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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beladen
eines Ladungsträgers wie
etwa einer Palette mit Packeinheiten, die einen Ladestapel auf dem
Ladungsträger
bilden.
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Technologischer
Hintergrund
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Bei
der Entwicklung von Logistiksystemen geht die Entwicklung hin zu
immer stärkerer
Automatisierung, um Kosten und Zeit zu sparen und die Wirtschaftlichkeit
der Systeme zu erhöhen.
Die Einlagerung in ein Hochregallager sowie die Auslagerung aus
diesem erfolgt dabei häufig
mit automatisierten und rechnergesteuerten Regalfahrzeugen. Im Ausgabebereich
eines Lagersystems werden die für
einen Auftrag benötigten
Artikel auf ein Transportmittel wie etwa einen LKW verladen. Für viele
Anwendungen wie z.B. im Einzelhandel umfaßt ein Lieferauftrag eine Vielzahl
von unterschiedlichen Artikeln, die mittels Ladungsträgern wie
etwa mit Rollen versehenen Paletten auf LKW geladen und auf diesen
in die einzelnen Filialen geliefert werden.
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Die
Beladung der Ladungsträger
bzw. Paletten mit den Artikeln, die in der Regel als Packeinheiten
oder Collis (beispielsweise Kartons oder eingeschweißte Artikelpackungen)
vorliegen, erfolgt bisher in den allermeisten Fällen manuell. Der Aufbau eines solchen
Ladestapels auf einer Palette erfordert viel Geschick, um einerseits
einen stabilen Ladestapel zu bilden, der zum Transport beispielsweise
mit einer Stabilisierungsfolie umwickelt wird, und andererseits eine
möglichst
gute Volumenausnutzung und zum Transport im LKW ein möglichst
hohen Ladestapel zu bilden. Die manuelle Palettenbeladung ist daher
zeitaufwendig, erfordert geschickte und geübte Mitarbeiter und stellt
einen begrenzenden Faktor für
die Wirtschaftlichkeit des Logistiksystems dar. Das manuelle Beladen
von Ladungsträgern
mit zum Teil schweren Packeinheiten unter ergonomisch ungünstigen
Bedingungen stellt außerdem
eine gesundheitliche Belastung der mit der Beladung betrauten Mitarbeiter dar.
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Es
ist daher bekannt, Paletten mittels Greifersystem zu beladen. Dabei
werden die zu handhabenden Packeinheiten (Collis) wie etwa Kartons
oder dergleichen durch Greifarme des Roboters seitlich oder über Vakuumsaugnäpfe von
oben her ergriffen und dann gemäß vorher
bestimmten Regeln auf die Palette geladen. Nachteilig dabei ist
jedoch, daß Vakuumgreifer
nur bei glatten und stabilen Materialien anwendbar sind und seitliche
Greifarme leicht abrutschen oder bei empfindlichen Verpackungen
Beschädigungen
hervorrufen können.
Außerdem
verbleiben bei Einsatz von seitlich angreifenden Greifarmen notwendigerweise
Abstände
zwischen den Packstücken
im Ladestapel auf dem Ladungsträger, so
daß eine
optimale Volumenausnutzung und Stabilität aufgrund der verbleibenden
Lücken
zwischen den Packeinheiten nicht möglich ist.
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Aus
der
DE 4213351 A1 ist
ein Palettierer für eingepackte
Küchenrollen
bekannt, die durch Schieben und mittels eines Drehtellers auf eine
auf einem Hubtisch stehende Palette geschoben werden. Der Palettierer
ermöglicht
nur die Beladung gleichartiger Packeinheiten.
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Die
DE 1506946 B betrifft
eine Beladevorrichtung für
Paletten mittels einer Förderkette,
wozu ein Anschlag verwendet wird.
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Aus
der
CH 435116 A ist
eine Einrichtung zum Wenden und Stapeln von Wellkartonblättern bekannt,
welche eine Kippeinrichtung zum Kippen der Wellkartonblätter aufweist.
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Gegenstand
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zum Beladen von Ladungsträgern
zu schaffen, das die genannten Nachteile im Stand der Technik vermeidet
und eine automatische Beladung von Ladungsträgern mit Packstücken verschiedenster
Größe und Beschaffenheit
ermöglicht.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Beladen eines Ladungsträgers gemäß Anspruch
1.
