WO2022152407A1

WO2022152407A1 - Anordnung zum kommissionieren von gebinden

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Publication number: WO2022152407A1
Application number: PCT/EP2021/059853
Authority: WO
Original assignee: Premium Robotics Gmbh
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2022-07-21
Also published as: EP4277864A1

Abstract

Beschrieben wird eine Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Gebinden umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit einer Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Gebindes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Gebindes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein sich vertikal erstreckendes, starres, dreidimensionales Traggerüst vorgesehen ist, das einen Innenraum offen umspannt, dass längsbeweglich relativ zum Traggerüst die um die Vertikalachse drehbar gelagerte Handhabungseinheit in Form eines Gebindegreifers am Traggerüst angebracht ist, der in einer ersten Position zur Ausübung einer Drehung um die Vertikalachse und/oder zur Bewegung längs der Vertikalachse angeordnet ist und in einer zweiten Position eine in vertikaler Projektion zum Traggerüst seitlich aus dem Innenraum hinausragende Konstellation zur Aufnahme oder Abgabe wenigstens eines Gebindes annimmt, und dass der Gebindegreifer zwischen der ersten und zweiten Position überführbar ist.

Description

Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden

Technisches Gebiet

Beschrieben wird eine Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Gebinden umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit einer Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Gebindes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Gebindes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist.

Stand der Technik

In der Intralogistik besteht beim automatisierten Entpalettieren, Kommissionieren und Umpalettieren - im Weiteren ist der Einfachheit halber lediglich die Rede von Kommissionieren, worunter die Vorgänge des Ent- und Umpallettierens mit umfasst sein sollen - eine besondere Herausforderung darin, die große Varianz der handzuhabenden Stückgüter mit einem universellen Greifer zu bewältigen.

Der Einzug derartiger universeller Greifer in Distributionszentren, beispielsweise Lägern des Lebensmittel-Einzelhandels, erfolgt schleppend, zumal häufig die räumlichen Gegebenheiten sowie auch die große Varianz an zu kommissionierenden Gebinden, häufig in Form von Kartons, Trays oder Folien-umpackten Flaschengebinden, die zudem auf Paletten, Rollcontainern oder sonstigen Anordnungssystemen bevorratet sind, einer ungehinderten Greiferpositionierung sowie einer schadlosen und sicheren Handhabung und Kommissionierung von Gebinden entgegenstehen.

Aus diesem Grund wird in den allermeisten Lägern das Umsetzen einzelner Gebinde von Quell- oder Lagerpaletten auf so genannten Ziel- oder Filialpaletten immer noch manuell durchgeführt, so dass einzelne Lageristen pro Tag bis zu 15 Tonnen an Gewicht zu bewegen haben und dies oft in ergonomisch ungünstigen Körperhaltungen.

Versuche, die Kommissionierungsvorgänge zu automatisieren führten zumeist zu sehr aufwendigen Verfahren, bei denen der gesamte Warenbestand an einzelnen Gebinden zunächst komplett depalettiert wird, um diese nachfolgend in einem mehrere 100.000 Kartons umfassenden Zwischenlager für eine automatische Kommissionierung bereitzustellen.

Zum Zwecke einer automatischen Kommissionierung dienen Kommissioniersysteme, zu denen in einem Artikel von Martini, A.; Stäche, U.; Trencker, F.; „Automatische Kommissionierung: Neue Lösungen für ein altes Problem“, Universität Siegen, Februar 2013, eine representative Übersicht dargestellt ist. Unter den sogenannten Kommissionierrobotem wird zwischen Roboter-gestützten Kommissioniersystemen mit stationären oder mobilen Robotern unterschieden.

Die Firma Bastian Solutions bietet unter anderem einen autonomen Kommissionierroboter unter dem Namen Order Picking Robotic AGV (OPRA) an, der einen auf einem fahrerlosen Transportsystem angeordneten vierachsigen Knickarm- Roboter mit einem endseitig angebrachten Sauggreifer vorsieht. Zusätzliche umfangreiche Sensor- und Bildverarbeitungskomponenten ermöglichen die Navigation sowie auch die Kommissionierung von auf Boden gelagerten Quellpaletten angeordneten Gebinden, d.h. der mobile Kommissionierroboter ist zur vereinzelten Aufnahme von lose auf einer der stationären Quellpaletten abstapelbar lagernden Gebinden sowie zur Abgabe des jeweils aufgenommenen Gebindes an einen Zielort, beispielsweise auf einer Zielpalette, befähigt.

Die Druckschrift DE 102006 057 758 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Kommissionieren von Gebinden mit einem Industrie-Roboter, der längs einer Schiene beweglich angeordnet ist und aus einem Hochregal einzelne Gebinde entnimmt und diese auf ein bewegliches Zwischenlager überführt, das zu einem Palettier-Roboter verfährt, der die auf dem Zwischenlager abgelegten Gebinde unter Zugrundelegung eines Kommissionierungsplanes auf eine stationäre Zielpalette unter Ausbildung eines gemischten Warenstapels übergibt.

