WO1999002300A1 - Regal - Google Patents

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WO1999002300A1
WO1999002300A1 PCT/EP1998/004106 EP9804106W WO9902300A1 WO 1999002300 A1 WO1999002300 A1 WO 1999002300A1 EP 9804106 W EP9804106 W EP 9804106W WO 9902300 A1 WO9902300 A1 WO 9902300A1
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WO
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shelf
optical distance
coordinates
shelf according
compartment
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Application number
PCT/EP1998/004106
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Wolter
Original Assignee
Michael Wolter
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael Wolter filed Critical Michael Wolter
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Publication of WO1999002300A1 publication Critical patent/WO1999002300A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B65G1/1371—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed with data records

Definitions

  • the present invention relates to a shelf with a plurality of compartments, each of which has an access opening arranged on the front side of the shelf, an optical sensor comprising sensors being provided for identifying access to the individual compartments.
  • Such shelves are widely used in industrial plants, particularly in the field of final assembly. Individual components of the product to be manufactured are kept in the individual compartments. Often, in the context of electronically controlled and monitored production processes, each individual compartment of the shelf is assigned an optical signal device, which indicates from which compartment the component to be assembled at the relevant time can be found for the product being manufactured. According to DE 3643867 C2, the control or actuation of the optical signal devices is to take place automatically using a machine-readable coding device assigned to the individual vehicle. It is then checked via the signaling device comprising optical sensors whether a component has actually been removed from the marked compartment or not or whether, if applicable. a (wrong) component has been removed from another compartment.
  • DE 2620732 B1 proposes to automatically scan machine-readable information attached to each individual part to be assembled prior to the installation of the relevant part and with - also machine-readable - overall information to compare, which contains all relevant data of the vehicle in question and is attached to a central location. If the comparison shows an incompatibility, the assembly is interrupted.
  • Known generic shelves have signaling devices in which separate optical sensors are assigned to each compartment. It is common to arrange two rows of mutually aligned light barrier elements along mutually opposing edges of the access opening of each compartment. The individual light barrier elements of each row of them are arranged at a distance from one another that it is not possible to reach into the compartment in the optical "grating" between two light barriers without this being detected by the signaling device.
  • Known generic shelves of this type provided that the signaling device is structured in a correspondingly fine manner, are quite usable in practice, and they also serve the intended purpose. However, they have a very significant disadvantage. Because there is no flexibility with regard to the division of the shelf in the sense that the division of the compartments can be modified in a simple manner. Rather, if the division of subjects is to be changed, the signaling device and all sensors must be reinstalled after the conversion, including new wiring.
  • the task on which the present invention is based is derived from this, which consists in creating a shelf of the type mentioned at the outset, which is distinguished by a high degree of flexibility with regard to the division of subjects.
  • the signaling device has at least one optical distance scanner, the measuring range of which extends in front of the front of the shelf over a plurality of access openings, and an evaluation circuit with a storage unit for the coordinates of the monitored access openings and a comparison unit for comparison the coordinates of a foreign body detected by the distance scanner and entering the measuring field on the one hand and the coordinates of the access openings on the other.
  • a plurality of optical distance scanners is thus used in the shelf according to the invention by means of at least one optical distance scanner known as such (see, for example, DE 4412044 AI and DE 4422497 C2) monitored by subjects, namely all subjects whose access openings are within the measuring range of the optical distance scanner (s).
  • optical distance scanner known as such (see, for example, DE 4412044 AI and DE 4422497 C2) monitored by subjects, namely all subjects whose access openings are within the measuring range of the optical distance scanner (s).
  • any division into compartments can be realized with simple partition walls.
  • the compartment division of the shelf only the coordinates of the access openings of the individual compartments need to be entered into the memory unit of the evaluation circuit, possibly only the changed compartments.
  • the individual compartments of the shelf according to the invention can be enlarged and reduced as desired by moving the partition walls.
  • the entry of the (changed) coordinates of the access openings of the individual subjects is then a matter of a few minutes and does not require any system engineering effort.
  • the shelf according to the invention is even cheaper to produce than shelves according to the prior art. This is also related in particular to the fact that no wiring of sensors assigned to individual compartments is required.
