DE3213119A1

DE3213119A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen stapeln, lagern und entnehmen von stueckgut

Info

Publication number: DE3213119A1
Application number: DE19823213119
Authority: DE
Inventors: Günter 8042 Graz Knapp
Original assignee: Ing Guenter Knapp & Co KG GmbH; Guenter Knapp & Co KG Ing GmbH; Ing Guenter Knapp & Co Kg 8042 Graz GmbH
Current assignee: Knapp Logistik Automation GmbH
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1982-04-07
Publication date: 1983-10-20
Anticipated expiration: 2002-04-08
Also published as: FR2524867B1; FR2524867A1; GB8309098D0; GB2118156B; GB2118156A; ATA121383A; US4518302A; DE3213119C2; US4501528A; AT391671B

Description

a β ·

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Stapeln, Lagern und Entnehmen von Stückgut mehrerer Sorten aus Großlagern, bei dem man das Stückgut von einer Rechneranlage gesteuert, der Reihe nach mehreren Regalen mit Sortenmagazinen entnimmt und in vorbeifahrende Transportbehälter lädt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Durch die wachsende Angebotsvielfalt auf den Märkten westlicher Industrienationen werden immer höhere Anforderungen besonders an die Großlieferanten gestellt. Beispielsweise werden Apotheken von Großlieferanten beliefert, die oft mehrere tausend verschiedende Artikel in kürzester. Zeit ausliefern müssen. 20

Gegenwärtig werden derartige Großlager im allgemeinen manuell bedient. Jeder Lagerist entnimmt hierbei 'einem ihm zugeordneten Bereich von Warenmagazinen die auf dem Bestellzettel aufgeführte Anzahl von Stücken und lädt sie in einen bei ihm stehenden Transportbehälter.

Vom einen Lageristen aus geht dann der Transportbehälter zum nächsten, wo er wieder angehalten wird. Zum einen entsteht durch diese Art der Lagerhaltung bzw. Entnahme der Ware ein hoher Kostenfaktor, zum anderen ist die dort anfallende Arbeit anstrengend und wenig attraktiv. Noch wesentlicher als der Kostenfaktor ist für den Großhändler jedoch die Geschwindigkeit, mit der ein Auftrag erledigt wird. Besonders im Pharmabereich ist es nämlich so, daß sich die Großhändler im ..wesenti ichen nur durch ihre Lieferzeiten von ihren Konkurrenten unterscheiden können.

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Aus diesem Grund wurden in jüngster Zeit Verfahren und Vorrichtungen zum automatischen Entnehmen von Stückgut in Großlagern vorgeschlagen.

In der US-PS 3 881 633 wird eine Vorrichtung gezeigt, in der Stückgut in horizontalen Magazinen gelagert wird. Um die Stücke den Magazinen zu entnehmen, schiebt ein Stempel, der über Kettengetriebe über die ganze Magazinlänge hinweg bewegbar ist, den Stapel von

!5 Stücken an, so daß das oder die vordersten Stücke über den vorderen Magazinrand auf ein unter den Magazinen laufendes Förderband fällt. Diese Vorrichtung ist jedoch zum einen außerordentlich schlecht zu befüllen, zum anderen von der Konstruktion der Stempel

²^ her, äußerst aufwendig. Weiterhin liegen die zu einem einzelnen Auftrag gehörenden Stücke mit anderen Stücken vermischt auf dem Transportband, falls dagegen keine (dort auch nicht gezeigten) Maßnahmen getroffen werden.

²^ In einer weiteren Ausführungsform des oben genannten Standes der Technik wird ein separater Greifer vorgeschlagen, der dann die Magazinreihe entlang fährt, in die Magazine hinein greift und eine von einem Rechner übermittelte Anzahl von Stücken über den Vorderrand des Magazins herausschiebt und Fördermitteln übergibt. Die Fördermittel liefern dann die zu einem Auftrag

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gehörende Charge in Transportbehälter, die nacheinander den Fördermitteln zugeführt werden. Auch in diesem Fall ist es so, daß es äußerst schwierig und zeitraubend ist, die auf den Fördermitteln ankommenden Stücke einer Charge von den Stücken anderer Chargen zu trennen und getrennt in die verschiedenen Transportbehälter zu füllen.

Weiterhin ist es bei beiden automatisch arbeitenden Vorrichtungen nicht möglich, während der Befüllung der Magazine gleichzeitig auch Stücke zu entnehmen. Es muß also zumindest ein Teil der Anlage stillgelegt werden, wenn einzelne Magazine neu befüllt werden, was natürlich den Arbeitsablauf der gesamten Anlage völlig durcheinander bringt, es sei denn, man stellt vorübergehend die Entnahme von Stücken in der gesamten Anlage ein. Da es andererseits nicht möglich ist, die Magazine zumindest für einen Tagesbedarf groß genug zu gestalten (zu viele Packungen zerdrücken sich gegenseitig bei der Entnahme), verzögert sich die Warenausgabe mehrmals am Tag; die gesamte Anlage muß ruhen, auch wenn nur ein einziges Magazin nachgefüllt werden muß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum automatischen Stapeln, Lagern und Entnehmen von Stückgut aufzuzeigen, bei dem auf engstem Raum ein Auftrag über mehrere verschiedene Stücke in kürzester Zeit erledigt werden kann, ohne daß der Entnahmevorgang beim Nachfüllen der Magazine unterbrochen werden muß, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu zeigen.