Die Druckschrift US 2015/0073589 A1 offenbart ein autonomes, mobiles Handhabungssystem mit einem mobilen Greifroboter, der Produkte aus einem Warenlager aufnehmen und auf einer mitgeführten und/oder eigenmobilen Zielpalette abzulegen vermag.

Die Druckschrift DE 10 2016 211 469 B4 offenbart ein System sowie ein Verfahren zum Kommissionieren von Stückgütern, bei dem eine mobil gelagerte Handhabungseinheit, vorzugsweise in Form eines vertikalen Knickarm-Roboters, mit einem endseitig angebrachten Greifersystems, vorzugsweise in Form eines Aufwälzgreifers, zur vereinzelten Aufnahme von Gebinden befähigt ist, die auf stationär oder mobil gelagerten Quellpaletten angeordnet sind. Zudem ist wenigstens eine mobil gelagerte Zielpalette vorgesehen, auf die die von Seiten der Handhabungseinheit aufgenommenen Gebinde abgelegt werden können. Mit diesem System ist die Ausführung eines Kommissionsplanes möglich, dem sowohl das Logistikkonzept „Ware zum Mann“ als auch das Logistikkonzept „Mann zur Ware“ zugrunde liegt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Gebinden umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit einer Handhabungseinheit die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Gebindes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Gebindes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist, derart weiterzubilden, dass die Handhabungseinheit im Hinblick auf einen geringeren Energieverbrauch, eine verbesserte mechanische Stabilität und eine damit verbundene höhere Traglast sowie hinsichtlich einer möglichst räumlich kompakten Ausgestaltungsform optimiert ausgebildet werden soll. Auch soll die Kommissioniergeschwindigkeit sowie auch die Handhabungssicherheit gegenüber Knickarm-Roboter geführten Gebindegreifern verbessert werden.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Merkmale, die die lösungsgemäße Anordnung zum Kommissisonieren in vorteilhafter Weise weiterbilden, sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.

Lösungsgemäß zeichnet sich eine Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 dadurch aus, dass ein sich vertikal erstreckendes, starres, dreidimensionales Traggerüst vorgesehen ist, das einen Innenraum offen umspannt. Ferner ist längsbeweglich relativ zum Traggerüst die um die Vertikalachse drehbar gelagerte Handhabungseinheit in Form eines Gebindegreifers derart am Traggerüst angebracht, dass der Gebindegreifer in einer ersten Position zur Ausübung einer Drehung um die Vertikalachse und/oder zur Bewegung längs der Vertikalachse angeordnet ist und in einer zweiten Position eine in vertikaler Projektion zum Traggerüst seitlich aus dem Innenraum zumindest teilweise hinausragende Konstellation zur Aufnahme oder Abgabe wenigstens eines Gebindes annimmt, wobei der Gebindegreifer zwischen der ersten und zweiten Position überführbar ist.

Das Traggerüst ist eine sich vertikal erstreckende, eigenstabile Konstruktion, die unter Maßgabe eines möglichst geringen Eigengewichtes und hoher mechanischer Belastbarkeit und Formstabilität ausgebildet ist, um sowohl das Eigengewicht des Gebindegreifers als auch wenigstens eines zu kommissionierenden Gebindes sicher und dauerhaft schadlos aufnehmen zu können. Das in sich starr ausgebildete Traggerüst verfügt in einer bevorzugten Ausführungsform über n>=3 sich vertikal erstreckende Tragstangen, die einen prismatischen Innenraum käfigartig umspannen, der einen n-eckigen Traggerüst-Querschnitt besitzt. Die n vertikal orientierten Tragstangen bilden jeweils die sich vertikal erstreckenden Seitenkanten des käfigartig umspannten prismatischen Innenraums, dessen jeweils zugeordnete Seitenflächen offen ausgebildet sind. Die Tragstangen sind jeweils wenigstens endseitig gegenüberliegend starr miteinander verbunden, beispielsweise durch mechanisch robuste Verbindungsstreben oder jeweils durch ein flächiges Verbindungs- oder Verankerungselement.

Das Traggerüst bildet die Tragstruktur bzw. den Tragrahmen für den Gebindegreifer, der auf einer Trägerplattform angeordnet ist, die mit den Tragstangen in Eingriff steht und durch einen Antrieb längs zu den Tragstangen verfahrbar und positionierbar gelagert ist. Der Antrieb, vorzugsweise in Form wenigstens eines Elektromotors, vermag die Trägerplattform samt des an ihr angeordneten Gebindegreifers vertikal exakt zu positionieren. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Trägerplattform zusätzlich eine Drehanordnung angeordnet, die vermittels eines Drehantriebes in Drehung, um die Vertikalachse, versetzbar ist und auf der oder an der der Gebindegreifer angebracht ist.

Alternativ zu oder in Kombination mit der Drehanordnung ist das gesamte Traggerüst um die Vertikalachse kontrolliert drehbar gelagert. In dieser Ausführungsform sitzt das Traggerüst an seinem vertikal unteren Traggerüstende auf einer in Art eines Drehtisches ausgebildeten Drehanordnung auf, die das Traggerüst sowie den mit dem Traggerüst mittelbar verbundenen Gebindegreifer kontrolliert um die Drehachse in eine vorgebbare Drehposition zu positionieren vermag.

