DE102011010557B4

DE102011010557B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Auslagern von Verpackungen aus einem Regal

Info

Publication number: DE102011010557B4
Application number: DE102011010557.3A
Authority: DE
Inventors: Dirk Rolf Beils; Holger Thomas Wallat
Original assignee: MACH4 Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Omnicell Inc Mountain View Us
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2031-02-08
Also published as: DE102011010557A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Auslagern einer von zwei oder mehreren auf einem Regalboden (2) eines Regals (3) in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen (6) aus dem Regal (3), wobei die Vorrichtung (1) zwei Greifbacken (7, 8) aufweist, die motorisch aufeinander zu sowie voneinander weg und in der Auslagerrichtung vor und zurück bewegbar sind, wobei die Vorrichtung beim Auslagern die im Greifraum zwischen den Greifbacken (7, 8) befindliche Packung durch Einklemmen ergreift, wobei wenigstens eine Greifbacke (7, 8) wenigstens einen Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) aufweist, der beim Ergreifen der Packung (6) an deren seitlicher Oberfläche zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (21, 22) über ein Gelenk (23, 24) schwenkbeweglich mit der Greifbacke (7, 8) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslagern einer von zwei oder mehreren auf einem Regalboden eines Regals in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. nach dem Oberbegriff von Anspruch 4.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum gleichzeitigen Auslagern von zwei oder mehreren auf einem Regalboden eines Regals in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen aus dem Regal unter Verwendung einer solchen Vorrichtung.
EP 1 545 983 B1 beschreibt ein automatisiertes Lager, in dem Arzneimittelpackungen gelagert werden. Das automatisierte Lager weist eine Greifeinrichtung mit zwei parallel und beabstandet zueinander ausgerichteten und aufeinander zu sowie voneinander weg motorisch bewegbaren Greifbacken auf, mit denen die Packungen einzeln durch seitliches Einklemmen ergreifbar sind. Sollen mehrere gleichartige Packungen dem Regal entnommen werden, ist es erforderlich, die Greifeinrichtung zwischen dem jeweiligen Regalplatz und einer Weitergabestation mehrfach hin und her zu bewegen, was sehr zeitaufwändig ist.
Die DE 10 2007 013 492 B4 beschreibt einen pneumatisch gesteuerten Fingergreifer. Dieser umfasst ein Gehäuse sowie einen pneumatisch gesteuerten Steuerkolben, welcher innerhalb des Gehäuses geführt und darin hin und her bewegbar ist. Ein Druckteller ist vorgesehen, welcher mit dem Steuerkolben verbunden ist und sich mit diesem zusammen in axialer Richtung relativ gegenüber dem distalen Ende des Gehäuses bewegt. Weiter ist ein elastisches Halteelement vorgesehen, welches zwischen dem Druckteller und dem distalen Ende des Gehäuses angeordnet ist und sich abhängig von der Hubbewegung des Steuerkolbens und des Drucktellers zwischen einer kontrahierten und einer expandierten Stellung bewegt.
Die DE 10 2004 025 070 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einlagerung von Waren, die als im Wesentlichen quaderförmige Packungseinheiten ausgebildet sind, insbesondere von Arzneimittelpackungen, in eine automatisierte Lagervorrichtung mit Regalböden, auf denen die Waren in Kanälen, insbesondere in virtuellen Kanälen, mittels mindestens eines Regalbediengeräts ablegbar sind. Dabei werden zumindest innerhalb mehrerer Kanäle jeweils mehrere Waren - in Querrichtung zur Längserstreckung der Regalböden gesehen - hintereinander liegend angeordnet und die einzulagernden Waren dem mindestens einen Regalbediengerät in jeweils definierter Zwischenablageposition und mit ihren Kanten ausgerichtet in einem Zwischenspeicher abgelegt zugeführt, so dass das mindestens eine Regalbediengerät gezielt auf die neu einzulagernden Waren zugreifen kann. Die Erfindung sieht vor, dass zumindest ein Teil der neu einzulagernden Waren in der Weise in dem Zwischenspeicher gruppenweise angeordnet abgelegt wird, dass jeweils mit einem einzigen Zugriff gleichzeitig mehrere Waren hintereinander liegend von dem mindestens einen Regalbediengerät aufnehmbar und mit einem einzigen Ablagevorgang in jeweils einen der Kanäle auf den Regalböden einlagerbar sind.
