WO2020002298A1 - Lagersystem mit einem hochregallager - Google Patents

Lagersystem mit einem hochregallager Download PDF

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WO2020002298A1
WO2020002298A1 PCT/EP2019/066779 EP2019066779W WO2020002298A1 WO 2020002298 A1 WO2020002298 A1 WO 2020002298A1 EP 2019066779 W EP2019066779 W EP 2019066779W WO 2020002298 A1 WO2020002298 A1 WO 2020002298A1
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WO
WIPO (PCT)
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pallet
parking space
scanner
container
bay
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/066779
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Zirngibl
Norbert KEES
Original Assignee
Anylink Electronic Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • 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
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors
    • B65G2203/046—RFID

Definitions

  • the invention relates to a storage system with a high-bay warehouse according to the preamble of claim 1.
  • High-bay warehouses are generally known and have two or more rows of shelves, each spaced apart by an accessible shelf line, with pallet spaces arranged next to one another in vertical rows and one above the other in rows of heights. At these pallet positions, pallets, each with a plurality of containers stacked thereon with components contained therein, can be stored and removed again if necessary. Furthermore, for logistics and for the operation of such a high-bay warehouse, it is already generally known that a container RFID tag (Radio Frequency Identification Tag) is fixedly arranged on each container and can be transported with the container, with a container coding , which has an identification code assigned to the respective container and encodes the component type and number of components contained in the container. Additionally or alternatively, a Paietten RFID tag with a similar pallet coding can also be permanently arranged on each pallet.
  • a container RFID tag Radio Frequency Identification Tag
  • RFID tags also called RFID transponders
  • RFID transponders basically have a structure that includes at least one antenna, a circuit for receiving and transmitting, at least one digital circuit and a memory that can be repeatedly written to.
  • the data stored in an RFID tag or RFID transponder can be read out with an RFID reading device (reader or scanner), and depending on the design of the RFID reading device, data can possibly also be written.
  • the RFID reader usually generates a high-frequency alternating electromagnetic field to which the RFID tag is exposed.
  • the radio frequency energy received by the RFID tag via its antenna usually also serves as a power supply for an inactive RFID tag during the communication process.
  • the energy supply can also be provided by a built-in battery, semi-active RFID tags with a combined energy supply also being known.
  • RFID tags are usually in an idle state with very low energy consumption and are only switched to a readout mode by a so-called “wake up” signal with the RFID reader.
  • a large number of different RFID tags are available on the market, which differ in particular in their shape, frequency ranges, range and energy supply and are adapted to different applications.
  • an RFID hand-held reader also called a hand scanner.
  • a warehouse clerk with such a hand scanner goes into the transmission area of the RFID tags to be read out and there, after generating a “wake up” signal, reads out the data of the RFID tags that can be detected by the hand scanner.
  • an RFID scanner can also be arranged on a floor vehicle that may be traveling autonomously in the high-bay warehouse.
  • Such recording of RFID data is complex, in some cases uncertain, and only suitable for automation to a limited extent for several reasons: Due to the high height of high-bay warehouses, the distances between targeted RFID tags on containers and / or pallets and an RFID that is oriented towards them - Scanners different and possibly so large that secure data transmission is no longer guaranteed. In particular, signals can also be partially shielded by the arrangement of stacked containers and the shelf construction. In addition, it is difficult and uncertain to assign the read-out data to specific pallet parking spaces, since these can be targeted with the RFID scanner within a bearing angle specified on the device and the detected bearing area varies depending on the distance.
  • the bearing area for example in the case of high-lying pallet parking spaces, is larger than the detected parking space area, so that data from RFID tags of adjacent pallet parking spaces are also read out, as a result of which an exact assignment to specific pallet partial spaces is no longer certain. If the data of containers and / or pallets is to be assigned to a specific pallet storage space for further processing / control, the position of a targeted pallet storage space must be recorded and noted with position data of this space by an operator. This is evidently time-consuming and prone to errors. Without such a subjective notation of the bearing position, the information as to where the stored components and their number are located is lost again.
  • the object of the invention is to further develop a generic storage system with a high-bay warehouse in such a way that reliable occupancy information regarding the type and number of stored components is provided in connection with position information in the high-bay warehouse.
  • a parking space scanner which is fixedly connected to the high-bay construction is arranged as an RFID tag reading device.
  • a parking space scanner has a memory with an unchangeable steep space position coding, which preferably contains a rack row code assigned to the respective pallet parking space, a vertical row code and a height row code for uniquely identifying the position of the assigned pallet parking space.
  • the parking space scanner and / or the container RFID tags and / or the pallet RFID tags of stored containers and / or pallets are designed such that they can be activated in a readout mode by means of at least one activation signal. After activation, the container codes and / or the pallet Coding of the containers and / or the stored pallet stored at the assigned pallet parking space can be read out.
  • the storage system should have a central control point with a control unit for generating the at least one activation signal. If necessary, such an activation signal can also be generated on site by a warehouse clerk or by an industrial truck using a handheld device.
  • the control unit can be connected wirelessly via radio and / or by means of a cable to all parking space scanners, for receiving scanner signals which, after activation of a specific parking space scanner, both an assigned parking space position coding and, in the case of a parking space occupancy there, the containers read there. Codings and / or the pallet coding contain as information.
  • the evaluation of the scanner signals enables the occupancy of the entire high-bay warehouse with stored pallets and stacked containers with regard to their position and their contents to be automatically, clearly and reliably recorded. This information can be visualized or printed out at the control point or forwarded if necessary. In addition, this occupancy information from the high-bay warehouse is available electronically for further logistical control tasks for further processing. If necessary, read out data can be temporarily stored in the parking space scanner and only sent to the control unit after a scanner signal has been called up.
  • the entire container coding and / or the entire pallet coding can advantageously be carried out remotely from the high-bay warehouse by a supplier, since the position of stored containers and / or a pallet in the high-bay warehouse is automatically recorded and assigned. Only in the event of partial removal of components and / or containers At the location of the high-bay warehouse, the coding must be adapted to the changed conditions using the control unit or manually using a hand scanner.