  • a first preferred development of the invention is characterized in that a memory circuit is assigned to the storage unit, by means of which the coordinates of the access openings can be determined. After the first erection of the shelf and after each change in the division of subjects, the corresponding teaching program is called up; and successively the edges of the access opening of each compartment are scanned, for example by means of a rod. The teaching circuit assigns the coordinates of the corresponding access opening to each of the subjects.
  • Another option is a little less convenient for storing the coordinates of the monitored access openings in the memory unit of the evaluation circuit, namely the manual input of measured coordinates of the individual subjects.
  • This is somewhat more complex, in particular, because optical distance scanners generally work with polar coordinates, which can only be determined from the measured Cartesian coordinates by conversion, which is of course also possible automatically.
  • a preferred development of the shelf according to the invention is characterized in that two optical distance scanners with overlapping measuring ranges are provided. This prevents that in the "measuring shadow" of a foreign body which is detected relatively close to only one provided optical distance scanner, a foreign body penetrating into its measuring range at a greater distance from the distance scanner is not recognized remains . This increases the security of monitoring the shelf and makes manipulation considerably more difficult.
  • the two distance scanners can, as explained in detail below, be arranged on the same edge of the shelf, in particular on the upper edge. This arrangement proves to be advantageous, particularly in the case of relatively small shelves and / or the use of distance scanners with a relatively short range.
  • a preferred development of the invention which is particularly advantageous in the case of large shelves and / or when using distance scanners with a long range (for example ⁇ 30 m), is distinguished by the mutually opposing, mutually directed arrangement of the two distance scanners on the side edges of the shelf .
  • the signaling device additionally comprises an antenna for reception and an evaluation circuit for identifying specific electromagnetic vibrations.
  • the signaling device additionally comprises an antenna for reception and an evaluation circuit for identifying specific electromagnetic vibrations.
  • the at least one optical distance scanner is expediently arranged on the upper edge of the shelf. This enables the use of relatively inexpensive distance scanners whose measuring range extends over 180 °, for example the distance scanner OSD3000-F20-M4 from Pepperl + Fuchs GmbH, Mannheim. In addition, the risk of damage and / or contamination of the distance scanners is then only slight.
  • an acknowledgment button can be assigned to each individual compartment of the shelf according to the invention, a central barcode reader which is used for the entire shelf advantageously being additionally provided.
  • the shelf according to the invention is integrated in an electronically controlled and monitored production in such a way that the division of subjects determined as part of the teaching program (see above) is displayed on a monitor.
  • components that have been identified by means of the bar code reader can be assigned to the individual compartments on the screen; In this case, acknowledgment buttons assigned to the individual compartments are not required.
  • the electronically controlled and monitored assembly it can be displayed on the screen from which compartment, depending on the person approaching the shelf (see above), a component is to be removed next. This renders the installation of optical signaling devices assigned to the individual subjects superfluous, which represents a further step in increasing the flexibility with regard to the subject division even further.
  • a shelf 1 comprises a plurality of permanently installed shelves 2 and a middle wall 3. Within the area defined by the walls of the shelf, the shelves 2 and the middle wall 3 NEN frame, the division of the subjects 4 is predetermined by flexibly positionable partitions 5.
  • optical distance scanners 6 At the upper edge of the shelf there are two optical distance scanners 6, whose measuring range swept by the respective measuring beam M with a sampling frequency of 10 Hz is 180 ° at a radius of 3 m and extends over the entire front side of the shelf 1.
  • the two optical distance scanners 6 are connected to a data processing system 7, which is used for the electronic control and monitoring of a production process.
  • a learning program is stored in the data processing system 7. This can be called up in order to determine and save the coordinates of the access openings of the individual compartments 4 arranged in the front of the shelf. For this purpose, the edge of the access opening of each compartment is completely scanned once using a rod. The two optical distance scanners 6 continuously (e.g. ten times per second) detect the position of the rod and thus the limitations of the access openings of the individual compartments. After the completion of the learning program, a display of the shelf 1 with the determined division of subjects appears on the screen 8.
  • a loading program stored in the data processing system is called up.
