a part of the RBG that receives and delivers storage units.
  • a typical LAM for pallets is eg a lifting fork.
  • a storage unit provides a handling unit (loaded pallet, Containers, trays, etc.), which are stored for example in a high-bay warehouse or an AKL.
  • a loading aid is used to form bearing units. Depending on their function, a distinction is made between loading aids with a supporting function (eg pallets), carrying and enclosing functions (eg grid box pallets, containers, trays, etc.) as well as supporting, enclosing and terminating functions (eg containers).
  • Article-only storage units contain only items of one type or type.
  • load bearing of the storage units generally takes place via a telescopic fork pair, in the case of containers via e.g. rolling up with a belt conveyor, drawbars such as hooks, lasso or swivel arm, or with a lift table or shuttle.
  • LVR warehouse management computer
  • the LVR is subordinated to a large number of hierarchically structured control units.
  • An RBG receives its commands to load and unload LHM, e.g. from a programmable logic controller (PLC).
  • PLC programmable logic controller
  • a PLC is an assembly that is commonly used to control and / or regulate machinery. As a rule, such an assembly is made electronically and resembles components of a computer.
  • encoders sensors
  • actuators actuators
  • An associated operating system ensures that a user program always has a current status of an encoder. Based on this information, the user program can turn the actuators on or off so that the RBG functions as desired, e.g. to put a pallet in or out.
  • Another way to at least detect push through is to use e.g. a telescopic fork in it to monitor a required drive torque when retracting or extending the fork. If a pallet to be delivered encounters a pallet already on the shelf because the pallet to be delivered is moved too far away from the LAM, the required torque increases as both pallets are moved onto the shelf. Based on this principle of torque monitoring electronic fürschubêten with so-called. Snap-through clutches or with friction clutches. However, this type of electronic push-through fuse has the disadvantage that it is moment-limited, i. among other things depending on a friction between the involved components (shelf, pallet, fork, etc.).
  • the electronic fürschub Anlagen for a storage and retrieval unit, which automatically emits a loading equipment, especially a pallet or container, to a parking space in a storage rack or picks up from there, the storage and retrieval unit a substantially vertically movable pallet truck with a substantially horizontally movable load-receiving means is provided with a load receiving means control means, wherein the load receiving means control means is connected to a position detection means to detect a position of a clarlagernden or to be stored loading aid relative to the parking space, wherein the position detection means is arranged, a deviation of an actual position from a target position of the loading means, preferably by means of a distance measurement, to output a deviation signal to the load receiving means control means, and wherein the load receiving means control means is adapted to stop receiving the deviation signal, a horizontal movement of the receiving means.
  • this object is achieved with a method for preventing unintentional pushing through or pulling out of a loading aid, which is to be delivered with a storage and retrieval unit to a parking space in a storage rack from there, the storage control unit automatically stores the loading equipment in the parking space or automated from the parking space outsourced, wherein the storage and retrieval device comprises a substantially vertically movable lift truck with a substantially horizontally movable load-carrying means, comprising the following steps: determining a relative distance between parked on the parking load support and the lift truck to define a desired position of the loading aid; Activating position monitoring when the lift truck is positioned in a stowed position or a stowed position in front of the staging area to define an actual position of the load carrier; Method of the load-receiving means such that the load receiving means is moved during the removal of the loading aid into the parking space in order to subsequently lift the loading aid on the extended load handling device, or such that the load handling means upon storage of the loading aid after a successful settling of
  • a logic integrated into the sensor detects an unintentional shifting of the LHM relative to the parking space in the rack and generates a corresponding deviation signal.
  • the deviation signal is applied to, in particular direct, paths to a load handling means control means, e.g. to a converter, which controls a drive of the LAM. Since the inverter waits for such deviation signals, the logic contained in the inverter can react immediately, e.g. Using a so-called zero-ramp, the power supply from the drive of the LAM as quickly as possible take away by the energy is reduced to zero.
  • the communication between sensor and inverter is preferably done directly, i. without detour via a PLC, so that the time interval required for the evaluation and implementation of the error signal is extremely short.
  • the load-carrying means moves horizontally into the parking space or out of the parking space in order to store or outsource the loading aid.
  • Another advantage is the fact that the position detection device is fixedly mounted on the pallet truck and laterally spaced from the LAM, that the position detection device does not move relative to the storage rack during horizontal movement of the LAM and that the position detection device synchronized with the vertical process of the lift truck moved the truck relative to the storage rack.
  • the LAM Since unintentional pushing through or pulling out is caused by the LAM of the storage and retrieval unit, it is recommended to determine the relative distance between the pallet truck and the LHM. As is known, the LAM moves during a storage and retrieval process. The LAM can not serve as a reference. The pallet truck, on the other hand, is at rest.
  • the position detection means i. for example, a laser distance sensor, also on the LAM, such as the LAM. attached to a telescopic fork.
  • the relative distance between the laser sensor and LHM such as that shown in FIG. a palette, change. Since it is known at what speed the fork is moved, so the expected distance between the sensor and pallet could be calculated. If the expected value deviates from the actual value, the pallet is either pushed or pulled unintentionally.
  • this solution is somewhat slower than the solution described above, since data must constantly be exchanged and calculated between the sensor and the control device. Furthermore, acceleration and braking effects have to be considered, which makes the monitoring more complex.
  • the LAM control device is a converter with integrated logic, in which a zero-ramp for stopping the movement of the LAM is stored.
  • the evaluation no longer takes place, as usual, in the PLC, but directly at the RBG.
  • the reaction time at detected error is very short.
  • the LAM is a telescoping fork for pallet handling or a horizontally movable lifting table for container handling.
  • the position detecting device is a distance sensor, such as a distance sensor. a laser sensor or a light sensor.
  • a further control device is provided for the global coordination of an emplacement process or an embarrassing process. This control device is e.g. a higher-level programmable controller.
  • a bus system allows the addressed control of several components in compliance with special security requirements, as they exist in connection with the automated LHM handling.
  • the LAM control device is connected directly to the position detection device in order to be able to receive the deviation signal without interposition of the further control device.
  • an “electronic push-through fuse” it is meant not only to prevent inadvertent push-through of an LHM, but also to prevent unintentional pull-out of an LHM.
  • the push-through fuse according to the present invention is “electronic” because it is not a “mechanical” push-through fuse of the kind mentioned in the opening paragraph, e.g. a stop, acts.
  • Fig. 1 shows a schematic block diagram of a rack system 10, as used for example in picking systems.
  • the racking system 10 is controlled by a warehouse management computer (LVR) 12.
  • LVR 12 coordinates the movement of storage machines, such as e.g. from RBG, inside the warehouse.
  • the LVR 12 also manages all data associated with the warehouse, such as Information about which goods are located in the warehouse, how many goods of a particular type are stored in the warehouse, which order picking orders have to be processed, which is the best order for processing the orders, etc.
  • material flow computers can be used which are not are shown.
  • the LVR 12 is over wired lines 14, and alternatively via wireless links 15, which are in Fig. 1 are indicated by a double arrow, with hierarchically subordinate control devices in connection.
  • Fig. 1 By way of example, two programmable logic controllers (PLC) 16 are shown as subordinate control devices.
  • PLC programmable logic controllers
  • the LVR 12 may communicate with other slave controllers, which need not necessarily be PLC 16, as indicated by unfinished connections 14.
  • the PLC 16 is connected via connections 18, inter alia, with stacker cranes (RBGs) 20 in connection.
  • the connections 18 are wired lines that implement a bus system (eg fieldbus, CAN bus, etc.).
  • An RGB 20 comprises, in addition to the components mentioned at the outset, such as e.g. a z-directional traveling gear, a mast extending in the y-direction, a lift truck movable along the mast and a load handling device (LAM) also comprise a position detector or sensor 22 and a LAM controller 24, e.g. an inverter.
  • the inverter 24 has logic and usually controls the drive current.
  • the inverter 24 and the sensor 22 may be directly connected to each other via a connection 26.
  • a loading equipment LHM
  • the RBG 20 is shown in the lower half of the drawing.