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Ausgehend von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man die verschiedenen Sorten Stückgut in die Sortenmagazine füllt, gleichzeitig den Regalen, die in Blöcke zu mehreren Stückgutsorten unterteilt sind, dann durch eine ferngesteuerte Auswurfvorrichtung entnimmt, wenn der Transportbehälter am vorhergehenden Block angekommen ist, sammelt und dann gleichzeitig in den Transportbehälter füllt, wenn dieser am betreffenden Block angekommen ist und man den Transportbehälter nach der Befüllung sofort weiterfahren läßt, und man die Geschwindigkeit der Transportbehälter entsprechend der Summe aus minimierter Entnahme-, Sammel- und Füllzeit so maximiert, daß das Entnehmen in einer minimalen Zeit abläuft.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. 25

Weiterhin wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 6 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Regale in Blöcke mit mehreren Regalböden und den darauf befestigten Sortenmagazinen unterteilt sind, die Regalböden zur Senkrechten geneigt und mit ihrer Ebenennormalen in Längsrichtung der Regalböden angeordnet sind, die Sortenmagazine an ihren unteren Enden Auswerfer aufweisen, die das Stückgut Fördermitteln übergeben, und die Fördermittel das ausgeworfene Stückgut eines Blockes in einer Ausgabevorrichtung sammeln, von der aus das Stückgut in die auf Förder-

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mittel stehenden Transportbehälter zum Entnehmen geladen wird, wobei die Betätigung der beweglichen Vorrichtungselemente über die Rechneranlage gesteuert wird, und sich die zu stapelnden NachfUli stücke in den Transportbehältern zum Stapeln befinden, die auf anderen Bahnen geführt werden, als die Transportbehälter zum Entnehmen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungsbeispiel en.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden kann, wird die Zeit zur Durchführung eines Auftrags, bestehend aus einer Vielzahl von verschiedenen Stücken, in einem Bruchteil der Zeit durchgeführt, wie sie bei Vorrichtungen bzw. Verfahren nach dem Stand der Technik benötigt wird. Die zu einer Charge bzw. einem Auftrag gehörenden Stücke bleiben sicher voneinander getrennt. Die Transportbehälter, die jeweils einem Auftrag zugeordnet werden, laufen ohne wesentliche Wartezeiten durch die Block- oder Regalreihen, auch wenn einige der Magazine während des Betriebsablaufes befüllt werden müssen. Da die Transportbehälter unter den Regalreihen durchlaufen und lediglich die Nachfül1 wagen zwischen den Regalreihen durchgeschoben werden, nimmt die hier gezeigte Anlage einen wesentlich geringeren

Platz ein, als dies bei Anlagen nach dem Stand der Technik bisher denkbar war. Weiterhin ist ein erfindungs-

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gemäß ausgestaltetes Lager aufgrund der Einfachheit der Ausgabe und Fördermittel wesentlich kostengünstiger als die bisher bekannten automatischen Lager.

Im folgenden werden nun das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele erklärt, die durch Abbildungen erläutert sind. Hierbei zeigen

Figur 1a-b ein AbI aufdiagramm des Entnahmevorganges,

Figur 2 die schematisc-he Anordnung der Regal blöcke,

Figur 3 die perspektivische Ansicht eines Regalblockes,

Figur 4 einen Regalblock während des Nachfüllens der Magazine,

Figur 5 die Vorderansicht eines Auswerfers,

Figur 6 eine detaillierte Darstellung eines Auswerfers,

Figur 7 einen Auswerfer während des Auswurfvorganges,

Figur 8 eine weitere AusfUhrungsform eines Auswerfers und
35

Figur 9 eine Ausgabevorrichtung.

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Im folgenden wird anhand der Figuren 1 und 2 die Abwicklung eines Auftrags beschrieben, wobei ein Lager nach Figur 2 vorgesehen ist, das Regalblöcke 1. bis 1 aufweist. Die Blöcke sind über ein endloses Fb'rderband 60 miteinander verbunden, wobei das Förderband zwischen Beginn und Ende der Lagerblöcke 1 über Weichen in zwei Teilabschnitte 60. und 60p, die wahlweise angesteuert werden können, unterteilt ist. Weiterhin weist die Anlage einen Rechner 70 mit Eingabeeinheit auf, der beispielsweise über einen IEEE-Bus mit jeder Blocksteuer- und Sensorelektronik 73λ bis 73_n verbunden ist.

Der anhand von Figur 1 beschriebene Ablauf wird für die Beladung eines auf dem Förderband 60 stehenden Transportbehälters 3 beschrieben; es versteht sich jedoch von selbst, daß dieser Vorgang gleichzeitig für eine Vielzahl von Behältern 3 nebeneinander abläuft.

Wenn über die Einheit 71 ein Auftrag, bestehend aus einer Vielzahl von Artikeln,in den Rechner 70 eingegeben ist, so wird nach Figur 1a das Programm gestartet. Der Rechner fragt dann die Lesestation 74 ob ein Behälter 3 vor der Lesestation angelangt ist und wartet so lange in einer Schleife, bis dies der Fall ist. Sobald der Behälter 3 vor der Lesestation angelangt ist, wird eine Code-Nummer (CdNo) (4) am Behälter gelesen. Hierbei ist jeder der im Lager verwendeten Behälter vorzugsweise mit einer anderen, festen Code-Nummer versehen. Im weiteren Programmablauf wird dem eingespeisten Auftrag diese Code-Nummer zugewiesen, die dann

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ini weiteren Verlauf gegebenenfalls mit Marken versehen werden kann.

Nach Zuweisen des Auftrags zu einem bestimmten Behälter, !O bzw. zu dessen Code-Nummer, wird ein Zähler n=1 gesetztjUnd die eigentliche Programmschleife beginnt. Der Rechner fragt dann, obder Block η (in diesem Fall also der erste Block) bereits besetzt ist, das heißt, ob die Ausgabevorrichtung des Blockes den vorherigen Auftrag bereits erfüllt hat oder nicht. Wenn die Blockelektronik 73_nmeldet, daß der Block noch belegt ist, wartet der Rechner und stellt diese Frage so lange, bis der Block frei ist.