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Die
Packeinheit wird mittels einer Beladezunge auf die vorher bestimmte
Position auf dem Ladestapel befördert.
Die Beladezunge ist dabei sowohl in x-Richtung als auch in Richtung
der Ladetiefe des Ladungsträgers
(z-Richtung) bewegbar. Um eine Packeinheit von der Beladezunge auf
dem Ladestapel abzulegen, ist vorzugsweise ein Abstreifer vorgesehen,
der unabhängig
von der Beladezunge in z-Richtung und zusammen mit der Beladezunge
in x-Richtung verschiebbar ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
es, die Packeinheiten vollautomatisch auf einen Ladungsträger wie
etwa eine Palette zu laden und einen stabilen und bezüglich der
Volumenausnützung optimierten
Ladestapel zu bilden. Die Packeinheiten liegen dabei während des
gesamten Beladevorgangs auf einer Unterstützungsfläche auf, so daß Greifer oder
dergleichen nicht erforderlich sind. Es können somit Packeinheiten verschiedener
Formen und Materialbeschaffenheiten sicher und zuverlässig verladen
werden.
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Vorzugsweise
weist die Beladevorrichtung eine Hubeinrichtung zum Anheben und
Absenken des Ladungsträgers
auf, so daß der
Ladungsträger bei
anwachsendem Ladestapel während
des Beladevorgangs kontinuierlich abgesenkt werden kann.
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Vorzugsweise
ist zum Laden des Ladungsträgers
eine Ladehilfe vorgesehen, die wenigstens eine, vorzugsweise drei
Seiten des Ladestapels umschließt
und so eine Abstützfläche bei
der Beladung der Packeinheiten bietet.
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Zur
Beladung von seitlich umschlossenen Ladungsträgern wie Kisten, Behältern oder
Gitterboxen kann eine Ladungsträger-Kippeinrichtung
vorgesehen sein, mit der der umschlossene Ladungsträger beispielsweise
um 90 Grad nach vorne gekippt wird, so daß er mit der erfindungsgemäßen Beladevorrichtung "von oben" beladen werden kann.
Entsprechend ist dann vor der Beladevorrichtung vorzugsweise eine
Packeinheit-Kippeinrichtung vorgesehen, um die Packeinheiten entsprechend
der bestimmten Beladungskonfiguration um 90 Grad zu kippen.
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Die
Handhabungs- und Unterstützungsmittel der
Beladevorrichtung weisen vorzugsweise eine ortsfeste Ladeplatte
und eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben der Packeinheiten
auf der Ladeplatte in Richtung der Breitseite des Ladungsträgers auf,
die als x-Richtung definiert wird.
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Von
einer Zuführeinrichtung,
beispielsweise einem Förderband
werden die Packeinheiten vorzugsweise mit Hubstiften von den Tablaren
angehoben, welche Tablare Öffnungen
zum Eingriff der Hubstifte aufweisen. Die angehobene Packeinheit
wird dann mittels eines verschiebbaren Rechens auf die Ladeplatte
gefördert,
wobei die entleerten Tablare in das Lager zurückgefördert werden.
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Zur
Kontrolle des Beladungsvorgangs ist vorzugsweise eine verfahrbare
Abtasteinrichtung, beispielsweise mittels Laser, zur Erfassung der
momentanen Höhe
des Ladestapels vorgesehen.
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Wenn
ein Ladungsträger
gefüllt
ist, wird dieser vorzugsweise mittels einer Ladungsträger-Wechseleinrichtung
durch einen neuen unbeladenen Ladungsträger ausgetauscht.
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Um
eine Packeinheit in definierter Position der Verlademaschine zuzuführen, ist
vorzugsweise eine Drehvorrichtung zum Drehen der Tablare, auf denen
jeweils eine Packeinheit aufliegt, sowie eine Tablar-Rütteleinrichtung
zur definierten Positionierung einer Packeinheit auf dem Tablar
vorgesehen.