  • the RBG 20 has a lift truck 28 on which a load handling device (LAM) 30 is mounted.
  • the LAM 30 is for example a telescopic fork 32 with two prongs.
  • the lift truck 28 is vertically movable in the rack system along the (not shown) mast.
  • the vertical direction corresponds in the Fig. 2 the y direction.
  • the chassis of the RBG 20, also not shown, is moved in the aisle along the y-direction.
  • the telescopic fork 32 is movable transversely to the storage lane in the shelf along the z-direction. This is illustrated by double arrows 34.
  • the position detection device 22 which is exemplarily a laser distance sensor, is fixedly mounted on the lift truck 28 between the tines of the telescopic fork 32. It is understood that the sensor 22 could also be attached to the left or right of the tines. The sensor 22 could also be located remotely from the lift truck 28, as long as it is firmly connected to the lift truck 28 to synchronously, for example, in a vertical travel of the lift truck 28 to be moved with the same.
  • the pallet 38 is assigned to an isolated, schematically illustrated parking space 40.
  • the parking space 40 is a part of the shelf, not shown here in detail, which consists of a plurality of cross members 42 and longitudinal members 44 on which the pallet 38 can be parked for storage purposes. It is understood that several pallets 38 can be stored in the z-direction one behind the other. One speaks then of multiple deep storage. Furthermore, it is understood that several parking spaces could be arranged on the left and / or right of the individual parking space 40 shown. To simplify the illustration and the explanation, only the isolated parking space 40 will be considered below.
  • the parking space 40 or the shelf can only consist of side rails (Avemlagerriegeln).
  • the structure of the parking space 40 is arbitrary.
  • the sensor 22 measures a distance or a distance 36 between the pallet truck 28 brought into position and the pallet 38 parked on the parking space 40. It is understood that the pallet truck 28 or the storage and retrieval unit 20 is placed in a predetermined position before an emplacement process Transfer position is brought to move the LAM 30 in the z-direction can.
  • the RBG 20 is from the PLC 16 of the Fig. 1 (roughly) controlled to the transfer position.
  • reference marks can be provided on the shelf in order to make a fine adjustment of the RBG 20 relative to the parking space 40, since tolerances always have to be taken into account when activating predetermined positions.
  • Fig. 2A the RBG 20 is shown in a takeover position relative to the parking space 40.
  • the telescopic fork 32 In order to outsource the pallet 38, the telescopic fork 32 must be moved in the z direction under the pallet 38, as indicated by dark arrows within the fork Fig. 2B is indicated.
  • the pallet 38 has to corresponding, extending in the z-direction recesses for receiving the fork 32, which in the Fig. 2 Not are shown in more detail. If a container is used as an LHM, gripper arms or a lifting table (as a LAM) could be extended in z-direction.
  • the lift table 28, including the sensor 22, can be lifted slightly to raise the pallet 38 in the rack. Subsequently, the fork 32 is retracted in the reverse direction to get the pallet 38 on the truck 28.
  • the RBG 20 may return the pallet 38 at a remote transfer position.
  • a situation is shown in which the extension of the fork 32, however, does not proceed without errors.
  • the pallet 38 pushes the extending fork 32, the pallet 38, for example due to a protruding obstacle below the range 38 deeper into the pitch 40 inside. This is indicated by an arrow 46. This push through is usually unintentional and should be prevented.
  • the sensor 22 detects when pushing through a growing distance 36 'between the sensor 22 and the lift truck 28 and the pallet 38. This offset is between the Figs. 2B and 2C schematically indicated by V.
  • the controller 24 responsible for controlling the LAM 30 must now stop the movement of the forks 32 as quickly as possible to prevent the pallet 38 from being pushed through.
  • FIGS. 3A and 3B show a storage process.
  • the pallet 38 is in the Fig. 3A already successfully parked on pitch 40.
  • the distance between sensor 22 and pallet 38 is also indicated by reference numeral 36.
  • the LAM controller 24 interrupts the extension or retraction of the fork 32.
  • a so-called "zero ramp” is applied to the drive of the LAM 30.
  • a corresponding zero ramp is exemplary in Fig. 4 shown.
  • the zero ramp is stored in a memory, not shown, of the LAM controller 24 and causes the drive energy, here in the form of a current, is reduced as quickly as possible to zero. In Fig. 4 this happens by way of example at the time t '.
  • the LAM controller 24 receives a signal from the sensor 22 that a change in distance, ie, a deviation of the actual position of the LHM 38 from the desired position of the LHM 38, is present.
  • Fig. 5 shows the connections between the individual components of the Fig. 1 who are directly involved in an import or export procedure. In addition, let the Fig. 5 Read signals that are exchanged between the individual components.
  • control technology sequence is shown as an example for the converter 24.
  • the PLC 16 requests the RBG 20, not shown here, to drive to the transfer position. Once the RBG 20 has reached the transfer position, the PLC 16 instructs the sensor 22 to determine the distance 36 between itself and the pallet 38. Out For this reason, the PLC 16 sends a so-called teach signal 48 to the sensor 22. In a paging operation, the teach signal 48 is sent when the lift truck 28 has reached its takeover position and before the LAM 30 is extended. In a storage process, the transmission of the teach signal 48, as soon as the pallet 38 is deposited on the parking space and before the LAM 30 is to be withdrawn to the truck 28.
  • the distance 36 determined by the sensor 22 on the basis of the teach signal 48 between the sensor 22 / lifting carriage 28 and the pallet 38 represents the desired position of the pallet 38. This value can be stored in the sensor 22.
  • the teach signal 48 also causes the sensor 22 to monitor the distance 36 and, upon a significant change in the distance, a corresponding sensor feedback, i. a deviation signal 50 to send to the LAM controller 24.
  • the LAM controller 24 receives via the bus 18 from the PLC 16 a signal with which it gets notified that the controller 24 has to pay attention to deviation signals 50 of the sensor 22. The monitoring is activated.
  • the PLC 16 causes the control device 24 for extending or retracting the forks 32.
  • the control device 24 transmits a signal to a motor connection of a drive 51 of the LAM 30.
  • the drive 51 is fed back to the control device 24 to bearing return signals 52 and speed feedback signals 54 at to transmit the controller 24.
  • FIG. 6 an operation in the LAM controller 24 is shown.
  • a first step 60 the control device 24 is informed that the push-through protection is to be activated because the fork 32 is to be retracted or extended in the Z-direction.
  • the sensor 22 or the control device 24 is responsible for detecting a deviation
  • parameters for monitoring are stored. One parameter is, for example, the distance 36, which was determined by the sensor 22. If the controller 24 is responsible for detecting a push-through, the sensor 22 provides a value corresponding to the actual position of the pallet 38 to the control device 24, which in turn decides whether or not there has been a significant deviation.
  • steps 62, 62 ' are performed equivalently when the position monitoring is performed by the sensor 22, in which case the corresponding parameters are stored in the sensor 22.
  • step 64 the PLC 16 notifies the controller 24 via the bus 18 that an extension or retraction of the fork 32 is imminent, i. the monitoring is activated on the part of the LAM controller 24.
  • step 66 the controller 24 then monitors a port over which the deviation signal 50 is sent. Since the deviation signal 50 is preferably transmitted directly from the sensor 22 to the control device 24, the transmission is much faster than via the detour of the PLC 16.
  • the push-through protection is deactivated again in step 68.
  • the controller 24 determines in a step 70 that the sensor 22 has sent the deviation signal 50.
  • existing logic detects this situation and solves the zero ramp (see. FIG. 4 ) to stop the drive 51 as fast as possible.
  • braking devices can be used, which are not shown in the figures.
  • the profile of the zero ramp of the Fig. 4 is freely changeable, depending on the specific requirement.
  • step 74 the controller 24 sends a signal to the PLC 16 to indicate that there is a failure (push-through or pull-out).
  • FIG. 7 Various steps are shown that occur when loading or unloading an LHM 38.
  • a paging operation is shown in the left branch of the Fig. 7 .
  • an emplacement process is shown in the right branch of the Fig. 7 .
  • the Fig. 7 essentially shows such actions that are coordinated by the PLC 16.