Sobald der Block frei ist, ergeht vom Rechner der Auftrag an die Blockelektronik 73 , alle Auftragsartikel, die in dem betreffenden Block gelagert sind, auszuwerfen. Dieser Befehl kann im Rechner 70 aufgearbeitet werden, das heißt, der Rechner vergleicht den in seinem Speicher aufgeführten Lagerbestand des Blockes η mit dem Auftrag und erteilt dann den Auswurfbefehl ; es ist jedoch auch möglich, über eine entsprechende Steuerelektronik den vom Rechner 70 kommenden Gesamtauftrag mit dem in der Blockelektronik 73_n gespeicherten Lagerbestand zu vergleichen und dann den Teil-Auftrag zu erfüllen. Falls ein Artikel in mehreren Stücken gewünscht ist, kann die mehrmalige Ausgabe bzw. die Ansteuerung zweier gleich befüllter Magazine sowohl vom Rechner 70, als auch von der Blocksteuerelektronik 73 durchgeführt werden, wie später noch beschrieben wird.

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Nachdem der Ausführbefehl an die Blocksteuerelektronik 73 η ergangen ist, meldet die Blocksteuerelektronik 73 n, ob alle georderten Artikel tatsächlich ausgegeben wurden. Die Information über diese Erfolgsmeldung bezieht die Blocksteuerelektronik 73 η aus den an den Magazinen bzw. am Auswerfer angeordneten Sensoren 21 , die weiter unten näher beschrieben sind. Wenn irgend ein Artikel des Auftrags nicht ausgegeben wurde, so erhält die Behälter-Codenummer eine F-Marke, die bis zur Abwicklung des ganzen Auftrags mitgeführt wird.

In einem nächsten Schritt wird die B'l ocksteuerel ektroni k 73 η gefragt, ob alle Magazine noch genügend befüllt sind (die Information darüber geben wieder die Sensoren 21). Wenn dies nicht der Fall ist, befragt der Rechner seinen Speicher, ob der fehlende Artikel im Großlager, dessen Lagerbestand im Speicher vorliegt, vorrätig ist. Wenn der Artikel vorrätig ist, wird abgefragt, ob die Behälter-Codenummer eine F-Marke trägt. Trägt der Behälter die F-Marke, so ergeht zum einen eine Meldung an das Personal, daß das betreffende Magazin aufgefüllt werden muß, zum anderen erhält die Behälter-Codenummer zusätzlich eine G-Marke. Als nächster Schritt kommt, wie weiter unten beschrieben, die Frage "Behälter an Block η angekommen?". Ist der fehlende Artikel nicht im Großlager vorhanden, so ergeht eine Bestellmeldung an das Großlager, danach kommt wieder der Schritt "Behälter an Block η angekommen?".

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War das Magazin voll und ist gleichzeitig eine F-Marke der Code-Nummer zugewiesen, so ergeht eine Störmeldung an das Personal, und die Code-Nummer erhält eine M-Marke. Diese Störmeldung ist deshalb richtig, da ja das Magazin zwar voll war, der Auftrag jedoch nicht erledigt wurde; deshalb muß also eine Störung in der Ausgabevorrichtung vorliegen. Danach wird wieder der Schritt "Behälter an Block η angekommen?" ausgeführt. Hat der Behälter keine F-Marke der Code-Nummer zugewiesen bekommen, so wird direkt der Schritt "Behälter an Block η angekommen?" ausgeführt.

Wird der Schritt "Behälter an Block η angekommen?" mit Nein beantwortet, so wartet das Programm in einer Schleife. Sobald der Behälter jedoch am Block η angekommen ist, wird der Zähler n=n+1 gesetzt und die Frage gestellt, ob n=n'._v ist. n_m._v bedeutet hierbei

Jl) Q Λ ΠΙ u Λ

die Gesamtzahl der im Lager durchlaufenen Blöcke.1. Sind noch nicht alle Blöcke durchlaufen, so springt der Rechner in seiner Schleife wieder zu der Frage "Block η besetzt?"., die Prozedur der Anweisung, Ausgabe etc. beginnt für den nächsten Block (n=n+1).

Sind jedoch alle Blöcke durchlaufen, (n=n_m,„) so wird

max

die Code-Nummer abgefragt, ob sie eine F-Marke trägt. Ist dies nicht der Fall , so erfolgt die Freigabe des Behälters; der Behälter wird beispielsweise auf die Bahn 6O₂ nach Figur 2 gelenkt, eine Bedienungsperson kann den Auftrag als erledigt dem Auslieferer übergeben, der Auftrag ist erfüllt (Ende), der Behälter kann für den nächsten Auftrag verwendet werden.

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Trägt der Behälter bzw. seine Code-Nummer eine F-Marke, so wird abgefragt, ob er zusätzlich eine M- oder G-Marke trägt. Ist dies der Fall, so wird der Behälter auf die Bahn 60, gesteuert, eine Bedienungsperson bekommt den Auftrag, die fehlenden Artikel von Hand nachzufüllen, da diese Artikel ja im Magazin (M-Marke) oder im Großlager (G-Marke) vorhanden sind; danach erfolgt wieder die Freigabe des Behälters (Ende),und der Behälter wird dem Kreislauf wieder zugeführt.

Trägt der Behälter keine M- oder G-Marke, so ist der Auftrag zwar nicht vollständig erfüllt, kann jedoch auch nicht manuell korrigiert werden, da der fehlende Artikel im ganzen Lagerbestand nicht mehr vorhanden ist. Der Rechner gibt dann die Fehlbestandsmeldung und gegebenenfalls den Nachliefertermin bekannt, der Behälter kann als unvollständige Lieferung markiert dem Auslieferer übergeben werden, der Auftrag ist soweit wie möglich erfüllt (Ende), der Behälter wird dem Kreislauf wieder zugeführt.