  • the components which are to be stored on the shelf are each identified by means of a barcode reader 9 connected to the data processing system 7; then an empty compartment 4 'of the shelf 1 is loaded with the corresponding components, the corresponding compartment 4 ′′ being marked on the screen 8 and the loading of this compartment being confirmed with the identified component.
  • Common input devices such as keyboard 10 and mouse are available for this.
  • a loop antenna 11 is arranged between the two optical distance scanners, which serves to receive electromagnetic vibrations which are emitted by excited transponders.
  • Each of the people who have access to the relevant shelf wears a wristband with a transponder on each wrist, which - when stimulated - generates a characteristic electromagnetic vibration for this person.
  • the electromagnetic vibration received by the loop antenna 11 is analyzed, ie assigned to a specific person, with this assignment being associated with a defined assembly step of a specific manufacturing process in which the person concerned is used. On the basis of this assignment, a precisely defined compartment is displayed on the screen 8, from which the person concerned has to take the component to be assembled next.
  • the two optical distance scanners 6 determine whether the person concerned actually reaches into the specified compartment or not. In the latter case, an acoustic signal device 12 connected to the electronic data processing system 7 emits a warning tone, and at the same time an error message appears on the screen 8. If, on the other hand, the component to be assembled next has been removed from the correct compartment, this is saved in the assembly log accompanying the production and the production is supervised. The corresponding program switches to the next assembly step.
  • the data processing system 7 and the frame antenna 11 connected to it By means of the data processing system 7 and the frame antenna 11 connected to it, it can also be monitored whether unauthorized persons are approaching the shelf 1. In this case too, the acoustic signaling device 12 connected to the data processing system emits an alarm tone.
  • Modifications of the exemplary embodiment shown in the drawing can relate in particular to the fact that the display of the compartment from which a component is to be found next is not shown on the screen 8 but rather by means of optical signal devices which can be arranged in the area of the floors 2 .
  • the acknowledgment of the respective compartment provided when loading the shelf does not take place on the screen 8 but rather via acknowledgment buttons, which can also be arranged in the area of the shelves 2 of the shelf.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Ein Regal (1) mit einer Mehrzahl von Fächern (4), die jeweils eine auf der Stirnseite des Regals angeordnete Zugriffsöffnung aufweisen, ist mit einer optische Sensoren umfassenden Meldeeinrichtung zur Identifizierung des Zugriffs auf die einzelnen Fächer ausgrerüstet. Die Meldeeinrichtung umfaßt mindestens einen optischen Distanzscanner (6), dessen Meßbereich sich vor der Stirnseite des Regals (1) über eine Mehrzahl von Zugriffsöffnungen erstreckt, und eine Auswerteschaltung mit einer Speichereinheit für die Koordinaten der überwachten Zugriffsöffnungen und einer Vergleichseinheit zum Vergleich der Koordinaten eines von dem optischen Distanzscanner (6) detektierten in das Meßfeld eingedrungenen Fremdkörpers einerseits und der Koordinaten der Zugriffsöffnungen andererseits.

Description

Regal
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regal mit einer Mehrzahl von Fächern, die jeweils eine auf der Stirnseite des Regals angeordnete Zugriffsöffnung aufweisen, wobei eine optische Senoren umfassende Meldeeinrichtung zur Identifizierung des Zugriffs auf die einzelnen Fächer vorgesehen ist .
Derartige Regale sind in Industriebetrieben insbesondere im Bereich der Endmontage weit verbreitet . In den einzelnen Fächern werden einzelne Bauteile des zu fertigenden Erzeugnisses vorgehalten. Häufig ist dabei im Rahmen von elektronisch gesteuerten und überwachten Fertigungsabläufen jedem einzelnen Fach des Regals eine optische Signaleinrichtung zugeordnet, welche anzeigt, aus welchem Fach für das gerade zu fertigende Erzeugnis das zu dem betreffenden Zeitpunkt zu montierende Bauteil zu entnehmen ist. Gemäß der DE 3643867 C2 soll dabei die Steuerung bzw. Betätigung der optischen Signaleinrichtungen automatisch unter Verwendung einer dem einzelnen Fahrzeug zugeordneten, maschinenlesbaren Codiereinrichtung erfolgen. Über die optische Sensoren umfassende Meldeeinrichtung wird dann überprüft, ob tatsächlich aus dem gekennzeichneten Fach ein Bauteil entnommen wurde oder nicht oder aber ob ggf . aus einem anderen Fach ein (falsches) Bauteil entnommen wurde. In dem zuletzt genannten Fall wird eine Fehlermeldung ausgelöst, beispielsweise in Form eines akustischen Fehlersignals. Als Alternative zu dieser - gattungsgemäßen - Form der Kontrolle wird in der DE 2620732 Bl vorgeschlagen, eine an jedem zu montierenden Einzelteil angebrachte maschinenlesbare Information vor dem Einbau des betreffenden Teils automatisch abzutasten und mit einer - ebenfalls maschinenlesbaren - Gesamtinformation zu vergleichen, die sämtliche relevanten Daten des betreffenden Fahrzeugs enthält und an zentraler Stelle angebracht wird. Ergibt der Vergleich eine Unverträglichkeit, so wird die Montage unterbrochen.