Grundsätzlich bietet es sich an, das Traggerüst stationär, d.h. an einem vorgegebenen Ort am Boden oder auf einem stationären Fundament zu lagern. Bei einer derartigen stationären Anordnung können Kommissionieraufgaben ausgeführt werden, die auf der Grundlage des Ware-zum-Roboter-Prinzips erfolgen.

Demgegenüber ermöglicht eine Anordnung des Traggerüstes auf einem mobilen, vorzugsweise fahrerlosen Transportfahrzeug, im Folgenden Handhabungs-FTF genannt, Kommissionieraufgaben auf der Grundlage des Roboter-zur-Ware-Prinzips. Um in diesem Fall einen möglichst geringen Abstand zwischen dem Traggerüst und beispielsweise einem auf einer Palette angeordneten Gebindestapel zu ermöglichen, sind die Dimensionen des Handhabungs-FTF an jene des Traggerüstes derart angepasst, so dass in vertikaler Projektion das Traggerüst und das Handhabungs- FTF bündig fluchten. Im Falle beispielsweise eines Traggerüstes mit n=4 sich vertikal erstreckenden Tragstangen, die jeweils an den Ecken eines Quadrates angeordnet sind, ist das Handhabungs-FTF in gleicher Weise quadratisch fluchtend unterhalb des Traggerüstes angeordnet.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel sitzt das Traggerüst auf einer passiv beweglich gelagerten Plattform auf, beispielsweise auf Rollen oder ähnlichen Gleitkörpern oder auf einem zwischen der Unterseite der Plattform und dem Boden erzeugbaren Luftkissen. In diesem Fall bedarf es eines zusätzlichen Antriebes, der bspw. als eigenständiges Handhabungs-FTS ausgebildet sein kann, das optional als Träger für eine Quell- oder Zielpalette oder für eine sonstigen Ablage dient.

Zur sicheren Kommissionierung einzelner Gebinde ist der Gebindegreifer vorzugsweise als Aufwälzgreifers ausgebildet, wie er beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2012 009 649 B4 beschrieben ist. Vorzugsweise weist der Aufwälzgreifer zwei parallel zueinander orientierte Aufwälzgreifer-Module auf, die jeweils eine Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung besitzen. Die Aufwälzgreifer-Module sind zur jeweiligen Anpassung an die Breite bzw. Größe eines aufzunehmenden Gebindes einzeln oder zusammen orthogonal zur Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung bidirektional auslenkbar gelagert. Zudem verfügen die Aufwälzgreifer-Module jeweils über wenigstens ein angetriebenes umlaufendes Förderelement, vorzugsweise in Art eines Förderbandes oder einer Förderkette. Vorzugsweise verfügen die Aufwälzgreifer-Module über zwei separat angetriebene, umlaufende Förderbänder, so dass jedes der einzelnen Aufwälzgreifer-Module in Aufwälzgreifer- Modullängsrichtung teleskopierbar ausgebildet ist. Die Teleskopierbarkeit jedes einzelnen Aufwälzgreifer-Modules setzt pro Aufwälzgreifer-Modul wenigstens zwei Aufwälzgreifer-Teilmodule voraus, von denen wenigstens ein Aufwälzgreifer- Teilmodul in Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung bidirektional längsbeweglich angeordnet ist. Durch die jeweils teleskopierbar ausgebildeten Aufwälzgreifer-Module kann der als Aufwälzgreifer ausgebildete Gebindegreifer in einer eingefahrenen und somit räumlich kompakten ersten Position, in der sich der Aufwälzgreifer vorzugsweise vollständig innerhalb des von dem Traggerüst umspannten Innenraums befindet, bidirektional vertikal ausgelenkt und entsprechend positioniert werden. Zudem ist es möglich, den auf der Trägerplattform mit Hilfe der Drehanordnung drehbar um die Vertikalachse angeordneten Gebindegreifer kontrolliert in Rotation zu versetzen. Die kompakte erste Position des Gebindegreifers ist grundsätzlich derart zu verstehen, so dass eine kollisionsfreie Drehung des Gebindegreifers um die Dreh- bzw. Vertikalachse innerhalb des Traggerüstes möglich ist.

Zum Zwecke der Aufnahme sowie auch Abgabe jeweils eines Gebindes auf bzw. von dem Gebindegreifer werden die Aufwälzgreifer-Module jeweils längs ihrer Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung teleskopartig ausgefahren und nehmen so eine zweite Position ein, in der der Gebindegreifer zumindest teilweise in vertikaler Projektion zum Tragegerüst seitlich über den Innenraum hinausragt. Die Teleskopiereigenschaften des Gebindegreifers ermöglichen eine kontinuierliche Überführung und Rücküberführung des Gebindegreifers jeweils zwischen der ersten und zweiten Position.