Aus der DE 10 2004 039 661 A1 ist ein Lastaufnahmemittel zur Handhabung von Stückgut, insbesondere von Karton und Lasten mit unregelmäßigen Konturen oder nicht planen Greifflächen beschrieben. Dieses weist zwei einander im Abstand gegenüberliegenden Greifarme auf, die auf den einander zugewandten Seiten mit befüll- und entleerbaren, flexibel aufblasbaren Gasräumen bestückt sind, zwischen denen das Stückgut im ausgeblasenen Zustand gehalten wird.
Die DE 15 06 515 B beschreibt eine Vorrichtung zum Steuern pneumatisch antreibbarer Greifwerkzeuge zum Einlegen leichter oder empfindlicher Transportgüter in Verpackungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeit zur Entnahme mehrerer Packungen aus dem Regal zu reduzieren und gleichzeitig einen möglichst fehlerfreien Auslagervorgang sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 4 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können insbesondere zwei oder mehrere auf dem Regalboden in der Auslagerrichtung hintereinander aufliegende, quaderförmige Packungen aus dem Regal gleichzeitig entnommen werden, und zwar mit den folgenden Verfahrensschritten:

- Bewegen der Greifbacken der Vorrichtung entlang der Auslagerrichtung in das Regal hinein, bis sich in dem Greifraum zwischen den Greifbacken zwei oder mehrere Packungen befinden;
- Betätigen des wenigstens einen Klemmaktors, wodurch die im Greifraum im Bereich des Klemmaktors befindliche Packung reibschlüssig eingeklemmt wird;
- Bewegen der Greifbacken in Auslagerrichtung aus dem Regal heraus unter Mitnahme der im Greifraum befindlichen Packungen.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit von zwei oder mehreren im Regal hintereinander lagernden Packungen jeweils diejenige Packung reibschlüssig von dem Klemmaktor bzw. den Klemmaktoren ergriffen, welche sich im Greifraum zwischen den Greifbacken im Bereich der Klemmaktoren befindet. Da die Klemmaktoren vozugsweise im Endbereich der Greifbacken angeordnet sind, werden beim Herausfahren der Greifbacken aus dem Regal auch die vor der eingeklemmten Packung im Greifraum befindlichen Packungen mitgenommen. Es können also zwei oder mehrere Packungen gleichzeitig ausgelagert werden. Diesen Vorgang bezeichnet man auch als „Multi-Picking“.
Ohne die erfindungsgemäßen Klemmaktoren wäre nicht zuverlässig sichergestellt, dass stets die gewünschte Anzahl von Packungen gleichzeitig ausgelagert wird. Die Greifbacken sind lang und schmal ausgebildet, damit sie in die Zwischenräume zwischen den nebeneinander auf den Regalböden lagernden Packungen eingefahren werden können. Die Zwischenräume sind schmal, um die Lagerkapazität des Regals optimal auszunutzen. Ohne die Klemmaktoren an den Enden der Greifbacken wäre nicht sichergestellt, dass die notwendigen Klemmkräfte auf die im Regal weiter hinten angeordneten Packungen über die Enden der Greifbacken zuverlässig ausgeübt werden. Dies hat damit zu tun, dass die Greifbacken aufgrund ihrer schmalen und langen Ausgestaltung elastisch sind und somit das Aufbringen von ausreichenden Klemmkräften auf weiter hinten im Regal lagernde Packungen kaum möglich ist.
Grundidee der Erfindung ist es, dass die Klemmkräfte über die Klemmaktoren im Wesentlichen allein auf die von den gleichzeitig auszulagernden Packungen am weitesten hinten im Regal lagernde Packung ausgeübt werden. Die davor liegenden Packungen werden beim Bewegen der Greifbacken aus dem Regal heraus von der eingeklemmten Packung über den Regalboden in Auslagerrichtung geschoben und so mit aus dem Regal ausgelagert.