Es versteht sich von selbst, daß bei der Abarbeitung eines Auftrags der Rechner gleichzeitig die Lagerbestandsbuchhaltung, Rechnungsbuchhaltung etc. übernimmt und die Einheit 71 zur Ein- und Ausgabe von Daten bzw. Rechnungen, Bestellungen etc. verwendet wird.

Betrachtet man das oben geschilderte Verfahren, so fällt auf, daß die eigentliche Warenausgabe aus einem Magazinblock 1 dann erfolgt, wenn der Transportwagen

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a.m vorherigen Magazinblock 1 , angekommen ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Fahrzeit des Transportbehälters 3 von einem Magazinblock 1 zum nächsten Magazinblock I_n+, dazu verwendet wird, die Warenausgabe zu bewerkstelligen. Auf diese Weise können die Transportbehälter mit maximaler Geschwindigkeit die Regalreihen durchlaufen.

Weiterhin ist es wesentlich zu bemerken, daß die Warenausgabe nicht seriell, Artikel nach Artikel, erfolgt, sondern alle Artikel gleichzeitig ausgeworfen werden, da jedem Magazin ein Auswerfer zugeordnet ist. Diese Artikel werden dann gleichzeitig über Transportmittel einem gemeinsamen Sammelpunkt für jeden Block zugeführt und gleichzeitig dem Behälter 3 übergeben. Hierbei werden die aus den verschiedenen Magazinen ausgeworfenen Artikel vorzugsweise auf zwei gegenläufigen Förderbändern vom Anfang und vom Ende des Blockes einer in der Mitte des Blockes angeordneten Sammelvorrichtung zugeführt. Auf diese Weise wird sowohl die Ausgabezeit, als auch die "Sammelzeit" für die Artikel eines Blockes minimiert.

Wird ein Artikel in einem Auftrag mehrmals gewünscht, so kann man entweder einen Auswerfer mehrmals (für den entsprechenden Artikel) betätigen, oder aber, falls der Artikel besonders gängig ist, in einem Block 1 mehrere Magazine mit dem Artikel füllen. Dann erfolgt die Ausgabe in optimierter Weise derart, daß der Auswerfer des ersten Magazins ein Stück des Artikels, der

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Auswerfer des zweiten Magazins zwei Stücke, der Auswerfer des dritten Magazins vier Stücke, also in Potenzen von zwei fortschreitend, auswirft. Läßt man beispielsweise zu, daß jeder Auswerfer bis zu zweimal hintereinander eine gewisse Anzahl von Stücken ausgibt, so läßt man den ersten Auswerfer ein Stück, den nächsten drei Stücke, den übernächsten neun Stücke, also in Potenzen von drei auswerfen. Die Wahl, ob es zeitlich günstiger ist, einen Auswerfer höchstens einmal oder aber mehrmals zu betätigen, hängt dabei von der maximalen Auswerfgeschwindigkeit ab, die wiederum von der Bruchfestigkeit der zu entnehmenden Artikel abhängt und somit hier nicht eindeutig definiert werden kann.

Es ist natürlich auch möglich, über die Steuerelektronik die Auswerfer so zu steuern, daß sie wahlweise ein oder mehrere Stücke auswerfen können.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß ausgestatteten Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens anhand der Figuren 3 bis 9 erläutert.

Figur 3 zeigt einen Regalblock 1, der aus mehreren Regalböden 10 besteht, die von einem Rahmen gehalten werden. Die Lage der Regalböden, auf denen Sortenmagazine 20 angeordnet sind, ist hierbei schräg zur Längsrichtung des Blockes gewählt. Die Ebenen der Regalböden 10 stehen also senkrecht zur Vertikalen und sind zur

Längsrichtung des Blockes bzw. zur Horizontalen geneigt.

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Unter jedem Sortenmagazin 20 ist ein Auswerfer 30 angeordnet, der die im Sortenmagazin 20 gestapelten Stücke 2 auf unter den Regalböden angeordnete Transportbänder 40 wirft.

Diese Fördermittel 40 sind vorzugsweise ständig in Bewegung und fördern die ausgeworfenen Stücke in eine Ausgabevorrichtung 50. Die Ausgabevorrichtung 50 ist vorzugsweise in der Mitte des Blockes 1 angeordnet, die Förderbänder 40 laufen also in einander entgegengesetzten Richtungen und fördern nach Figur 3 die aus den rechten zwei Magazinreihen stammenden Artikel nach links bzw. die von den linken zwei Magazinreihen stammenden Artikel nach rechts.

Unter den Blöcken 1 ist ein Förderband 60 angeordnet, auf dem die Transportbehälter 3 von Regalblock zu Regalblock gefahren werden.

Hierbei laufen die Transportbehälter 3 an Codelesern 61 vorbei, welche die an jedem Transportbehälter 3 angebrachte Codenummer 4 lesen und der Blockelektronik übermitteln. Der Lesevorgang kann hierbei über Magnetsymbole oder optisch (z. B. durch Reflexions!ichtschranken) erfolgen. Auf beiden Seiten des Transportbandes 60, vorzugsweise unterhalb der Ausgabevorrichtung 50, sind weiterhin Greifer 62 angeordnet, die den. vorbeilaufenden Transportbehälter 3 fassen und festhalten« Das Transportband 60 wird also so ausgestaltet, daß es zwar die Transportbehälter 3 gut mitnehmen kann,

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die Transportbehälter 3 aber von den Greifern 62 auch so festgehalten werden können, daß das Band 60 unter ihnen durchgleitet.

In Figur 4 wird das Auffüllen der Magazine näher beschrieben. Um diesen Auffül1 Vorgang möglichst einfach und schnell zu gestalten, sind die Regalböden vorzugsweise über hier nicht gezeigte Teleskopführungen am Rahmen 11 so gelagert, daß sie aus dem Block, wie schräg stehende Schubladen,herausgezogen werden können und dann im herausgezogenen Zustand von vorne zugänglich sind, wobei die Auswerfer 30 natürlich mit den Regalböden 10 bzw. den Sortenmagazinreihen 20 herausgezogen werden.