  • the storage system according to the invention with the high rack can be used particularly advantageously for integration into a vehicle series production, the containers being standardized so-called small load carriers (KTL) on standardized pallets.
  • KTL small load carriers
  • the control unit In order to generate a scanner signal that can be received with the control unit for a specific pallet storage space, the control unit preferably concretely sends an act signal to the storage space scanner there. After activation, the radio then sends a file signal as a “wake up” signal to the container RFID tags and / or pallet RFID tags that otherwise remain in a sleep mode with low energy consumption at the current pallet parking space. After their “wake up”, the local RFID tags then transmit their codings by radio to the current parking space scanner, which couples the received coding with its parking space position coding in the scanner signal and sends it to the control unit. If there is no RFID coding in the scanner signal, this is clear information that the queried pallet space is free and unoccupied. In the case of a coupled RFID coding in the scanner signal, on the other hand, the assignment with the information of the stored components according to component type and number of components is also transmitted.
  • the parking space scanners can be connected by cable to the remote control unit of the control point, the activation signals and the scanner signals being able to be transmitted in a particularly secure and interference-free manner via cables.
  • the activation signals and the scanner signals being able to be transmitted in a particularly secure and interference-free manner via cables.
  • cables can also be easily installed in the high-bay construction.
  • the power supply for the stationary parking space scanners can also advantageously be carried out directly by cable, and the power supply for the mobile RFID tags on the containers and / or the pallet during the reading process can also take place indirectly by means of the parking space scanners.
  • the parking space scanners can at least partially not be connected to the control unit via cables, but rather be designed in the manner of Stel I Platz RFI DT ag s, these then being assigned on the receiving side to those on the pallet parking space Container RFID tags and / or pallet RFID tags can be coupled in the activation mode.
  • Expediently known and available on the market parking space RFID tags can be used with a long range of their transmitter signals for a direct radio connection to the control unit or to intermediate antennas as a so-called "range extender".
  • range extender For the safest possible data transmission and position determination, antenna beam directions and antenna reception directions must be aligned with one another.
  • the wake-up function and the read-send function of the parking space scanners can be divided into wake-up units and read-send units and these can be arranged separately. Comparatively more wake-up units in a logistics hall with a high-bay warehouse in closer proximity to parking spaces, for example on the hall ceiling, or directly at the parking spaces, than reading Transmitting units can be arranged at comparatively greater distances from parking spaces.
  • both the stationary parking space scanner and the associated mobile containers RFID tags and / or pallet RFID tags lie within the shielding of such a pallet parking space.
  • the antenna alignment of the parking space scanner can be carried out in such a way that electromagnetic waves are only emitted / received in a suitable preferred direction. This provides largely secure occupancy information with all the relevant data for a precisely delimited pallet space.
  • an activatable occupancy sensor at each parking space in addition to, or possibly integrated into, a parking space scanner which redundantly detects a parking space occupancy.
  • An occupancy signal "parking space occupied” or “parking space free” can be used by Parking space scanners or directly to the control unit.
  • sensor systems such as light barriers, ultra-sound sensors or laser sensors can be used as parking space sensors.
  • activation signals can be generated centrally and individually by inputs on the control unit.
  • the activation signals can also be generated automatically at predetermined intervals, preferably for all parking space scanners by the control unit, so that a current update of the high-bay occupancy is then available in each case.
  • RFID tags can be designed such that they activate themselves for a reading process, preferably once a day, and automatically transmit the stored characteristic data.
  • autonomously operating, mobile lifting platforms can be used for the automatic storage and retrieval of containers and / or pallets, which receive their control commands directly or indirectly from the control unit, including the occupancy information available there for the high-bay warehouse.
  • Figure 1 is a stylized perspective view of a high-bay warehouse with two
  • Rows of shelves, and Figure 2 is a schematic representation of a view of a pallet space with its connection to a control unit.
  • a high-bay warehouse 1 is shown schematically with two rows of shelves Ni and N2, which are spaced apart by a shelf 2 that can be driven on.
  • a simple and unambiguous position specification of a pallet space can be made by adding the shelf row coding Nh or N2 with a height row identifier from 1 to 5 and a vertical row identifier from 1 to 10.
  • the foremost lower pallet space on the left shelf row Ni has the identifier Nm and the uppermost of this vertical row has the identifier N 151.
  • the pallet positions opposite in the second row of shelves N2 have the identifiers N211 and N251.
  • the pallet space marked with the arrow A and considered in detail in FIG. 2 thus has the identifier N232.
  • Pallets 5 with small load carriers (KTL) 6 stacked on them are stored in the rows of shelves Ni and N2 as box-shaped containers, wherein also shown pallet spaces, for example pallet space N151, are empty and receivable.
  • KTL small load carriers
  • FIG. 2 shows a view of the pallet storage space N232 from the direction of the arrow A, the other pallet storage spaces being equipped identically.
  • a downward-facing parking space scanner 12 is arranged centrally on the upper wall 11 of the pallet storage space N 232 and is connected to the control unit 9 in the control point 10 via a cable 13 of a bus system.
  • a pallet 5 with small load carriers 6 stacked thereon is stored at the pallet parking space N 232 , a pallet RFID tag 14 being firmly attached to the pallet 5 and a container RFID tag 15 attached to each small load carrier 6.
  • the top wall 11, the bottom wall 21 and the side walls 22, 23 of the pallet parking space N 232 , as well as of the other pallet parking spaces, are designed as shielding walls for electromagnetic radiation, so that here the parking space scanner 12 exclusively contains data from the container RFID tags 15 and the patient
  • the RFID tag 14 of the pallet 5 stored here reads out without being influenced by pallets stored in adjacent pallet storage locations.