Der Klemmaktor bzw. die Klemmaktoren bewirken die Einklemmung der betreffenden Packung vorteilhaft dadurch, dass sie eine Verkleinerung des Greifraums im Endbereich der Greifbacken herbeiführen, und zwar unabhängig von der Bewegung der Greifbacken.
Gemäß Anspruch 4 wird der Klemmaktor pneumatisch oder hydraulisch betrieben. Hierzu ist der Klemmaktor als aufblasbares Kissen ausgebildet. Bei Betätigung des Klemmaktors wird das Kissen durch Beaufschlagung mit einem geeigneten Fluid (Gas oder Flüssigkeit) aufgeblasen, wodurch der Greifraum verkleinert wird, die Kissenoberfläche an der Packungsoberfläche reibschlüssig zur Anlage kommt und so die Packung ergriffen wird. Zum Lösen der Klemmung wird das Fluid einfach wieder aus dem Kissen abgelassen. Zweckmäßig besteht das Kissen aus einem elastischen Material, wie z.B. Silikon oder Kautschuk. Gemäß der Erfindung ist der Klemmaktor durch einen den Endbereich der betreffenden Greifbacke umschließenden Schlauch realisiert. Ein solcher Schlauch kann problemlos an einer Greifbacke einer existierenden Vorrichtung nachgerüstet werden. Ohne Fluidbeaufschlagung ist das Kissen flach, so dass die Greifbacke mit nicht betätigtem Klemmaktor hinreichend schlank ist, um problemlos in die schmalen Zwischenräume zwischen die nebeneinander im Regal lagernden Packungen einfahrbar zu sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens eine Fluidleitung auf, über die das Kissen mit Fluid (z.B. Druckluft) beaufschlagbar ist. Vorzugsweise ist die Fluidleitung an oder in der jeweiligen Greifbacke angeordnet. Hierdurch sind einfache Ausgestaltungen der Vorrichtung gegeben, welche auch bei sehr kleinen Zwischenräumen zwischen nebeneinander lagernden Packungen einsetzbar sind.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen von Druckluft aufweist, welche über die Fluidleitung und ein Mehrwegventil mit dem aufblasbaren Kissen verbindbar ist. Mittels dieser Einrichtung kann das Kissen zur Betätigung des Klemmaktors aufgeblasen werden. Über das Mehrwegventil kann bei entsprechender Ansteuerung desselben über die Steuerelektronik der Vorrichtung die in dem Kissen nach dessen Aufblasen vorhandene Druckluft wieder aus diesem abgelassen werden.
Gemäß Anspruch 1 ist der Klemmaktor über ein Gelenk schwenkbeweglich mit der Greifbacke verbunden. Vorzugsweise ist das Gelenk aus einem Formgedächtnis-Material gebildet. Diese Ausgestaltung stellt eine Minimierung von Bauteilen dar, da eine Bewegung des Klemmaktors durch Beaufschlagung des Formgedächtnis-Materials bzw. des daraus gebildeten Gelenks mit einem Strom herbeigeführt werden kann. Wird der Strom abgeschaltet, wird der Klemmaktor wieder in seine Ruhestellung bewegt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, die kein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, und
3: eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäße Vorrichtung.

1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Auslagern von wenigstens einer von zwei oder mehreren auf einem Regalboden 2 eines Regals 3 in einer Auslagerrichtung (durch die Doppelpfeile 4 und 5 angedeutet) hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Arzneimittelpackungen 6 aus dem Regal 3. Die Vorrichtung 1 weist zwei in der Auslagerrichtung beweglich angeordnete Greifbacken 7 und 8 auf. Die Greifbacken 7 und 8 sind parallel und beabstandet zueinander ausgerichtet und aufeinander zu sowie voneinander weg motorisch bewegbar, was durch den Doppelpfeil 9 angedeutet sein soll. Zudem sind die Greifbacken in der Auslagerrichtung bewegbar. Mittels der Greifbacken 7 und 8 sind die Packungen 6 durch Einklemmen seitlich ergreifbar.