  • a first step 76 the PLC 16 queries whether an emplacement process or a removal process is present.
  • step 78 If it is determined in step 78 that a paging order is present, the lift truck 28 is moved to the takeover position. Subsequently, the sensor 22 is instructed to determine the desired position of the LHM 38 (see step 80). In step 82, the monitoring is then activated by the sensor 22 and / or the controller 24 are sent corresponding signals from the PLC 16. Subsequently, in a step 84, the extension of the fork 32 is caused. The fork is usually extended very quickly, as it is empty at this time and should only be driven under the pallet to be picked.
  • step 86 it is checked whether the fork 32 has been driven completely under the pallet 38. If this is the case, the monitoring can be deactivated in step 88. The fork 32 is then lifted and the pallet 38 sits securely on it.
  • step 92 it is determined whether the lift truck 28 has reached its Hubendposition. If this is the case, the fork 32 is preferably retracted slowly (see step 94) since it is now loaded with the LHM 38. Once the fork 32 is in its center position relative to the RBG 20 (see step 96), the swap is completed (see step 98).
  • step 78 ' the loaded lift truck 28 is brought into the transfer position.
  • step 100 the fork 32 is extended.
  • step 102 it is checked whether the fork 32 is fully extended (see step 102). If the fork 32 is fully extended, the sensor 22 is commanded in step 104 to determine the desired position of the LHM 38.
  • step 106 the lift truck 28 is lowered. This can be done simultaneously to the distance determination of step 104, since the lift truck 28 and sensor 22 move synchronously.
  • step 108 It is then checked in a step 108 whether the lift truck 28 is lowered far enough to settle the LHM 38 on the pitch 40. If the LHM 38 is deposited on the parking space 40, the position or distance monitoring is activated in a step 110. In step 112, the fork is then retracted. If it is determined in step 114 that the fork is retracted, the monitoring can be switched off in step 116. The putaway process is then completed in step 118.
  • a laser sensor e.g.
  • a light sensor could be used, which determines that the pallet has been moved. The light sensor would then provide a suitable location, so that it is not unintentionally obscured the view.

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Abstract

Es wird vorgeschlagen, eine elektronische Durchschubsicherung für ein Regalbediengerät (20), welches ein Ladehilfsmittel (38), insbesondere eine Palette (38) oder einen Behälter, automatisiert an einen Stellplatz (40) in einem Lagerregal (42, 44) abgibt oder von dort abholt, wobei das Regalbediengerät (20) einen im Wesentlichen vertikal verfahrbaren Hubwagen (28) mit einem im Wesentlichen horizontal verfahrbaren Lastaufnahmemittel (30) aufweist, mit einer Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24), wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) mit einer Positionserfassungseinrichtung (22) verbunden ist, um eine Position eines einzulagernden oder auszulagernden Ladehilfsmittels (38) relativ zum Stellplatz (40) zu erfassen, wobei die Positionserfassungseinrichtung (22) eingerichtet ist, eine Abweichung einer Ist-Position von einer Soll-Position des Ladehilfsmittels (38), vorzugsweise mittels einer Abstandsmessung, zu erfassen, um ein Abweichungssignal an die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) auszugeben, und wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung eingerichtet ist, bei einem Empfang des Abweichungssignals eine horizontale Bewegung des Lastaufnahmemittels (30) zu stoppen (Fig. 2).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Durchschubsicherung für ein Regalbediengerät sowie ein Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens eines Ladehilfsmittels, wie z.B. einer Palette, in einem oder aus einem Stellplatz eines Lagerregals, wobei das Regalbediengerät das Ladehilfsmittel automatisiert in den Stellplatz einlagert oder automatisiert aus dem Stellplatz auslagert.
  • Die DE 10 2006 039 382 A1 offenbart ein Regalbediengerät.
  • Die US 2007/0215412 A1 und die DE 201 19 110 U1 offenbaren Abstandsmessverfahren.
  • Im Stand der Technik sind Regalbediengeräte (RBG) als schienengeführte Fahrzeuge zur Handhabung von Waren in einem Hochregallager bekannt. Ein RBG hat üblicherweise drei Bewegungsfreiheitsgrade, nämlich entlang einer x-Achse (Gassenrichtung; Bewegungsrichtung Fahreinheit), einer y-Achse (vertikale Richtung; Bewegungsrichtung Hubeinheit) und einer z-Achse (Gangquerrichtung; Bewegungsrichtung Lastaufnahmemittel).
  • Ein RBG ist üblicherweise ein Fahrzeug, welches ein bodengebundenes, frei bzw. auf oder entlang einer Schiene verfahrbares Fördermittel darstellt, welches im Wesentlichen einem horizontalen und vertikalen innerbetrieblichen Transport von Waren, Artikeln, Lasten und/oder - bei Vorhandensein entsprechender Einrichtungen - von Personen dient. Das RBG wird oft in einem Gang bzw. einer Gasse zwischen zwei Regal auf Schienen geführt verfahren. Es sind jedoch auch regalgebundene RBG bekannt. Genauere Informationen zum Aufbau eines RBGs finden sich im Patent DE 10 2006 037 719 .
  • Ein RBG umfasst normalerweise ein Fahrwerk, einen Mast, ein Hubwerk, einen Hubwagen sowie ein Lastaufnahmemittel. Mit dem Fahrwerk lässt sich das RBG entlang der Gasse verfahren. Ein Hubwagen, der das Lastaufnahmemittel aufweist, wird mittels des Hubwerks im Wesentlichen in vertikaler Richtung entlang des Masts verfahren. Das Lastaufnahmemittel dient zur Aufnahme und Abgabe von Lagereinheiten, die üblicherweise auf einem Ladehilfsmittel gelagert sind.
  • Unter einem Lastaufnahmemittel (LAM) wird ein Teil des RBGs verstanden, der Lagereinheiten aufnimmt und abgibt. Ein typisches LAM für Paletten ist z.B. eine Hubgabel. Eine Lagereinheit stellt eine Handhabungseinheit (beladene Palette, Behälter, Tablare, etc.) dar, die z.B. in einem Hochregallager oder einem AKL gelagert werden. Ein Ladehilfsmittel wird zur Bildung von Lagereinheiten eingesetzt. Hierbei unterscheidet man - abhängig von ihrer Funktion - Ladehilfsmittel mit tragender Funktion (z.B. Paletten), tragender und umschließender Funktion (z.B. Gitterboxpaletten, Behälter, Tablare, etc.) sowie tragender, umschließender und abschließender Funktion (z.B. Container). Artikelreine Lagereinheiten enthalten nur Artikel eines Typs oder einer Sorte.
  • Bei Verwendung von Paletten als Ladehilfsmittel erfolgt eine Lastaufnahme der Lagereinheiten im Allgemeinen über ein teleskopierbares Gabelpaar, bei Behältern über z.B. ein Aufwälzen per Gurtförderer, Zugeinrichtungen, wie Haken, Lasso oder Schwenkarm, oder mit einem Hubtisch oder Shuttle.
  • Eine Koordinierung der Bewegungsabläufe in einem Regallager, das mit einem RBG automatisiert betrieben wird, erfolgt üblicherweise durch einen Lagerverwaltungsrechner (LVR). Dem LVR sind eine Vielzahl von hierarchisch strukturierten Steuereinheiten untergeordnet. Ein RBG erhält seine Befehle zum Ein- und Auslagern von LHM z.B. von einer speicherprogrammierbaren Steuereinheit (SPS). Eine SPS ist eine Baugruppe, die allgemein zur Steuerung und/oder Regelung von Maschinen eingesetzt wird. In der Regel ist eine solche Baugruppe elektronisch ausgeführt und ähnelt Baugruppen eines Computers. Üblicherweise sind Geber (Sensoren) und Stellglieder (Aktoren) mit dieser Baugruppe verbunden. Ein zugehöriges Betriebssystem (Firmware) stellt sicher, dass einem Anwenderprogramm immer ein aktueller Zustand eines Gebers zur Verfügung steht. Anhand dieser Informationen kann das Anwenderprogramm die Stellglieder so ein- oder ausschalten, dass das RBG in der gewünschten Weise funktioniert, z.B. eine Palette ein- oder auslagert.
