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WO2005118436A1 - Verfahren zum fördern von gütern und anlage zur verwirklichung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum fördern von gütern und anlage zur verwirklichung des verfahrens Download PDF

Info

Publication number
WO2005118436A1
WO2005118436A1 PCT/AT2005/000196 AT2005000196W WO2005118436A1 WO 2005118436 A1 WO2005118436 A1 WO 2005118436A1 AT 2005000196 W AT2005000196 W AT 2005000196W WO 2005118436 A1 WO2005118436 A1 WO 2005118436A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
computing unit
loading
activated
unloading
Prior art date
Application number
PCT/AT2005/000196
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Kostmann
Original Assignee
'katt' Transport Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34970648&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2005118436(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 'katt' Transport Gmbh filed Critical 'katt' Transport Gmbh
Priority to AU2005249603A priority Critical patent/AU2005249603B2/en
Priority to BRPI0511812-3A priority patent/BRPI0511812A/pt
Priority to AT05747204T priority patent/ATE372282T1/de
Priority to CA002569488A priority patent/CA2569488A1/en
Priority to US11/628,445 priority patent/US20080269960A1/en
Priority to CN2005800229221A priority patent/CN1980843B/zh
Priority to DE502005001442T priority patent/DE502005001442D1/de
Priority to JP2007513593A priority patent/JP2008501592A/ja
Priority to EP05747204A priority patent/EP1761444B1/de
Publication of WO2005118436A1 publication Critical patent/WO2005118436A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0407—Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0492—Storage devices mechanical with cars adapted to travel in storage aisles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2209/00—Indexing codes relating to order picking devices in General
    • B65G2209/04—Indication location means

Definitions

  • the invention relates to a method for conveying goods with at least one vehicle that can be moved autonomously in a warehouse, and to a system for realizing the method.
  • DE 101 42 395 AI describes a storage and transport system in a modular design with one or more rack lines for receiving stored goods in several rack levels and a multiplicity of rail paths which are arranged at the level of the individual rack levels.
  • Several rail-bound vehicles with means for receiving and delivering the cargo are moving on the rail tracks. The vehicles are controlled independently of each other via a central control computer and supplied with external wireless power.
  • a transport device and a method for transporting components along a transport route are known from EP 1 352 817 A1.
  • the transport vehicles are coupled to one another by the component itself.
  • DE 38 23 540 Cl discloses a method for operating a standard shaft for piece goods, in which piece goods are pushed into the shaft from one side of the shaft to load the shaft. The piece goods are mechanically coupled in the shaft to form a train. For removal, a piece-end piece goods are pulled, the piece goods being released from the piece goods train when the next piece goods in the removal direction is pulled into a predetermined position.
  • WO 01/70602 A2 shows a picking device with product stores arranged in a shelf, in which products are stacked, the The bottom-most product of a selected product store can be pushed out in the transverse direction of the rack by means of a positionable push-out unit.
  • WO 03/011722 AI a similar device for picking a shelf is known, the shelf having at least one elevator and parking spaces for containers and trays to be loaded and unloaded in addition to independently operable flat operating devices.
  • the US 2004/0091338 AI discloses a transfer system and a device for workpiece containers, wherein vehicles travel between different horizontal supply platforms.
  • the transfer system also has a vertical movement unit that brings the vehicle to the processing stations.
  • the system is controlled centrally.
  • Centrally controlled systems of this type have the major disadvantage that they are too inflexible and too slow to enable high throughputs.
  • DE 298 08 762 U1 describes a driverless transport vehicle with several storage places for means of transport arranged on the transport vehicle, the transport vehicle having a handling device for parking and picking up the means of transport at the storage places and for parking and picking up the means of transport at stationary parking places located on the side of the transport vehicle.
  • the handling device has a rotating device for rotating the transport means about a vertical axis.
  • DE 41 01 615 AI discloses an automatic picking system with at least one magazine for storing batches of piece goods and an ejection device assigned to at least one magazine for automatically ejecting individual piece goods from the magazine. Air nozzles are provided as the push-out device.
  • sorting devices with rotating sorting conveyors which have articulated elements that are provided with tiltable goods carriers for receiving piece goods.
  • the goods carriers are in the area of goods removal devices one in the conveying direction running axis optionally tiltable.
  • a sorting device of this type is known from AT 398.536 B.
  • DE 2 034 834 AI discloses a combined storage and retrieval device in the manner of a mobile loading unit for loading and unloading and transporting piece goods.
  • the loading unit consisting of a lifting mast and a lifting truck, is connected by a coupling system to a moving part of the bearing corresponding to the stored goods, which takes up and carries the stored goods for loading and unloading in the warehouse.
  • DE 32 47 960 C1 discloses a conveyor vehicle with an in-vehicle storage with several storage locations separated from each other and a separate loading and unloading device which is designed for storing and retrieving the piece goods in the separate storage locations.
  • the driven vehicle is positively guided, in particular can be towed by a guide rail running overhead or by a towing vehicle.
  • a conveyor vehicle with a storage device for piece goods which is designed as a store with at least one storage sheet and has a loading and unloading device for storing and retrieving a piece goods in each storage location.
  • the loading and unloading device is designed as a satellite vehicle, which is carried by the conveyor vehicle itself to take over the piece goods. There, the satellite vehicle can extend automatically at least on one side for the acceptance or delivery of general cargo.
  • a push-out device with its own motor or pneumatic devices is required for each product type.
  • a large number of push-out devices are required.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and difficulties and to create a method of the type described at the outset and an installation for realizing the method, which can be used with only a small amount of personnel and with only a small amount of capital, but is extremely flexible Allow goods to be conveyed, even for very different goods to be stored in a warehouse.
  • the method or the system should be easily adaptable to a wide variety of logistical requirements.
  • it is an object of the invention to enable a high number of hits.
  • it is an object to reduce the effort for loading and unloading storage locations in a warehouse.
  • a vehicle equipped with a computing unit receives, preferably via radio, at least one order, namely with regard to: a) a good to be picked up or handed over, and / or b) a destination, for example a storage location in the warehouse, and / or c) a route to be covered, whereupon the computing unit of the vehicle determines for order a) the destination and the optimal or approximately optimal route, for order b) the optimal or approximately optimal route, for Orders a) or b) or c) start the movement transaction, the vehicle being activated by the computing unit at the destination by automatically taking over or delivering the goods or by loading or unloading them, whereupon, if there is another order, another good fetched or the loaded goods are taken to another destination defined in an order according to a), b) and / or c).
  • good is either to be understood as an individual product or also as a container, for example a carton, in which a number of products are contained or introduced.
  • the vehicles act autonomously. This means that after receiving an order from the computing unit on board each vehicle and the interactive sensor devices on board, the vehicles are able to carry out orders automatically and / or in groups. This allows bulky goods to be transported jointly by several vehicles, with the vehicles automatically - and without Influence of a central control computer - communicate with each other and, based on the order placed, select a strategy for fulfilling the order, which is stored in a database of each computing unit. Such a strategy can be, for example, the transfer of goods in a narrow aisle from vehicle to vehicle. The vehicles thus form a relay to pass the goods on from the first to the last vehicle.
  • each vehicle also enables the vehicles to pass intersections without the control of a higher-level computer without a collision, for example by the vehicles acting according to the legal priority rule as in road traffic.
  • the vehicles Due to their sensors and means of communication between the vehicles, the vehicles are able to distinguish real obstacles from a traffic-related traffic jam and to avoid them accordingly or use alternative routes without having to receive commands from a central computer.
  • the number of vehicles that can be operated in one application on a central computer is practically unlimited.
  • the function of the central computer is limited to the transmission of order data and the distribution of data to the vehicles that are relevant for the execution of their orders. This information can be compared to traffic jam reports from radio traffic radio.
  • the invention takes a different path, namely in that the control of the vehicles is carried out completely autonomously on board each vehicle by the computing unit and without the influence of a central computer outside the vehicle.
  • the difference between known, centrally controlled systems and the autonomously and automatically movable vehicles according to the invention is similar to that of a remote-controlled puppet and an automatically operating robot.
  • the use of autonomously operating vehicles for systems for conveying goods can significantly and surprisingly increase the number of accesses.