Typischerweise sind Gebinde einer Sorte jeweils auf sogenannten Quellpaletten derart bevorratet, so dass die Gebinde in einzelnen stapelförmig übereinander angeordneten Lagen nebeneinander und hintereinander angeordnet sind. Sehr häufig sind zum Schutz der einzelnen stapelförmig übereinander angeordneten Gebindelagen sogenannte flächige Zwischenlagen aus Papier oder Kartonage angeordnet, die überdies zur räumlichen Stabilisierung der gesamten Gebindestapelanordnung auf einer Quellpalette dienen.

Nachdem das letzte Gebinde einer Palettenlage mit Hilfe des Gebindegreifers entnommen worden ist, gilt es zum Zwecke der Durchführung einer vollautomatischen Kommissionierung auch die entsprechenden Zwischenlagen automatisiert zu entfernen. Hierzu sieht eine bevorzugte Ausführungsform eine weitere Trägerplattform vor, die in Eingriff mit den Tragstangen steht und durch einen Antrieb längs zu den Tragstangen verfahrbar gelagert ist. Die weitere Trägerplattform ist vorzugsweise vertikal über der den Gebindegreifer tragenden Trägerplattform angeordnet und weist eine Drehanordnung auf, die durch einen weiteren Drehantrieb in Drehung versetzbar ist. An der Drehanordnung ist eine Greiferanordnung mit wenigstens einem Greifmittel angebracht, das vorzugsweise in Form eines Sauggreifers, Adhäsions- oder Perforationsgreifers ausgebildet ist und für eine sichere Entnahme jeweils einer Zwischenlage ausgebildet ist.

Vorzugsweise befindet sich mittel- oder unmittelbar an der weiteren Trägerplattform oder in einem oberen Bereich des Traggerüstes wenigstens eine Kamera zur Erfassung der unmittelbaren Umgebung des Traggerüstes in der sich jeweils eine Quellpalette mit einzelnen, jeweils aufzunehmenden Gebinden und/oder eine Zielpalette zur Ablage bzw. Abgabe einzelner mit Hilfe des Gebindegreifers aufgenommener Gebinde befindet. Die mit Hilfe der Kamera aufgenommene Umgebung dient unter Nutzung entsprechender Bildauswertung und Objekterkennung einer automatisierten Positionierung des Gebindegreifers relativ zu einem aufzunehmenden Gebinde bzw. einer auf einer Zielpalette vorgesehenen Ablageposition, an der ein mit Hilfe des Gebindegreifers aufgenommenes Gebinde positionsgenau abzulegen ist.

Die lösungsgemäße Anordnung zum Kommissionmieren einzelner Gebinde zeichnet sich durch ein geringes Eigengewicht aus, das im Wesentlichen lediglich durch die Tragstangen und den bidirektional längs zur und drehbar um die Vertikalachse an den Tragstangen angelenkten Gebindegreifer bestimmt ist. Durch den Verzicht großer beweglicher Massen, wie sie bei Verwendung von durch Roboter, wie beispielsweise Sechs-Achs-Knickarm-Roboter, getragene Gebindegreifer auftreten, kann die lösungsgemäße Anordnung ökologisch und ökonomisch optimiert betrieben werden. Auch sind die mit der lösungsgemäßen Anordnung erreichbaren Positionierzeiten, mit denen der Gebindegreifer an eine bestimmt vorgegebene Raumposition zu positionieren ist, aufgrund der nur sehr geringen bewegten Massen zumindest nicht größer als jene, die konventionellen Roboterarm-gestützten Greiferanordnungen zu eigen sind.

Durch die prismatische Ausbildung des von dem Trägergerüst umfassten Innenraums, der vorzugsweise einen drei- oder viereckigen Trägergerüst-Querschnitt besitzt, ist eine minimale Annäherung zwischen dem Trägergerüst und einer Längs- oder Querseite einer Quell- und/oder Zielpalette möglich. So lässt sich das Traggerüst unmittelbar angrenzend an eine vertikale Seitenfläche einer Quell- oder Zielpalette positionieren, so dass bei geeigneter vertikaler Positionierung und entsprechender Drehausrichtung des Gebindegreifers sämtliche auf einer Palettenlage abgelegte Gebinde lediglich durch entsprechende Teleskopierung des Aufwälzgreifers sowie durch entsprechende Positionierung beider Aufwälzgreifer- Module quer zur Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung erfassbar sind.

Weitere Ausgestaltungsformen und bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Traggerüst mit Trägerplattformen,

Fig. 2 Traggerüst mit Gebindegreifer sowie Greiferanordnung, Fig. 3 mobile Kommissionieranordnung auf Unterbau FTF,

Fig. 4 mobile Kommissionieranordnung mit Niederflur-FTF,

Fig. 5a-c Gebindegreifer in unterschiedlichen Positionen,

Fig. 6a, b Greiferanordnung

Fig. 7a-e Greiferbackenanordnung in Funktion,

Fig. 8 Kommissionieranordnung in Kombination mit Zielpaletten,

Fig. 9 mobile Kommissionieranordnung auf Schiene sowie

Fig. 10 stationäre Kommissionieranordnung in Verbindung mit Quell- und Zielpaletten.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