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Die
dreidimensionale Ladungskonfiguration kann bezüglich der Ladestabilität des Ladestapels, der
dreidimensionalen Volumenausnutzung und/oder der größtmöglichen
Höhe des
Ladestapels optimiert sein. Dazu kann die dreidimensionale Ladekonfiguration
in einzelne Ladeebenen mit möglichst
gleich hohen Packeinheiten aufgeteilt sein, wobei die Beladungssequenz
oder Beladungsreihenfolge vorzugsweise so bestimmt wird, daß die Packeinheiten
einer Ebene stets von hinten nach vorne und von links nach rechts
oder von rechts nach links aufgefüllt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von konkreten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Aufsicht auf ein Lagersystem, für welches
die Erfindung anwendbar ist.
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2 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von 1.
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3 zeigt
schematisch wesentliche Verfahrensschritte zum Betrieb eines automatisierten
Lagers.
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4 zeigt
schematisch in perspektivischer Ansicht ein Tablar mit Packeinheiten,
welche bei der Erfindung anwendbar sind.
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5 zeigt
schematisch die Stationen, welche eine Packeinheit aus dem Tablarlager
zur Beladung auf den LKW durchläuft.
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6 zeigt
schematisch in einem Flußdiagramm
die Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum automatisierten Beladen eines Ladungsträgers.
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7 zeigt
schematisch in Form eines Flußdiagramms
ein Kommissionierverfahren auf welches die vorliegende Erfindung
anwendbar ist.
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8 zeigt
schematisch ein Tablarlager, ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beladevorrichtung
sowie die zugehörige
Fördertechnik.
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9 zeigt
schematisch die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tablar-Rütteleinrichtung.
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10 ist
eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beladevorrichtung.
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11 ist
ein schematisches Sequenzdiagramm, welches den Beladevorgang gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Sequenz von schematischen Seitenansichten eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Beladevorrichtung
zur Erläuterung des
Funktionsweise der Erfindung.
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13 zeigt
eine Folienwickelvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt
in Aufsicht ein Ausführungsbeispiel
eines Regallagers, auf welches die Erfindung anwendbar ist und 2 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus 1 des
Regallagers.
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Das
Regallager 100 ist als Palettenlager ausgebildet, d.h.
die an einer Anlieferungsstation 110 angelieferten Artikel
oder Waren werden auf den Anlieferungspaletten in dem Palettenlager
oder Eingangslager 100 in Regalreihen gelagert. In den
zwischen den Regalreihen 101 ausgebildeten Regalgassen 103 (siehe 2)
sind auf an sich bekannte Art und Weise Regalfahrzeuge verfahrbar,
die die angelieferten Lagerpaletten im Regallager einlagern. Mit
dem Regallager über
eine automatisierte Fördertechnik verbunden
ist ein Tablarlager 130, das wiederum durch Regalgassen 133 getrennte
Lagerregale 131 umfaßt,
in denen die zu lagernden Artikel auf Tablaren oder Trays gelagert
werden. Gemäß dem in 2 gezeigten
Ausführungsbeispiel
hat das Tablarlager 130 eine geringere Bauhöhe als das
Palettenlager 100.
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4 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel
der in dem Tablarlager 130 verwendeten Tablare 10.
Die Tablare sind im allgemeinen flach und tablettförmig ausgebildet
und haben vorzugsweise einen umlaufenden Rand 12. Die Tablare
können
verschiedene Abmessungen je nach den zu lagernden Artikeln 15 haben.
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Vorzugsweise
weisen die Tablare 10 in ihrem Boden Löcher oder Öffnungen 11 auf, die – wie später im einzelnen
erläutert
wird – den
Durchgriff einer Hubeinrichtung zum Anheben eines auf dem Tablar gelagerten
Artikels erlaubt. Vorzugsweise befindet sich auf jedem Tablar 10 genau
ein Artikel 15, beispielsweise eine Packeinheit (Colli)
zur Verladung auf eine Auftragspalette eines LKW 200.
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Wie
in 1 schematisch gestellt, ist zwischen Palettenlager 100 und
Tablarlager 130 eine Depalettiereinrichtung 105 vorgesehen,
mit der auf an sich bekannte Art und Weise die Eingangspalettenstapel
automatisch mit Greif- und Saugmitteln in die den Palettenstapel
bildendenden Packeinheiten vereinzelt. An das Palettenlager und
das Tablarlager schließt
sich ein Funktionsbereich 120 an, der Wartung und Reparatur
dient sowie beispielsweise einen Lagerverwaltungsrechner enthalten
kann. An das Tablarlager 130 schließt sich eine Verladungszone 140 an,
die eine oder mehrere erfindungsgemäße Beladevorrichtungen 50 für Ladungsträger aufweist,
auf denen Ladungsträger
wie beispielsweise Auftragspaletten mit den für einen Kommissionierauftrag
benötigten
Packeinheiten 15 beladen werden. Die Ladungsträger mit
fertiggestelltem Ladestapel 21 werden über eine LKW-Rampe 141 (siehe 2)
ebenengleich in den LKW 200 geladen.