All die vorstehend dargelegten Bemühungen erfolgen vor dem Hintergrund, daß das nachträgliche Entfernen eines einmal montierten falschen Bauteils (z.B. Kabelstrang) und dessen Austausch gegen ein richtiges Bauteil um ein vielfaches teurer ist als eben jene Maßnahmen, welche sicherstellen sollen, daß von Anfang an das richtige Bauteil montiert wird. Dieses Problem ist vor allem vor dem Hintergrund zu sehen, daß in Industriebetrieben zunehmend dazu übergegangen wird, an einer Fertigungsstraße nicht nur identische Erzeugnisse zu montieren, sondern vielmehr verschiedene Erzeugnisse und/oder Erzeugnisse mit unterschiedlichen Ausstattungsdetails. Dabei kam es in der Vergangenheit immer wieder dazu, daß von den für verschiedene Erzeugnisse in einem Regal bereitgehaltenen ähnlich aussehenden Bauteilen das falsche montiert wurde.
Bekannte gattungsgemäße Regale weisen Meldeeinrichtungen auf, bei denen jedem Fach gesonderte optische Sensoren zugeordnet sind. Verbreitet ist dabei die Anordnung zweier Reihen von aufeinander ausgerichteten Lichtschrankenelementen längs einander gegenüberstehender Kanten der Zugriffsöffnung eines jeden Faches. Die einzelnen Lichtschrankenelemente einer jeden Reihe von ihnen sind dabei in einem Abstand zueinander angeordnet, daß es nicht möglich ist, in dem optischen "Gitter" zwischen zwei Lichtschranken hindurch in das Fach zu greifen, ohne daß dies von der Meldeeinrichtung erfaßt würde. Derartige bekannte gattungsgemäße Regale sind, eine entsprechend fein gegliederte Meldeeinrichtung vorausgesetzt, in der Praxis durchaus brauchbar, und sie erfüllen auch den verfolgten Zweck. Sie weisen jedoch einen ganz erheblichen Nachteil auf. Denn eine Flexibilität hinsichtlich der Aufteilung des Regals in dem Sinne, daß die Fächeraufteilung auf einfache Weise modifiziert werden kann, ist nicht gegeben. Vielmehr muß, wenn die Fächeraufteilung geändert werden soll, die Meldeeinrichtung samt sämtlicher Sensoren nach dem Umbau neu installiert werden einschließlich einer neuen Verkabelung.