Fig. 1 stellt eine perspektivisch schematische Darstellung eines starr ausgebildeten Traggerüstes 1 dar, das sich aus vier vertikal orientierten, parallel zueinander angeordneten Tragstangen 2 zusammensetzt, die jeweils endseitig unten und oben über eine in sich starre Verbindungsstruktur 3 verbunden sind. Die Verbindungsstruktur 3 ist im dargestellten Fall jeweils als strebenartige Rahmenkonstruktion ausgebildet, jedoch sind alternative Ausgestaltungsformen denkbar, wie beispielsweise formstabile Plattenelemente oder Ähnliches. Die vier Tragstangen 2 umspannen käfigartig gemeinsam mit den Verbindungsstrukturen 3 einen dem Traggerüst 1 zuordenbaren Innenraum 4 in offener Weise, d.h. der in der Darstellung käfigartig umspannte quaderförmige Innenraum 4 ist jeweils zwischen zwei Tragstangen 2 frei und offen zugänglich. Durch die vier im illustrierten Ausführungsbeispiel gewählte Anzahl n an Tragstangen 2 weist der Innenraum 4 einen quadratischen oder rechteckförmigen Traggerüst- Querschnitt auf. Selbstverständlich ist die Wahl der Anzahl n an Tragstangen 2 vorzugsweise im Bereich n>=3 zu wählen, so dass der Traggerüst-Querschnitt in Abhängigkeit der Anzahl n jeweils n-eckig ausgebildet ist.

Alternativ zur Verwendung einzelner Tragstangen 2 zum Aufbau des Traggerüstes 1 ist es gleichsam denkbar, zwei sich länglich ausgebildete Tragplattenelemente in einem Abstand gegenüberliegend anzuordnen und beide Tragplattenelemente jeweils köpf- und bodenseitig über eine entsprechend ausgebildete Verbindungsstruktur 3 starr miteinander zu verbinden. Ebenfalls ist eine Kombination aus wenigstens einer Tragstange sowie einem vorstehend erläuterten länglichen Tragflächenelement zur Ausbildung eines Traggerüstes 1 möglich, jedoch ist der Innenraum 4 des Traggerüstes 1 bei Verwendung wenigstens eines länglichen Tragflächenelementes nicht allseitig frei zugänglich.

Die in Figur 1 illustrierte Ausführungsform weist ferner eine untere Trägerplattform 5 auf, die zu Zwecken ihrer mechanischen Abstützung bzw. Aufhängung an den n=4 Tragstangen 2 gefügt ist, so dass die untere Trägerplattform 5 kontrolliert bidirektional längsbeweglich zu den Tragstangen 2 auslenkbar und positionierbar ist. Die untere Trägerplattform 5 setzt sich aus Gewichtsgründen lediglich aus robusten und Last-aufnehmenden, jeweils in Kreuzstellung angeordnete Laststreben 51 auf, die sich endseitig über Führungshülsen 52 an den Tragstangen 2 abstützen. Mittels eines nicht in Figur 1 dargestellten Antriebes, vorzugsweise in Form eines bidirektionalen Linearantriebes ist die untere Trägerplatte 5 exakt relativ zu den Tragstangen 2 vertikal positionierbar.

Ferner ist an der unteren Trägerplattform 5 eine Drehanordnung 6 angebracht, die gleichsam eines Drehtellers durch einen Drehantrieb in Drehung um die Drehachse D, die koaxial zur Vertikalachse orientiert ist, antreibbar ist. Zusätzlich ist vertikal über der unteren Trägerplattform 5 eine obere Trägerplattform 7 am Traggerüst 1 angeordnet, die vorzugsweise weitgehend identisch zur unteren Trägerplattform 5 ausgebildet ist und ebenso bidirektional längsbeweglich relativ zu den Tragstangen 2 vertikal positionierbar ausgebildet ist. An der oberen Trägerplattform 7 ist zudem eine der unteren Trägerplattform 5 zugewandt und in Figur 1 nicht sichtbare Drehanordnung 8 zur Ausübung von Drehbewegungen um die Drehachse D angeordnet.

In Figur 2 ist ein Gebindegreifer in Form eines Aufwälzgreifers 9 aufliegend auf der Drehanordnung 6 der unteren Trägerplattform 5 angebracht. Der Aufwälzgreifer 9 ist in den Figuren 5a bis c in unterschiedlichen Konstellationen dargestellt. Der Aufwälzgreifer 9 verfügt über zwei Aufwälzgreifer-Module 91 , die beide über eine Aufwälzgreifer-Modullängsrichtung I verfügen und quer zu dieser bidirektional auslenkbar gelagert sind. Hierzu sind beide Aufwälzgreifer-Module 91 längs zweier parallel zueinander angeordneter Führungsschienen 92, die Teil eines Tragrahmens 93 sind, vorzugsweise einzeln positionierbar gelagert. Der Tragrahmen 93 ist drehfest an der Drehanordnung 6 der unteren Trägerplatte 5 befestigt.