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Die
wichtigsten in dem Lager ablaufenden Vorgänge sind schematisch in dem
Flußdiagramm von 3 dargestellt.
In einem ersten Schritt S1 werden die Waren an der Anlieferungsstation 110,
beispielsweise mit LKW, angeliefert und dann mit der vorzugsweise
automatisierten Fördertechnik
im Palettenlager 100 eingelagert (Schritt S2).
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Das
sich an das Palettenlager anschließende Tablarlager 130 dient
als Puffer, so daß immer dann,
wenn Artikel im Tablarlager 130 knapp werden, beispielsweise
ein Vorrat von nur noch 24 Stunden oder 48 Stunden vorhanden ist,
die Artikel aus dem Palettenlager 100 angefordert, aus
den Paletten entnommen und in einem Schritt S3 vereinzelt und anschließend einzeln
auf die Tablare 10 geladen werden (Schritt S4). Mit einer
geeigneten (nicht dargestellten) Fördertechnik werden die Artikel
auf den in der Größe angepaßten Tablaren
in Tablarlager 130 zwischengelagert oder gepuffert. Vorzugsweise
werden kleinere Artikel auf kleinen Tablaren vierfach tief oder
große
Artikel auf größeren Tablaren
zweifach tief in Tablar-Regalen gelagert.
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Sobald
ein oder mehrere Kommissionieraufträge, d.h. Aufträge zur Zusammenstellung
und Verladung einer Warenlieferung, beispielsweise für eine Einzelhandelsfiliale,
erfaßt
werden, werden die für den
Kommissionierauftrag benötigten
Artikel bzw. Packeinheiten über
die automatisierte Fördertechnik (Regalfahrzeug 135,
Auslagerbahnen 42, siehe 8) dem Tablarlager
entnommen und in einer bestimmten Reihenfolge (wird später im Detail
erläutert) der
Verladungszone 140 zugeführt. Dort werden die Packeinheiten
auf Auftragspaletten geladen (Schritt S6), die Ladestapel mit Sicherungsmitteln
wie einer Folie, Bändern
oder dgl. umwickelt (Schritt S7) und schließlich auf LKW verladen (Schritt
S8).
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Die
von den einzelnen Packeinheiten vom Tablarlager bis zur Verladung
auf den LKW durchlaufenen Stationen sind im einzelnen schematisch
in 5 dargestellt. Aus dem Tablarlager 130 werden die
Packeinheiten mit geeigneten Regalfahrzeugen 135 entnommen
(siehe 8) und an Auslagerbahnen 42, die als
Endlosfördereinrichtungen
ausgebildet sind, übergeben.
Die Auslagerbahnen weisen vorzugsweise eine oder mehrere Sortiereinrichtungen 45 auf,
die als Überholeinrichtungen
mit einer mit zwei Weichen versehenen Parallelspur oder Ausweichspur
der Auslagerbahn 42 ausgebildet sein können und einen Überholvorgang
oder eine Änderung
der Auslagersequenz zweier oder mehrerer dem Tablarlager entnommener
Tablare ermöglichen.
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Anschließend kann
eine Packeinheit-Kippeinrichtung 85 vorgesehen sein, um
eine Packeinheit auf dem Tablar um 90 Grad zu kippen. Dazu können Hubstifte
zum Anheben der Packeinheit und/oder geeignete Greifer benutzt werden.
Daraufhin gelangt ein Tablar auf eine Tablar-Rütteleinrichtung 70,
deren Funktionsweise unter Bezugnahme auf 9 später im Detail
erläutert
wird, wo die Packeinheit 15 bezüglich des Tablars 10 definiert,
beispielsweise in einer Ecke des Tablars, positioniert werden kann.
Daraufhin gelangt das Tablar mit Packeinheit zu einer Drehvorrichtung 48,
auf der sich das Tablar um 90°,
180° oder
270° drehen
läßt, um eine
definierte Position bezüglich
der anschließend
folgenden Ladungsträger-Beladevorrichtung 50 einzunehmen.