  • control unit 9 Connected to the control unit 9 here are a schematically represented input unit 16, a screen 17, a printer 18 and an antenna 19 for communication with the antenna 8 of the lifting platform 7.
  • the arrangement according to FIG. 2 has the following function: with the control unit 9, an activation signal for the parking space scanner 12 is generated individually by means of the input unit 16 or automatically in a time-controlled manner and is forwarded to the latter, after which the latter sends a “wake up” signal to pallet RFID tag 14 and sends container RFID tags 15 so that they are switched from a sleep mode to a transmission mode and thereby their stored Send coding to the parking space scanner 12 (shown schematically by the arrows 20).
  • the codes received by the parking space scanner 12 are coupled with a parking space position coding stored in the parking space scanner 12 in a scanner signal which is fed to the control unit 9 via the cable 13.
  • the scanner signals of the individual parking space scanners 12 assigned to the pallet storage spaces are evaluated, so that there is the bending information for the entire high-bay warehouse 1 with regard to the occupancy of pallet storage spaces, pallets stored there with the number of small load carriers and their contents.
  • the information can be used for the warehouse logistics and in particular for a fully automatic operation of the high-bay warehouse 1 by means of the autonomously operating, mobile lifting platform 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lagersystem mit einem Hochregallager (1) mit beabstandeten Regalreihen (N1, N2) mit nebeneinander und übereinander angeordneten Palettenstellplätzen (Nxyz). Eingelagerte Paletten (5) weisen jeweils eine Mehrzahl darauf gestapelter Behälter (6) mit darin enthaltenen Bauteilen auf, wobei an jedem Behälter (6) ein Behälter-RFID-Tag (Radio Frequency Identification Tag) (15) fest angeordnet ist mit einer in einem mehrfach beschreibbaren Speicher enthaltenen Behälter-Codierung und/oder wobei an jeder Palette (5) ein Paletten-RFID-Tag (14) fest angeordnet ist mit einer Paletten-Codierung. Erfindungsgemäß ist an jedem Palettenstellplatz (Nxyz) wenigstens ein ortsfester Stellplatz-Scanner (12) als RFID-Tag-Lesegerät angeordnet. Der Stellplatz-Scanner (12) weist einen Speicher mit einer unveränderlichen Stellplatz-Positions-Codierung auf. Der Stellplatz-Scanner (12) und/oder die Behälter-RFID-Tags (15) und/oder die Paletten-RFID-Tags (14) sind mittels wenigstens eines Aktivierungssignals aktivierbar und so ausgelegt, dass mit dem Stellplatz-Scanner (12) die Behälter-Codierungen und/oder die Paletten-Codierung der am zugeordneten Palettenstellplatz (Nxyz) eingelagerten Behälter (6) und/oder eingelagerten Palette (5) auslesbar sind. Das Lagersystem weist eine zentrale Steuerstelle (10) auf mit einer Steuereinheit (9) zum Empfang von Scanner-Signalen, die nach einer Aktivierung eines bestimmten Stellplatz-Scanners (12) sowohl eine zugeordnete Stellplatz- Positionscodierung als auch die dort ausgelesenen Behälter-Codierungen und/oder die Paletten-Codierung als Information enthalten, so dass an der zentralen Steuerstelle (10) durch Auswertung der Scanner-Signale die Belegung des gesamten Hochregallagers (1) mit eingelagerten Paletten (5) und gestapelten Behältern (6) hinsichtlich deren Position und deren Inhalten automatisch, eindeutig und sicher erfassbar ist.

Description

Beschreibung
Laaersvstem mit einem Hochreaallaqer
Die Erfindung betrifft ein Lagersystem mit einem Hochregallager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hochregallager sind allgemein bekannt und weisen zwei oder mehrere, jeweils durch eine befahrbare Regalstraße beabstandete Regalreihen auf mit in Vertikalreihen nebeneinander und in Höhenreihen übereinander angeordneten Palettenstellplätzen. An diesen Palettensteliplätzen können Paletten mit jeweils einer Mehrzahl darauf gestapelter Behälter mit darin enthaltenen Bauteilen eingelagert und bei Bedarf wieder entnommen werden. Weiter ist es für die Logistik und für den Betrieb eines solchen Hochregallagers bereits allgemein bekannt, dass an jedem Behälter ein Behälter-RFID-Tag (Radio Frequency Identification Tag) fest angeordnet ist, der mit dem Behälter mobil transportierbar ist, mit einer Behälter-Codierung, die einen dem jeweiligen Behälter zugeordneten Identifizierungs-Code sowie codiert die im Behälter enthaltene Bauteilart und Bauteilanzahl aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann auch an jeder Palette ein Paietten-RFID-Tag mit ähnlicher Paletten- Codierung fest angeordnet sein.
Solche RFID-Tags, auch RFID-Transponder genannt, haben prinzipiell einen Aufbau, der wenigstens eine Antenne, einen Schaltkreis zum Empfangen und Senden, wenigstens einen Digitalschaltkreis und einen gegebenenfalls mehrfach beschreibbaren Speicher umfasst. Mit einem RFID-Lesegerät (Reader oder Scanner) können die in einem RFID- Tag bzw. RFID-Transponder gespeicherten Daten ausgelesen werden, wobei je nach Ausführung des RFID-Lesegeräts gegebenenfalls auch Daten geschrieben werden können. Dazu wird vom RFID-Lesegerät üblicherweise ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, dem der RFID- Tag ausgesetzt wird. Die vom RFID-Tag über seine Antenne aufgenommene Hochfrequenzenergie dient während des Kommunikationsvorgangs üblicherweise auch als Stromversorgung bei einem inaktiven RFID-Tag. Bei sogenannten aktiven RFID-Tags kann die Energieversorgung auch durch eine eingebaute Batterie erfolgen, wobei auch halb-aktive RFID-Tags mit kombinierter Energieversorgung bekannt sind. Üblicherweise befinden sich RFID-Tags in einem Ruhezustand mit sehr geringem Energieverbrauch und werden erst durch ein sogenanntes„wake up“-Signal mit dem RFID-Lesegerät in einen Auslese-Modus geschaltet. Auf dem Markt stehen eine Vielzahl unterschiedlicher RFID-Tags zur Verfügung, die sich insbesondere in ihrer Gestalt, in den Frequenzbereichen, der Reichweite und der Energieversorgung unterscheiden und an unterschiedliche Anwendungsfälle angepasst sind.