  • the loading and / or unloading of the vehicle takes place passively, preferably at least one active loading element and / or unloading element being located in the warehouse and being activated when the vehicle arrives, preferably by means of the vehicle itself.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the loading and / or unloading of the vehicle takes place actively, for which purpose a drivable loading and unloading element arranged on the vehicle is activated, such as a conveyor belt, a conveyor chain, conveyor rollers etc., preferably by the vehicle itself.
  • a drivable loading and unloading element arranged on the vehicle is activated, such as a conveyor belt, a conveyor chain, conveyor rollers etc., preferably by the vehicle itself.
  • the vehicle prefferably be loaded and unloaded automatically when the vehicle arrives at the loading or unloading point, i.e. by means of the driving device provided on the vehicle and / or by gravity.
  • two or more vehicles cover at least part of the route together to form a functional unit and, if appropriate, jointly transport a good that exceeds the dimensions of an individual vehicle with its dimensions, the loading and / or or unloading the functional unit for the individual vehicles in parallel, ie performed simultaneously, or serially, i.e. passing at least one good from vehicle to vehicle.
  • such a functional unit consisting of two or more vehicles can also itself serve as a conveying device for conveying goods from a vehicle at one end of the functional unit to a vehicle at the other end thereof.
  • a good is to be conveyed not only in one plane, but in two or more superimposed planes, a good is advantageously conveyed in the vertical direction by means of a vehicle, namely by raising or lowering a good deposit provided on the vehicle.
  • a vehicle can also be expedient for a vehicle to be raised and / or lowered from one level to a level above or below it.
  • a system for implementing the method is characterized by the combination of the following features: a warehouse for goods, which has a plurality of storage locations intended for the goods, at least one route along and / or between the storage locations, at least one autonomously movable vehicle equipped with a computing unit with a storage area for at least one good, with one from the computing unit activatable undercarriage and with a data transmission device for transmitting data given at a switching point to the computing unit of the vehicle.
  • the system is preferably characterized by a vehicle with an active loading and / or unloading element which supplies the deposit, which can be activated by the computing unit and acts transversely and / or longitudinally to the direction of travel of the vehicle, or is also characterized by a vehicle whose deposit itself acts transversely as a conveyor and / or along the direction of travel of the vehicle, which deposit can be activated by the computing unit.
  • the vehicle itself has a loading and / or unloading element, such elements are eliminated at the bearing point.
  • This is particularly advantageous for bearings with a large number of bearing points, such as pharmaceutical bearings, since the number of motors, air nozzles or the like can be significantly reduced.
  • the vehicle-based loading and / or unloading elements enable a completely different type of logistics. This makes it possible to pick up or drop off goods while the vehicle is traveling, which can dramatically increase the number of hits.
  • a lifting device which lifting device can preferably be activated by the computing unit.
  • a particularly simple way of loading a vehicle can be accomplished in that the vehicle is equipped with a driving device for automatic loading and / or unloading, which driving device can preferably be activated from an active position into a passive position and vice versa by means of the computing unit.
  • the system is expediently characterized by two or more vehicles which are equipped with a coupling device and which can be coupled to form a functional unit, which coupling devices are preferably by means of the Arithmetic unit can be activated.
  • the coupling device is a logical coupling, which is defined by the communication of the vehicles. In the case of a logical coupling, the distances between the vehicles are kept constant via the computing units, the vehicles not necessarily having to touch one another and being able to be spaced apart from one another.
  • the system is characterized by a data transmission device for the transmission of data entered at the switching point to the computing unit, which is preferably designed as a radio device and / or infrared interface and / or as a plug-in connection and / or is implemented by sliding contacts and / or as an ultrasonic device is.
  • the system is preferably characterized by at least one storage location with an active loading and / or unloading element, which can preferably be activated by the computing unit of the vehicle.
  • the system has a lifting and lowering device next to a bearing point, which can preferably be activated by the computing unit of the vehicle.
  • Another preferred variant for particularly easy loading of a vehicle is characterized by a bearing point equipped with a gravity-related conveying device, such as an inclined roller conveyor, the bearing point on the carriageway being provided with a stop device for a good which can be activated or deactivated by the vehicle , either mechanically when the vehicle arrives or moves past the storage location or through the computing unit.
  • a gravity-related conveying device such as an inclined roller conveyor
  • FIGS. 1, 2 and 3 each illustrating a top view of a bearing.
  • 4, 5 and 6 show variants for different handovers, namely in a side view.
  • Fig. 7 shows a plan view of part of a bearing.
  • 8 also shows a variant of a transfer of goods to a vehicle in a side view 9 is a view in the direction of arrow IX of FIG. 8.
  • FIGS. 10, 11 and 12 show in plan view and in side view the combination of several vehicles to form a functional unit.
  • FIG. 13 shows a conveyor device in a side view;
  • 14 to 16 show a side view of a good store with different variants of the good conveyance in a plurality of superimposed levels.
  • 17 shows the use of a vehicle as a means of conveyance from one storage location to another.
  • 18 to 24 show details of a bearing in plan view.
  • 25 illustrates a drive of a vehicle
  • FIG. 26 shows a variant of an energy and / or data supply for a vehicle.
  • FIGS. 27 and 28 show a simple picking work station in oblique view and front view.
  • goods 2 are accommodated and / or accommodated in a storage facility in individual storage locations, specifically in a shelf 3 or a specific storage location intended for a good 2.
  • Each item 2 can be formed from an individually packaged item 4 or there are multiple items 4 arranged in boxes 5 or transport containers 6, each box 5 or transport container 6 forming a item 2 in the sense of the invention.
  • Vehicles 8 equipped with a computing unit 7 can be moved between the storage locations 1 of the shelves or shelves 3, specifically by means of their own drive 9 (see FIG. 25). This can be activated and deactivated by the computing unit 7.
  • the vehicles 8 can be operated electrically, batteries or accumulators serving as energy stores. If the voltage level drops below a predefined minimum level, the vehicle 8 can automatically move to a battery replacement or battery charging station. Alternatively or additionally, other energy sources such as fuel cells or solar cells can also be used.
  • each vehicle 8 The surroundings of each vehicle 8 are detected via sensors of each vehicle 8, for example of an optical or acoustic type, which are not shown, in order, for example, to develop evasive strategies in good time in the event of obstacles.
  • sensors of each vehicle 8 for example of an optical or acoustic type, which are not shown, in order, for example, to develop evasive strategies in good time in the event of obstacles.
  • These can be stored in the computing units of each vehicle 8 so that they can be accessed if necessary without having to switch on a central computer. If necessary, the vehicles can also communicate with each other and in this way find suitable measures for certain situations. Strategies for fulfilling certain orders are also stored in databases or strategy libraries of the computing units 7 of the vehicles 8.
  • the vehicle 8 has a deposit 10 for at least one item 2.
  • a data transmission device 11 is used to transmit data to, preferably Central switching point 12 given data to the computing unit 7 of the vehicle 8.
  • This data transmission device 11 can be designed as a radio device and / or as an infrared interface and / or as an ultrasound device. It is also possible to provide the vehicle 8 by means of sliding contacts 13, which engage lines 14, which are laid along the route, with the necessary data regarding a goods 2 to be picked up or dropped off and / or a destination in the warehouse and / or a path to be covered and / or to supply energy (see FIG. 26)
  • the bearing is not tied to any specific shape. It can be equipped with devices for picking goods 2 or goods 4, such as for automatic picking 15 or manual picking 16. As a rule, the goods 2 to be stored or picked are provided on the vehicles 8 at one point 17 and the empty vehicles 8 are collected at another location 18.
  • the vehicles 8 supplied with the desired goods 2 or goods 4 are kept ready for dispatch in a dispatch preparation area 19 after the previously loaded vehicles 8 have passed a test station 20.
  • FIG. 4 illustrates bearing points 1 on a shelf 3 or a storage position, which are arranged at an incline and on which a good 2 moves due to gravity against a stop 22 located at the front end 21 of the first bearing point 1 via a roller conveyor 23.
  • This stop 22 can be moved to the side or down or up by a driver of the vehicle 8 (not shown in more detail, who may be activated or deactivated by the computing unit 7), i.e. are brought into a position in which the good 2 or the carton 5 moves beyond the end 21 of the runway 23, in which case the good 1 then comes from an active loading and unloading element located on the vehicle 8 and forming the good deposit 10 24, which is designed as a conveyor belt in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, is detected and is moved onto the vehicle 8.