Dort werden die Packeinheiten auf einen Ladungsträger bzw.
eine Auftragspalette 20 geladen und bilden einen Ladestapel 21,
der mittels einer Folienwickelmaschine 80 zur Stabilisierung
mit Folie umwickelt wird. Der so fertiggestellte Ladungsstapel auf
der Palette kann dann auf einen LKW verladen und zum Lieferort,
beispielsweise einer Einzelhandelsfiliale, transportiert werden.
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Das
Diagramm von 6 zeigt schematisch die Verfahrensschritte
eines Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Verfahrens
zum automatischen Beladen eines Ladungsträgers mit einem Ladestapel bildenden
Packeinheiten. Im ersten Schritt S10 wird durch den (nicht dargestellten)
Lagerverwaltungsrechner ein Kommissionierauftrag erfaßt, der
eine oder mehrere Ladungsträger
(Paletten) 20 umfassen kann. Aufgrund der durch Identifizierungscodes
identifizierten Artikel und deren gespeicherte Packungsgrößen wird
in einem Verfahrensschritt S11 eine räumliche Beladungskonfiguration
eines oder mehrerer Ladungsstapel auf der/den Auftragspaletten ermittelt.
Dabei müssen
verschiedenste Aspekte berücksichtigt
werden. Einmal muß der
fertiggestellte Ladestapel möglichst
stabil und einfach transportfähig
sein, d.h. schwere Artikel werden vorzugsweise im unteren Teil des
Ladestapels und leichtere Artikel eher im oberen Teil des Ladestapels
gelagert. Ebenso sind empfindlichere Artikel oder Packeinheiten
im oberen Teil des Ladestapels besser untergebracht. Darüber hinaus
sollte das Ladevolumen im Liefer-LKW möglichst gut genutzt werden,
d.h. der Ladestapel möglichst
dicht gepackt und möglichst
hoch sein. Außerdem
muß die
Beladungskonfiguration so ausgebildet sein, daß es mit der automatischen
Belademaschine möglich
ist, den Ladestapel mit einer festgelegten Beladungssequenz, die
im anschließenden
Schritt S12 ermittelt wird, zu beladen. Im darauffolgenden Verfahrensschritt
S13 wird die wenigstens eine Auftragspalette entsprechend der Beladungssequenz
mit den Packeinheiten 15 gemäß der vorher bestimmten räumlichen
Beladungskonfiguration beladen.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Beladeverfahrens
wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 7 nun
im Detail beschrieben.
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Im
Verfahrensschritt S20 werden die einen Kommissionierauftrag bildenden
Packeinheiten 15 erfaßt
und in dem anschließenden
Verfahrensschritt S21 wird die erforderliche Anzahl von Auftragspaletten
aufgrund des gespeicherten Volumens und/oder des gespeicherten Gewichts
der erfaßten
Packeinheiten bestimmt. Dann wird, wie oben unter Bezugnahme auf 6 erläutert, eine
räumliche
Beladungskonfiguration des Ladestapels auf der Auftragspalette bzw.
dem Ladungsträger 20 ermittelt, wobei
verschiedene Randbedingungen wie die Stabilität des Ladestapels oder eine
möglichst
gute Volumenausnutzung zu berücksichtigen
sind. Dabei ist es vorteilhaft, einzelne Beladungsschichten zu bilden (Schritt
S23), die einzelne Packeinheiten jeweils ähnlicher Größe oder zumindest ähnlicher
Höhe umfassen.
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Basierend
auf den Beladungsschichten wird im darauffolgenden Verfahrensschritt
S24 eine Beladungssequenz oder Beladungsreihenfolge ermittelt, mit
der der in Schritt S22 abgeleitete Ladestapel 21 von unten
nach oben aufgebaut wird. Dabei wird auf einer Auftragspalette jede
Beladungsschicht von hinten nach vorne und von links nach rechts
oder von rechts nach links aufgebaut.