Die motorischen Antriebsmittel der Vorrichtung 1 sowie die sonstigen für die Erfindung unwesentlichen konstruktiven Komponenten und auch die zugehörige Steuerungselektronik sind in den Figuren nicht dargestellt. So umfasst die Vorrichtung 1 typischerweise eine X/Y-Führung mittels welcher die Vorrichtung 1 vor dem Regal verfahrbar ist (in einer Ebene senkrecht zur Darstellungsebene der Figuren), um die ausgelagerten Packungen zu einer Übergabestelle des automatisierten Regalsystems zu transportieren. Außerdem umfasst die Vorrichtung 1 typischerweise eine Transportfläche oder einen Transportbehälter, die dazu dienen, die aus dem Regal mittels der Greifbacken 7 und 8 ausgelagerten Packungen 6 beim Transport zu der Übergabestelle aufzunehmen.
An jeder Greifbacke ist in ihrem regalseitigen Endbereich ein Klemmaktor in Form eines die jeweilige Greifbacke 7 bzw. 8 umgebenden Silikonschlauchs 10 bzw. 11 angeordnet. Die Enden der Schläuche 10 und 11 liegen luftdicht an den Greifbacken 7 bzw. 8 an und sind dort ggf. verklebt. Die Schläuche 10 und 11 bilden jeweils ein aufblasbares Kissen aus. Jeder Schlauch 10 bzw. 11 ist durch eine Druckluftleitung 12 bzw. 13 mit Druckluft beaufschlagbar. Die Druckluftleitungen 12 und 13 sind jeweils in der Greifbacke 7 bzw. 8 angeordnet. Die Vorrichtung 1 weist weiter eine Einrichtung 14 zum Erzeugen von Druckluft auf, welche über die Druckluftleitungen 12 und 13 und Mehrwegventile 15 und 16 mit den Schläuchen 10 und 11 verbindbar ist.
Gemäß 1 kann mittels der Schläuche 10 und 11 z.B. die dritte von vier hintereinander auf dem Regalboden 2 lagernden Packungen 6 seitlich durch Einklemmen ergriffen werden. Hierzu werden zunächst die Greifbacken 7 und 8 in die Zwischenräume zwischen den Packungsreihen eingefahren und anschließend um ein gewisses Maß aufeinander zu bewegt. In dieser Stellung werden die Schläuche 10 und 11 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch der Greifraum zwischen den Greifbacken 7 und 8 im Bereich der Schläuche 10 und 11 verkleinert wird. Dabei kommen die Oberflächen der Schläuche 10 und 11 an den Außenseiten der entsprechenden Packung 6 zur Anlage und klemmen diese reibschlüssig ein. Werden die Greifbacken 7 und 8 in dieser Stellung wieder gemäß den Doppelpfeilen 4 und 5 aus dem Regal 3 heraus bewegt, werden die vorderen beiden Packungen von der eingeklemmten Packung 6 aus dem Regal 3 geschoben, so dass durch einen einzigen Greifvorgang drei Packungen 6 gleichzeitig aus dem Regal auslagerbar sind.
2 zeigt eine zweite, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung 1. Gemäß dieser Ausführungsform sind Klemmkörper 17 und 18 aus einem elastischen Material als Klemmaktoren vorgesehen. An jeder Greifbacke 7 bzw. 8 ist eine Einrichtung zum mechanischen Stauchen des Klemmkörpers 17 bzw. 18 vorgesehen. Jede dieser Einrichtungen weist zwei in Längsrichtung der Greifbacken 7 und 8 bewegliche Stauchelemente 19 und 20 auf. Durch Bewegung der Stauchelemente 19 und 20 wird der Klemmkörper 17 bzw. 18 gestaucht, wodurch er quer zur Stauchrichtung, d.h. quer zur Längserstreckung der Greifbacken 7 und 8 expandiert wird, wie es in 2 gezeigt ist. Durch die Expansion der Klemmkörper 17 und 18 erfolgt das Einklemmen der zur ergreifenden Packung 6.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind Klemmaktoren 21 und 22 jeweils über ein Gelenk 23 bzw. 24 aus einem Formgedächtnis-Material beweglich an der jeweiligen Greifbacke 7 bzw. 8 angeordnet. Durch eine Beaufschlagung der Gelenke 23 und 24 mit Strom, werden die Klemmaktoren 21 und 22 in die in 3 gezeigte Greifstellung gebracht. Endet die Strombeaufschlagung, werden die Klemmaktoren 21 und 22 über die Gelenke 23 bzw. 24 von der Packung 6 weg in ihre Ruhestellung bewegt. Alternativ können die Klemmaktoren 21 und 22 seitlich neben den Greifbacken 7 bzw. 8 oder in Hohlräumen in den Greifbacken 7 bzw. 8 angeordnet sein.