Bei einem vorstehend erläuterten Hochregallager ist es allgemein bekannt, die in Behälter-RFID-Tags und/oder Paletten-RFID-Tags gespeicherten Daten mit einem RFID-Handlesegerät, auch Hand-Scanner genannt, auszulesen. Dazu ist es erforderlich, dass ein Lagerist mit einem solchen Hand-Scanner in den Sendebereich der auszulesenden RFID-Tags geht und dort nach Erzeugung eines„wake up“-Signals die Daten der vom Hand-Scanner erfassbaren RFID- Tags ausliest. Alternativ kann auch ein RFID-Scanner auf einem gegebenenfalls autonom im Hochregallager fahrenden Flurfahrzeug angeordnet sein. Eine solche Erfassung von RFID-Daten ist aus mehreren Gründen aufwendig, teilweise unsicher und zur Verwendung für Automatisierungen nur bedingt geeignet: Durch die große Höhe von HochregaSlagern sind die Abstände zwischen anvisierten RFID-Tags an Behältern und/oder Paletten und einem darauf hin ausgerichteten RFID-Scanner unterschiedlich und gegebenenfalls so groß, dass eine sichere Datenübertragung nicht mehr gewährleistet ist. Insbesondere können Signale auch durch die Anordnung gestapelter Behälter und die Regalkonstruktion teilweise abgeschirmt sein. Zudem ist es schwierig und unsicher, die ausgelesenen Daten bestimmten Palettenstellplätzen zuzuordnen, da diese mit den RFID-Scanner innerhalb eines am Gerät vorgegebenen Peilwinkels anzupeilen sind und der erfasste Peilbereich in Abhängigkeit des Abstandes variiert. Insbesondere ist bei größeren Abständen der Peilbereich, beispielsweise bei hochliegenden Palettenstellplätzen, größer als der erfasste Stellplatzbereich, so dass Daten auch von RFID-Tags angrenzender Palettenstellplätze mit ausgelesen werden, wodurch eine exakte Zuordnung zu bestimmten Palettensteilplätzen nicht mehr sicher ist. Sollen die Daten von Behältern und/oder Paletten einem bestimmten Palettenstellplatz für eine weitere Verarbeitung/Steuerung zugeordnet werden, muss von einer Bedienperson die Lage eines angepeilten Palettenstellplatzes mit Positionsdaten dieses Platzes erfasst und notiert werden. Dies ist ersichtlich zeitaufwendig und fehleranfällig. Ohne eine solche subjektive Notierung der Peilposition geht die Information, wo sich die eingelagerten Bauteile und deren Anzahl befinden, wieder verloren. Die bisherige Assistenzfunktion eines RFID-Lesegeräts trägt somit nur bedingt zu einer anzustrebenden Automatisierung eines Hochregalbetriebs bei. Es sind bereits Verfahren zur Funkfrequenzkommunikation zwischen RFID- Transpondern und Lesegeräten über relativ große Entfernungen bekannt (EP 1 966 741 B1 ; US 2009/0058604 A1 ). Eine Anwendung solcher Verfahren in einem Lagersystem mit einem Hochregallager dürfte jedoch schwierig und nicht zielführend sein, da aufgrund der Vielzahl der dort eingelagerten Paletten und Behälter eine entsprechend große Anzahl von RFID-Tags vorhanden sind, so dass die Trennung und Zuordnung der ausgelesenen Daten zu einzelnen Behältern und/oder Paletten ebenso wie eine entsprechende Positionszuordnung nicht oder nur mit erheblichem Aufwand beherrschbar sein dürfte.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Lagersystem mit einem Hochregallager so weiterzubilden, dass sichere Belegungsinformationen hinsichtlich der Art und Anzahl eingelagerter Bauteile in Verbindung mit Positionsangaben im Hochregallager zur Verfügung gestellt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Lagersystem mit einem Hochregallager und darin enthaltenen Palettenstellplätzen an diesen jeweils wenigstens ein ortsfest mit der Hochregalkonstruktion verbundener Stellplatz-Scanner als RFID-Tag- Lesegerät angeordnet ist. Ein solcher Stellplatz-Scanner weist einen Speicher mit einer unveränderlichen Steilplatz-Positions-Codierung auf, die vorzugsweise einen dem jeweiligen Palettenstellplatz zugeordneten Regalreihencode, einen Vertikalreihencode und einen Höhenreihencode zur eindeutigen Identifikation der Position des zugeordneten Palettenstellplatzes enthält.
Die Stellplatz-Scanner und/oder die Behälter-RFID-Tags und/oder die Paletten-RFID-Tags eingelagerter Behälter und/oder Paletten sind so ausgelegt, dass sie mittels wenigstens eines Aktivierungssignals in einen Auslesemodus aktivierbar sind. Nach einer Aktivierung sind dann mit dem aktivierten Stellplatz-Scanner die Behälter-Codierungen und/oder die Paletten- Codierung der am zugeordneten Palettenstellplatz eingelagerten Behälter und/oder der eingelagerten Palette auslesbar.