  • Da die Abgabe und Aufnahme von Paletten wünschenswerterweise automatisiert erfolgen soll, ist es erforderlich, sog. Durchschubsicherungen vorzusehen, die z.B. ein Durchschieben einer Palette, bei Abgabe der Palette an das Regal, verhindert. Zum Verhindern des Durchschiebens werden üblicherweise mechanische Anschläge verwendet, wie sie exemplarisch in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 90 13 721 U1 offenbart sind.
  • Eine weitere Möglichkeit, ein Durchschieben zumindest zu detektieren, besteht bei der Verwendung z.B. einer Teleskopgabel darin, ein erforderliches Antriebsmoment beim Ein- oder Ausfahren der Gabel zu überwachen. Stößt eine abzugebende Palette an eine bereits im Regal befindliche Palette, weil die abzugebende Palette vom LAM zu weit ins Regal bewegt wird, steigt das erforderliche Drehmoment, da beide Paletten ins Regal bewegt werden. Auf diesem Prinzip der Drehmomentsüberwachung beruhen elektronische Durchschubsicherungen mit sog. Durchrastkupplungen bzw. mit Rutschkupplungen. Diese Art der elektronischen Durchschubsicherung hat aber den Nachteil, dass sie momentbegrenzt ist, d.h. unter anderem abhängig von einer Reibung zwischen den beteiligten Komponenten (Regal, Palette, Gabel, usw.) ist.
  • Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach einer Durchschubsicherung ohne mechanischen Anschlag, die unabhängig von der Größe, dem verwendeten Material, der Dimensionierung und dem Gewicht des LHM bzw. der Lagereinheit ist und die schnellstmöglich bei einem Fehler reagiert. Ferner wäre es wünschenswert, nicht nur ein Durchschieben verhindern zu können, sondern auch ein unbeabsichtigtes Herausziehen verhindern zu können, da es grundsätzlich möglich ist, dass das LHM beim Zurückziehen des LAM von diesem mitgenommen wird, weil das LHM z.B. nicht richtig abgesetzt wurde.
  • Ferner ist es eine Aufgabe, ein Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens eines LHM bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer elektronischen Durchschubsicherung gelöst, wobei die elektronische Durchschubsicherung für ein Regalbediengerät, welches ein Ladehilfsmittel, insbesondere eine Palette oder einen Behälter, automatisiert an einen Stellplatz in einem Lagerregal abgibt oder von dort abholt, wobei das Regalbediengerät einen im Wesentlichen vertikal verfahrbaren Hubwagen mit einem im Wesentlichen horizontal verfahrbaren Lastaufnahmemittel aufweist, mit einer Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung versehen ist, wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung mit einer Positionserfassungseinrichtung verbunden ist, um eine Position eines einzulagernden oder auszulagernden Ladehilfsmittels relativ zum Stellplatz zu erfassen, wobei die Positionserfassungseinrichtung eingerichtet ist, eine Abweichung einer Ist-Position von einer Soll-Position des Ladehilfsmittels, vorzugsweise mittels einer Abstandsmessung, zu erfassen, um ein Abweichungssignal an die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung auszugeben, und wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung eingerichtet ist, bei einem Empfang des Abweichungssignals eine horizontale Bewegung des Aufnahmemittels zu stoppen.
  • Ferner wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens eines Ladehilfsmittels gelöst, das mit einem Regalbediengerät an einen Stellplatz in einem Lagerregal abzugeben oder von dort abzuholen ist, wobei das Lagerbediengerät das Ladehilfsmittel automatisiert in den Stellplatz einlagert oder automatisiert aus dem Stellplatz auslagert, wobei das Regalbediengerät einen im Wesentlichen vertikal verfahrbaren Hubwagen mit einem im Wesentlichen horizontal verfahrbaren Lastaufnahmemittel aufweist, mit den folgenden Schritten: Bestimmen eines relativen Abstands zwischen dem auf dem Stellplatz abgestellten Ladehilfsmittel und dem Hubwagen, um eine Soll-Position des Ladehilfsmittels zu definieren; Aktivieren einer Positionsüberwachung, wenn der Hubwagen in einer Einlagerungsposition oder einer Auslagerungsposition vor dem Stellplatz positioniert ist, um eine Ist-Position des Ladehilfsmittels zu definieren; Verfahren des Lastaufnahmemittels derart, dass das Lastaufnahmemittel beim Auslagern des Ladehilfsmittels in den Stellplatz hinein gefahren wird, um das Ladehilfsmittel anschließend auf das ausgefahrene Lastaufnahmemittel zu heben, bzw. derart, dass das Lastaufnahmemittel beim Einlagern des Ladehilfsmittels nach einem erfolgten Absetzen des Ladehilfsmittels auf dem Stellplatz aus dem Stellplatz herausgefahren wird; Bestimmen, ob es während des Verfahrens des Lastaufnahmemittels zu einer signifikanten Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position kommt; und wenn eine signifikante Abweichung vorliegt, Erzeugen eines Abweichungssignals, um ein sofortiges Stoppen der Bewegung des Lastaufnahmemittels zu veranlassen; oder wenn keine signifikante Abweichung vorliegt, Fortsetzen der Bewegung des Lastaufnahmemittels.
  • Aufgrund des Vergleichs einer Ist-Position mit einer Soll-Position des LHM kann z.B. eine in den Sensor integrierte Logik ein unabsichtliches Verschieben des LHM relativ zum Stellplatz im Regal feststellen und ein entsprechendes Abweichungssignal generieren. Das Abweichungssignal wird auf, insbesondere direktem, Wege zu einer Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung, wie z.B. zu einem Umrichter, geleitet, der einen Antrieb des LAM regelt. Da der Umrichter auf solche Abweichungssignale wartet, kann die im Umrichter enthaltene Logik sofort reagieren und z.B. mittels einer sog. Null-Rampe die Energieversorgung vom Antrieb des LAM schnellstmöglich wegnehmen, indem die Energie auf Null heruntergefahren wird. Auf diese Weise ist es möglich, dass das LAM während des horizontalen Hineinbewegens in das Regal bzw. während des horizontalen Herausbewegens aus dem Regal sofort - ohne Verwendung einer (zusätzlichen) Bremseinrichtung - angehalten wird, so dass das LHM nicht aus dem Regal fällt bzw. ein anderes LHM nur unwesentlich tiefer in das Regal schiebt.
  • Die Kommunikation zwischen Sensor und Umrichter erfolgt vorzugsweise direkt, d.h. ohne Umweg über eine SPS, so dass das für die Auswertung und Umsetzung des Fehlersignals benötigte Zeitintervall äußerst kurz ist.
  • Mechanische Durchschubsicherungen, wie sie eingangs erwähnt wurden, werden nicht mehr benötigt, so dass die Investitionskosten bei der Anschaffung eines entsprechenden Regals entsprechend geringer sind. Zusätzlich zum Durchschieben, wie es von den mechanischen Durchschubsicherungen verhindert wird, verhindert die Vorrichtung bzw. das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzlich auch ein unbeabsichtigtes Herausziehen eines LHM aus dem Regal.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform fährt das Lastaufnahmemittel horizontal in den Stellplatz hinein bzw. aus dem Stellplatz heraus, um das Ladehilfsmittel einzulagern oder auszulagern.
  • Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Positionserfassungseinrichtung fest am Hubwagen und derart seitlich beabstandet zu dem LAM angebracht ist, dass sich die Positionserfassungseinrichtung beim horizontalen Verfahren des LAM nicht gegenüber dem Lagerregal bewegt und dass sich die Positionserfassungseinrichtung beim vertikalen Verfahren des Hubwagens synchron mit dem Hubwagen relativ zum Lagerregal bewegt.
  • Da ein unbeabsichtigtes Durchschieben oder Herausziehen durch das LAM des Regalbediengeräts hervorgerufen wird, empfiehlt es sich, den relativen Abstand zwischen dem Hubwagen und dem LHM zu bestimmen. Das LAM bewegt sich bekanntlich während eines Einlagerungs- bzw. Auslagerungsvorgangs. Das LAM kann somit nicht als Referenz dienen. Der Hubwagen dagegen ist in Ruhe.
