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Title:
METHOD AND DEVICE FOR ORDER PICKING IN WAREHOUSES LARGELY BY MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/070841
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to a device for order picking in warehouses largely by machine, by means of independently freely movable transport vehicles, comprising the following features: a) a vehicle housing (3) having a carrier plate (1) for accommodating and transporting a load rack (12) with transport goods (13), wherein the carrier plate (1) carries a load rack (12) with a light robot (15) having means for grasping goods, b) a transverse link (34), which connects the drive wheels (6), which can each be pivoted about the axis of rotation (5) by means of an angle lever (40), in such a way that the drive wheels can perform vertical motions that are independent of each other, c) a centrally arranged actuating element (31), which can move two front lifting rods (19) and two rear lifting rods (16) by means of a lifting rotary lever (27) and a push rod (24) connected to the lifting lever in order to raise or lower the carrier plate (1), and d) at least one 3-D scanner (10) and at least one light field sensor (59), and at least one WLAN antenna (11) in the front region of the vehicle housing (3).

Inventors:
GEIGER RÜDIGER (DE)
BAIER GUNAR (DE)
KRATZ BERND (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/000591
Publication Date:
May 21, 2015
Filing Date:
November 18, 2014
Export Citation:
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Assignee:
GRENZEBACH MASCHB GMBH (DE)
International Classes:
B66F9/06; B65G1/137
Domestic Patent References:
WO2007149194A22007-12-27
Foreign References:
EP0304942A21989-03-01
US20110093134A12011-04-21
DE68928565T21998-06-25
US20070063500A12007-03-22
DE68928565T21998-06-25
Other References:
No relevant documents disclosed
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Claims:
Patentansprüche

Anspruch 1:

Vorrichtung zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von Warensendungen in Lagerhallen mittels selbstständig frei beweglichen Transportfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen:

e) einem Fahrzeuggehäuse (3) mit einer Trägerplatte (1) zum Aufnehmen und Transportieren eines Lastregals (12) mit Transportgut (13), mit zwei, beidseitig in der Mitte des Fahrzeuggehäuses (3) an jeweils einer gesondert gelagerten Drehachse (5) separat angetriebenen Antriebsrädern (6), wobei an der Vorderseite und an der Hinterseite des Fahrzeuggehäuses (9) jeweils mindestens ein Stützrad (9,21) vorgesehen ist, und wobei die Trägerplatte (1) ein Lastregal (12) mit einem Leichtroboter (15) mit Mitteln zum Ergreifen von Waren trägt, und wobei der Leichtroboter (15) im Bereich dieser Mittel einen Lichtfeldsensor (48) aufweist,

f) einem Querlenker (34) der die jeweils über einen Winkelhebel (40) um die Drehachse (5) schwenkbaren Antriebsräder (6) so verbindet, dass diese voneinander unabhängige vertikale Bewegungen ausführen können,

g) einem zentral angeordneten Stellelement (31), das über einen Hubreh - Hebel (27) und eine mit diesem verbundene Schubstange (24) zwei vordere Hubstangen (19) und zwei hintere Hubstangen (16) zum Anheben oder Absenken der Trägerplatte (1) bewegen kann, h) mindestens einem 3D - Scanner (10) und mindestens einem Lichtfeld- Sensor (59), sowie mindestens einer WLAN - Antenne (11) im vorderen Bereich des Fahrzeuggehäuses (3).

Anspruch 2:

Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Leichtroboter (15) mittels einer automatisch zu betätigen Schnellspann - Kupplung (47) aus einem Greifermagazin (46) das jeweils als geeignet ermittelte Greifer - Mittel entnimmt. Anspruch 3:

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass ein System zur Energieversorgung des Transportfahrzeugs vorgesehen ist, das entweder über induktive, im Boden verlegte

Leitungen, mittels eines induktiven Aufnahmeelements (14) oder über stationär anfahrbare Energieversorgungs - Stationen für die Zufuhr elektrischer, flüssiger oder gasförmiger Energie sorgt, wobei im

Fahrzeuggehäuse (3) Stellraum (28) für entsprechende

Energiespeicher vorgesehen ist

Anspruch 4:

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Schwerpunkt eines Lastregals (12) mittels Sensoren erfasst, und dass das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt - Ermittlung zur Korrektur der Schwerpunktlage mittels der Steuerung der Stellelemente (18) und (17) für die Hubstangen (19) und (16) verwendet wird.