Hieraus leitet sich die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung ab, die darin besteht, ein Regal der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich der Fächeraufteilung auszeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Meldeeinrichtung mindestens einen optischen Distanzscanner, dessen Meßbereich sich vor der Stirnseite des Regals über eine Mehrzahl von Zugriffsoffnungen erstreckt, und eine Auswerteschaltung mit einer Speichereinheit für die Koordinaten der überwachten Zugriffsoffnungen und einer Vergleichseinheit zum Vergleich der Koordinaten eines von dem Distanzscanner detektierten in das Meßfeld eingedrungenen Fremdkörpers einerseits und der Koordinaten der Zugriffsoffnungen andererseits umfaßt. Abweichend vom Stand der Technik, bei dem jedem einzelnen Fach optische Sensoren zugeordnet sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Regal somit mittels mindestens eines - als solches bekannten (vgl. z.B. DE 4412044 AI und DE 4422497 C2) - optischen Distanzscanners eine Vielzahl von Fächern überwacht, nämlich sämtliche Fächer, deren Zugriffsoffnungen innerhalb des Meßbereichs des/der optischen Distanzscanner (s) liegen. Dies ist der Schlüssel zu dem hohen Maß an Flexibilität, die das erfindungsgemäße Regal im Hinblick auf die Fächeraufteilung aufweist. Denn innerhalb des Meßbereichs des mindestens einen optischen Distanzscanners - es handelt sich dabei um einen Distanzscanner mit einem über einen Drehspiegel abgelenkten Abtaststrahl beispielsweise mit einer Abtastfrequenz von 10 Hz und einem Meßbereich mit 3 m-Radius über einen in AbtastSektoren von je 3° unterteilten Winkelbereich von 180° - läßt sich jede beliebige Facheinteilung durch einfache Trennwände realisieren. Nach einer Änderung der Fächeraufteilung des Regals brauchen lediglich die Koordinaten der Zugriffsoffnungen der einzelnen Fächer, ggf. nur der geänderten Fächer in die Speichereinheit der Auswerte- Schaltung eingegeben zu werden. Es entfällt der gesamte Aufwand, der bei gattungsgemäßen Regalen mit der Installation neuer Sensoren einschl. der entsprechenden Verkabelung bei einer Änderung der Fächeraufteilung des Regals verbunden ist. Die einzelnen Fächer des erfindungsgemäßen Regals lassen sich nach Belieben durch Verschieben der Trennwände vergrößern und verkleinern. Die Eingabe der (geänderten) Koordinaten der Zugriffsoffnungen der einzelnen Fächer ist dann eine Sache von wenigen Minuten und erfordert keinerlei anlagentechnischen Aufwand. Dies macht das erfindungs- gemäße Regal im Hinblick auf die Flexibilität der Facheinteilung gegenüber dem Stand der Technik weit überlegen. Zudem ist das erfindungsgemäße Regal sogar kostengünstiger herstellbar als Regale nach dem Stand der Technik. Auch dies hängt insbesondere damit zusammen, daß es keiner Verkabelung von einzelnen Fächern zugeordneten Sensoren bedarf . Zur Eingabe der Koordinaten der überwachten Zugriffs- öffnungen in die Speichereinheit der Auswerteschaltung bestehen mehrere Möglichkeiten. Eine erste bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich in dieser Hinsicht dadurch aus, daß der Speichereinheit eine Lehrschaltung zugeordnet ist, mittels welcher die Koordinaten der Zugriffsoffnungen ermittelbar sind. Nach der erstmaligen Errichtung des Regals und nach jeder Änderung der Fächeraufteilung wird das entsprechende Lehrprogramm aufgerufen; und nacheinander werden die Ränder der Zugriffsöff ung eines jeden Faches abgefahren, beispielsweise mittels eines Stabes. Die Lehrschaltung ordnet jedem der Fächer die Koordinaten der entsprechenden Zugriffsöffnung zu.
Etwas weniger komfortabel ist eine weitere Möglichkeit, die Koordinaten der überwachten Zugriffsoffnungen in der Speichereinheit der Auswerteschaltung abzuspeichern, nämlich die manuelle Eingabe gemessener Koordinaten der einzelnen Fächer. Dies ist insbesondere deshalb etwas aufwendiger, weil optische Distanzscanner im allgemeinen mit Polarkoordinaten arbeiten, die sich aus den gemessenen kartesischen Koordinaten nur durch - freilich auch automatisch mögliche - Umrechnung ermitteln lassen.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Regals zeichnet sich dadurch aus, daß zwei optische Distanzscanner mit einander überlappenden Meßbereichen vorgesehen sind. Dies verhindert, daß in dem "Meßschatten" eines relativ nahe an nur einem vorgesehenen optischen Distanzscanner detektierten Fremdkörpers ein mit größeren Abstand zum Distanzscanner in dessen Meßbereich eindringender Fremdkörper unerkannt bleibt . Somit nimmt die Sicherheit der Überwachung des Regals zu, und eine Manipulation ist erheblich erschwert .