  • Alternativ könnte die Positionserfassungseinrichtung, d.h. zum Beispiel ein Laserabstandssensor, auch an dem LAM, wie z.B. an einer Teleskopgabel, befestigt werden. Beim Ein- und Ausfahren der Gabel würde sich der relative Abstand zwischen Lasersensor und LHM, wie z.B. einer Palette, ändern. Da bekannt ist, mit welcher Geschwindigkeit die Gabel verfahren wird, könnte so der zu erwartende Abstand zwischen Sensor und Palette errechnet werden. Weicht der erwartete Wert vom tatsächlichen Wert ab, wird die Palette entweder unbeabsichtigt durchgeschoben oder herausgezogen. Diese Lösung ist jedoch etwas langsamer als die zuvor beschriebene Lösung, da permanent Daten zwischen Sensor und Steuereinrichtung ausgetauscht und berechnet werden müssen. Ferner sind Beschleunigungs- und Bremseffekte zu berücksichtigen, was die Überwachung aufwendiger macht.
  • Außerdem ist es von Vorteil, wenn beim Stoppen der Bewegung des LAM eine Antriebsenergie eines Lastaufnahmemittelantriebs auf Null heruntergefahren wird.
  • Aufgrund dieser Maßnahme ist es nicht erforderlich, zusätzlich aktiv mit Bremsen zu bremsen vorzusehen. Dies verringert den Verschleiß. Nichtsdestotrotz lässt sich die Bewegung des LAM schnell und zuverlässig stoppen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die LAM-Steuereinrichtung ein Umrichter mit integrierter Logik, in welchem eine Null-Rampe zum Stoppen der Bewegung des LAM gespeichert ist.
  • Durch das Vorsehen eines Umrichters mit integrierter Logik erfolgt die Auswertung nicht mehr, wie üblich, in der SPS, sondern direkt beim RBG. Die Reaktionszeit bei festgestelltem Fehler ist sehr kurz.
  • Vorzugsweise ist das LAM eine teleskopierbare Gabel zur Palettenhandhabung oder ein in horizontaler Richtung verfahrbarer Hubtisch zur Behälterhandhabung. Insbesondere ist die Positionserfassungseinrichtung ein Abstandssensor, wie z.B. ein Lasersensor oder ein Lichttaster. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine weitere Steuereinrichtung zum globalen Koordinieren eines Einlagerungsvorgangs bzw. eines Auslagerungsvorgangs vorgesehen. Diese Steuereinrichtung ist z.B. eine übergeordnete speicherprogrammierbare Steuereinrichtung.
  • Außerdem hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die beiden Steuereinrichtungen über ein Bussystem miteinander verbunden sind.
  • Ein Bussystem ermöglicht die adressierte Ansteuerung von mehreren Komponenten unter Beachtung besonderer Sicherheitsanforderungen, wie sie im Zusammenhang mit der automatisierten LHM-Handhabung existieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die LAM-Steuereinrichtung direkt mit der Positionserfassungseinrichtung verbunden, um das Abweichungssignal ohne Zwischenschaltung der weiteren Steuereinrichtung empfangen zu können.
  • Diese Maßnahme erhöht die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Die fehlerhafte Betätigung des LAM wird direkt ohne Zwischenschaltung einer SPS verarbeitet. Die Reaktionszeit verkürzt sich dadurch. Reaktionszeiten im ms-Bereich sind möglich.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Regalanlage mit elektronischer Durchschubsicherung gemäß der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 2
    zeigt einzelne Schritte A bis C eines fehlerhaften Auslagerungsvorgangs.
    Fig. 3
    zeigt zwei schematische Schritte eines fehlerhaften Einlagerungsvorgangs.
    Fig. 4
    zeigt eine sog. Null-Rampe.
    Fig. 5
    zeigt ein schematisches Blockdiagramm inklusive Signalaustausch zwischen beteiligten Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 6
    zeigt ein schematisches Flussdiagramm in einer LAM-Steuereinrichtung zur elektronischen Durchschubsicherung gemäß der vorliegenden Erfindung.
    Fig. 7
    zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Funktionsablaufes in einer übergeordneten Steuereinrichtung zur Durchschubsicherung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In den Figuren sind gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wenn nachfolgend von einer "elektronischen Durchschubsicherung" gesprochen wird, so ist damit nicht nur das Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens eines LHMs, sondern auch das Verhindern eines unbeabsichtigten Herausziehens eines LHMs gemeint. Die Durchschubsicherung gemäß der vorliegenden Erfindung ist "elektronisch", weil es sich nicht um eine "mechanische" Durchschubsicherung der eingangs erwähnten Art, wie z.B. einen Anschlag, handelt.
  • Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Regalanlage 10, wie sie z.B. in Kommissionieranlagen eingesetzt wird.
  • Die Regalanlage 10 wird von einem Lagerverwaltungsrechner (LVR) 12 gesteuert. Der LVR 12 koordiniert die Bewegung von Lagermaschinen, wie z.B. von RBG, innerhalb des Lagers. Der LVR 12 verwaltet ferner alle im Zusammenhang mit dem Lager stehenden Daten, wie z.B. Angaben darüber, welche Waren sich wo im Lager befinden, wie viele Waren eines bestimmten Typs im Lager gelagert sind, welche Kommissionieraufträge gerade abgearbeitet werden müssen, was die beste Reihenfolge zur Abarbeitung der Aufträge ist, usw. Zusätzlich können Materialflussrechner eingesetzt werden, die hier nicht dargestellt sind.
  • Der LVR 12 steht über verdrahtete Leitungen 14, und alternativ über drahtlose Verbindungen 15, die in Fig. 1 mit einem Doppelpfeil angedeutet sind, mit hierarchisch untergeordneten Steuereinrichtungen in Verbindung. In der Fig. 1 sind exemplarisch zwei speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) 16 als untergeordnete Steuereinrichtungen gezeigt. Der LVR 12 kann mit weiteren untergeordneten Steuereinrichtungen, die nicht zwingend SPS 16 sein müssen, in Verbindung stehen, wie es durch unvollendet dargestellte Verbindungen 14 angedeutet ist.
  • Die SPS 16 steht über Verbindungen 18 u.a. mit Regalbediengeräten (RBGs) 20 in Verbindung. Vorliegend handelt es sich bei den Verbindungen 18 um verdrahtete Leitungen, die ein Bussystem (z.B. Feldbus, CAN-Bus, etc.) implementieren.
  • Ein RGB 20 umfasst neben den eingangs erwähnten Komponenten, wie z.B. einem in z-Richtung verfahrbaren Fahrwerk, einem sich in y-Richtung erstreckenden Mast, einem entlang des Masts mit Hilfe eines Hubwerks verfahrbaren Hubwagen und einem Lastaufnahmemittel (LAM) auch eine Positionserfassungseinrichtung bzw. einen Sensor 22 und eine LAM-Steuereinrichtung 24, wie z.B. einen Umrichter. Der Umrichter 24 verfügt über Logik und regelt üblicherweise den Antriebstrom.
  • Der Umrichter 24 und der Sensor 22 können über eine Verbindung 26 direkt miteinander verbunden sein.
  • Bezug nehmend auf Fig. 2A bis C wird ein Auslagerungsvorgang beschrieben werden, bei dem ein Ladehilfsmittel (LHM) aus einem Stellplatz im Regal des RBG 20 abgeholt werden soll.
  • In Fig. 2A ist das RBG 20 in der unteren Hälfte der Zeichnung dargestellt. Das RBG 20 weist einen Hubwagen 28 auf, auf dem ein Lastaufnahmemittel (LAM) 30 angebracht ist. Das LAM 30 ist z.B. eine Teleskopgabel 32 mit zwei Zinken.