Um nun sicherzustellen, daß der automatische Entnahme-Vorgang nicht jedes Mal angehalten werden muß, wenn auch nur eines der Sortenmagazine befüllt wird, ist ein Nachfüllbehälter 80, in dem die Vorratswaren von einer Bedienungsperson befördert werden, mit einem Förderband 81 ausgestattet. Dieses Förderband 81 wird unter den jeweiligen Regalboden 10 geschoben, solange dessen Magazine 20 aufgefüllt werden. Findet nun zufällig eine Ausgabe von Stücken aus den Magazinen statt, die gerade befüllt werden, so werfen die Auswerfer 30 die betreffenden Stücke auf das Förderband 81, das die Stücke dann auf das Förderband 40 transportiert, von wo aus die Stücke wieder in ordnungsgemäßer Weise in die Ausgabevorrichtung 50 ge-1angen.

Man sieht hier ganz deutlich, daß auf diese Weise einerseits ein reibungsloser Warenausgabe-Betrieb möglich ist,

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zum anderen zwischen den Regalblöcken 1 lediglich ein schmaler Gang für die Nachfüllbehälter 80 angeordnet werden muß. Auf diese Weise wird also der Lagerraum insgesamt optimal genutzt.

Im folgenden werden die Auswerfer 30 und deren Wirkungs· weise näher beschrieben.

In Figur 5 ist dargestellt, wie die Magazine 20 auf den Regalböden 10 gehalten werden. Die Magazine 20 bestehen aus zwei voneinander unabhängigen Schienen, die an ihrer Unterseite beispielsweise über Haken am Regalboden 10 eingehakt sind und die über(hier nicht gezeigte) Federmittel gegen die Oberseite des Regal bodens 10 gespannt werden. Auf diese Weise können die Magazine leicht in ihrer Breite den jeweiligen aufzunehmenden Artikeln bzw. Stücken 2 angepaßt werden.

Unter den Magazinen 20 sind Schienen 35 so angebracht, daß das unterste Stück 2 eines Warenstapels 2a, der im Magazin 20 gespeichert ist, auf ihnen aufliegt.

Im vorliegenden Fall wird das von unten gesehen zweite Stück von einem am Magazin 20 befestigten Niederhalter 36 so gehalten, daß es lediglich nach (schräg) oben

oder unten in Magazinrichtung rutschen kann. 30

An den Regalböden 10 oder gegebenenfalls auch an den Magazinen 20 ist an deren Unterseite ein Auswerfer mit Hebel 38, und Anschlag 29 befestigt, der um eine

Achse 32 schwenkbar ist.
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In Figur 6 wird eine bevorzugte Ausführungsform des Auswerfers näher gezeigt. Der Auswerferhebel 38 ist in seiner Längsrichtung in einem Achsblock 38 verschiebbar gelagert. Diese Lagerung geschieht bei der hier dargestellten Ausführungsform des Hebels 38 dadurch, daß die dem Hebel 38 zugewandte Seite des Achsblockes 28 auf einer Innenwand des Hebels 38 aufliegt und Führungen 27 des Achsblockes 28 von den umgefalzten Seitenwänden des Hebels 38 umfaßt werden. Hierbei wird der Hebel 38, so wie der ganze Auswerfer, vorzugsweise aus abgekantetem Stahlblech gefertigt.

An seiner Oberseite weist der Hebel 38 einen Fortsatz auf. Zwischen dem Fortsatz 33 und dem Achsblock 28 ist eine Schraubenfeder 31 unter Druck derart eingespannt, daß sie den Hebel 38 so weit gegen den Achsblock 28 verschiebt, bis ein Anschlag 29, der unten am Hebel 38 angebracht ist, gegen den Achsblock 28 stößt.

Der Fortsatz 33 ist als gekrümmte Fläche ausgeführt, die als Krümmungsmittel punkt (bei Anschlag am untersten Stück) die Achse 32 hat. In der Nähe des Fortsatzes 33 ist der Hebel 28 gegenüber seiner Restlänge leicht abgewinkelt. Die Abwinkelung weist ein derartiges Maß auf, daß die abgewinkelte Fläche bei der in Figur 6 gezeigten Ruhestellung des Hebels auf der Rückseite des untersten Stückes 2 flach aufliegt.

Die Achse 32 des Hebels 38 ist im Auswerfergehäuse 26 so gelagert, daß der Hebel 38 geschwenktjaber nicht

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entlang der Achse 32 verschoben werden kann. An.seinem dem Hebel 38 abgewandten Ende weist der Achsblock 28 einen Fortsatz auf, an dem das bewegliche Teil eines Betätigungselementes 39, das mit seinem festen Teil am Gehäuse 26 befestigt ist, angelenkt ist. Wenn sich nun das bewegliche Teil des Betätigungselementes 39 nach Figur 6 in Pfeil richtung bewegt, so schwenkt der Hebel 38 im Urzeigersinn und schiebt dabei das unterste Stück 2 des Warenstapels 2a aus dem Magazin.

Diese Schwenkbewegung ist in Figur 7 noch einmal genauer gezeigt. Der Hebel 38 bewegt sich also im Uhrzeigersinn, das unterste Stück 2 fällt herab und der Warenstapel 2a drückt den Hebel 38 gegen die Kraft der Feder 31 derart nach unten, daß der Anschlag 29 aus seiner Anschlagposition am Achsblock 28 entfernt wird. Der Hebel wird hierbei so lange zusammengedrückt, bis das unterste Stück des Warenstapels 2a wieder auf den Auflageschienen 35 zu liegen kommt. Auf diese Weise

wird sichergestellt, daß nicht die ganze durch das Gewicht des Warenstapels 2a ausgeübte Kraft auf die Grenzfläche zwischen Fortsatz 33 des Hebels und Unterseite des untersten Stückes wirkt, sondern lediglich

die Kraft der Feder 31 den Fortsatz 33 gegen die Unter-30

seite des untersten Stückes preßt.