Die beiden Distanzscanner können dabei, wie es weiter unten im Detail erläutert ist, an demselben Rand des Regals, insbesondere am oberen Rand angeordnet sein. Diese Anordnung erweist sich als günstig insbesondere bei relativ kleinen Regalen und/oder der Verwendung von Distanzscannern mit relativ geringer Reichweite. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, die insbesondere bei großen Regalen und/oder bei der Verwendung von Distanzscannern mit großer Reichweite (z.B. ≥ 30 m) günstig ist, zeichnet sich durch die einander gegenüberliegende, gegeneinander gerichtete Anordnung der beiden Distanzscanner an den Seitenrändern des Regals aus.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Meldeeinrichtung zusätzlich eine Antenne zum Empfang und eine Auswerteschaltung zur Identifizierung spezifischer elektromagnetischer Schwingungen. Auf diese Weise läßt sich nicht nur ermitteln, in welches Fach des Regals hereingegriffen wurde. Zusätzlich läßt sich auch ermitteln, von wem in das Regal hineingegriffen wurde, insbesondere indem in der Montage arbeitende Personen z.B. im Bereich ihrer Handgelenke mit Transpondern bestückte identifizierende Armbänder tragen. Auf diese Weise läßt sich nicht nur überwachen, ob möglicherweise Unbefugte dem betreffenden überwachten Regal Bauteile entnehmen. Mindestens ebenso bedeutend ist der Vorteil, der sich daraus ergibt, daß ermittelt werden kann, welche Person sich gerade dem Regal nähert. Bei einer elektronisch gesteuerten und überwachten Fertigung kann für diese, der Montage eines bestimmten Erzeugnisses zugeordnete Person individuell ermittelt und angezeigt werden, welchem Fach sie das gerade zu montierende Bauteil entnehmen muß. Auch dies leistet einen beträchtlichen Beitrag zur Reduzierung von Montagefehlern und somit zur Kostensenkung.
Der mindestens eine optische Distanzscanner ist zweckmäßigerweise am oberen Rand des Regals angeordnet. Dies ermöglicht den Einsatz relativ preiswerter Distanzscanner, deren Meßbereich sich über 180° erstreckt, beispielsweise den Distanzscanner OSD3000- F20-M4 der Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim. Zudem ist die Gefahr einer Beschädigung und/oder Verschmutzung der Distanzscanner dann nur gering.
Jedem einzelnen Fach des erfindungsgemäßen Regals kann gemäß einer widerum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein Quittierungstaster zugeordnet sein, wobei ergänzend zweckmäßigerweise ein zentraler, für das gesamte Regal eingesetzter Barcodeleser vorgesehen ist. Diese Merkmale erweisen sich als besonders hilfreich bei der erstmaligen Beschickung und/oder einer Neubeschickung des erfindungsgemäßen Regals. Ist das Regal - einschl. der Fächerunterteilung - aufgebaut, so wird - vor oder nach dem Einspeichern der Koordinaten der überwachten Zugriffsoffnungen - jeweils ein Exemplar der Bauteile, mit denen ein bestimmtes Fach zu beschicken ist, an dem Barcodelaser identifiziert . Anschließend wird an dem Quittierungstaster bestätigt, welches der Fächer mit dem identifizierten Bauteil beschickt wurde. In entsprechender Weise kann umgekehrt die Identifizierung der einzelnen Bauteile mittels des Barcodelesers und das Quittieren des entsprechenden Faches des Regals auch erfolgen, nachdem das Regal vollständig beschickt wurde. Dies gilt namentlich dann, wenn die Beschickung des Regals von der Rückseite her erfolgt .
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Regal in der Weise in eine elektronisch gesteuerte und überwachte Fertigung integriert, daß auf einem Monitor die im Rahmen des Lehrprogramms (siehe oben) ermittelte Fächeraufteilung angezeigt wird. Hier kann die Zuordnung von Bauteilen, die mittels des Barcodelesers identifiziert worden sind, zu den einzelnen Fächern an dem Bildschirm erfolgen; den einzelnen Fächern zugeordneter Quittie- rungstaster bedarf es in diesem Falle nicht. Ebenso kann im Rahmen der elektronisch gesteuerten und überwachten Montage an dem Bildschirm angezeigt werden, welchem Fach, ggf. in Abhängigkeit von der sich dem Regal gerade nähernden Person (siehe oben) , als nächstes ein Bauteil zu entnehmen ist. Dieses macht die Installation von den einzelnen Fächern zugeordneten optischen Signaleinrichtungen überflüssig, was einen weiteren Schritt zur nochmals gesteigerten Erhöhung der Flexibilität hinsichtlich der Fächeraufteilung darstellt.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt ein erfindungsgemäßes Regal, und zwar angeschlossen an eine elektronische Datenverarbeitungsanlage, welche der elektronischen Steuerung und Überwachung einer Fertigung dient.