  • In der Darstellung der Fig. 2 blickt man von oben auf die bei einem Auslagerungsvorgang beteiligten Komponenten. Der Hubwagen 28 ist in der Regalanlage vertikal entlang des (nicht dargestellten) Masts verfahrbar. Die vertikale Richtung entspricht in der Fig. 2 der y-Richtung. Das ebenfalls nicht dargestellte Fahrwerk des RBG 20 wird in der Regalgasse entlang der y-Richtung verfahren. Die Teleskopgabel 32 ist quer zur Lagergasse in das Regal entlang der z-Richtung verfahrbar. Dies ist durch Doppelpfeile 34 veranschaulicht.
  • Die Positionserfassungseinrichtung 22, die hier exemplarisch ein Laserabstandssensor ist, ist zwischen den Zinken der Teleskopgabel 32 fest am Hubwagen 28 angebracht. Es versteht sich, dass der Sensor 22 auch links oder rechts von den Zinken angebracht sein könnte. Der Sensor 22 könnte auch entfernt vom Hubwagen 28 angeordnet sein, solange er fest mit dem Hubwagen 28 verbunden ist, um synchron, z.B. bei einer Vertikalfahrt des Hubwagens 28, mit demselben bewegt zu werden.
  • Oberhalb des Regalbediengeräts 20 bzw. des Hubwagens 28 ist in den Abbildungen A bis C der Fig. 2 eine Palette 38 als LHM gezeigt. Die Palette 38 ist einem isolierten, schematisch dargestellten Stellplatz 40 zugeordnet. Der Stellplatz 40 ist ein Teil des hier nicht genauer dargestellten Regals, das aus einer Vielzahl von Querträgern 42 und Längsträgern 44 besteht, auf denen die Palette 38 zu Lagerzwecken abgestellt werden kann. Es versteht sich, dass mehrere Paletten 38 in z-Richtung hintereinander gelagert werden können. Man spricht dann von mehrfachtiefer Lagerung. Ferner versteht es sich, dass mehrere Stellplätze links und/oder rechts vom gezeigten Einzelstellplatz 40 angeordnet sein könnten. Zur Vereinfachung der Darstellung und der Erklärung wird nachfolgend lediglich der isolierte Stellplatz 40 betrachtet werden. Der Stellplatz 40 bzw. das Regal kann auch nur aus Längsträgern (Auflagerriegeln) bestehen. Der Aufbau des Stellplatzes 40 ist beliebig.
  • Der Sensor 22 misst einen Abstand bzw. eine Entfernung 36 zwischen dem in Position gebrachten Hubwagen 28 und der auf dem Stellplatz 40 abgestellten Palette 38. Es versteht sich, dass der Hubwagen 28 bzw. das Regalbediengerät 20 vor einem Einlagerungsvorgang bzw. Auslagerungsvorgang in eine vorbestimmte Übergabeposition gebracht wird, um das LAM 30 in z-Richtung bewegen zu können. Üblicherweise wird das RBG 20 von der SPS 16 der Fig. 1 (grob) zur Übergabeposition gesteuert. Am Regal können zusätzlich Bezugsmarken vorgesehen sein, um eine Feineinstellung des RBG 20 relativ zum Stellplatz 40 vorzunehmen, da immer Toleranzen beim Ansteuern von vorbestimmten Positionen berücksichtigt werden müssen. In Fig. 2A ist das RBG 20 in einer Übernahmeposition relativ zum Stellplatz 40 gezeigt.
  • Um die Palette 38 auslagern zu können, muss die Teleskopgabel 32 in z-Richtung unter die Palette 38 gefahren werden, wie es durch dunkle Pfeile innerhalb der Gabel der Fig. 2B angedeutet ist. Die Palette 38 weist dazu entsprechende, in z-Richtung verlaufende Ausnehmungen zur Aufnahme der Gabel 32 auf, die in der Fig. 2 nicht näher gezeigt sind. Wird ein Behälter als LHM verwendet, könnten Greifarme oder ein Hubtisch (als LAM) in z-Richtung ausgefahren werden.
  • Wenn der Vorgang des Ausfahrens der Gabel 32 normal verläuft, ändert sich der Abstand 36 zwischen dem Sensor 22 und der Palette 38 nicht. Sobald die Gabeln 32 vollständig ausgefahren sind, kann der Hubtisch 28 inklusive dem Sensor 22 leicht angehoben werden, um die Palette 38 im Regal anzuheben. Anschließend wird die Gabel 32 in umgekehrter Richtung wieder eingezogen, um die Palette 38 auf den Hubwagen 28 zu holen. Das RBG 20 kann die Palette 38 an einer entfernt gelegenen Übergabeposition wieder abgeben.
  • Bezug nehmend auf Fig. 2C ist eine Situation gezeigt, bei der das Ausfahren der Gabel 32 jedoch nicht fehlerfrei abläuft. Bei der in der Fig. 2C gezeigten Situation schiebt die ausfahrende Gabel 32 die Palette 38 z.B. aufgrund eines vorstehenden Hindernisses unterhalb der Palette 38 tiefer in den Stellplatz 40 hinein. Dies ist mit einem Pfeil 46 angedeutet. Dieses Durchschieben erfolgt in der Regel unbeabsichtigt und ist zu verhindern.
  • Der Sensor 22 erfasst beim Durchschieben einen größer werdenden Abstand 36' zwischen dem Sensor 22 bzw. dem Hubwagen 28 und der Palette 38. Dieser Versatz ist zwischen den Fig. 2B und 2C schematisch mit V angedeutet. Die für die Steuerung des LAM 30 verantwortliche Steuereinrichtung 24 muss nun so schnell wie möglich die Bewegung der Gabeln 32 stoppen, um das Durchschieben der Palette 38 zu unterbinden.
  • Ähnlich verhält es sich bei Einlagervorgängen, wobei hier exemplarisch auf die Fig. 3A und 3B verwiesen wird. Die Fig. 3A und B zeigen einen Einlagerungsvorgang. Die Palette 38 ist in der Fig. 3A bereits auf dem Stellplatz 40 erfolgreich abgestellt worden. Der Abstand zwischen Sensor 22 und Palette 38 ist ebenfalls mit dem Bezugszeichen 36 angegeben.
  • Kommt es nun beim Zurückziehen der Gabeln 32 zu einem Fehler, weil sich z.B. eine der Gabeln 32 an der Unterseite der Palette verhakt, so bewirkt das Zurückfahren der Gabeln 32 ein unbeabsichtigtes Herausziehen der Palette 38. Dies äußert sich wiederum in einer Verkürzung des Abstands 36' zwischen dem Sensor 22 und der Palette 38 (vgl. auch Versatz V).
  • Sobald die LAM-Steuereinrichtung 24 (vgl. Fig. 1) eine derartige Situation, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, erkennt, indem sie Abstandsänderungssignale vom Sensor 22 geliefert bekommt, unterbricht die LAM-Steuereinrichtung 24 das Ausfahren bzw. Zurückziehen der Gabel 32.
  • Aus diesem Grund wird z.B. eine sog. "Null-Rampe" auf den Antrieb des LAM 30 angewendet. Eine entsprechende Null-Rampe ist exemplarisch in Fig. 4 gezeigt. Die Null-Rampe ist in einem nicht dargestellten Speicher der LAM-Steuereinrichtung 24 hinterlegt und bewirkt, dass die Antriebsenergie, hier in Form eines Stroms, so schnell wie möglich auf Null reduziert wird. In Fig. 4 geschieht dies exemplarisch zum Zeitpunkt t'. Zum Zeitpunkt t' erhält die LAM-Steuereinrichtung 24 ein Signal vom Sensor 22, dass eine Abstandsänderung, d.h. eine Abweichung der Ist-Position des LHM 38 von der Soll-Position des LHM 38, vorliegt.
  • Fig. 5 zeigt die Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten der Fig. 1, die unmittelbar an einem Ein- oder Auslagervorgang beteiligt sind. Außerdem lassen sich aus der Fig. 5 Signale ablesen, die zwischen den einzelnen Komponenten ausgetauscht werden.
  • Bezug nehmend auf Fig. 6 ist der steuerungstechnische Ablauf im Wesentlichen für den Umrichter 24 exemplarisch gezeigt.