Jedes der beiden Aufwälzgreifer-Module 91 verfügt in Längsrichtung über zwei getrennte, jeweils einzeln motorisch angetriebene, endlos um laufende Förderbänder 94‘, 94“, mit deren Hilfe zwei Gebinde nacheinander auf den Aufwälzgreifer 9 aufgenommen werden können, wodurch die Leistung des Aufwälzgreifers verdoppelt bzw. erhöht werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, jedes der beiden Aufwälzgreifer-Module 91 nur mit einem einzigen motorisch angetriebenen um laufenden Förderband auszustatten.

Zum Zwecke der Aufnahme eines Gebindes mit Hilfe des Aufwälzgreifer-Moduls 91 sind beide Aufwälzgreifer-Module 91 teleskopierbar ausgebildet, d.h. sie verfügen über einen schubladenartig ausgebildeten Ausschubmechanismus 95 mit einer orthogonal zu den Führungsschienen 92 orientierten Ausschubrichtung, siehe Figur 5b. In dieser Konstellation ragt der Aufwälzgreifer 9 seitlich aus dem vom Traggerüst 1 käfigartig umspannten Innenraum 4 hinaus. Dabei gilt es den Aufwälzgreifer 9 räumlich exakt an ein aufzunehmendes Gebinde, das üblicherweise auf einer Quellpalette bevorratet ist, zu positionieren. In Abhängigkeit von Art und Größe eines jeweils aufzunehmenden Gebindes gilt es zudem, den lateralen Abstand zwischen beiden Aufwälzgreifer-Modulen 91 in geeigneter Weise zu wählen.

Im Falle der in Figur 5 illustrierten Ausgestaltungsform eines Aufwälzgreifers 9 mit jeweils zwei separat hintereinander antreibbaren Förderbändern 94' , 94“ pro Aufwälzgreifer-Modul 91 können zwei Gebinde 10 in serieller Abfolge hintereinander auf den Aufwälzgreifer 9 zur weiteren Handhabung aufgenommen werden, siehe hierzu die in Figur 5c dargestellte Konstellation, in der der Aufwälzgreifer 9 eine eingefahrene Position einnimmt, in der sich beide Aufwälzgreifer-Module 91 samt der aufgenommenen Gebinde 10 innerhalb des vom Tragrahmen 1 gitterartig umspannten Innenraum 4 befinden. In dieser Konstellation lässt sich der auf dem unteren Tragrahmen 7 aufliegende Gebindegreifer 9 kollisionsfrei sowohl um die Drehachse D drehen als auch längs zu dieser bidirektional verfahren.

An der oberen Trägerplattform 7, siehe Fig. 2, ist dem Gebindegreifer 9 unmittelbar gegenüberliegend, ebenfalls drehbar um die Drehachse D eine Greiferanordnung 11 angebracht, die zur Aufnahme bzw. Ablage sogenannter Zwischenlagen, die zur Trennung und Stabilisierung zweier in einem Palettenverbund vertikal übereinander angeordneter Gebindelagen dienen, ausgebildet ist. Zusätzlich zur Greiferanordnung 11 ist eine Kamera 12 zur ortsaufgelösten Erfassung der Umgebung angebracht, mit der eine visuelle Erfassung jenes Raumbereiches möglich ist, in dem die einzelnen aufzunehmenden bzw. abzugebenden Gebinde, jeweils auf Quellpaletten oder Zielpaletten bevorratet bzw. abzulegen sind.

In Figur 6a ist eine Detaildarstellung der Greiferanordnung 11 samt der daran angebrachten Kamera 12 illustriert. Die Greiferanordnung 11 ist gleichsam wie die zuvor beschriebenen Aufwälzgreifer-Module 91 über einen Teleskopiermechanismus 13 an der, an der oberen Trägerplattform 7 angebrachten Drehanordnung 8 drehfest angebracht. Figur 6a zeigt den ausgefahrenen Zustand des Teleskopiermechanismuses 13. Die Greiferanordnung 11 verfügt über als Sauggreifer ausgebildete Greiferelemente 111 , die in Verbindung mit einer Unterdruckapplikation in der Lage sind, eine Zwischenlage 14, siehe Figur 6b, zu erfassen und mittels der Greiferanordnung 11 von einer Palette zu entnehmen und nachfolgend auf eine entsprechende Ablageposition zu verbringen. Alternativ können die Greiferelemente 111 auch in Form von Adhäsions- oder Perforationsgreifer ausgebildet sein.

In einer in Figur 7 gezeigten, bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Greiferanordnung 11 ist mittel- oder unmittelbar an der oberen Trägerplattform 7 eine Zentnergreiferanordnung 15 angebracht, mit der es möglich ist, Gebinde 10, die auf dem Aufwälzgreifer 9 aufgenommen worden sind, durch Zusammenfahren der Zentriergreiferbacken 15' jeweils an gegenüberliegenden Gebindeseiten zu fassen und durch nachfolgendes Drehen der Greiferanordnung 11 samt der daran angebrachten Zentriergreiferanordnung 15 das Gebinde relativ zu beiden Aufwälzgreifer-Modulen 91 zu drehen, siehe hierzu die Sequenzbilddarstellung gemäß Figuren 7a bis e.