Ein Regal 1 umfaßt mehrere fest installierte Böden 2 und eine Mittelwand 3. Innerhalb des durch die Wände des Regals, die Böden 2 und die Mittelwand 3 vorgegebe- nen Rahmens wird die Einteilung der Fächer 4 durch flexibel positionierbare Trennwände 5 vorgegeben.
Am oberen Rand des Regals sind zwei optische Distanzscanner 6 angeordnet, deren von dem jeweiligen Meßstrahl M mit einer Abtastfrequenz von 10 Hz überstrichener Meßbereich jeweils 180° bei einem Radius von 3 m beträgt und sich jeweils über die gesamte Stirnseite des Regals 1 erstreckt. Die beiden optischen Distanzscanner 6 stehen mit einer Datenverarbeitungsanlage 7 in Verbindung, welche zur elektronischen Steuerung und Überwachung eines Fertigungsablaufs eingesetzt ist.
In der Datenverarbeitungsanlage 7 ist ein Lernprogramm abgespeichert. Dieses läßt sich aufrufen, um die Koordinaten der in der Stirnseite des Regals angeordneten Zugriffsoffnungen der einzelnen Fächer 4 zu ermitteln und abzuspeichern. Dazu wird der Rand der Zugriffsöffnung eines jeden Faches einmal mittels eines Stabes vollständig abgefahren. Die beiden optischen Distanzscanner 6 detektieren fortlaufend (z.B. zehnmal pro Sekunde) die Position des Stabes und somit die Begrenzungen der Zugriffsoffnungen der einzelnen Fächer. Nach Abschluß des Lernprogramms erscheint auf dem Bildschirm 8 eine Wiedergabe des Regals 1 mit der ermittelten Fächeraufteilung.
Um das Regal zu beschicken, wird ein in der Datenverarbeitungsanlage abgespeichertes Beschickungsprogramm aufgerufen. Im Rahmen dieses Beschickungsprogramms werden die Bauteile, die in dem Regal bevorratet werden sollen, jeweils mittels eines an die Datenverarbeitungsanlage 7 angeschlossenen Barcodelesers 9 identifiziert; anschließend wird ein leeres Fach 4' des Regals 1 mit den entsprechenden Bauteilen beschickt, wobei das entsprechende Fach 4 ' ' auf dem Bildschirm 8 markiert und die Beschickung dieses Faches mit dem identifizierten Bauteil bestätigt wird. Hierzu stehen übliche Eingabemittel wie Keyboard 10 und Mouse zur Verfügung.
Am oberen Rand des Regals 1 ist zwischen den beiden optischen Distanzscannern eine Rahmenantenne 11 angeordnet, die dem Empfang von elektromagnetischen Schwingungen dient, welche von angeregten Transpondern ausgesandt werden. Jede der Personen, die Zugangsberechtigung zu dem betreffend Regal haben, trägt an jedem Handgelenk ein Armband mit einem Transponder, der - bei Anregung - eine für diese Person charakteristische elektromagnetische Schwingung erzeugt . In der Datenverarbeitungsanlage 7 wird die von der Rahmenantenne 11 empfangene elektromagnetische Schwingung analysiert, d.h. einer bestimmten Person zugeordnet, wobei über diese Zuordnung zugleich eine Zuordnung zu einem definierten Montageschritt eines bestimmten Fertigungsprozesses, an dem die betreffende Person eingesetzt ist, erfolgt. Aufgrund dieser Zuordnung wird auf dem Bildschirm 8 ein genau definiertes Fach angezeigt, aus dem die betreffende Person das von ihr als nächstes zu montierende Bauteil zu entnehmen hat. Die beiden optischen Distanzscanner 6 ermitteln dann, ob die betreffende Person tatsächlich in das vorgegebene Fach greift oder nicht. Im zuletzt genannten Fall gibt eine an die elektronische Datenverarbeitungsanlage 7 angeschlossene akustische Signaleinrichtung 12 einen Warnton ab, und zugleich erscheint auf dem Bildschirm 8 eine Fehlermeldung. Wurde hingegen aus dem richtigen Fach das als nächstes zu montierende Bauteil entnommen, so wird dies in dem die Fertigung begleitenden Montage- Protokoll abgespeichert, und das die Fertigung überwa- chende Programm schaltet auf den nächsten Montage- schritt weiter.