  • Die SPS 16 fordert das hier nicht dargestellte RBG 20 auf, an die Übergabeposition zu fahren. Sobald das RBG 20 die Übergabeposition erreicht hat, weist die SPS 16 den Sensor 22 an, den Abstand 36 zwischen sich und der Palette 38 zu bestimmen. Aus diesem Grund sendet die SPS 16 ein sog. Teach-Signal 48 an den Sensor 22. Bei einem Auslagerungsvorgang, wird das Teach-Signal 48 gesendet, wenn der Hubwagen 28 seine Übernahmeposition erreicht hat und bevor das LAM 30 ausgefahren wird. Bei einem Einlagerungsvorgang erfolgt die Übermittlung des Teach-Signals 48, sobald die Palette 38 auf dem Stellplatz abgesetzt ist und bevor das LAM 30 zum Hubwagen 28 zurückgezogen werden soll.
  • Der vom Sensor 22 aufgrund des Teach-Signals 48 bestimmte Abstand 36 zwischen dem Sensor 22/Hubwagen 28 und der Palette 38 stellt die Soll-Position der Palette 38 dar. Dieser Wert kann im Sensor 22 hinterlegt werden. Das Teach-Signal 48 veranlasst den Sensor 22 auch dazu, den Abstand 36 zu überwachen und bei einer signifikanten Änderung des Abstands eine entsprechende Sensorrückmeldung, d.h. ein Abweichungssignal 50, an die LAM-Steuereinrichtung 24 zu senden. Die LAM-Steuereinrichtung 24 erhält über den Bus 18 von der SPS 16 ein Signal, mit dem sie mitgeteilt bekommt, dass die Steuereinrichtung 24 auf Abweichungssignale 50 des Sensors 22 zu achten hat. Die Überwachung wird aktiviert.
  • Anschließend veranlasst die SPS 16 die Steuereinrichtung 24 zum Ein- oder Ausfahren der Gabeln 32. Dazu übermittelt die Steuereinrichtung 24 ein Signal an einen Motoranschluss eines Antriebs 51 des LAM 30. Der Antrieb 51 ist rückgekoppelt zur Steuereinrichtung 24, um Lagerückführsignale 52 und Drehzahlrückführsignale 54 an die Steuereinrichtung 24 zu übertragen.
  • Bezug nehmend auf Fig. 6 ist ein Ablauf in der LAM-Steuereinrichtung 24 gezeigt.
  • In einem ersten Schritt 60 bekommt die Steuereinrichtung 24 mitgeteilt, dass die Durchschubsicherung zu aktivieren ist, weil die Gabel 32 in Z-Richtung ein- oder auszufahren ist. Man unterscheidet dabei zwei Fälle, nämlich ob die Palette 38, in Bezug auf das RBG 20, nach links oder nach rechts abgegeben wird (positive oder negative Z-Richtung). Je nachdem, ob der Sensor 22 oder die Steuereinrichtung 24 für das Erkennen einer Abweichung verantwortlich ist, können in der Steuereinrichtung 24 Parameter für die Überwachung hinterlegt werden. Ein Parameter ist z.B. der Abstand 36, der vom Sensor 22 ermittelt wurde. Wenn die Steuereinrichtung 24 für das Erkennen eines Durchschiebens verantwortlich ist, liefert der Sensor 22 einen der Ist-Position der Palette 38 entsprechenden Wert an die Steuereinrichtung 24, die dann wiederum entscheidet, ob es zu einer signifikanten Abweichung gekommen ist oder nicht.
  • Es versteht sich, dass nicht jede Abweichung zwingend zu einer Notausschaltung führen muss. Üblicherweise definiert man ein gewisses Spiel, z.B. ± 15 mm, innerhalb dem noch keine Notausschaltung erfolgt. Erst wenn diese signifikante Grenze überschritten wird, kommt es zu einer Abschaltung des LAM-Antriebs 51.
  • Es versteht sich, dass die Schritte 62, 62' äquivalent durchgeführt werden, wenn die Positionsüberwachung vom Sensor 22 durchgeführt wird, wobei dann die entsprechenden Parameter im Sensor 22 hinterlegt werden.
  • Im Schritt 64 teilt die SPS 16 der Steuereinrichtung 24 über den Bus 18 mit, dass ein Ein- oder Ausfahren der Gabel 32 unmittelbar bevorsteht, d.h. die Überwachung wird auf Seiten der LAM-Steuereinrichtung 24 aktiviert.
  • Im Schritt 66 überwacht die Steuereinrichtung 24 dann einen Anschluss, über den das Abweichungssignal 50 gesendet wird. Da das Abweichungssignal 50 vorzugsweise direkt vom Sensor 22 an die Steuereinrichtung 24 übertragen wird, ist die Übertragung viel schneller als über den Umweg der SPS 16.
  • Kommt es während des Bewegens der Gabel 32 in Z-Richtung zu keinen Störungen, so wird die Durchschubsicherung im Schritt 68 wieder deaktiviert.
  • Kommt es jedoch zu Störungen, so stellt die Steuereinrichtung 24 in einem Schritt 70 fest, dass der Sensor 22 das Abweichungssignal 50 gesendet hat. In der Steuereinrichtung 24 vorhandene Logik erkennt diese Situation und löst die Null-Rampe (vgl. Fig. 4) aus, um den Antrieb 51 möglichst schnell zu stoppen. Es versteht sich, dass alternativ zum isolierten Abschalten des Antriebs 51 zusätzlich auch Bremseinrichtungen verwendet werden können, die in den Figuren nicht gezeigt sind. Ferner versteht es sich, dass das Profil der Null-Rampe der Fig. 4 beliebig abänderbar ist, je nach spezifischer Anforderung.
  • Im Schritt 74 sendet die Steuereinrichtung 24 ein Signal an die SPS 16, um mitzuteilen, dass eine Störung (Durchschieben oder Herausziehen) vorliegt.
  • Bezug nehmend auf Fig. 7 sind verschiedene Arbeitsschritte gezeigt, die sich beim Ein- oder Auslagern einer LHM 38 ereignen. Im linken Ast der Fig. 7 ist ein Auslagerungsvorgang gezeigt. Im rechten Ast der Fig. 7 ist ein Einlagerungsvorgang gezeigt. Die Fig. 7 zeigt im Wesentlichen solche Aktionen, die von der SPS 16 koordiniert werden.
  • In einem ersten Schritt 76 fragt die SPS 16 ab, ob ein Einlagerungsvorgang oder ein Auslagerungsvorgang anliegt.
  • Wird im Schritt 78 festgestellt, dass ein Auslagerungsauftrag vorliegt, wird der Hubwagen 28 in die Übernahmeposition verfahren. Anschließend wird der Sensor 22 instruiert, die Soll-Position des LHM 38 zu bestimmen (vgl. Schritt 80). Im Schritt 82 wird dann die Überwachung aktiviert, indem der Sensor 22 und/oder die Steuereinrichtung 24 entsprechende Signale von der SPS 16 gesendet bekommen. Anschließend wird in einem Schritt 84 das Ausfahren der Gabel 32 veranlasst. Die Gabel wird in der Regel sehr schnell ausgefahren, da sie zu diesem Zeitpunkt leer ist und nur unter die abzuholende Palette gefahren werden soll.
  • Im Schritt 86 wird überprüft, ob die Gabel 32 vollständig unter die Palette 38 gefahren wurde. Ist dies der Fall, kann die Überwachung im Schritt 88 deaktiviert werden. Die Gabel 32 wird dann angehoben und die Palette 38 sitzt sicher darauf.
  • Anschließend wird der Hubwagen 28 im Schritt 90 angehoben. Im Schritt 92 wird festgestellt, ob der Hubwagen 28 seine Hubendposition erreicht hat. Ist dies der Fall, so wird die Gabel 32 vorzugsweise langsam eingefahren (vgl. Schritt 94) da sie nunmehr mit dem LHM 38 beladen ist. Sobald die Gabel 32 in ihrer Mittelstellung, relativ zum RBG 20, ist (vgl. Schritt 96), ist die Auslagerung beendet (vgl. Schritt 98).