Zudem soll das Lagersystem eine zentrale Steuerstelle aufweisen, mit einer Steuereinheit zur Erzeugung des wenigstens einen Aktivierungssignals. Gegebenenfalls kann auch ein solches Aktivierungssignal mit einem Handgerät vor Ort von einem Lageristen oder von einem Flurförderfahrzeug generiert werden. Die Steuereinheit ist kabellos über Funk und/oder mittels Kabel mit allen Stellplatz-Scannern verbindbar, zum Empfang von Scannersignalen, die nach einer Aktivierung eines bestimmten Stellplatz-Scanners sowohl eine zugeordnete Stellplatz-Positionscodierung als auch im Falle einer dortigen Stellplatzbelegung die dort ausgelesenen Behälter-Codierungen und/oder die Paletten-Codierung als Information enthalten. An der zentralen Steuerstelle ist durch die Auswertung der Scannersignale die Belegung des gesamten Hochregallagers mit eingelagerten Paletten und gestapelten Behältern hinsichtlich deren Position und deren Inhalten automatisch, eindeutig und sicher erfassbar. Diese Information kann an der Steuerstelle visualisiert oder ausgedruckt oder gegebenenfalls weitergeleitet werden. Zudem stehen diese Belegungsinformationen des Hochregallagers für weitere logistische Steueraufgaben zu einer Weiterverarbeitung elektronisch zur Verfügung. Gegebenenfalls können ausgelesene Daten im Stellplatz-Scanner zwischengespeichert und erst nach einem Scanner-Signalabruf an die Steuereinheit gesendet werden.
Vorteilhaft kann die gesamte Behälter-Codierung und/oder die gesamte Paletten-Codierung entfernt vom Hochregallager von einem Zulieferer durchgeführt werden, da die Position eingelagerter Behälter und/oder einer eingelagerten Palette im Hochregallager automatisch erfasst und zugeordnet wird. Lediglich im Falle einer Teilentnahme von Bauteilen und/oder Behältern am Ort des Hochregaliagers ist mittels der Steuereinheit oder manuell mittels eines Hand-Scanners die Codierung an die geänderten Gegebenheiten anzupassen.
Das erfindungsgemäße Lagersystem mit dem Hochregal kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden bei einer Integration in eine Fahrzeug- Serienproduktion, wobei die Behälter genormte sogenannte Kleinladungsträger (KTL) auf genormten Paletten sind.
Zur Erzeugung eines mit der Steuereinheit empfangbaren Scannersignals für einen bestimmten Palettenstellplatz wird vorzugsweise konkret von der Steuereinheit ein Aktsvierungssignal an den dortigen Stellplatz-Scanner gesendet. Dieser sendet dann nach seiner Aktivierung per Funk ein Aktsvierungssignal als„wake up“-Signal an die sonst in einem Ruhemodus mit geringem Energieverbrauch verweilenden Behälter-RFID-Tags und/oder Paletten-RFID-Tag am aktuellen Palettenstellplatz. Nach ihrem „wake up“ übertragen dann die ortsnahen RFID-Tags per Funk ihre Codierungen an den aktuellen Stellplatz-Scanner, der die empfangenden Codierungen mit seiner Stellplatz-Positionscodierung im Scannersignai koppelt und dieses an die Steuereinheit sendet. Falls keine RFID-Codierung im Scannersignal enthalten ist, so ist dies eine eindeutige Information, dass der abgefragte Palettenstellplatz frei und unbelegt ist. Bei einer gekoppelten RFID-Codierung im Scannersignal wird andererseits die Belegung mit der Information der eingelagerten Bauteile nach Bauteilart und Bauteilanzahl mit übertragen.
In einer besonders einfachen und funktionssicheren Anordnung können die Stellplatz-Scanner mittels Kabel mit der entfernt angeordneten Steuereinheit der Steuerstelle verbunden sein, wobei die Aktivierungssignale und die Scannersignale kabelgebunden besonders sicher und störungsfrei übertragen werden können. Für eine solche Übertragung und zur Reduzierung des Kabelaufwands können an sich bekannte Bus-Systeme eingesetzt werden. Die Kabelverlegung kann zudem einfach in der Hochregalkonstruktion erfolgen.
Bei der Anordnung mit Kabel kann zudem vorteilhaft die Energieversorgung der ortsfesten Stellplatz-Scanner einfach direkt kabelgebunden erfolgen, wobei auch die Energieversorgung der mobilen RFID-Tags an den Behältern und/oder der Palette beim Auslesevorgang indirekt mittels der Stellplatz- Scanner erfolgen kann. Alternativ können je nach den Gegebenheiten am Hochregallager die Stellplatz-Scanner zumindest teilweise nicht über Kabel mit der Steuereinheit verbunden sein, sondern in der Art von Stel I platz- R F I D-T ag s ausgebildet sein, wobei diese dann empfangsseitig mit den am Paletten-Stellplatz zugeordneten Behälter-RFID-Tags und/oder Paletten-RFID-Tags im Aktivierungsmodus koppelbar sind.
Zweckmäßig können an sich bekannte und auf dem Markt befindliche Stellplatz-RFID-Tags mit großer Reichweite ihrer Sendersignale verwendet werden für eine direkte Funkverbindung zur Steuereinheit oder zu zwischengeschalteten Antennen als sogenannte „Range extender“. Für möglichst sichere Datenübertragungen und Positionsbestimmungen sind Antennenstrahlrichtungen und Antennenempfangsrichtungen aufeinander abgestimmt auszurichten. In einer alternativen Ausführungsform können die Aufweckfunktion und die Lese-Sende-Funktion der Stellplatz-Scanner in Aufweckeinheiten und Lese- Sende-Einheiten aufgeteilt werden und diese örtlich getrennt angeordnet werden. Dabei können vergleichsweise mehr Aufweckeinheiten in einer Logistikhalle mit einem Hochregallager in geringerer Nähe zu Stellplätzen, zum Beispiel an der Hallendecke, oder unmittelbar an den Stellplätzen, als Lese- Sende-Einheiten in vergleichsweise größeren Entfernungen zu Stellplätzen angeordnet sein.
Für eine besonders sichere und nur einem bestimmten aktivierten Paletten stellplatz zugeordnete Informationsabfrage wird vorgeschlagen, dass als
Behälter-RFID-Tags und/oder als Paletten-RF I D-T ags einfache und kostengünstige Standard-RFID-Tags, sogenannte S-RFID-Tags verwendet werden, welche eine geringe Reichweite von maximal ca. 0,5 m haben und somit nur bezogen auf einen bestimmten Palettenstellplatz auslesbar sind, ohne angrenzende Palettenstellplätze ungünstig zu beeinflussen.