  • the stop 22 returns to the original position, so that a good 2 following on the runway 23 in turn only moves up to the end 21 of the runway 23 against the stop 22. It is also possible to lift a good 2 over the stop 22 by means of drivers 25 arranged on the loading and unloading element 22 and thus move it completely onto the good deposit 10.
  • the goods 2 are also delivered at the desired location by activating the conveyor belt 24, preferably via the computing unit 7 of the vehicle 8.
  • a chain conveyor or driven rollers can also be provided.
  • the direction of funding 4 does not necessarily have to take place transversely to the direction of travel of the vehicle 8, but can, if necessary, also take place in the longitudinal direction of the direction of travel, for example by a changed arrangement of the conveyor belt or a runway formed by drivable rollers, such as in 17 is illustrated.
  • a container 6 is arranged on the deposit 10 of the vehicle 8 as a deposit, and the vehicle 8 has a conveying device 26 for removing a goods 2 or goods 4 from a stack of goods 2, which are arranged in a chute 27 are on.
  • a conveying device 26 By activating this conveying device 26 by means of the computing unit 7, a certain number of goods 2 can be removed from the chute 27 and deposited in the container 6.
  • Fig. 6 shows a similar device with chutes 27, but in which a good 2 or a product 4 is released by a device 27 '(ejector) on the chutes 27 themselves.
  • This device 27 'can preferably also be controlled via the computing unit 7 of the vehicle 8.
  • FIG. 7 illustrates the removal or delivery of a good 2 from or to a storage location 1 of the warehouse.
  • FIG. 8 and FIG. 9 also show a removal of a goods 4 or a goods 2 from goods 2 or goods 4 stacked in chutes 27, the bottom goods in each case by a driving device 28 which is arranged on the vehicle 8, is conveyed into a container 6, which is located on the deposit 10 of the vehicle 8.
  • the driving device 28 can be activated or deactivated by the computing unit 7 of the vehicle 8, a driving pin 29, which comes into contact with the bottom product 2, protruding from the driving device 28 in the activated state.
  • FIGS. 11 and 12 show the connection of a plurality of vehicles 8 by means of couplings 29, preferably activatable with the computing units 7 of the vehicles 8, to form a functional unit, wherein according to FIG. 10 this functional unit serves to store a large, bulky item 2, which could not be conveyed with a single vehicle 8, and serves, according to FIGS. 11 and 12, to convey a plurality of goods 2 or goods 4 at the same time.
  • this functional unit itself as a conveyor device when vehicles 8 are stationary (see FIG. 12), in that a good 2 is placed on the last vehicle 8 of this functional unit and via the activatable roller tracks 24 or conveyor belts 24 Vehicles 8 is transported to the first vehicle 8 of the functional unit and is delivered there to a storage location 1.
  • FIG. 13 illustrates a variant, according to which a vehicle 8 is not used for transporting a good 2 or a good 4, but only for removing a good from a chute 27 and conveying it to a conveying device 30 positioned next to the vehicle 8, eg on a conveyor belt.
  • FIG. 14 to 16 illustrate a warehouse with goods 2, which are stored in several levels 31, which are arranged one above the other.
  • levels 31 which are arranged one above the other.
  • a lifting device 32 As shown in FIG. 14, or the vehicle 8 reaches a travel path 33 via a ramp, which is arranged at the corresponding floor height (FIG. 15 and Fig. 16).
  • FIG. 15 shows a further possibility, according to which the vehicle 8 itself is equipped with a lifting device 34 for the deposit 10.
  • FIG. 20 A transfer of goods to storage locations 1 while the vehicle 8 is traveling is illustrated with reference to FIGS. 18 and 19, for which purpose the storage locations 1 are provided with goods receptacles 35 directed opposite to the direction of travel of the vehicle 8.
  • a good 2 arrives here via a vehicle 8 on a shipping ramp 36.
  • a similar device with inclined shipping ramps 36 is also shown in FIG. 20.
  • FIG. 21 illustrates a situation in which a vehicle 8 overtakes other vehicles 8 that have been positioned at a storage location 1. This is a sorting system with determination of the sorting order with the possibility of prioritizing individual goods 2.
  • FIG. 22 and 23 illustrate order-picking stations, specifically according to FIG. 22 with permanently installed conveyor technology 37 and according to FIG. 23 in combination with the conveyor technology according to the invention and use of vehicles 8, and automatic refilling of the shelves 3.
  • the shelves 38 can also be designed as single-deep storage spaces for containers 6 and the goods can be picked either from the shelves 38 onto the trolleys 8 or containers 6 or vice versa.
  • Picking can be supported by Pick by Light or Pick by Voice systems. Furthermore, the workplace can be equipped with screen support or other operator guidance.
  • 24 relates to a filling station of an automatic order-picking system, in which containers 6 located on vehicle 8 are loaded with different goods.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Loading Or Unloading Of Vehicles (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Fördern von Gütern (2) mit mindestens einem in einem Lager autonom verfahrbaren Fahrzeug, ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: ein mit einer Recheneinheit (7) ausgestattetes Fahrzeug (8) erhält, vorzugsweise über Funk, mindestens einen Auftrag, und zwar bezüglich: a) eines abzuholenden oder abzugebenden Gutes (2), und/oder b) eines Zielortes z.B. einer Lagerstelle (1) im Lager, und/oder c) eines zurückzulegenden Weges, worauf die Recheneinheit (7) des Fahrzeugs (8) für den Auftrag a) den Zielort und den optimalen bzw. angenähert optimalen Fahrweg, für den Auftrag b) den optimalen bzw. annähernd optimalen Fahrweg festlegt, für die Aufträge a) oder b) oder c) die Bewegungstransaktion startet, wobei am Zielort das Fahrzeug (8) von der Recheneinheit (7) aktiviert wird, indem es das Gut (2) selbsttätig übernimmt oder abgibt oder beladen bzw. entladen wird, worauf gegebenenfalls bei Vorliegen eines weiteren Auftrages ein weiteres Gut (2) geholt oder das aufgeladene Gut zu einem weiteren in einem Auftrag gemäß a), b) und/oder c) definierten Zielort geführt wird.

Description

Verfahren zum Fördern von Gütern und Anlage zur Verwirklichung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Gütern mit mindestens einem in einem Lager autonom verfahrbaren Fahrzeug, sowie eine Anlage zur Verwirklichung des Verfahrens.
Stand der Technik in der heutigen Lager- und Produktionslogistik ist es, für Transportvorgänge innerhalb eines Lagers im Bereich für Kartons und Behälter, also nicht für Paletten, entweder manuelle Handwagen oder eine Behälter- bzw. Kartonfördertechnik einzusetzen.
Sowohl das eine als auch das andere ist jedoch mit entscheidenden Nachteilen verbunden. Der Einsatz von manuellen Handwagen bedeutet hohen Personaleinsatz, die Installation einer Fördertechnik hohe Investitionen, insbesondere darin, wenn ein Lager mit vielen und unterschiedlichen Waren (Gewicht, Abmessungen, Bruchgefahr, etc.) zu bedienen ist.
Die DE 101 42 395 AI beschreibt ein Lager- und Transportsystem in modularer Bauweise mit einer oder mehreren Regalzeilen zur Aufnahme von Lagergut in mehreren Regalebenen und einer Vielzahl von Schienenwegen, die auf Höhe der einzelnen Regalebenen angeordnet sind. Auf den Schienenwegen bewegen sich mehrere schienengebundene Fahrzeuge mit Mitteln zur Aufnahme und Abgabe des Ladeguts. Die Fahrzeuge werden über einen zentralen Steuerrechner unabhängig voneinander angesteuert und extern kabellos mit Energie versorgt.
Aus der EP 1 352 817 AI ist eine Transporteinrichtung und ein Verfahren zum Transport von Bauteilen entlang einer Transportstrecke bekannt. Um lange Bauteile transportieren zu können, werden die Transportfahrzeuge durch den Bauteil selbst miteinander gekoppelt.