Grundsätzlich ist es möglich, die in Figur 2 illustrierte Anordnung zum Kommissionieren einzelner Gebinde stationär an einem Ort anzuordnen. In vorteilhafter Weise bietet es sich jedoch an, unter dem Traggerüst 1 gemäß Bilddarstellung in Figur 3, ein fahrerloses Transportsystem FTS in Form eines platzsparenden Unterbauantriebes 16 anzuordnen.

Alternativ dazu kann das Traggerüst 1 beweglich auf passiven Rollen 17 angeordnet sein, gemäß Bilddarstellung in Figur 4. In diesem Fall gilt es, zur räumlich mobilen Positionierung der Anordnung A zum Kommissionieren einzelner Gebinde, das Traggerüst 1 mit Hilfe eines Antriebs-FTS 18, das an das Traggerüst 1 lösbar starr ankoppelt, räumlich zu positionieren.

Das FTS 18 dient in geeigneter Weise zugleich auch als Zwischenlagenspeicher 19 für die von einem Palettenstapel mit Hilfe der Greiferanordnung 11 entnommenen Zwischenlagen 14. Selbstverständlich ist es auch möglich, die im Zwischenlagenspeicher 19 bevorrateten Zwischenlagen 14 zur Errichtung stabiler Stapelanordnungen aus Gebinden auf einer Zielpalette zu verwenden. Zusätzlich ist am FTS 18 ein Gebindespeicher 20 vorgesehen, in den bei Bedarf Gebinde abgelegt werden können. Gleichsam dient der Gebindespeicher 20 auch als Bevorratungsspeicher einzelner Gebinde, die mit Hilfe des Aufwälzgreifers 9 aufgenommen und anderweitig abgelegt werden können.

Figur 8 zeigt eine Situation, in der raumnah zu der in Figur 4 illustrierten mobilen Anordnung A zur Kommissionierung einzelner Gebinde eine mobil gelagerte Zielpalette 21 angeordnet ist, die zur Aufnahme der mit Hilfe des Gebindegreifers 9 aufgenommenen Gebinde 10 dient.

Die lösungsgemäße Anordnung zum Kommissionieren einzelner Gebinde zeichnet sich insbesondere auch dadurch aus, dass das Traggerüst 1 raumnah, d.h. weitgehend bündig, bzw. nahtlos an eine Quellpalette sowie auch an eine Zielpalette angeordnet werden kann, so dass die Handhabungswege zum Kommissionieren einzelner Gebinde mit Hilfe des Gebindegreifers sehr kurz gehalten werden können. Im Wesentlichen reduziert sich der Auf- und Abgabevorgang eines Gebindes 10 nach entsprechender vertikaler Positionierung des Gebindegreifers relativ zu einer Palettenebene auf eine zweimalige Teleskopierung des Gebindegreifers 9 und einer Drehung des Gebindegreifers.

Figur 9 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf eine mobil gelagerte Anordnung A zum Kommissionieren einzelner Gebinde, die mobil längs eines Fahrweges F bidirektional beweglich angeordnet ist. Die mobile Anordnung A kann mit Hilfe eines der vorstehend erläuterten fahrerlosen Transportsystemen 16, 18 angetrieben oder mobil auf einem Schienensystem S verfahren werden. An gegenüberliegenden Seiten des Traggerüstes 1 der Anordnung zum Kommissionieren A sind in dem in Figur 9 gezeigten Fall zwei mitbewegliche Quellpaletten 22 angeordnet, von denen bedarfsweise einzelne Gebinde zum weiteren Kommissionieren mit Hilfe des Gebindegreifers entnommen werden. Längs des Fahrweges F bzw.

Schienensystems S ist eine Vielzahl einzelner Zielpaletten 21 angeordnet, auf die die mit Hilfe des Gebindegreifers aufgenommenen Gebinde zielgerichtet ablegbar sind. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Kommissionierrichtung möglich, bei der von vielen seitlich angeordneten Quellpaletten auf zwei mitgeführte Zielpaletten umgepackt wird.

In Figur 10 ist eine schematische Draufsicht auf eine stationär angeordnete Anordnung A zum Kommissionieren einzelner Gebinde dargestellt. So befinden sich jeweils an zwei gegenüberliegenden Seiten des Traggerüstes 1 der Anordnung A jeweils eine Quellpalette 22 bzw. jeweils eine Zielpalette 21 .

Nach vollständigem Entleeren einer Quellpalette 22 wird die entleerte Quellpalette 22' seitlich abgeführt. Eine neu befüllte Quellpalette 22“ wird nachfolgend an die Stelle der Quellpalettenposition 22 gefördert.

In ähnlicher Weise wird eine vollständig befüllte Zielpalette 21 ‘ seitlich aus der Zielpalettenposition 21 abgefördert und eine leere Zielpalette 21“ in die Zielpalettenposition 21 nachgerückt.

Mit dem in Figur 10 illustrierten System lassen sich auf engstem Raum kontinuierliche Kommissionieraufgaben realisieren.