Dieser vorteilhafte Effekt kann weiter dadurch unterstützt werden, dass die an benachbarte Palettenstellplätze angrenzende Außenkontur eines Paletten- Stellplatzes, soweit hinsichtlich eines Brandschutzes und einer Sprinklertauglichkeit zulässig, jeweils als Abschirmwand für elektromagnetische Strahlungen ausgebildet ist, wobei sowohl der ortsfeste Stellplatzscanner als auch die zugeordneten mobilen Behälter-RFID-Tags und/oder Paletten-RFID-Tag innerhalb der Abschirmung eines solchen Palettenstellplatzes liegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Antennenausrichtung der Stellplatz-Scanner so ausgeführt werden, dass elektromagnetische Wellen nur in geeigneter Vorzugsrichtung abgestrahlt/ empfangen werden. Damit ist eine weitgehend sichere Belegungsinformation mit allen relevanten Daten für einen genau abgegrenzten Palettenstellplatz zu erhalten.
Für eine noch weitergehende Erhöhung der Sicherheit für eine Stellplatzbelegung, insbesondere für eine sichere Vermeidung von Kollisionen, wird vorgeschlagen an jeden Stellplatz zusätzlich zu einem Stellplatz-Scanner oder gegebenenfalls in diesen integriert einen aktivierbaren Belegungssensor anzuordnen, der redundant eine Stellplatzbelegung erfasst. Ein Belegungssignal „Stellplatz belegt“ oder „Stellplatz frei“ kann mittels des Stellplatz-Scanners oder direkt an die Steuereinheit übertragen werden. Als Stellplatzsensoren können je nach den Gegebenheiten auf dem Markt angebotene Sensorsysteme, wie zum Beispiel Lichtschranken, Ultra-Schall- Sensoren oder Lasersensoren verwendet werden.
In einer Ausgestaltungsmöglichkeit können Aktivierungssignale zentral und individuell durch Eingaben an der Steuereinheit erzeugt werden. Die Aktivierungssignale können jedoch auch in zeitlich vorgegebenen Abständen automatisch vorzugsweise für alle Stellplatzscanner von der Steuereinheit generiert werden, so dass dann jeweils ein aktuelles Update der Hochregafbelegung zur Verfügung steht. Alternativ können RFID-Tags so ausgebildet sein, dass sie sich selbst für einen Auslesevorgang, vorzugweise einmal täglich aktivieren und die gespeicherten Kenndaten automatisch übermitteln.
In einer möglichen vorteilhaften Weiterbildung des Lagersystems können autonom agierende, fahrbare Hebebühnen zur automatischen Einlagerung und Auslagerung von Behältern und/oder Paletten verwendet werden, die ihre Steuerbefehle unmittelbar oder mittelbar von der Steuereinheit unter Einbeziehung der dort vorhanden Belegungsinformationen für das Hochregallager erhalten.
Anhand einer Zeichnung wird das erfindungsgemäße Lagersystem anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine stilisierte perspektivische Ansicht eines Hochregallagers mit zwei
Regalreihen, und Figur 2 eine schematische Darstellung einer Ansicht auf einen Palettenstellplatz mit seiner Verbindung zu einer Steuereinheit.
In Figur 1 ist ein Hochregallager 1 schematisch dargestellt mit zwei Regalreihen Ni und N2, welche durch eine befahrbare Regalstraße 2 beabstandet sind.
In den Regalreihen Ni und N2 liegen beispielhaft eine Vielzahl von Palettenstellplätzen in fünf Höhenreihen 3 und zehn Vertikalreihen 4.
Eine einfache und eindeutige Positionsangabe eines Palettenstellplatzes kann durch Ergänzung der Regalreihencodierung Nh bzw. N2 mit einer Höhenreihenkennung von 1 bis 5 sowie einer Vertikalreihenkennung von 1 bis 10 erfolgen. Damit hat beispielsweise der vorderste untere Palettenstellplatz der linken Regalreihe Ni die Kennung Nm und der oberste dieser Vertikalreihe die Kennung N 151 . Entsprechend haben die in der zweiten Regalreihe N2 gegenüberliegenden Palettenstellpläte die Kennungen N211 und N251. Der mit dem Pfeil A gekennzeichnete und in Figur 2 detailliert betrachtete Palettenstellplatz hat somit die Kennung N232. In den Regalreihen Ni und N2 sind Paletten 5 mit darauf gestapelten Kleinladungsträgern (KTL) 6 als kistenförmige Behälter eingelagert, wobei auch dargestellte Palettenstellplätze, zum Beispiel der Palettenstellplatz N151 leer und aufnahmefähig sind.
Auf der Regalstraße 2 ist schematisch eine autonom agierende, fahrbare Hebebühne 7 dargestellt zur automatischen Abholung von Paletten von (nicht dargestellten) Anlieferungsplätzen und einer Einlagerung in die Regalreihen Ni und N2 sowie zu einer gesteuerten Auslagerung. Die Steuerung der Hebebühne 7 erfolgt über Funk, wozu schematisch eine Antenne 8 dargestellt ist. Die Steuerung erfolgt mit einer Steuereinheit 9, die in einem angrenzenden Gebäudeteil als Steuerstelle 10 enthalten ist. In Figur 2 ist eine Ansicht auf den Palettenstellplatz N232 aus Richtung des Pfeils A dargestellt, wobei die anderen Palettenstellplätze gleich ausgerüstet sind. An der Oberwand 11 des Palettenstellplatzes N232 ist zentral ein nach unten gerichteter Stellplatz-Scanner 12 angeordnete, der über ein Kabel 13 eines Bus-Systems mit der Steuereinheit 9 in der Steuerstelle 10 verbunden ist.