Die DE 38 23 540 Cl offenbart ein Verfahren zur Bedienung eines Regelschachtes für Stückgüter, bei dem zur Beschickung des Schachtes Stückgüter von der einen Schachtseite her in den Schacht hereingeschoben werden. Die Stückgüter werden im Schacht zur Bildung eines Zugs mechanisch gekoppelt. Zur Entnahme wird an einem schachtendständigen Stückgut gezogen, wobei das Stückgut vom Stückgutzug gelöst wird, wenn das in Entnahmerichtung nächste Stückgut in eine vorgegebene Position gezogen wird.
Die WO 01/70602 A2 zeigt eine Kommissionierungseinrichtung mit in einem Regal angeordneten Produktspeichern, in denen Produkte gestapelt sind, wobei das stapelunterste Produkt eines ausgewählten Produktspeichers durch eine positionierbare Ausschiebeeinheit in Regalquerrichtung ausschiebbar ist.
Aus der WO 03/011722 AI ist eine ähnliche Einrichtung zum Kommissionieren eines Regals bekannt, wobei das Regal neben unabhängig voneinander bedienbaren ebenen Bediengeräten zumindest einen Lift und Stellplätze für ein- und auszuladende Behälter oder Tabletts aufweist.
Aus der US 5,684,696 A ist ein System und ein Verfahren bekannt, mit welchem autonom betriebenen Fahrzeugen ermöglicht wird, entlang eines kontinuierlichen Weges zu fahren.
Aus der US 4,809,178 A ist ein Hindernisdatenverarbeitungssystem für unbemannte selbstgesteuerte Fahrzeuge bekannt, mit welchem das Fahrzeug selbsttätig auf der Wegstrecke liegende Hindernisse umfährt.
Die US 2004/0091338 AI offenbart ein Transfersystem, sowie eine Vorrichtung für Werkstückcontainer, wobei Fahrzeuge zwischen verschiedenen horizontalen Versorgungsplattformen fahren. Das Transfersystem weist weiters eine vertikale Bewegungseinheit auf, welche das Fahrzeug zu den Bearbeitungsstationen bringt. Das System wird zentral gesteuert. Zentral gesteuerte Systeme dieser Art haben den großen Nachteil, dass sie zu unflexibel und zu langsam sind, um hohe Durchsätze zu ermöglichen.
Die DE 298 08 762 Ul beschreibt ein fahrerloses Transportfahrzeug mit mehreren auf dem Transportfahrzeug angeordneten Lagerplätzen für Transportmittel, wobei das Transportfahrzeug eine Handhabungsvorrichtung zum Abstellen und Aufnehmen der Transportmittel an den Lagerplätzen und zum Abstellen und Aufnehmen der Transportmittel an seitlich des Transportfahrzeuges befindlichen ortsfesten Abstellplätzen aufweist. Die Handhabungsvorrichtung weist eine Drehvorrichtung zum Drehen des Transportmittels um eine vertikale Achse auf.
Weiters ist aus der DE 41 01 615 AI ein Kommissionierautomat mit wenigstens einem Magazin zum stapelweisen Speichern von Stückgütern und einer wenigstens einem Magazin zugeordneten Ausschiebeeinrichtung zum automatischen Auswerfen einzelner Stückgüter aus dem Magazin bekannt. Dabei sind als Ausschiebeeinrichtung Luftdüsen vorgesehen.
Weiters sind Sortiereinrichtungen mit umlaufenden Sortierförderern bekannt, die gelenkig miteinander verbundene Elemente aufweisen, die mit kippbar gehaltenen Warenträgern zur Aufnahme von Stückgut versehen sind. Die Warenträger sind im Bereich von Warenabführeinrichtungen um eine in Förderrichtung ver- laufende Achse wahlweise kippbar. Eine Sortiereinrichtung dieser Art ist aus der AT 398.536 B bekannt.
Ferner offenbart die DE 2 034 834 AI ein kombiniertes Lagerbedienungsgerät in Art einer fahrbaren Ladeeinheit zum Be- und Entladen und Transportieren von Stückgut. Die Ladeeinheit, bestehend aus Hubmast und Hubwagen, ist durch ein Kupplungssystem mit einem dem Lagergut entsprechenden mitfahrenden Lagerteil verbunden, der die Lagergüter für die Be- bzw. Entladung im Lager aufnimmt und mitführt.
Die DE 32 47 960 Cl offenbart ein Förderfahrzeug mit einem fahrzeugeigenen Speicher mit mehreren voneinander getrennten Speicherplätzen und eine davon getrennte fahrzeugeigene Be- und Entladevorrichtung, die zur Ein- und Auslagerung des Stückgutes in die getrennten Speicherplätze ausgebildet ist. Das angetriebene Fahrzeug ist zwangsgeführt, insbesondere durch eine über Kopf verlaufende Führungsschiene oder durch ein Schleppfahrzeug schleppbar.
Aus der DE 33 28 241 AI ist ein Förderfahrzeug mit einer AbStelleinrichtung für Stückgüter bekannt. Die als Speicher mit zumindest einem Speicherblatt ausgebildet ist und eine Be- und Entladeeinrichtung zur Ein- und Auslagerung eines Stückgutes in jeden Speicherplatz aufweist. Die Be- und Entladeeinrichtung ist dabei als Satellitenfahrzeug ausgebildet, welches zur Übernahme des Stückgutes vom Förderfahrzeug selbst mitgenommen wird. Dort kann das Satelittenfahrzeug wenigstens nach einer Seite zur Stückgutübernahme oder -abgäbe selbsttätig ausfahren.
Mit all den bekannten Systemen kann entweder nur eine bescheidene Zugriffzahl oder eine sehr eingeschränkte Variabilität erreicht werden.
Bei bekannten Kommissionierautomaten ist pro Produktart eine Ausschiebeeinrichtung mit jeweils eigenem Motor oder pneumatischen Einrichtungen erforderlich. Insbesondere bei großer Produktvielfalt, beispielsweise in pharmazeutischen Lagern, ist eine große Anzahl an Ausschiebeeinrichtungen erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile und Schwierigkeiten zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art sowie eine Anlage zur Verwirklichung des Verfahrens zu schaffen, welche mit nur einem geringen Personaleinsatz und mit einem nur geringen Kapitaleinsatz das Auslangen finden, hierbei jedoch eine äußerst flexible Förderung der Güter gestatten, und zwar auch für in einem Lager zu lagernde sehr unterschiedliche Güter. Weiters soll das Verfahren bzw. die Anlage für unterschiedlichste logistische Anforderungen in einfacher Weise anpassbar sein. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung eine hohe Zugriffszahl zu ermöglichen. Ferner ist es Aufgabe, den Aufwand für die Be- und Entladung von Lagerstellen in einem Lager zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: ein mit einer Recheneinheit ausgestattetes Fahrzeug erhält, vorzugsweise über Funk, mindestens einen Auftrag, und zwar bezüglich: a) eines abzuholenden oder abzugebenden Gutes, und/oder b) eines Zielortes z.B. einer Lagerstelle im Lager, und/oder c) eines zurückzulegenden Weges, worauf die Recheneinheit des Fahrzeugs für den Auftrag a) den Zielort und den optimalen bzw. angenähert optimalen Fahrweg, für den Auftrag b) den optimalen bzw. annähernd optimalen Fahrweg festlegt, für die Aufträge a) oder b) oder c) die Bewegungstransaktion startet, wobei am Zielort das Fahrzeug von der Recheneinheit aktiviert wird, indem es das Gut selbsttätig übernimmt oder abgibt oder beladen bzw. entladen wird, worauf gegebenenfalls bei Vorliegen eines weiteren Auftrages ein weiteres Gut geholt oder das aufgeladene Gut zu einem weiteren in einem Auftrag gemäß a), b) und/oder c) definierten Zielort geführt wird.
Unter Gut ist hierbei entweder eine einzelne Ware zu verstehen oder auch ein Behälter, beispielsweise ein Karton, in dem eine Mehrzahl von Waren enthalten ist oder eingebracht wird.