Nach dem Auswerfen des untersten Stückes 2 schwenkt der Hebel 38 wieder zurück; die Feder 31 schiebt den Fortsatz 33 relativ zum Achsblock 28 nach oben, sobald die Vorderkante des Fortsatzes 33 hinter das unterste

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Stück 2 des Warenstapels 2a gelangt; der Hebel nimmt die Position nach Figur 6 ein und ein neuer Auswurfvorgang kann beginnen.

Durch diese besondere Ausgestaltung des Auswerferhebels 38 bzw. des ganzen Auswurfmechanismus 30 ist gewährleistet, daß beim Zurückschwenken des Hebels 38 in seine Ausgangsposition lediglich die durch die definierte Kraft der Feder 31 vorgegebene Reibung zwischen Fortsatz 33 und dem untersten Stück auftritt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einer starren Ausführung des Hebels 38 bei vollem Magazin eine Beschädigung der Stücke 2 annähernd unvermeidbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Auswerfers ist jedoch die Beanspruchung des untersten Stückes durch den Auswerfer 30 von der Länge der Magazine und dem Gewicht der Stücke völlig unabhängig, so daß der Auswerfer 30 für verschieden empfindliche Verpackung gleichermaßen benützt werden kann. Bei der in Figur 8 gezeigten weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Auswerfers ist der Anschlag 29 nicht am Unterende des Hebels 38 vorgesehen, sondern wirkt gegen den Fortsatz 33 des Hebels. Der Anschlag 29 ist hierbei mit dem Niederhalter 36, der das unterste auszuwerfende Stück definiert, verbunden. Der Anschlag und der Niederhalter 36 können hierbei von einem Betätigungselement 37 verstellt werden. Die Führung von Anschlag 29 und Niederhalter 36 geschieht über Führungsrollen 25, die in Ausfalzungen 24 des Auswerfergehäuses 26 laufen. Bei entsprechend definierter Einstellung des Betätigungselementes 37 ist es auf diese Weise möglich,

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wahlweise ein oder mehrere Stücke 2 des Warenstapels 2a auszuwerfen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auswerfers wird das Betätigungselement 37 durch eine nach oben drückende (oder ziehende) Feder ersetzt, die Niederhalter 36 und Anschlag 29 gegen einstellbare Anschläge 22 spannt. Die Anschläge 22 werden hierbei vorzugsweise voreinstellbar in ihrer Höhe am Auswerfergehäuse 26 befestigt und können bei spielsweise als federbeaufschlagte Kerne von Hubmagneten ausgeführt werden. Der Abstand dieser Anschläge 22 wird hierbei entsprechend der Höhe eines Stückes 2 gewählt_D der unterste (hier nicht gezeigte) Anschlag 22 wird in einer-Höhe angebracht, die den Niederhalter 36 bzw» den Fortsatz 33 in die Position zum Auswurf eines einzelnen Stückes 2 bringt. Je nachdem wie viele der einstellbaren Anschläge 22 (von unten gesehen) zurückgezogen werden₀ so viele Stücke 2a werden dann beim Betätigen des Auswerfers ausgeworfen. Selbstverständlich liegt es durchaus im Rahmen des Erfindungsgedankens, einstellbare Anschläge an anderer Stelle anzubringen oder die aufgeführten Lösungsvorschläge miteinander zu kombinieren„

Nachdem die Auswerfer 30 eines Blockes 1 die georderten Stücke auf die Förderbänder 40 geworfen haben₉ transportieren die Förderbänder 40 die Stücke in die Ausgabevorrichtung 50, die im folgenden anhand ν ο si Figur 9 beschrieben wird. Die Ausgabevorrichtung 50 besteht aus

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einem oben offenen Kasten 53, der an seiner Unterseite Führungsschienen 54 aufweist, in denen eine Falltür 51 gleitend gelagert ist. Die Falltür 51 kann von Betätigungsmitteln 52 so verschoben werden, daß der Kasten an. seiner Unterseite entweder geschlossen oder aber vollständig geöffnet ist. Selbstverständlich ist es jederzeit möglich, statt einer Schiebe-Falltür auch Klapp-Türen vorzusehen, jedoch weist eine Schiebetür, in vorteilhafter Weise die geringstmögliche Bauhöhe auf.

Im folgenden soll noch auf einige Details, die nicht in den Abbildungen gezeigt sind, eingegangen werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Lagervorrichtung werden die Aufträge blockweise erledigt, wobei jeder Block seinen Auftrag in einem Arbeitsgang (falls nicht ein Auswerfer mehrere Male betätigt wird) erledigt. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mehrere Blöcke zu größeren Einheiten zusammengefaßt und durch weitere Fördermittel verbunden. Diese Bauform liegt ebenso im Rahmen des Erf indungsgedan.kens, da die Blockgröße natürlich frei wählbar ist und lediglich durch die Lagergröße in ihrem Optimum bestimmt wird.

Wie oben ausgeführt, sind die Regalböden mit den darauf befestigten Magazinen derart schräg angeordnet,

daß ihre Fläche zur Horizontalen geneigt ist. Diese 35

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horizontale Neigung ist nun in weiten Grenzen wählbar, wobei die maximale Stapelhöhe bzw. Magazinlänge von der Widerstandsfähigkeit der gelagerten Stücke abhängt. Will man sehr viele relativ schwere Stücke lagern, so muß man bei vorgegebener Bauhöhe der Regalblöcke die Regalböden in einem spitzen Winkel zur Horizontalen anordnen. Im allgemeinen genügt es dann nicht mehr, die Stücke auf den Regalböden lediglich gleiten zu lassen, man wird also Röllchenböden oder ähnliche Vorrichtungen mit geringer Reibung zwischen Auflagefläche und Stücken wählen.