Mittels der Datenverarbeitungsanlage 7 und der an sie angeschlossenen Rahmenantenne 11 läßt sich zugleich überwachen, ob Unberechtigte sich dem Regal 1 nähern. Auch in diesem Falle gibt die an die Datenverarbeitungsanlage angeschlossene akustische Signaleinrichtung 12 einen Alarmton ab.
Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß eine geänderte Aufgliederung des Regals unter Veränderung der Fächeraufteilung keinerlei bauliche Veränderungen an der Meldeeinrichtung zur Identifizierung des Zugriffs auf die einzelnen Fächer nach sich zieht. Dies ermöglicht die die vorliegende Erfindung auszeichnende mit minimalem Aufwand mögliche Veränderung der Fächeraufteilung.
Abwandlungen des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels können sich insbesondere darauf beziehen, daß die Anzeige desjenigen Faches, aus dem als nächstes ein Bauteil zu entnehmen ist, nicht auf dem Bildschirm 8 erfolgt sondern vielmehr mittels optischer Signaleinrichtungen, die im Bereich der Böden 2 angeordnet sein können. In gleicher Weise ist es möglich, daß das beim Beschicken des Regals vorgesehene Quittieren des jeweiligen Faches nicht an dem Bildschirm 8 erfolgt sondern vielmehr über Quittie- rungstaster, welche ebenfalls im Bereich der Böden 2 des Regals angeordnet sein können.

Claims

Patentansprüche
Regal (1) mit einer Mehrzahl von Fächern (4) , die jeweils eine auf der Stirnseite des Regals angeordnete Zugriffsöffnung aufweisen, wobei eine optische Sensoren umfassende Meldeeinrichtung zur Identifizierung des Zugriffs auf die einzelnen Fächer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldeeinrichtung mindestens einen optischen Distanzscanner (6) , dessen Meßbereich sich vor der Stirnseite des Regals (1) über eine Mehrzahl von Zugriffsoffnungen erstreckt, und eine Auswerteschaltung mit einer Speichereinheit für die Koordinaten der überwachten Zugriffsoffnungen und einer Vergleichseinheit zum Vergleich der Koordinaten eines von dem optischen Distanzscanner (6) detektierten in das Meßfeld eingedrungenen Fremdkörpers einerseits und der Koordinaten der Zugriffsoffnungen andererseits umfaßt .
Regal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichereinheit eine Lehrschaltung zugeordnet ist, mittels welcher die Koordinaten der Zugriffsoffnungen ermittelbar sind.
Regal nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß genau zwei optische Distanzscanner (6) mit einander überlappenden Meßbereichen vorgesehen sind.
4. Regal nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldeeinrichtung eine Antenne (11) zur Identifizierung spezifischer elektromagnetischer Schwingungen umfaßt .
5. Regal nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine optische Distanzscanner am oberen Rand des Regals (1) angeordnet ist.
6. Regal nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß zwei optische Distanzscanner gegeneinander gerichtet an einander gegenüberliegenden Rändern des Regals angeordnet sind.
7. Regal nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fach (4) ein Quittierungstaster zugeordnet ist .
8. Regal nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Barcodeleser (9) vorgesehen ist, der an eine Datenverarbeitungsanlage (7) angeschlossen ist, mit welcher auch der mindestens eine optische Distanzscanner (6) in Verbindung steht.
PCT/EP1998/004106 1997-07-09 1998-07-03 Regal WO1999002300A1 (de)

Priority Applications (3)

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