Anspruch 5:

Verfahren zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von

Warensendungen in Lagerhallen mittels selbstständig frei beweglichen Transportfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen: e) eine Leitzentrale in einem Lagerbereich erhält den Auftrag, dafür zu sorgen, dass ein Teil einer Warengruppe in einem bestimmten

Lastregal (12) zu einem bestimmten Zielort transportiert wird, f) die Leitzentrale ermittelt welches Transportfahrzeug aufgrund seines derzeitigen Standortes und seiner vorliegenden Auftragslage in der Lage ist, den geforderten Auftrag am schnellsten zu erledigen, g) ein bestimmtes Transportfahrzeug mit einem aufgeladenen Leichtroboter (15) erhält daraufhin von der Leitzentrale den Auftrag in einem bestimmten Areal einer größeren Fläche eines Lagerbereichs ein bestimmtes Lastregal (12) mit einer bestimmten Warengruppe zu suchen, ein Exemplar dieser Warengruppe mittels des Leichtroboters (15) zu entnehmen, einem Behälter mit Transportgut (13) zuzuführen zu einem bestimmten Lagerplatz zu fahren, wobei das von der Leitzentrale ausgewählte Transportfahrzeug von der Leitzentrale die mittels eines bestimmten Routen - Algorithmus ermittelten Anweisungen hinsichtlich der zu befahrenden Route und der in jedem Streckenabschnitt zu fahrenden Geschwindigkeit zur Erreichung des unmittelbaren

Zielgebiets in einem bestimmten Zeitfenster, erhält,

h) das betreffende Transportfahrzeug liefert das Exemplar der gewünschten Warengruppe zu einem Lastregal (58) mit Kommissionierware, in den Bereich einer Kommissionierperson (60) oder in den Bereich einer Versand - und Packperson (61).

Anspruch 6:

Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kommissionierware durch Kommissionierpersonen (60) in verschiedene Transportbehälter eingelagert wird und zu verschiedenen Versand- und Packpersonen (61) transportiert wird

Anspruch 7:

Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass anstelle der Personen (60) und (61) ein 6 -Achs - Roboter (53) im Bereich eines Sortierplatzes (56) die zu einer Lieferung gehörenden Warengruppen sammelt und sie zu einer Vorrichtung (57) zur

Warenverpackung liefert, wobei er nach der Verpackung diese zu einem Lastregal (55) für versandfertige Ware verbringt.

Anspruch 8:

Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Leichtroboter (15) mittels einer automatisch zu betätigen Schnellspann - Kupplung (47) aus einem Greifermagazin (46) das jeweils als geeignet ermittelte Greifer - Mittel entnimmt.

Anspruch 9:

Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt des Lastregals (12) mittels Sensoren erfasst, und das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt - Ermittlung zur Steuerung der Stellelemente (18) und (17) für die für die Hubstangen (19) und (16) verwendet wird, und dass mittels eines Neigungssensors die Neigung eines Lastregals (12) ermittelt wird.

Anspruch 10:

Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass Sensoren (42) zur Erfassung der Drehbewegung der Antriebsräder (6) vorgesehen sind, die auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs den Schlupf an jedem

Antriebsrad (6) ermitteln können.

Anspruch 11 :

Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 5 bis 10 wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.

Anspruch 12:

Maschinenlesbarer Träger mit dem Programmcode eines Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von Warenlieferungen in Lagerhallen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von Warenlieferungen in Lagerhallen.

Im Zeitalter der Digitalisierung der menschlichen Kultur hat diese Entwicklung auch den Bereich der Verteilung von Waren in Warenhäusern erfasst.

Vorstufen der Warenhäuser waren die überdachten Einkaufspassagen des frühen 19. Jahrhunderts, in denen nach orientalischem Vorbild hunderte von Einzelhändlern gemeinsam ihre Waren ausstellten, beispielsweise 1825 der Grand bazar in Paris. Das Warenhaus war die erste jener modernen Großvertriebsformen des

Einzelhandels, die die Rolle des kleinen Kaufmanns durch ihre übermächtige

Konkurrenz bedrängten.

Diese Entwicklung führte in dieser Zeit zu Verkaufs - Strukturen die ihr weit gefächertes Warenangebot via Internet anbieten und weltweit versenden.

Zur Zusammenstellung einer Lieferung an einen bestimmten Kunden müssen hieraus Pakete mit unterschiedlicher Bestückung oder Gebinden zusammengestellt werden. Das Herbeischaffen einzelner Bestandteile einer solchen Lieferung kann hierbei händisch erfolgen oder mittels automatisch geführter Fahrzeuge. Solche so genannten AGV ' s ( automatic guided vehicles ) können mobile Roboter oder speziell für den jeweiligen Verwendungszweck konstruierte Fahrzeuge sein die mit einem speziellen Führungs - und Steuerungsverfahren von einem Ort zu einem anderen Ort bewegt werden.