Die oben angeführten Betätigungs- und Einstellmittel sind alle derart ausgelegt, daß sie von der Rechenanlage bzw. der Block-Elektronik fernsteuerbar sind. Hierbei eignen sich sowohl über z. B. Magnetventile gesteuerte hydraulische oder pneumatische Betätigungselemente, es sind aber natürlich auch überRelais (oder Leistungstransistoren) angesteuerte elektromechanisch^ Wandler möglich.

Die überwachung der Magazin-Füllhöhe bzw. des Auswurfyorganges wird bei den oben gezeigten Ausf ührun.gsbeispielen. über Sensoren .21, die beispielsweise als Lichtschranken ausgeführt sein können (siehe Figur 5), durchgeführt. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Auflagekraft des Warenstapels 2a, die der Anzahl der Stücke proportional ist, über Kraftaufnehmer gemessen, die beispielsweise als Dehnmeßstreifen auf den Auflagen 35 vorgesehen sein können. Das kraftproportionale Signal gibt dann Aufschluß

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darüber, wie viele Stücke 2 sich noch im Magazin 20 befinden, und ob der letzte Auswurfbefehl auch tatsächlich ausgeführt wurde. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform genügt also ein Sensor, um die Füllhöhe und gleichzeitig den AuswurfVorgang zu überwachen. Selbstverständlich ist es auch möglich, geeignete Sensoren zur Längenmessung des Warenstapels 2a zu verwenden (es genügt wieder ein Sensor), wobei beispielsweise optische oder akustische Entfernungsmeßprinzipien Verwendung finden können. Ebenso besteht die Möglichkeit über kapazitive oder induktive Messung, z. B. zwischen Magazin.20 und Regalboden 10 oder zwischen den beiden Magazinseitenflächen, eine Information über den Warenstapel 2a zu erhalten.
20

Bei der hier gezeigten Ausführungsfqrm der Erfindung wurde die eigentliche Steuerung der beweglichen Elemente durch eine Rechenanlage ausgeführt. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Aufträge von einer zentralen Rechner anlage zu dezentralen Anlagen (Mikroprozessoren), die jedem Regalblock 1 zugeordnet sind, übermittelt, von diesen dezentralen Anlagen blockweise abgearbeitet und kontrolliert. Die Erfolgs- und Fehlermeldungen gehen dann wieder zurück an den zentralen Rechner, wobei beispielsweise bei Störungsmeldungen (Auswerfer klemmt, Magazin ist leer) vorzugsweise Warnlampen und ähnliche optische Mittel dem Bedienungspersonal einen direkten Hinweis auf den gestörten Block geben. Wenn man die einzelnen Blöcke mit dezentralen Rechnereinheiten ver-

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sieht, so ist eine variablere Gestaltung des Lageraufbaus möglich, was insbesondere bei Änderung des Warensortimentes von Vorteil sein kann.

Claims

Μ/23 051 -J/ Pat e η t a η s ρ r ϋ c h e

1. Verfahren zum automatischen Stapeln, Lagern und

Entnehmen von Stückgut mehrerer Sorten aus Groß-15

lagern, bei dem man das Stückgut von einer Rechneranlage gesteuert der Reihe nach mehreren Regalen mit Sortenmagazinen entnimmt und in vorbeifahrende Transportbehälter lädt,
dadurch gekennzeichnet, daß

man die verschiedenen Sorten. Stückgut in die Sortenmagazine füllt, gleichzeitig den Regalen, die in Blöcke zu mehreren Stückgutsorten unterteilt sind, dann durch eine ferngesteuerte Auswurfvorrichtung

_o_ entnimmt, wenn der Transportbehälter am vorhergehen· den Block angekommen ist, sammelt und dann gleichzeitig in den Transportbehälter füllt, wenn dieser am betreffenden Block angekommen ist, und man den Transportbehälter nach der Befüllung sofort weiterfahren läßt, und man die Geschwindigkeit der Transportbehälter entsprechend der Summe aus minimierter Entnahme-, Sammel- und Füllzeit so maximiert, daß das Entnehmen in einer minimalen Zeit abläuft.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Entnahmegeschwindigkeit minimiert, indem man zur Entnahme mehrerer Stücke einer Sorte mehrere Magazine mit derselben Sorte Stückgut befüllt und jedem der Magazine eine verschiedene Zahl von Stücken 1 bis η-mal entnimmt, wobei die Zahl von Stücken, die dem jeweiligen Magazin entnommen wird vorzugsweise (n + 1)^m gewählt wird, wobei m = 0 für das 1. Magazin, m = 1 für das

2. Magazin usw. ist, oder man die auszuwerfende Anzahl von Stücken in einem Magazin vorwählt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 man die Sammelzeit minimiert, indem man die entnommenen Stücke von mehreren Punkten des Blockes gleichzeitig zu einem einzigen Sammelpunkt abführt, vorzugsweise den Sammelpunkt in der Mitte des Blockes anordnet und die Stücke vom Anfang und vom Ende des Blockes gleichzeitig, ggf. in einander entgegengesetzten Richtungen, zum Sammelpunkt abführt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Füllzeit minimiert, indem man alle Stücke gleichzeitig in den Transportbehälter füllt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Magazine von oben her auffüllt und eine gleichzeitig Entnahme von Stücken am unteren Magazinende zuläßt und die ausgeworfenen Stücke über bewegbare Fördermittel dem Sammelpunkt zuführt.