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Nachdem
die Beladungskonfiguration und Beladungssequenz des Ladestapels
mittels Lagerverwaltungsrechners bestimmt wurden, werden die Packeinheiten
aus dem Pufferlager bzw. Tablarlager auf Tablaren liegend entnommen
und der Belademaschine 50 zugeführt. Dabei könnten die
einzelnen Packeinheiten schon in der richtigen Reihenfolge (Beladungssequenz)
aus dem Tablarlager entnommen werden oder mittels einer oder mehrerer
Sortiereinrichtungen 45 in die richtige Reihenfolge gebracht werden
(Schritt S26). Mittels einer Packeinheit-Kippeinrichtung 85 können die
Packeinheiten durch geeignete Mittel wie etwa Stifte oder Greifer
um 90 Grad, 180 Grad usw. gedreht und in der gedrehten Position
wieder auf dem Tablar abgelegt werden. Anschließend werden Packeinheiten mittels
einer Drehvorrichtung 48 und einer Tablar-Rütteleinrichtung 70 auf
dem Tablar liegend ausgerichtet und gegebenenfalls über einen
Aufzug 47 (siehe 8) der Beladevorrichtung 50 zugeführt, wo
sie gemäß der Beladungssequenz
an dem durch die räumliche
(dreidimensionale) Beladungskonfiguration bestimmten Ort des Ladestapels
auf dem Ladungsträger 20 angeordnet
werden.
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Die
Tablar-Rütteleinrichtung,
die dazu dient, einen Gegenstand oder eine Packeinheit 15 auf
dem Tablar 10 auszurichten, wird im folgenden unter Bezugnahme
auf 9 erläutert.
Die Tablar-Rütteleinrichtung 70 umfaßt eine
Kippauflage 71 sowie einen Hubkolben 72, der eine
Auflageplatte 73 an der der Kippauflage 71 diagonal
gegenüberliegenden
Ecke unterstützt
und durch eine Abwärtsbewegung
des Hubkolbens eine diagonale Verkippung der Auflageplatte 73 und
damit eines aufliegenden Tablars 10 hervorruft.
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Der
Vorgang der Ausrichtung der Packeinheit 15 auf dem Tablar 10 ist
in 9 in der Bildsequenz a1) bis c1) in Seitenansicht
und in der Bildsequenz a2) bis c2) in Aufsicht schematisch dargestellt. In 9a gelangt Tablar 10 mit aufliegender
Packeinheit 15 von der Fördereinrichtung auf die Auflageplatte 73 der
Tablar-Rütteleinrichtung 70.
In 9b senkt sich der Hubkolben 72 unter
gleichzeitigen horizontalen Rüttelbewegungen
(um Reibungskräfte
zu überwinden)
nach unten, wodurch sich die Packeinheit 15 zur abgesenkten
Ecke des Tablars 10 bewegt (siehe Pfeil in 9b2),
wodurch die Packeinheit 15 auf dem Tablar ausgerichtet
wird. Anschließend
wird der Hubkolben wieder angehoben, so daß sich die Auflageplatte in
Horizontalposition befindet und das Tablar 10 mit ausgerichteter
Packeinheit 15 weiter befördert werden kann.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Ladungsträger-Beladungsvorrichtung 50 ist in 10 perspektivisch
dargestellt. Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels wird weiterhin aufgrund
der in den 11 und 12 gezeigten Ablaufdiagramme
deutlich.
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Die
Tablare 10 mit jeweils darauf liegender Packeinheit 15 werden über einen
Tablarförderer 51 der
Beladungsvorrichtung 50 zugeführt. Am Ende des Tablarförderers 51 ergreifen
Hubstifte 54 einer Hubeinrichtung die Packeinheit 15 durch
die Öffnungen 11 im
Tablar von unten und heben diese so aus dem Tablar 10 heraus.