Am Palettenstellplatz N232 ist eine Palette 5 mit darauf gestapelten Kleinladungsträgern 6 eingelagert, wobei an der Palette 5 ein Paletten-RFID- Tag 14 und an jedem Kleinladungsträger 6 ein Behälter-RFID-Tag 15 fest angebracht ist.
Die Oberwand 11 , die Unterwand 21 sowie die Seitenwände 22, 23 des Palettenstellplatzes N232, sowie auch der anderen Palettenstellplätze sind als Abschirmwände für elektromagnetische Strahlungen ausgebildet, so dass hier der Stellplatzscanner 12 ausschließlich Daten der Behälter-RFID-Tags 15 und des Paietten-RFID-Tag 14 der hier eingelagerten Palette 5 ausliest ohne Beeinflussung durch an benachbarten Paletten-Stellplätzen eingelagerten Paletten.
An die Steuereinheit 9 angeschlossen sind hier eine schematisch dargestellte Eingabeeinheit 16, ein Bildschirm 17, ein Drucker 18 und eine Antenne 19 zur Kommunikation mit der Antenne 8 der Hebebühne 7.
Die Anordnung nach Figur 2 hat folgende Funktion: Mit der Steuereinheit 9 wird individuell mittels der Eingabeeinheit 16 oder selbsttätig zeitgesteuert ein Aktivierungssignal für den Stellplatzscanner 12 erzeugt und an diesen weitergeleitet, wonach dieser ein„wake up“-Signal an Paletten-RFID-Tag 14 und Behälter-RFID-Tags 15 sendet, so dass diese von einem Ruhemodus in einen Sendemodus geschaltet werden und dadurch ihre gespeicherte Codierung an den Stellplatzscanner 12 senden (schematisch dargestellt durch die Pfeile 20).
Diese Codierungen enthalten insbesondere die Information über die in den Kleinladungsträger enthaltene Art der Bauteile und deren Anzahl.
Die vom Stellplatzscanner 12 empfangenen Codierungen werden mit einer im Stellplatzscanner 12 gespeicherten Stellplatz-Positionscodierung in einem Scannersignal gekoppelt, welches über das Kabel 13 der Steuereinheit 9 zugeführt wird. Dort werden die Scannersignale der einzelnen, den Palettenstellplätzen zugeordneten Stellplatzscannern 12 ausgewertet, so dass dort die Beiegungsinformation für das gesamte Hochregallager 1 hinsichtlich der Belegung von Palettenstellplätzen, dort eingelagerter Paletten mit der Anzahl von Kleinladungsträgern und deren Inhalten vorliegt. Die Informationen können für die Lagerlogistik und insbesondere für einen voll automatischen Betrieb des Hochregallagers 1 mittels der autonom agierenden, fahrbaren Hebebühne 7 verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Lagersystem mit einem Hochregallager (1 ) mit zwei oder mehreren, jeweils durch eine befahrbare Regalstraße (2) beabstandeten Regalreihen (Ni, N2) mit in Vertikalreihen (4) nebeneinander und in Höhen-Reihen (3) übereinander angeordneten Palettenstellplätzen
(Nxyz),
mit an Palettenstellplätzen (Nxyz) temporär eingelagerten Paletten (5) mit jeweils einer Mehrzahl darauf gestapelter Behälter (6) mit darin enthaltenen Bauteilen,
wobei an jedem Behälter (6) wenigstens ein zusammen mit dem Behälter (6) mobiler Behälter-RFID-Tag (Radio Frequency Identification Tag) (15) fest angeordnet ist mit einer in einem mehrfach beschreibbaren Speicher enthaltenen Behälter-Codierung, die einen dem jeweiligen Behälter (6) zugeordneten Identifizierungs-Code sowie codiert die im Behälter enthaltene Bauteilart und Bauteilanzahl aufweist, und/oder
wobei an jeder Palette (5) ein zusammen mit der Palette (5) mobiler Paietten-RFID-Tag (14) fest angeordnet ist mit einer Paietten- Codierung, die einen der jeweiligen Palette (5) zugeordneten Identifizierungs-Code sowie codiert die auf der Palette (5) gestapelte Anzahl von Behältern (6) und deren Inhalt aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass an jedem Palettenstellplatz (Nxyz) wenigstens ein ortsfest mit der Hochregalkonstruktion verbundener Stellplatz-Scanner (12) als RFID- Tag-Lesegerät angeordnet ist, dass der Stellplatz-Scanner (12) einen Speicher mit einer unveränderlichen Steliplatz-Positions-Codierung aufweist, die insbesondere einen dem jeweiligen Palettenstellplatz (Nxyz) zugeordneten Regalreihen-Code, einen Vertikalreihen-Code und einen Höhenreihen-Code zur eindeutigen Identifikation der Position des zugeordneten Palettenstellplatzes (Nxyz) enthält,
dass jeweils der Stellplatz-Scanner (12) und/oder die Behälter-RFID- Tags (15) und/oder die Paletten-RFID-Tags (14) mittels wenigstens eines Aktivierungssignals aktivierbar sind und so ausgelegt sind, dass mit dem Stellplatz-Scanner (12) die Behälter-Codierungen und/oder die Paletten-Codierung der am zugeordneten Palettenstellplatz (Nxy2) eingelagerten Behälter (6) und/oder der eingelagerten Palette (5) auslesbar sind, und
dass das Lagersystem eine zentrale Steuerstelle (10) aufweist mit einer Steuereinheit (9) zur Erzeugung des wenigstens einen Aktivierungssignals, wobei die Steuereinheit (9) kabellos über Funk und/oder mittels Kabel (13) mit allen Stellplatz-Scannern (12) verbindbar ist, zur Sendung des Aktivierungssignals und zum Empfang von Scanner-Signalen, die nach einer Aktivierung eines bestimmten Stellplatz-Scanners (12) sowohl eine zugeordnete Stellplatz- Positionscodierung als auch im Falle einer dortigen Stellplatzbelegung die dort ausgelesenen Behälter-Codierungen und/oder die Paletten- Codierung als Information enthalten, so dass an der zentralen Steuerstelle (10) durch Auswertung der Scanner-Signale die Belegung des gesamten Hochregallagers (1 ) mit eingelagerten Paletten (5) und gestapelten Behältern (6) hinsichtlich deren Position und deren Inhalten automatisch, eindeutig und sicher erfassbar, sowie gegebenenfalls visualisierbar ist und solche Belegungsinformationen gegebenenfalls für weitere logistische Steueraufgaben elektronisch zur Verfügung stehen.
2. Lagersystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet» dass die gesamte Behälter-Codierung und/oder die gesamte Paletten-Codierung entfernt vom Hochregallager (1 ) von einem Zulieferer durchgeführt wird und diese nur im Falle einer Teilentnahme von Bauteilen und/oder Behältern (6) am Ort des Hochregallagers (1 ) mittels der Steuereinheit (9) oder manuell mittels Hand-Scanner an die geänderten Gegebenheiten anpassbar wird
3. Lagersystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» dass die Behälter (6) genormte Kleinladungsträger (KTL) sind und das Lagersystem mit dem Hochregallager (1 ) in eine Fahrzeug-Serienproduktion integriert ist.
4. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet»
dass zur Erzeugung eines mit der Steuereinheit (9) empfangbaren Scanner-Signals für einen bestimmten Palettenstellplatz (Nxyz), von der Steuereinheit (9) ein Aktivierungssignal an den dortigen Stellplatz- Scanner (12) gesendet wird,
dass der Stellplatz-Scanner (12) nach seiner Aktivierung dann per Funk ein Aktivierungssignal als „wake up“-Signal an die sonst in einem Ruhemodus mit geringem Energieverbrauch verweilenden Behälter- RFID-Tags (15) und/oder Paletten-RFID-Tag (14) am Palettenstellplatz (NXyz) sendet, so dass diese ihre Codierungen an den aktuellen Stellplatz-Scanner (12) übertragen, der die empfangenen Codierungen mit seiner Stellplatz-Positionscodierung im Scanner-Signal koppelt und dieses Scanner-Signal an die Steuereinheit (9) sendet.
5. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellplatz-Scanner (12) mittels Kabel (13) mit der entfernt angeordneten Steuereinheit (9) der Steuerstelle (10) verbunden sind und die Übertragung der Aktivierungssignale und der Scannersignale kabelgebunden, vorzugsweise über ein Bus-System erfolgt und/oder dass die Energieversorgung der ortsfesten Stellplatz-Scanner (12) direkt kabelgebunden und gegebenenfalls die Energieversorgung der mobilen RFID-Tags (14, 15) beim Auslesevorgang indirekt mittels des Stellplatz-Scanners (12) erfolgt.
6. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stellplatz-Scanner (12) als Stellplatz-RFID-Tags ausgebildet sind, insbesondere als Stellplatz-RFID-Tags mit großer Reichweite ihrer Sendesignale und diese direkt zur Steuereinheit (9) oder indirekt unter Zwischenschaltung von sogenannten„Range-extendern“ senden, und
dass die Stellplatz-RFID-Tags empfangsseitig mit den zugeordneten Behälter-RFID-Tags (15) und/oder Paletten-RFID-Tags (14) im Aktivierungsmodus und Auslesemodus koppelbar sind.
7. Lagersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweckfunktion und die Lese-Sende-Funktion der Stellplatz-Scanner in Aufweckeinheiten und Lese-Sende-Einheiten aufgeteilt sind und diese örtlich getrennt angeordnet sind, wobei gegebenenfalls vergleichsweise mehr Aufweckeinheiten in einer Logistikhalle mit einem Hochregallager in geringerer Nähe zu Stellplätzen oder unmittelbar an den Stellplätzen als Lese-Sende-Einheiten in größerer Entfernung angeordnet sein können.
8. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Aktivierungssignale zentral und individuell durch Eingaben an der Steuereinheit (9) erzeugbar sind und/oder in zeitlich vorgegebenen Abständen automatisch, vorzugsweise für alle Stellplatz- Scanner (12) sukzessiv erzeugt werden und/oder sich RFID-Tags selbst zu vorgegebenen Zeiten aktivieren und die gespeicherten Kenndaten automatisch übermitteln.
9. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an benachbarte Paletten-Stellplätze angrenzende Außenkontur eines Paletten-Stellplatzes jeweils als Abschirmwand für elektromagnetische Strahlungen ausgebildet ist, wobei sowohl der ortsfeste Stellplatz-Scanner (12) als auch die zugeordneten mobilen Behälter-RFID-Tags (15) und/oder der Paletten- RFID-Tag (14) innerhalb der Abschirmung eines solchen Paletten- Stellplatzes (NxyZ) liegen und/oder
- dass die Antennenausrichtung der Stellplatz-Scanner (12) so ausgeführt wird, dass elektromagnetische Wellen nur in geeigneter Vorzugsrichtung abgestrahlt/ empfangen werden und/oder
- dass an jedem Stellplatz zusätzlich zu einem Stellplatz-Scanner ein aktivierbarer Belegungssensor angeordnet ist, der redundant eine Stellplatzbelegung erfasst und ein entsprechendes Belegungssignal „Stellplatz belegt“ oder „Stellplatz frei“ mittels des zugeordneten Stellplatz-Scanners oder direkt unabhängig vom Stellplatz-Scanner an die Steuereinheit überträgt.
10. Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagersystem autonom agierende, fahrbare Hebebühnen (7) zur automatischen Einlagerung und Auslagerung von Paletten (5) verwendbar sind, die ihre Steuerbefehle unmittelbar oder mittelbar von der Steuereinheit (9) unter Einbeziehung der dort vorhandenen Belegungsinformationen für das Hochregallager (1 ) erhalten.
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