Bezugszeichenhste

Traggerüst

Tragstange

Verbindungsstruktur

Innenraum untere Trägerplattform 1 Laststreben

Führungshülse Drehanordnung obere Trägerplattform Drehanordnung

Gebindegreifer, Aufwälzgreifer 1 Aufwä Izg re ifer-M od u I Führungsschiene 3 Tragrahmen 4 Förderband 5 Ausschubmechanismus 0 Gebinde 1 Greiferanordnung 1 1 Greiferelement 2 Kamera 3 Teleskopiermechanismus 4 Zwischenlage 5 Zentriergreiferanordnung 5‘ Zentriergreiferbacken 6 Unterbau FTS 7 passive Rollen 8 Niederflur FTS 9 Zwischenlagenspeicher 0 Gebindespeicher 1 o

21 Zielpalette, Zielpalettenposition

21 ' volle Zielpalette

21“ leere Zielpalette

22 Quellpalette, Quellpalettenposition

22' leere Quellpalette

22“ volle Quellpalette

A Anordnung zum Kommissionieren einzelner Gebinde

D Drehachse

F Fahrweg

S Schienensystem

Claims

Patentansprüche

1 . Anordnung zum Kommissionieren von Gebinden, die wenigstens zum Teil unterschiedliche Sorten von Gebinden umfassen und jeweils auf Quellpaletten bevorratet und unter Zugrundelegung eines Kommissionierplanes vereinzelt auf wenigstens eine Zielpalette ablegbar sind, mit einer Handhabungseinheit, die zur vereinzelten Aufnahme eines lose auf einer der Quellpaletten abstapelbar lagernden Gebindes sowie zur Abgabe des aufgenommenen Gebindes an einem Zielort auf der wenigstens einen Zielpalette befähigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich vertikal erstreckendes, starres, dreidimensionales Traggerüst vorgesehen ist, das einen Innenraum offen umspannt, dass längsbeweglich relativ zum Traggerüst die um die Vertikalachse drehbar gelagerte Handhabungseinheit in Form eines Gebindegreifers am Traggerüst angebracht ist, der in einer ersten Position zur Ausübung einer Drehung um die Vertikalachse und/oder zur Bewegung längs der Vertikalachse angeordnet ist und in einer zweiten Position eine in vertikaler Projektion zum Traggerüst seitlich aus dem Innenraum hinausragende Konstellation zur Aufnahme oder Abgabe wenigstens eines Gebindes annimmt, und dass der Gebindegreifer zwischen der ersten und zweiten Position überführbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst samt Handhabungseinheit um die Vertikalachse kontrolliert drehbar gelagert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst auf einem mobilen, fahrerlosen Transportfahrzeug, im Folgenden Handhabungs-FTF genannt, angebracht ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggerüst n > 3 sich vertikal erstreckende Tragstangen aufweist, die den Innenraum mit einem dem Innenraum zuordenbaren n-eckige Traggerüstquerschnitt umspannen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerplattform in Eingriff mit den Tragstangen steht und durch einen Antrieb längs zu den Tragstangen verfahrbar gelagert ist, dass an der Trägerplattform eine Drehanordnung angeordnet ist, die durch einen Drehantrieb in Drehung versetzbar ist, und dass auf oder an der Drehanordnung der Gebindegreifer angebracht ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gebindegreifer zwei länglich ausgebildete Aufwälzgreifermodule mit jeweils einer Aufwälzgreifermodullängsrichtung aufweist, deren Aufwälzgreifermodullängsrichtungen parallel zueinander orientiert sind, und dass die zwei Aufwälzgreifermodule jeweils in und orthogonal zur Aufwälzgreifermodullängsrichtung bidirektional auslenkbar gelagert sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwälzgreifermodule jeweils wenigstens ein antreibbares um laufendes Förderelement, besitzen.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Förderelement in Form eines Förderbandes oder einer Förderkette ausgebildet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittel- oder unmittelbar am Traggerüst vertikal über dem Gebindegreifer eine Kamera angeordnet ist, deren Kamerablickrichtung zur Erfassung einer unmittelbaren Umgebung des Traggerüstes ausgerichtet ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass längsbeweglich relativ zu den Tragstangen eine um die Vertikalachse drehbare und vertikal über dem Gebindegreifer angeordnete Greiferanordnung angebracht ist, die in einer ersten Position zur Ausübung einer Drehung um die Vertikalachse und/oder zur Bewegung längs der Vertikalbewegung angeordnet ist und in einer zweiten Position in vertikaler Projektion zum Traggerüst eine seitlich über den Innenraum hinausragende Konstellation zur Aufnahme oder Abgabe von flächigen Zwischenlagen annimmt, und die zwischen der ersten und zweiten Position überführbar ist.

11 . Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Trägerplattform in Eingriff mit den Tragstangen steht und durch einen Antrieb längs zu den Tragstangen verfahrbar gelagert ist, dass an der weiteren Trägerplattform eine Drehanordnung angeordnet ist, die durch einen Drehantrieb in Drehung versetzbar ist, und dass an der Drehanordnung die Greiferanordnung angebracht ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferanordnung wenigstens ein Greifmittel der folgenden Art vorsieht: Sauggreifer, Adhäsionsgreifer, Perforationsgreifer