Daraufhin ergreift ein Rechen 55 die Packeinheit 15 und
schiebt diese auf eine horizontale Ladeplatte 52. Die Hubstifte
können
dann wieder unter den Tablarförderer 51 abgesenkt
werden, so daß das
entleerte Tablar 10 über
einen Tablar-Rückförderer 62 ins
Tablarlager zurückbefördert werden
kann. Die auf der Ladeplatte 52 liegende Packeinheit 15 wird
mittels einer Verschiebeeinrichtung (Pusher) 53 in x-Richtung,
d.h. in Richtung der Längsseite
des Ladungsträgers 20 bis
zu der vorgesehenen x-Position der Packeinheit in der Beladungskonfiguration
des Ladestapels 21 bewegt. Dann wird die Packeinheit 15 mittels
eines Abstreifers 57 auf eine in z-Richtung (Tiefenrichtung
des Ladestapels) vorragende Beladezunge 56 geschoben und
mittels dieser in z-Richtung bis zu der vorgesehenen z-Position
der räumlichen
Beladungskonfiguration des Ladestapels bewegt. Dann wird die Beladezunge 56 zurückgefahren,
während
der Abstreifer 57 zunächst
in seiner Position verharrt, wodurch die Packeinheit 15 an
der für
diese vorgesehenen Position auf dem Ladestapel abgelegt wird. Anschließend werden
Beladezunge und Abstreifer wieder zurückgefahren zur Aufnahme der
nächsten
Packeinheit. Um die beschriebene Beladungsaufgabe zu erfüllen, müssen Beladezunge
und Abstreifer simultantan in x-Richtung und voneinander unabhängig in
z-Richtung bewegbar sein.
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Bei
den Auftrags-Ladungsträgern
handelt es sich beispielsweise um handelsübliche Paletten wie etwa sogenannte
Euro-Paletten. Die Erfindung ist jedoch auch auf seitlich umschlossene
Ladungsträger wie
etwa Kisten, Behälter
oder Gitterboxen anwendbar. Zur Beladung solcher umschlossener Ladungsträger mit
der Beladevorrichtung ist eine (in den Figuren nicht dargestellte)
Ladungsträger-Kippeinrichtung vorgesehen,
die einen umschlossenen Ladungsträger um 90 Grad nach vorne kippt,
so daß er quasi
von oben her zugänglich
ist und beladen werden kann. Mit Hilfe der oben erwähnten Packeinheit-Kippeinrichtung 85 können die Packeinheiten vor
der Beladung in die entsprechende gekippte Position gebracht werden.
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Der
Beladevorgang wird im folgenden noch einmal im Detail unter Bezugnahme
auf die Sequenzdarstellung in Aufsicht von 11 erläutert. In
Darstellung 1. ergreifen die Hubstifte 54 die
auf dem Tablar 10 liegende Packeinheit 15, die
dann durch den Rechen 15 auf die Ladeplatte 52 befördert wird.
Dann wird die Packeinheit 15 durch die Verschiebeeinrichtung 53 in
x-Richtung zu der Verladeposition verschoben (Darstellung 2.
und 3.). Ist die richtige x-Position erreicht (Darstellung 4.),
wird die Packeinheit mit dem Abstreifer 57 auf die Ladezunge 56 geschoben
(Darstellung 5.) und dann auf der Beladezunge 56 liegend in
z-Richtung bis zu der vorgesehenen Position geschoben (Darstellung 6.
und 7.) und anschließend durch
eine kleine Bewegung der Ladezunge in (in diesem Fall) negative
x-Richtung an eine bereits in der Ladeebene vorhandene Packeinheit
angedrückt (Darstellung 7.).
Anschließend
zieht sich die Beladezunge zurück,
während
der Abstreifer 57 zunächst
in seiner Position bleibt (Darstellung 8.), wodurch die Packeinheit 15 an
der für
diese vorgesehenen Position abgelegt wird. Schließlich ziehen
sich Ladezunge und Abstreifer beide zurück, so daß die nächste Packeinheit 15a positioniert
werden kann.
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Wie
aus Darstellung 6. hervorgeht, wird in dem Moment, wenn
die erste Packeinheit 15 gerade mit der Beladezunge auf
den Ladestapel geladen wird, die nächste Packeinheit mit dem Rechen 55 schon
auf die Ladeplatte 52 geschoben, dann in Darstellung 7., 8.
und 9. mit der Verschiebeeinrichtung 9 in die
richtige Position in x-Richtung verschoben und in Darstellung 10.
durch die Abstreifer 57 ergriffen.
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Die
einzelnen Tablare und Packeinheiten folgen mit einem solchen Abstand
hintereinander, daß die
einzelnen Bewegungen jeweils entkoppelt und unabhängig voneinander
ausgeführt
werden können.