Herkömmliche automatisch geführte Fahrzeuge, mit denen zum Beispiel Materialien in Fabriken und Lagerhäusern bewegt werden, weisen eine minimale Punkt - zu Punkt - Bewegungssteuerung auf. Die meisten solcher Systeme verwenden AGV ' s, die einer festen Leitspur folgen. Im Allgemeinen handelt es sich hierbei um einen Hochfrequenz - Sendeantennendraht, der im Fabrikboden versenkt angeordnet ist, einen auf den Boden aufgemalten reflektierenden Streifen, oder ein auf den Boden

Bestätigungskopiel aufgeklebtes reflektierendes Band. Solche Leitspuren sind jedoch ersichtlich sehr verletzlich und unzuverlässig.

Alle diese Bewegungssteuerungen begrenzen die Bewegungsfreiheit der einzelnen AGV ' s, indem diese gezwungen werden einem physikalisch festgelegten Weg zu folgen.

Die meisten solcher Systeme verlassen sich auf die fahrzeugeigene Annäherungs - Detektion um Kollisionen mit anderen Fahrzeugen, unbewegten Objekten oder menschlichem Personal zu vermeiden. In solchen Systemen können sich die AGV's nur in einer Richtung längs der von ihnen verfolgten Spur bewegen.

Diese Systeme erreichen eine Punkt - zu - Punkt - Bewegung durch Implementieren von Steuerschemata und Verwenden frei beweglicher AGV's mit programmierbaren bidirektionalen Wegen. Hierdurch wird erreicht, dass sich mehrere AGV's ohne Kollisionen oder übermäßige Staus gleichzeitig auf denselben Wegen befinden. Diese Verfahren maximieren den Freiheitsgrad der AGV - Bewegung. Das

Steuerschema implementiert hierbei ein Schema der„statischen"

Kollisionsvermeidung für AGV - Systeme. Im Wesentlichen wird dabei ein

Computerprogramm verwendet zum Untersuchen der jeweiligen Umgebung eines AGV's um nur solche Wege zu ermitteln die für AGV ' s befahrbar sind. Ein weiteres Zuteilungsprogramm zieht hieraus die erforderlichen Daten um AGV's im jeweiligen System von einem Punkt zu einem anderen Punkt zu bewegen, ohne dass zwei AGV's gleichzeitig denselben Weg befahren.

Die Nachteile dieser Verfahren aus dem Stand der Technik bestehen darin, dass sie entweder auf geschlossene Pfade, eine unidirektionale Bewegung, auf das Fehlen der externen Steuerung der AGV - Bewegung oder auf die„statische"

Kollisionsvermeidung beschränkt sind.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist aus der DE 689 28 565 T2 nach den Angaben im Patentanspruch 1 ein Verfahren zum Leiten von mehreren automatisch gelenkten

Fahrzeugen ( AGV ) längs eines Netzes miteinander verbundener Wege bekannt, die bei Knotenpunkten beginnen, enden und Knotenpunkte enthalten.

Bei diesem Verfahren wird eine Aufzeichnung einer von den bestimmten AGV ' s zu verfolgenden Route in Form von, bei einem Knotenpunkt beginnenden und beim nächsten Knotenpunkt endenden, Wegabschnitten erstellt.

Es wird ferner eine Angabe der Position eines bestimmten AGV ' s festgestellt. Weiter wird für jeden Knotenpunkt eine Angabe abgeleitet, ob er frei oder besetzt ist. Ferner wird für ein bestimmtes AGV eine Liste von Knotenpunkten erzeugt, die den von dem bestimmten AGV gerade aufgesuchten Knotenpunkt und wenigstens einige Knotenpunkte längs der aufgezeichneten Route enthält, die das bestimmte AGV aufsuchen wird. Dies erfolgt einschließlich der Prüfung, dass jeder Knotenpunkt in der Liste frei ist, bevor er in die Liste aufgenommen wird, sowie der Markierung jedes Knotenpunkts in der Liste als besetzt, nachdem er in die Liste aufgenommen ist. Weiter erfolgt eine Übertragung der Liste von Knotenpunkten zu den bestimmten AGV ' s und das Veranlassen, dass es sich längs der aufgezeichneten Route durch die Knotenpunkte vorwärts bewegt.