Wesentlich ist, dass die Fahrzeuge autonom agieren. Dies bedeutet, dass die Fahrzeuge nach Erhalt eines Auftrages durch die sich an Bord jedes Fahrzeuges befindende Recheneinheit und die sich an Bord befindenden interaktiven Sensoreinrichtungen in der Lage sind, selbsttätig und/oder in Gruppen Aufträge auszuführen. Dadurch können beispielsweise sperrige Güter von mehreren Fahrzeugen gemeinsam transportiert werden, wobei die Fahrzeuge selbsttätig - und ohne Einfluss von einem zentralen Steuerrechner - miteinander kommunizieren und aufgrund des gestellten Auftrages eine in einer Datenbank jeder Recheneinheit abgelegte Strategie zur Erfüllung des Auftrages auswählen. Eine derartige Strategie kann beispielsweise die Weitergabe von Gütern in einem engen Gang von Fahrzeug zu Fahrzeug sein. Die Fahrzeuge bilden somit eine Stafette, um das Gut vom ersten bis zum letzten Fahrzeuge weiterzureichen.
Die Recheneinheit an Bord jedes Fahrzeuges ermöglicht die Fahrzeuge weiters auch Kreuzungen ohne Steuerung eines übergeordneten Rechners ohne Kollision zu passieren, indem die Fahrzeuge zum Beispiel nach der Rechtsvorrangregel wie im Straßenverkehr agieren.
Aufgrund ihrer Sensorik und Kommunikationsmitteln zwischen den Fahrzeugen sind die Fahrzeuge in der Lage, echte Hindernisse von einem auslastungsbedingten Stau zu unterscheiden und entsprechend auszuweichen oder Ersatzrouten zu befahren, ohne dafür Befehle von einem Zentralrechner empfangen zu müssen.
Aufgrund dieser Selbständigkeit ist die Anzahl der Fahrzeuge, die in einer Anwendung an einem Zentralrechner betrieben werden kann, praktisch unbegrenzt. Die Funktion des Zentralrechners beschränkt sich auf die Übertragung von Auftragsdaten und die Verteilung von Daten an die Fahrzeuge, die für die Durchführung ihrer Aufträge relevant sind. Diese Informationen können mit Staumeldungen eines Radioverkehrsfunks verglichen werden.
Wie eingangs erläutert, ist es bekannt, zum Fördern von Gütern Fahrzeuge einzusetzen, welche durch einen zentralen Computer gesteuert werden. Derartige Systeme sind allerdings aufgrund der begrenzten Kapazität des Zentralcomputers nur auf eine beschränkte Anzahl von Fahrzeugen einsetzbar und haben darüber hinaus den Nachteil, dass eine nur relativ geringe Anzahl von Zugriffen möglich wird. Auch mit leistungsstarken Zentralcomputern ist eine wesentlichen Erhöhung der Zugriffszahl nicht erreichbar.
Um hier ein deutliche Verbesserung zu schaffen, geht die Erfindung einen anderen Weg, nämlich indem die Steuerung der Fahrzeuge völlig autonom an Bord jedes Fahrzeuges durch die Recheneinheit und ohne Einflussnahme durch einen zentralen Computer außerhalb des Fahrzeuges erfolgt. Der Unterschied zwischen bekannten zentralgesteuerten Systemen und den erfindungsgemäßen autonom und selbsttätig verfahrbaren Fahrzeugen ist ähnlich dem einer ferngesteuerten Marionette und einem selbsttätig agierenden Roboter. Durch den Einsatz von autonom agierenden Fahrzeugen für Anlagen zum Fördern von Gütern kann die Zugriffszahl entscheidend und in überraschend hohem Masse gesteigert werden. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Be- und/oder Entladen des Fahrzeuges passiv, wobei sich vorzugsweise im Lager mindestens ein aktives Beladeelement und/oder Entladeelement befindet und bei Einlangen des Fahrzeuges aktiviert wird, vorzugsweise mittels des Fahrzeuges selbst.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen des Fahrzeuges aktiv erfolgt, zu welchem Zweck ein am Fahrzeug angeordnetes antreibbares Be- und Entladeelement aktiviert wird, wie z.B. ein Förderband, eine Förderkette, Förderrollen etc., vorzugsweise durch das Fahrzeug selbst.
Zweckmäßig kann auch das Be- und Entladen des Fahrzeuges bei Einlangen des Fahrzeuges an der Be- bzw. Entladestelle automatisch, d.h. durch am Fahrzeug vorgesehene Mitnahmeeinrichtung und/oder durch Schwerkraft erfolgen.
Zum Transportieren eines Gutes mit großen Abmessungen ist es vorteilhaft, wenn zwei oder mehrere Fahrzeuge unter Bildung einer Funktionseinheit zumindest einen Teil der Fahrstrecke gemeinsam zurücklegen und gegebenenfalls gemeinsam ein mit seinen Abmessungen die Abmessungen eines einzelnen Fahrzeuges überschreitendes Gut transportieren, wobei zweckmäßig das Be- und/ oder Entladen der Funktionseinheit für die einzelnen Fahrzeuge parallel, d.h. gleichzeitig, durchgeführt wird, oder seriell, d.h. unter Weiterreichung mindestens eines Gutes von Fahrzeug zu Fahrzeug.
Eine solche Funktionseinheit aus zwei oder mehr Fahrzeugen kann jedoch auch selbst als Fördereinrichtung zum Fördern eines Gutes von einem Fahrzeug an einem Ende der Funktionseinheit zu einem Fahrzeug am anderen Ende derselben dienen.
Soll das Fördern eines Gutes nicht nur in einer Ebene, sondern in zwei oder mehreren übereinanderliegenden Ebenen erfolgen, so wird vorteilhaft ein Gut mittels eines Fahrzeugs in vertikaler Richtung gefördert, und zwar durch Anheben bzw. Senken einer am Fahrzeug vorgesehenen Gutablage.
Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, dass ein Fahrzeug von einer Ebene in eine vertikal darüber- oder darunterliegende Ebene gehoben und/oder gesenkt wird.
Für das Be- und Entladen eines Fahrzeuges ist nicht unbedingt dessen Stillstand erforderlich, sondern es kann auch bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug erfolgen.
Eine Anlage zur Verwirklichung des Verfahrens ist durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet: ein Lager für Güter, das eine Mehrzahl von für die Güter bestimmte Lagerstellen aufweist, mindestens einen Fahrweg entlang und/oder zwischen den Lagerstellen, mindestens ein mit einer Recheneinheit ausgestattetes, autonom verfahrbares Fahrzeug mit einer Gutablage für mindestens ein Gut, mit einem von der Recheneinheit aktivierbaren Fahrwerk und mit einer Datenübertragungseinrichtung zur Übermittlung von an einer Schaltstelle aufgegebenen Daten zur Recheneinheit des Fahrzeuges.
Vorzugsweise ist die Anlage gekennzeichnet durch ein Fahrzeug mit einem die Gutablage versorgenden aktiven Be- und/oder Entladeelement, aktivierbar von der Recheneinheit und wirkend quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges oder auch gekennzeichnet durch ein Fahrzeug, dessen Gutablage selbst als Fördereinrichtung wirkend quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgebildet ist, welche Gutablage aktivierbar ist von der Recheneinheit.
Dadurch, dass das Fahrzeug selbst ein Be- und/oder Entladeelement aufweist, entfallen derartige Elemente an der Lagerstelle. Dies ist insbesondere für Lager mit einer großen Zahl an Lagerstellen, wie beispielsweise pharmazeutische Lager, von Vorteil, da die Anzahl an Motoren, Luftdüsen oder dergleichen wesentlich gesenkt werden kann. Die fahrzeuggebundenen Be- und/oder Entladeelemente ermöglichen eine ganz andere Art der Logistik. So ist es möglich, Güter während der Fahrt des Fahrzeuges aufzunehmen oder abzugeben, wodurch die Zugriffszahl drastisch erhöht werden kann.
Zum Fördern eines Gutes in nicht nur einer Ebene ist zweckmäßig die Gutablage des Fahrzeuges mittels einer Hubeinrichtung heb- und senkbar, welche Hubeinrichtung vorzugsweise von der Recheneinheit aktivierbar ist.
Eine besonders einfache Art des Beiadens eines Fahrzeuges kann dadurch bewerkstelligt werden, dass das Fahrzeug mit einer Mitnahmeeinrichtung zum automatischen Be- und/oder Entladen ausgestattet ist, welche Mitnahmeeinrichtung vorzugsweise mittels der Recheneinheit von einer aktiven Position in eine passive Position und umgekehrt aktivierbar ist.