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Die
Sequenz von 12 zeigt die Funktionsweise
der erfindungsgemäßen Beladevorrichtung
in Seitenansicht. Dabei ist die Paletten-Hubeinrichtung 61 zu
erwähnen,
die die Positionierung einer Packeinheit im Ladestapel in y-Richtung
durch Anheben bzw. Absenken des Ladungsträgers durchführt. Gut zu erkennen ist in 12 ebenfalls,
wie in 12a), 12b), 12c) die Packeinheit 15 ("Carton") durch Beladezunge 56 und
Abstreifer 57 an die richtige Tiefenposition auf dem Beladungsstapel
transportiert wird. In dem in 12d)
gezeigten Verfahrensschritt ist die Beladezunge 56 bereits
zurückgezogen
und die Packeinheit wird nur noch durch den Abstreifer 57 in Position
gehalten, der sich in 12e) ebenfalls
zurückzieht,
um die nächste
Packeinheit ergreifen zu können.
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Ebenfalls
vorgesehen ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abtasteinrichtung 65,
beispielsweise in Form eines Laser-Abtasters zur Erfassung der aktuellen
Höhe des
Beladestapels und zur Überprüfung, ob
der Beladungsvorgang den berechneten Vorgaben entspricht. Vorzugsweise
ist die Abtasteinrichtung 65 beweglich angeordnet.
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Den 10 bis 12 außerdem entnehmbar
ist die Ladehilfe 60, die den sich bildenden Ladestapel 21 von
drei Seiten umgibt und so als Abstützfläche für eine Schiebebewegung der
Packeinheiten in Horizontalrichtung dienen kann.
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Sobald
ein Ladungsträger
mit einem Ladestapel 21 vollständig beladen ist, tauscht eine
Ladungsträger-Wechseleinrichtung 58 den
gefüllten
Ladungsträger
durch einen neuen, leeren Ladungsträger aus (13).
Der gefüllte
Ladungsträger
gelangt, wie ebenfalls in 13 gezeigt
ist, zu einer Folienwickelmaschine 80, in der der beladene
Ladungsträger 20 aus
der Ladehilfe 60 herausgehoben wird und gleichzeitig mit
einer Folie zur Stabilisierung des Ladestapels umwickelt wird. Der
umwickelte Ladestapel gelangt dann über einen Aufzug oder dergleichen
zu einer Laderampe für
die LKW-Verladung, während
die leere Ladehilfe mit einer Palette versehen wird und dann wieder
der Beladevorrichtung zugeführt
wird.
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Die
Erfindung ermöglicht
so eine automatisierte Beladung von Ladungsträgern wie Paletten mit in verschiedenen
Packeinheiten zugeführten
Artikeln, wobei eine materialunabhängige und schonende Beladung
sichergestellt werden kann. Außerdem ist
es möglich,
stabile Ladestapel mit guter Volumenausnutzung zu bilden und gleichzeitig
eine hohe Kommissionierleistung wirtschaftlich darzustellen.
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- 10
- Tablar
- 11
- Tablaröffnungen
- 12
- Rand
- 15
- Packeinheit,
Karton
- 20
- Ladungsträger, Auftragspalette
- 21
- Ladestapel
- 41
- Einlagerbahnen
- 42
- Auslagerbahnen
- 45
- Sortiereinrichtung/Überholeinrichtung
- 47
- Aufzug
- 48
- Drehvorrichtung
- 50
- Palettenbelademaschine,
COM
- 51
- Tablarförderer
- 52
- Ladeplatte
- 53
- Verschiebeeinrichtung,
Pusher
- 54
- Hubstifte
- 55
- Rechen
- 56
- Beladezunge
- 57
- Abstreifer
- 58
- Ladungsträger-Wechsler
- 60
- Ladehilfe
- 61
- Paletten-Hubeinrichtung
- 62
- Tablar-Rückförderer
- 65
- Abtasteinrichtung
- 70
- Tablar-Rütteleinrichtung
- 71
- Kippauflage
- 72
- Hubkolben
- 80
- 73
Auflageplatte
- 80
- Folierwickelmaschine
- 85
- Packeinheit-Kippeinrichtung
- 100
- Palettenlager
- 101
- Lagerregale
- 103
- Regalgassen
- 105
- Depalettiereinrichtung
- 110
- Anlieferung
- 120
- Funktionsbereich
- 130
- Tablarlager
- 131
- Lagerregale
- 133
- Regalgassen
- 135
- Tablarlager-Regalfahrzeuge
- 140
- Verladung
- 141
- LKW-Rampen
- 200
- LKW