Claims

Vorrichtung (1) zum Auslagern einer von zwei oder mehreren auf einem Regalboden (2) eines Regals (3) in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen (6) aus dem Regal (3), wobei die Vorrichtung (1) zwei Greifbacken (7, 8) aufweist, die motorisch aufeinander zu sowie voneinander weg und in der Auslagerrichtung vor und zurück bewegbar sind, wobei die Vorrichtung beim Auslagern die im Greifraum zwischen den Greifbacken (7, 8) befindliche Packung durch Einklemmen ergreift, wobei wenigstens eine Greifbacke (7, 8) wenigstens einen Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) aufweist, der beim Ergreifen der Packung (6) an deren seitlicher Oberfläche zur Anlage kommt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (21, 22) über ein Gelenk (23, 24) schwenkbeweglich mit der Greifbacke (7, 8) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) unabhängig von der Bewegung der Greifbacken (7, 8) betätigbar ist, wobei eine Betätigung des Klemmaktors (10, 11, 17, 18, 21, 22) eine Verkleinerung des Greifraums zum Zwecke des Einklemmens der im Greifraum befindlichen Packung (6) bewirkt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (23, 24) aus einem Formgedächtnis-Material gebildet ist.
Vorrichtung (1) zum Auslagern einer von zwei oder mehreren auf einem Regalboden (2) eines Regals (3) in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen (6) aus dem Regal (3), wobei die Vorrichtung (1) zwei Greifbacken (7, 8) aufweist, die motorisch aufeinander zu sowie voneinander weg und in der Auslagerrichtung vor und zurück bewegbar sind, wobei die Vorrichtung beim Auslagern die im Greifraum zwischen den Greifbacken (7, 8) befindliche Packung durch Einklemmen ergreift, wobei wenigstens eine Greifbacke (7, 8) wenigstens einen Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) aufweist, der beim Ergreifen der Packung (6) an deren seitlicher Oberfläche zur Anlage kommt und wobei der Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) unabhängig von der Bewegung der Greifbacken (7, 8) betätigbar ist und eine Betätigung des Klemmaktors (10, 11, 17, 18, 21, 22) eine Verkleinerung des Greifraums zum Zwecke des Einklemmens der im Greifraum befindlichen Packung (6) bewirkt und der Klemmaktor (10, 11, 17, 18, 21, 22) als aufblasbares Kissen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kissen durch einen den Endbereich der Greifbacke (7, 8) umschließenden Schlauch (10, 11) aus elastischem Material gebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material Silikon ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine Fluidleitung (12, 13), über die das Kissen zur Betätigung des Klemmaktors (10, 11, 17, 18, 21, 22) mit Fluid beaufschlagbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (12, 13) an oder in der Greifbacke (7, 8) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) zum Erzeugen von Druckluft, welche über die Fluidleitung (12, 13) und ein Mehrwegeventil (15, 16) mit dem aufblasbaren Kissen verbindbar ist.
Verfahren zum gleichzeitigen Auslagern von zwei oder mehreren auf einem Regalboden (2) eines Regals (3) in einer Auslagerrichtung hintereinander aufliegenden, quaderförmigen Packungen (6) aus dem Regal (3) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit den folgenden Schritten: - Bewegen der Greifbacken (7, 8) der Vorrichtung (1) entlang der Auslagerrichtung in das Regal (3) hinein, bis sich in dem Greifraum zwischen den Greifbacken (7, 8) zwei oder mehrere Packungen (6) befinden; - Betätigen des wenigstens einen Klemmaktors (10, 11, 17, 18, 21, 22), wodurch die im Greifraum im Bereich des Klemmaktors (10, 11, 17, 18, 21, 22) befindliche Packung (6) reibschlüssig eingeklemmt wird; - Bewegen der Greifbacken (7, 8) in Auslagerrichtung aus dem Regal (3) heraus unter Mitnahme der im Greifraum befindlichen Packungen (6).