Um sperriges Gut oder gleichzeitig eine Vielzahl von Gütern zu transportieren, ist die Anlage zweckmäßig gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Fahrzeuge, die mit einer Kupplungseinrichtung ausgestattet sind und die zu einer Funktionseinheit kuppelbar sind, welche Kupplungseinrichtungen vorzugsweise mittels der Recheneinheit aktivierbar sind. Die Kupplungseinrichtung ist dabei eine logische Kupplung, welche durch Kommunikation der Fahrzeuge definiert ist. Bei logischer Kupplung werden über die Recheineinheiten die Abstände zwischen den Fahrzeugen konstant gehalten, wobei die Fahrzeuge sich nicht unbedingt berühren müssen und voneinander beabstandet sein können.
Für eine zweckmäßige Datenübertragung ist die Anlage gekennzeichnet durch eine Datenübertragungseinrichtung zur Übermittlung von an der Schaltstelle aufgegebenen Daten zur Recheneinheit, die vorzugsweise ausgebildet ist als Funkeinrichtung und/oder Infrarotschnittstelle und/oder als Steckverbindung und/ oder verwirklicht ist durch Schleifkontakte und/oder als Ultraschalleinrichtung ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die Anlage gekennzeichnet durch mindestens eine Lagerstelle mit einem aktiven Be- und/oder Entladeelement, aktivierbar vorzugsweise von der Recheneinheit des Fahrzeuges.
Zum Heben und Senken des Fahrzeuges selbst weist die Anlage eine Hebe- und Senkeinrichtung neben einer Lagerstelle auf, vorzugsweise aktivierbar von der Recheneinheit des Fahrzeuges.
Eine weitere bevorzugte Variante zum besonders einfachen Beladen eines Fahrzeuges ist gekennzeichnet durch eine Lagerstelle ausgestattet mit einer schwerkraftbedingten Fördereinrichtung, wie einer geneigten Rollenbahn, wobei die Lagerstelle an der Fahrbahn mit einer Stopp-Einrichtung für ein Gut versehen ist, die vom Fahrzeug aktivierbar oder deaktivierbar ist, entweder mechanisch durch Eintreffen oder Vorbeibewegen des Fahrzeuges an der Lagerstelle oder durch die Recheneinheit.
Mit den mit den in den Ansprüchen beschriebenen Merkmalen mit einem einzigen Produkt können eine Vielzahl an heute üblichen Produkten in der Lagertechnik substituiert werden. Es können damit Fördertechnik, Kommissionierautomaten, Regalbediengeräte, Karusellsysteme und Sorter vereinheitlicht werden. Damit werden zukünftige Kommissionierlager in ihrer Gesamtheit vereinfacht, durch verringerten Personaleinsatz wirtschaftlicher und in deren Funktionsumfang erweitert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei die Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 jeweils eine Draufsicht auf ein Lager veranschaulichen. Die Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 geben Varianten für unterschiedliche Gutübergaben wieder, und zwar in Seitenansicht. Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Lagers. Fig. 8 stellt in Seitenansicht ebenfalls eine Variante einer Gutübergabe auf ein Fahrzeug dar, Fig. 9 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils IX der Fig. 8. Die Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12 zeigen in Draufsicht bzw. in Seitenansicht den Zusammen- schluss mehrerer Fahrzeuge zu einer Funktionseinheit. Fig. 13 gibt in Seitenansicht eine Fördereinrichtung wieder, in den Fig. 14 bis Fig. 16 ist ein Gutlager in Seitenansicht mit verschiedenen Varianten der Gutförderung in einer Mehrzahl von übereinanderiiegenden Ebenen veranschaulicht. Fig. 17 zeigt den Einsatz eines Fahrzeuges als Fördermittel von einer Lagerstelle zu einer anderen. Die Fig. 18 bis Fig. 24 zeigen Details eines Lagers jeweils in Draufsicht. Fig. 25 veranschaulicht einen Antrieb eines Fahrzeuges, Fig. 26 eine Variante einer Energie- und/oder Datenversorgung eines Fahrzeuges. Die Fig. 27 und Fig. 28 zeigen einen einfachen Kommissionierarbeitsplatz in Schrägansicht und Frontalansicht.
Gemäß Fig. 1 sind in einem Lager in einzelnen Lagerstellen 1 Güter 2 untergebracht und/oder unterzubringen, und zwar in jeweils für ein Gut 2 bestimmtes Regal 3 bzw. einen bestimmten Aufbewahrungsort. Jedes Gut 2 kann von einer einzeln verpackten Ware 4 gebildet sein oder es sind Waren 4 zu mehreren in Kartons 5 oder Transportbehältern 6 eingeordnet, wobei jeder Karton 5 bzw. Transportbehälter 6 ein Gut 2 im Sinne der Erfindung bildet.
Zwischen den Lagerstellen 1 der Stellagen bzw. Regale 3 sind mit einer Recheneinheit 7 ausgestattete Fahrzeuge 8 verfahrbar, und zwar mittels eines eigenen Antriebs 9 (siehe Fig. 25). Dieser ist von der Recheneinheit 7 aktivierbar und deaktivierbar. Die Fahrzeuge 8 können elektrisch betrieben sein, wobei als Energiespeicher Batterien oder Akkumulatoren dienen. Wenn das Spannungsniveau unter ein vordefiniertes Mindestniveau sinkt kann dabei das Fahrzeug 8 selbsttätig eine Batteriewechsel- oder Batterieladestation anfahren. Alternativ oder zusätzlich können auch andere Energiequellen, wie Brennstoffzellen oder Solarzellen, eingesetzt werden.
Über nicht weiter dargestellte Sensoren jedes Fahrzeugs 8, beispielsweise, optischer oder akustischer Art, wird die Umgebung jedes Fahrzeugs 8 erfasst, um beispielsweise im Falle von Hindernissen rechtzeitig Ausweichstrategien zu entwickeln. Diese können in den Recheneinheiten jedes Fahrzeuges 8 abgelegt sein, um im Bedarfsfall darauf zurückgreifen zu können, ohne dass ein zentraler Computer eingeschaltet werden muss. Gegebenenfalls können die Fahrzeuge auch untereinander kommunizieren und auf diese Weise geeignete Maßnahmen für bestimmte Situationen finden. Auch Strategien zur Erfüllung von bestimmten Aufträgen sind in Datenbanken bzw. Strategiebibliotheken der Recheneinheiten 7 der Fahrzeuge 8 abgelegt.
Das Fahrzeug 8 weist eine Gutablage 10 für mindestens ein Gut 2 auf. Eine Datenübertragungseinrichtung 11 dient zum Übermitteln von an einer vorzugsweise zentralen Schaltstelle 12 aufgegebenen Daten zur Recheneinheit 7 des Fahrzeugs 8. Diese Datenübertragungseinrichtung 11 kann als Funkeinrichtung und/oder als Infrarotschnittstelle und/oder als Ultraschalleinrichtung ausgebildet sein. Es ist auch möglich, das Fahrzeug 8 mittels Schleifkontakte 13, die an Leitungen 14 angreifen, die entlang des Fahrweges verlegt sind, mit den nötigen Daten bezüglich eines abzuholenden oder abzugebenden Gutes 2 und/oder eines Zieles im Lager und/oder eines zurückzulegenden Weges und/oder mit Energie zu versorgen (siehe Fig. 26)
Wie aus den Fig. 1 bis Fig. 3 zu ersehen ist, ist das Lager an keine bestimmte Form gebunden. Es kann mit Einrichtungen zum Kommissionieren der Güter 2 bzw. Waren 4, wie zum automatischen Kommissionieren 15 oder manuellem Kommissionieren 16, ausgestattet sein. In der Regel werden die zu lagernden bzw. zu kommissionierenden Güter 2 auf den Fahrzeugen 8 an einer Stelle 17 bereitgestellt und die leeren Fahrzeuge 8 an einer anderen Stelle 18 gesammelt.
Die mit den gewünschten Gütern 2 bzw. Waren 4 versorgten Fahrzeuge 8 sind in einem Versandbereitstellungsbereich 19 für den Versand bereitgehalten, nachdem die zuvor beladenen Fahrzeuge 8 eine Prüfstation 20 passiert haben.