  • Liegt ein Einlagerungsauftrag vor (Schritt 78') wird der beladene Hubwagen 28 in die Übergabeposition gebracht. Im Schritt 100 wird die Gabel 32 ausgefahren. Im Schritt 102 wird überprüft, ob die Gabel 32 vollständig ausgefahren ist (vgl. Schritt 102). Ist die Gabel 32 vollständig ausgefahren, so erhält der Sensor 22 im Schritt 104 den Befehl, die Soll-Position des LHM 38 zu bestimmen. Im Schritt 106 wird der Hubwagen 28 abgesenkt. Dies kann gleichzeitig zur Abstandsbestimmung des Schritts 104 erfolgen, da sich Hubwagen 28 und Sensor 22 synchron bewegen.
  • Anschließend wird in einem Schritt 108 überprüft, ob der Hubwagen 28 weit genug abgesenkt ist, um das LHM 38 auf dem Stellplatz 40 abzusetzen. Ist das LHM 38 auf dem Stellplatz 40 abgesetzt, wird in einem Schritt 110 die Positions- bzw. Abstandsüberwachung aktiviert. Im Schritt 112 wird dann die Gabel eingefahren. Wird im Schritt 114 festgestellt, dass die Gabel eingefahren ist, kann im Schritt 116 die Überwachung abgeschaltet werden. Der Einlagerungsvorgang ist dann im Schritt 118 beendet.
  • Es versteht sich, dass anstatt eines Lasersensor z.B. auch ein Lichttaster eingesetzt werden könnte, der feststellt, dass die Palette verschoben wurde. Der Lichttaster wäre dann einen einem geeigneten Ort vorzusehen, so dass ihn nicht unbeabsichtigt die Sicht verdeckt wird.

Claims (15)

  1. Elektronische Durchschubsicherung für ein Regalbediengerät (20), welches ein Ladehilfsmittel (38), insbesondere eine Palette (38) oder einen Behälter, automatisiert an einen Stellplatz (40) in einem Lagerregal (42, 44) abgibt oder von dort abholt, wobei das Regalbediengerät (20) einen im Wesentlichen vertikal verfahrbaren Hubwagen (28) mit einem im Wesentlichen horizontal verfahrbaren Lastaufnahmemittel (30) aufweist, mit einer Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24), wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) mit einer Positionserfassungseinrichtung (22) verbunden ist, um eine Position eines einzulagernden oder auszulagernden Ladehilfsmittels (38) relativ zum Stellplatz (40) zu erfassen, wobei die Positionserfassungseinrichtung (22) eingerichtet ist, eine Abweichung einer Ist-Position von einer Soll-Position des Ladehilfsmittels (38), vorzugsweise mittels einer Abstandsmessung, zu erfassen, um ein Abweichungssignal an die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) auszugeben, und wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung eingerichtet ist, bei einem Empfang des Abweichungssignals eine horizontale Bewegung des Lastaufnahmemittels (30) zu stoppen.
  2. Elektronische Durchschubsicherung nach Anspruch 1, wobei das Lastaufnahmemittel (30) horizontal in den Stellplatz (40) hinein und aus dem Stellplatz (40) heraus gefahren werden kann, um das Ladehilfsmittel (38) einzulagern oder auszulagern.
  3. Elektronische Durchschubsicherung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionserfassungseinrichtung (22) fest am Hubwagen (28) und derart seitlich beabstandet zu dem Lastaufnahmemittel (30) angebracht ist, dass sich die Positionserfassungseinrichtung (22) beim horizontalen Verfahren des Lastaufnahmemittels (30) nicht gegenüber dem Lagerregal (42, 44) bewegt und dass sich die Positionserfassungseinrichtung (22) beim vertikalen Verfahren des Hubwagens (28) synchron mit dem Hubwagen (28) relativ zum Lagerregal (40, 42) bewegt.
  4. Elektronische Durchschubsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beim Stoppen der Bewegung des Lastaufnahmemittels (30) eine Antriebsenergie eines Lastaufnahmemittelsantriebs auf Null gefahren wird.
  5. Elektronische Durchschubsicherung nach Anspruch 4, wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) ein Umrichter (24) mit integrierter Logik ist, in welchem eine Null-Rampe zum Stoppen der Bewegung des Lastaufnahmemittels (30) gespeichert ist.
  6. Elektronische Durchschubsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lastaufnahmemittel (30) eine teleskopierbare Gabel (32) zur Palettenhandhabung oder ein in horizontaler Richtung verfahrbarer Hubtisch zur Behälterhandhabung ist.
  7. Elektronische Durchschubsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungseinrichtung (22) ein Abstandssensor, vorzugsweise ein Lasersensor oder ein Lichttaster, ist.
  8. Elektronische Durchschubsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine weitere Steuereinrichtung (16) zum globalen Koordinieren eines Einlagerungsvorgangs bzw. eines Auslagerungsvorgangs vorgesehen ist die vorzugsweise eine übergeordnete, speicherprogrammierbare Steuereinrichtung ist.
  9. Elektronische Durchschubsicherung nach Anspruch 8, wobei die beiden Steuereinrichtungen über ein Bussystem (18) miteinander verbunden sind.
  10. Elektronische Durchschubsicherung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) direkt mit der Positionserfassungseinrichtung (22) verbunden ist, um das Abweichungssignal ohne Zwischenschaltung der weiteren Steuereinrichtung (16) übertragen zu können.
  11. Verfahren zum Verhindern eines unbeabsichtigten Durchschiebens oder Herausziehens eines Ladehilfsmittels (38), das mit einem Regalbediengerät (20) an einen Stellplatz (40) in einem Lagerregal (42, 44) abzugeben oder von dort abzuholen ist, wobei das Regalbediengerät (20) das Ladehilfsmittel (38) automatisiert in den Stellplatz (40) einlagert oder automatisiert aus dem Stellplatz (40) auslagert, wobei das Regalbediengerät (20) einem im Wesentlichen vertikal verfahrbaren Hubwagen (28) mit einem im Wesentlichen horizontal verfahrbaren Lastaufnahmemittel (30) aufweist, mit den folgenden Schritten:
    Bestimmen eines relativen Abstands (36) zwischen dem auf dem Stellplatz (40) abgestellten Ladehilfsmittel (38) und dem Hubwagen (28), um eine Soll-Position des Ladehilfsmittels (38) zu definieren;
    Aktivieren einer Positionsüberwachung, wenn der Hubwagen (28) in einer Einlagerungsposition oder einer Auslagerungsposition vor dem Stellplatz positioniert ist, um eine Ist-Position des Ladehilfsmittels (38) zu definieren;
    Verfahren des Lastaufnahmemittels (30) derart, dass das Lastaufnahmemittel (30) beim Auslagern des Ladehilfsmittels (38) in den Stellplatz (40) hinein gefahren wird, um das Ladehilfsmittel (38) anschließend auf das ausgefahrene Lastaufnahmemittel (30) zu heben, bzw. derart dass das Lastaufnahmemittel (30) beim Einlagern des Ladehilfsmittels (38) nach einem erfolgten Absetzen des Ladehilfsmittels (38) auf dem Stellplatz (40) aus dem Stellplatz (40) heraus gefahren wird;
    Bestimmen, ob es während des Verfahrens des Lastaufnahmemittels (30) zu einer signifikanten Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position kommt; und
    wenn eine signifikante Abweichung vorliegt, Erzeugen eines Abweichungssignals (50), um ein sofortiges Stoppen der Bewegung des Lastaufnahmemittels (30) zu veranlassen; oder
    wenn keine signifikante Abweichung vorliegt, Fortsetzen der Bewegung des Lastaufnahmemittels (30).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Abweichungssignal (50) direkt an eine Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) übermittelt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei in der Lastaufnahmemittel-Steuereinrichtung (24) eine Null-Rampe hinterlegt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Positionsüberwachung (22) nur während einem horizontalen Verfahren des Lastaufnahmemittels (30) aktiviert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Aktivierung der Positionsüberwachung von einer übergeordneten Regalbediengerät-Steuereinrichtung (16) initiiert wird, die vorzugsweise mit einem Lagerverwaltungsrechner (12) verbunden ist.
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