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6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Rechneranlage, ferneinstellbaren Betätigungselementen, Regalen, Regalböden mit Sortenmagazinen, Transportbehältern zum Stapeln und Entnehmen und mit Fördermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß

die Regale in Blöcke (1) mit jeweils mehreren Regalböden (10) und den darauf befestigten Sortenmagazinen (20) unterteilt sind, die Regalböden (10) zur Senkrechten geneigt und mit ihrer Ebenennormalen in Längsrichtung der Regalblöcke (1) angeordnet sind, die Sortenmagazine (20) an ihren unteren Enden Auswerfer (30) aufweisen, die das Stückgut (2) Fördermitteln (40) übergeben,

und die Fördermittel (40) das ausgeworfene Stückgut (2) eines Blockes (1) in einer Ausgabevorrichtung (50) sammeln, von der aus das Stückgut (2) in die auf Fördermitteln (60) stehenden Transportbehälter (3) geladen wird, wobei die Betätigung der beweglichen Vorrichtungselemente über die Rectineranlage (70) gesteuert wird und sich die zu stapelnden Nachfül1 stücke (2) in den Transportbehältern (80) zum Stapeln befinden, die auf anderen Bahnen geführt werden, als die Transportbehälter (3) zum Entnehmen.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regalb'dden (10) in horizontaler Richtung, senkrecht zur Blocklängsachse aus dem Regalblock (1), vorzugsweise an Teleskopschienen befestigt, so weit herausgezogen werden können, daß die Magazine (20) leicht befüllt werden können.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfer (30) im wesentlichen unterhalb der Ebene der Regalböden (10) als senkrecht zu diesen schwenkbar gelagerte, von Beaufschlagungsmitteln (31) in Richtung auf den Stückgutstapel (2a) beaufschlagte und im Abstand zwischen Stapel (2a) und Schwenkachse (32) längsverschiebbare Hebel (38) ausgebildet sind, die an ihren Oberenden Fortsätze (33) mit kreisabschnittsförmigen Querschnitten aufweisen, deren Krümmungen die Hebelachse (32) zum Mittelpunkt haben, wobei die Beaufschlagungsmittel (31) eine so geringe Kraft aufbringen, daß der Hebel (38) vom Stückgutstapel (2a) im Magazin (20) nach Auswurf des oder der Stücke(s) (2) so weit in sich zusammengeschoben wird, daß das unterste Stück auf einem Anschlag (35) am Magazinunterende zu liegen kommt, die aber groß genug ist, daß sich der Hebel (38) nach Zurückschwenken hinter den Stückgutstapel (2a) um einen vorbestimmten Betrag auseinanderschiebt, um das oder die nächste(n) Stück(e) vom Regalboden (10) abheben und aus dem Magazin (20) auswerfen zu können, wobei mindestens das über dem obersten auszuwerfenden Stück befindliche Stück über einen Niederhalter (36) festgehalten wird und die Hebel über Betätigungselemente (39) geschwenkt werden.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag um den sich die vorzugsweise pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch betätigten Auswerfer (30) nach dem Zurückschwenken auseinanderschieben ebenso von ferne insteil baren Betätigungselementen (37) bestimmt wird, wie die Lage der in Magazinrichtung verschiebbar gelagerten Niederhalter (36).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermittel (40), denen die Auswerfer das Stückgut übergeben, als unter den Magazinen angeordnete aktive oder passive Fördermittel, vorzugsweise als Förderbänder (40) derart angeordnet sind, daß sie die ausgeworfenen Stücke (2) von den beiden einander entgegengesetzten Enden des Blockes (1) in dessen Mitte transportieren und in der Ausgabevorrichtung (50) sammeln.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (50) eine Falitüre (51) aufweist, die durch ferneinstellbare Betätigungsmittel (52) geöffnet wird, so daß die Stücke (2) in die darunter befindlichen Transportbehälter (3) zum Entnehmen fallen.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbehälter (3) zum Entnehmen an mindestens einer Fläche Codenummern (4) aufweisen, die von Codelesern (61)i die an jedem Block (1) angebracht sind, im Vorbeifahren gelesen werden können, . und daß die Fördermittel (60), auf denen sie stehen,als unter den Blöcken (1) kontinuierlich laufendes Förderband ausgeführt sind, wobei Greifer

(62) mit ferneinstellbaren Betätigungsmitteln so angebracht sind, daß die Transportbehälter (3) auf dem Förderband (60) gleitend unterhalb der Ausgabevorrichtung (50) festgehalten werden können.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magazine Sensoren (21), vorzugsweise Lichtschranken, aufweisen, die so angebracht sind, daß die Füllhöhe des Magazins (20) und der Auswurf des oder der Stücke(s·) (2) gemessen werden können, wobei die Sensoren (21)mit der oder den Rechneranlage(n) (70) verbündten ist (sind).

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Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ferneinstellbaren Betätigungsmittel direkt oder indirekt von der Rechnera.nl age, die als zentrale Rechneranlage ausgebildet und mit Bestelldaten gespeist ist, betätigt werden.

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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch, gekennzeichnet, daß jeder Regalblock (1_n) mit einer gesonderten Rechneranlage ausgestattet ist, die mit den ferneinstellbaren Betätigungsmitteln, den Sensoren, den Lesevorrichtungen und der zentralen Rechneranlage verbunden ist.

16. Vorrichtung nach -Anspruch-" 6»

dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbehälter (80) zum Stapeln oder Befüllen der Magazine, in welchen die NachfUli stücke transportiert werden, Fördermittel (81), vorzugsweise Rollchenböden oder Förderbänder aufweisen, welche die Stücke (2), die während des Nachfüllens der Magazine (20) auf den herausgezogenen Regalböden (10) von den Auswerfern (30) ausgeworfen werden, der Ausgabevorrichtung (50) direkt oder indirekt zuführen.