Fig. 4 veranschaulicht Lagerstellen 1 in einem Regal 3 bzw. einer Stellage, die geneigt angeordnet sind und auf denen sich ein Gut 2 infolge Schwerkraft gegen einen am vorderen Ende 21 der ersten Lagerstelle 1 befindlichen Anschlag 22 über eine Rollbahn 23 bewegt. Dieser Anschlag 22 kann von einem nicht näher dargestellten Mitnehmer des Fahrzeuges 8, der gegebenenfalls von der Recheneinheit 7 aktiviert oder deaktiviert wird, zur Seite oder nach unten bzw. oben verschoben werden, d.h. in eine Lage gebracht werden, in der das Gut 2 bzw. der Karton 5 sich über das Ende 21 der Rollbahn 23 hinausbewegt, in welchem Fall dann das Gut 1 von einem am Fahrzeug 8 befindlichen, die Gutablage 10 bildenden, aktiven Be- und Entladeelement 24, das im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel als Förderband ausgebildet ist, erfasst wird und auf das Fahrzeug 8 bewegt wird. Verlässt anschließend das Fahrzeug diese Lagerstelle 1, gelangt der Anschlag 22 wieder in die ursprüngliche Lage zurück, sodass sich ein auf der Rollbahn 23 nachfolgendes Gut 2 wiederum nur bis zum Ende 21 der Rollbahn 23 gegen den Anschlag 22 bewegt. Es ist auch möglich, ein Gut 2 mittels am Be- und Entladeelement 22 angeordneter Mitnehmer 25 über den Anschlag 22 zu heben und so zur Gänze auf die Gutablage 10 zu bewegen.
Die Abgabe des Gutes 2 erfolgt an der gewünschten Stelle ebenfalls durch Aktivieren des Förderbandes 24, vorzugsweise über die Recheneinheit 7 des Fahrzeuges 8. Anstelle des Förderbandes kann auch ein Kettenförderer oder können angetriebene Rollen (siehe Fig. 17) etc. vorgesehen sein. Die Förderrichtung muss nicht unbedingt quer zur Fortbewegungsrichtung des Fahrzeuges 8, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist, erfolgen, sondern kann bei Bedarf auch in Längsrichtung der Fahrtrichtung erfolgen, beispielsweise durch eine geänderte Anordnung des Förderbandes oder einer von antreibbaren Rollen gebildeten Rollbahn, wie z.B. in Fig. 17 veranschaulicht ist.
Gemäß Fig. 5 ist auf der Gutablage 10 des Fahrzeuges 8 als Gutablage ein Behälter 6 angeordnet, und das Fahrzeug 8 weist eine Fördereinrichtung 26 zum Entnehmen eines Gutes 2 bzw. einer Ware 4 aus einem Stapel von Gütern 2, die in einem Fallschacht 27 angeordnet sind, auf. Durch Aktivieren dieser Fördereinrichtung 26 mittels der Recheneinheit 7 kann eine bestimmte Anzahl von Gütern 2 aus dem Fallschacht 27 entnommen und in dem Behälter 6 deponiert werden.
Fig. 6 zeigt eine ähnliche Einrichtung mit Fallschächten 27, bei der jedoch eine Freigabe eines Gutes 2 bzw. einer Ware 4 durch eine Einrichtung 27' (Auswerfer) an den Fallschächten 27 selbst erfolgt. Diese Einrichtung 27' kann vorzugsweise ebenfalls über die Recheneinheit 7 des Fahrzeuges 8 angesteuert werden.
Fig. 7 veranschaulicht das Entnehmen bzw. das Abgeben eines Gutes 2 von einer bzw. an eine Lagerstelle 1 des Lagers.
Anhand der Fig. 8 und Fig. 9 ist ebenfalls eine Entnahme einer Ware 4 oder eines Gutes 2 von in Fallschächten 27 gestapelten Gütern 2 bzw. Waren 4 gezeigt, wobei die jeweils unterste Ware durch eine Mitnahmeeinrichtung 28, die am Fahrzeug 8 angeordnet ist, in einen Behälter 6, der sich auf der Gutablage 10 des Fahrzeuges 8 befindet, gefördert wird. Die Mitnahmeeinrichtung 28 kann von der Recheneinheit 7 des Fahrzeuges 8 aktiviert oder deaktiviert werden, wobei im aktivierten Zustand ein mit dem jeweils untersten Gut 2 in Kontakt gelangender Mitnahmestift 29 aus der Mitnahmeeinrichtung 28 vorragt.
Die Fig. 10, Fig. 11 und Fig. 12 zeigen den Zusammenschluss mehrerer Fahrzeuge 8 mittels Kupplungen 29, vorzugsweise aktivierbar mit den Recheneinheiten 7 der Fahrzeuge 8, zu einer Funktionseinheit, wobei gemäß Fig. 10 diese Funktionseinheit dazu dient, ein großes sperriges Gut 2, das mit einem einzelnen Fahrzeug 8 nicht gefördert werden könnte, zu transportieren, und gemäß Fig. 11 und 12 dazu dient, eine Mehrzahl von Gütern 2 bzw. Waren 4 gleichzeitig zu fördern. Es kann jedoch auch unter Umständen erforderlich sein, diese Funktionseinheit selbst als Fördereinrichtung bei stillstehenden Fahrzeugen 8 zu verwenden (siehe Fig. 12), indem auf das letzte Fahrzeug 8 dieser Funktionseinheit ein Gut 2 aufgegeben wird und über die aktivierbaren Rollbahnen 24 oder Förderbänder 24 der Fahrzeuge 8 zum ersten Fahrzeug 8 der Funktionseinheit transportiert wird und dort an einer Lagerstelle 1 abgegeben wird. Fig. 13 veranschaulicht eine Variante, gemäß der ein Fahrzeug 8 nicht zum Transport eines Gutes 2 bzw. einer Ware 4 eingesetzt wird, sondern lediglich zum Entnehmen eines Gutes aus einem Fallschacht 27 und Fördern auf eine neben dem Fahrzeug 8 in Stellung gebrachte Fördereinrichtung 30, z.B. auf ein Förderband.
Die Fig. 14 bis Fig. 16 veranschaulichen ein Lager mit Gütern 2, die in mehreren Ebenen 31, die übereinander angeordnet sind, gelagert sind. Um diese Ebenen 31 mit einem Fahrzeug 8 zu versorgen, sind mehrere Möglichkeiten denkbar. Entweder es wird, wie in Fig. 14 dargestellt, das gesamte Fahrzeug 8 selbst mit einer Hebeeinrichtung 32 in die richtige Höhe gehoben, oder das Fahrzeug 8 gelangt über eine Rampe auf einen Fahrweg 33, der in der entsprechenden Etagenhöhe angeordnet ist (Fig. 15 und Fig. 16). Eine weitere Möglichkeit zeigt Fig. 15, gemäß der das Fahrzeug 8 selbst mit einer Hebeeinrichtung 34 für die Gutablage 10 ausgestattet ist.
Anhand der Fig. 18 und Fig. 19 ist eine Gutübergabe auf Lagerstellen 1 während der Fahrt des Fahrzeuges 8 veranschaulicht, zu welchem Zweck die Lagerstellen 1 mit entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges 8 gerichteten Gutaufnahmen 35 versehen sind. Ein Gut 2 gelangt hierbei über ein Fahrzeug 8 auf eine Versandrampe 36. Eine ähnliche Einrichtung mit schrägen Versandrampen 36 ist auch in Fig. 20 gezeigt.
Fig. 21 veranschaulicht eine Situation, bei der ein Fahrzeug 8 andere Fahrzeuge 8, die bei einer Lagerstelle 1 in Stellung gebracht sind, überholt. Es handelt sich hierbei um eine Sortieranlage mit Festlegung der Sortierreihenfolgen mit einer Priorisierungsmöglichkeit einzelner Güter 2.
Die Fig. 22 und Fig. 23 veranschaulichen Kommissionierstationen, und zwar gemäß Fig. 22 mit fest installierter Fördertechnik 37 und gemäß Fig. 23 in Kombination mit erfindungsgemäßer Fördertechnik und Einsatz der Fahrzeuge 8, und automatischer Nachfüllung der Regale 3.
Dabei können die Regale 38 auch nur als einfachtiefe Abstellplätze für Behälter 6 ausgebildet sein und die Ware entweder aus den Regalen 38 auf die Wagen 8 oder Behälter 6 oder umgekehrt kommissioniert werden.
Im Zusammenhang mit der gegenständlichen Erfindung ergeben sich auch besonders einfache Kommissionierarbeitsplätze 33, die platzsparend direkt in das Regal 38 integriert werden können (siehe Fig. 27). Zur besseren Erreichbarkeit der Behälter 6 können dazu die Regalreihen im Kommissionierbereich leicht versetzt angeordnet werden. Die Abstellplätze für den Behälter 6 können von den Fahrzeugen 8 trotzdem einfach erreicht werden, weil diese ja frei auch im Regal 38 navigieren können.
Kommissioniert wird entweder von der oberen Ebene 40 in die untere Ebene 41 oder umgekehrt.
Die Kommissionierung kann dabei durch Pick by Light oder Pick by Voice Systeme unterstützt werden. Weiters kann der Arbeitsplatz mit Bildschirmunterstützung oder anderer Bedienerführung ausgestattet sein.
Fig. 24 betrifft eine Füllstation eines automatischen Kommissioniersystems, bei der am Fahrzeug 8 befindliche Behälter 6 mit unterschiedlichen Waren bestückt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zum Fördern von Gütern (2) mit mindestens einem in einem Lager autonom verfahrbaren Fahrzeug, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- ein mit einer Recheneinheit (7) ausgestattetes Fahrzeug (8) erhält, vorzugsweise über Funk, mindestens einen Auftrag, und zwar bezüglich: a) eines abzuholenden oder abzugebenden Gutes (2), und/oder b) eines Zielortes z.B. einer Lagerstelle (1) im Lager, und/oder c) eines zurückzulegenden Weges,
- worauf die Recheneinheit (7) des Fahrzeugs (8)
- für den Auftrag a) den Zielort und den optimalen bzw. angenähert optimalen Fahrweg,
- für den Auftrag b) den optimalen bzw. annähernd optimalen Fahrweg festlegt,
- für die Aufträge a) oder b) oder c) die Bewegungstransaktion startet,
- wobei am Zielort das Fahrzeug (8) von der Recheneinheit (7) aktiviert wird, indem es das Gut (2) selbsttätig übernimmt oder abgibt oder beladen bzw. entladen wird,
- worauf gegebenenfalls bei Vorliegen eines weiteren Auftrages ein weiteres Gut (2) geholt oder das aufgeladene Gut zu einem weiteren in einem Auftrag gemäß a), b) und/oder c) definierten Zielort geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen des Fahrzeuges (8) passiv erfolgt, wobei vorzugsweise sich im Lager mindestens ein aktives Beladeelement und/oder Entladeelement befindet und bei Einlangen des Fahrzeuges (8) aktiviert wird, vorzugsweise mittels des Fahrzeuges (8) selbst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen des Fahrzeuges (8) aktiv erfolgt, zu welchem Zweck ein am Fahrzeug (8) angeordnetes antreibbares Be- und Entlade- element (10) aktiviert wird, wie z.B. ein Förderband, eine Förderkette, Förderrollen etc., vorzugsweise durch das Fahrzeug (8) selbst.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen des Fahrzeuges (8) bei Einlangen des Fahrzeuges (8) an der Be- bzw. Entladestelle automatisch, d.h. durch am Fahrzeug vorgesehene Mitnahmeeinrichtung (28) und/oder durch Schwerkraft erfolgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Fahrzeuge (8) unter Bildung einer Funktionseinheit zumindest einen Teil der Fahrstrecke gemeinsam zurücklegen und gegebenenfalls gemeinsam ein mit seinen Abmessungen die Abmessungen eines einzelnen Fahrzeuges (8) überschreitendes Gut (2) transportieren.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen der Funktionseinheit für die einzelnen Fahrzeuge (8) parallel, d.h. gleichzeitig, durchgeführt wird, oder seriell, d.h. unter Weiterreichung mindestens eines Gutes (2) von Fahrzeug (8) zu Fahrzeug (8).
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Fahrzeuge (8) zu einer Funktionseinheit zusammengefasst werden und zum Fördern eines Gutes (2) von einem Fahrzeug (8) an einem Ende zu einem Fahrzeug (8) am anderen Ende der Funktionseinheit eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gut (2) mittels eines Fahrzeugs (8) in vertikaler Richtung gefördert wird, und zwar durch Anheben bzw. Senken einer am Fahrzeug (8) vorgesehenen Gutablage (10).
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug (8) von einer Ebene (31) in eine vertikal darüber- oder darunterliegende Ebene (31) gehoben und/oder gesenkt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Be- und/oder Entladen eines Fahrzeuges (8) oder einer Funktionseinheit nach Anspruch 5 bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug (8) bzw. bei in Fahrt befindlicher Funktionseinheit erfolgt.
11. Anlage zur Verwirklichung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: ein Lager für Güter (2), das eine Mehrzahl von für die Güter (2) bestimmte, Lagerstellen (1) aufweist, mindestens einen Fahrweg entlang der und/oder zwischen den Lagerstellen (1), mindestens ein mit einer Recheneinheit (7) ausgestattetes, autonom verfahrbares Fahrzeug (8), mit einer Gutablage (10) für mindestens ein Gut (2), mit einem von der Recheneinheit (7) aktivierbaren Fahrwerk und mit einer Datenübertragungseinrichtung (11) zur Übermittlung von an einer Schaltstelle (12) aufgegebenen Daten zur Recheneinheit (7) des Fahrzeuges (8).
12. Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Fahrzeug (8) mit einem die Gutablage (1) versorgenden aktiven Be- und/oder Entladeelement (24), aktivierbar von der Recheneinheit (7) und wirkend quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges (8).
13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch ein Fahrzeug (8), dessen Gutablage (10) selbst als Fördereinrichtung (24) wirkend quer und/oder längs zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges (8) ausgebildet ist, welche Gutablage (10) aktivierbar ist von der Recheneinheit (7).
14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gutablage (10) des Fahrzeuges (8) mittels einer Hubeinrichtung (34) heb- und senkbar ist, welche Hubeinrichtung (34) vorzugsweise von der Recheneinheit (7) aktivierbar ist.
15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (8) mit einer Mitnahmeeinrichtung (28, 29) zum automatischen Be- und/oder Entladen ausgestattet ist, welche Mitnahmeeinrichtung (28, 29) vorzugsweise mittels der Recheneinheit (7) von einer aktiven Position in eine passive Position und umgekehrt aktivierbar ist.
16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere Fahrzeuge (8), die mit einer Kupplungseinrichtung (29) ausgestattet sind und die zu einer Funktionseinheit kuppelbar sind, welche Kupplungseinrichtungen (29) vorzugsweise mittels der Recheneinheit (7) aktivierbar sind.
17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, gekennzeichnet durch eine Datenübertragungseinrichtung (11) zur Übermittlung von an der Schaltstelle (12) aufgegebenen Daten zur Recheneinheit (7), die vorzugsweise ausgebildet ist als Funkeinrichtung und/oder Infrarotschnittstelle und/oder als Steckverbindung und/oder verwirklicht ist durch Schleifkontakte (13) und/oder als Ultraschalleinrichtung ausgebildet ist.
18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens eine Lagerstelle (1) mit einem aktiven Be- und/oder Entladeelement (22), aktivierbar vorzugsweise von der Recheneinheit (7) des Fahrzeuges (8).
19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 18, gekennzeichnet durch eine Hebe- und Senkeinrichtung (32) neben einer Lagerstelle (1), vorzugsweise aktivierbar von der Recheneinheit (7) des Fahrzeuges (8).
20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 19, gekennzeichnet durch eine Lagerstelle (1) ausgestattet mit einer schwerkraftbedingten Fördereinrichtung (23, 27), wie einer geneigten Rollenbahn (23), wobei die Lagerstelle (1) an der Fahrbahn mit einer Stopp-Einrichtung (10) für ein Gut (2) versehen ist, die vom Fahrzeug (8) aktivierbar oder deaktivierbar ist, entweder mechanisch durch Eintreffen oder Vorbeibewegen des Fahrzeuges (8) an der Lagerstelle (1) oder durch die Recheneinheit (7).
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