Mit solchen automatisch geführten Fahrzeugen lassen sich zwar einzelne

Bestandteile einer solchen Lieferung herbeischaffen, das Zusammenstellen der speziellen Bestandteile zu einer Lieferung musste bisher jedoch ausschließlich händisch erfolgen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein autonomes Transportfahrzeug zu schaffen mit dem der schnelle Transport von Lastregalen in großen Werkhallen störungsfrei auch bei unebenem Boden und bei leichten Steigungen ausgeführt werden kann und mit denen die Zusammenstellung einer Lieferung weitgehend maschinell erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach

Anspruch 1 :Vorrichtung zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von

Warensendungen in Lagerhallen mittels selbstständig frei beweglichen Transportfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen: a) einem Fahrzeuggehäuse (3) mit einer Trägerplatte (1) zum Aufnehmen und Transportieren eines Lastregals (12) mit Transportgut (13), mit zwei, beidseitig in der Mitte des Fahrzeuggehäuses (3) an jeweils einer gesondert gelagerten Drehachse (5) separat angetriebenen Antriebsrädern (6), wobei an der Vorderseite und an der Hinterseite des Fahrzeuggehäuses (9) jeweils mindestens ein Stützrad (9,21) vorgesehen ist, und wobei die Trägerplatte (1) ein Lastregal (12) mit einem Leichtroboter (15) mit Mitteln zum Ergreifen von Waren trägt, und wobei der Leichtroboter (15) im Bereich dieser Mittel einen Lichtfeldsensor (48) aufweist,

b) einem Querlenker (34) der die jeweils über einen Winkelhebel (40) um die Drehachse (5) schwenkbaren Antriebsräder (6) so verbindet, dass diese voneinander unabhängige vertikale Bewegungen ausführen können,

c) einem zentral angeordneten Stellelement (31), das über einen Hubreh - Hebel (27) und eine mit diesem verbundene Schubstange (24) zwei vordere Hubstangen (19) und zwei hintere Hubstangen (16) zum Anheben oder Absenken der Trägerplatte (1) bewegen kann, d) mindestens einem 3D - Scanner (10) und mindestens einem Lichtfeld- Sensor (59), sowie mindestens einer WLAN - Antenne (11 ) im vorderen Bereich des Fahrzeuggehäuses (3).

Anspruch 2:Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Leichtroboter (15) mittels einer automatisch zu betätigen Schnellspann - Kupplung (47) aus einem Greifermagazin (46) das jeweils als geeignet ermittelte Greifer - Mittel entnimmt.

Anspruch 3:Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein System zur Energieversorgung des Transportfahrzeugs vorgesehen ist, das entweder über induktive, im Boden verlegte

Leitungen, mittels eines induktiven Aufnahmeelements (14) oder über stationär anfahrbare Energieversorgungs - Stationen für die Zufuhr elektrischer, flüssiger oder gasförmiger Energie sorgt, wobei im

Fahrzeuggehäuse (3) Stellraum (28) für entsprechende

Energiespeicher vorgesehen ist

Anspruch 4:Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schwerpunkt eines Lastregals (12) mittels Sensoren erfasst, und dass das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt - Ermittlung zur Korrektur der Schwerpunktlage mittels der Steuerung der Stellelemente (18) und (17) für die Hubstangen (19) und (16) verwendet wird. bzw. das Verfahren nach

Anspruch 5:Verfahren zur weitgehend maschinellen Zusammenstellung von

Warensendungen in Lagerhallen mittels selbstständig frei beweglichen Transportfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen: a) eine Leitzentrale in einem Lagerbereich erhält den Auftrag, dafür zu sorgen, dass ein Teil einer Warengruppe in einem bestimmten

Lastregal (12) zu einem bestimmten Zielort transportiert wird, b) die Leitzentrale ermittelt welches Transportfahrzeug aufgrund seines derzeitigen Standortes und seiner vorliegenden Auftragslage in der Lage ist, den geforderten Auftrag am schnellsten zu erledigen, c) ein bestimmtes Transportfahrzeug mit einem aufgeladenen Leichtroboter (15) erhält daraufhin von der Leitzentrale den Auftrag in einem bestimmten Areal einer größeren Fläche eines Lagerbereichs ein bestimmtes Lastregal (12) mit einer bestimmten Warengruppe zu suchen, ein Exemplar dieser Warengruppe mittels des Leichtroboters (15) zu entnehmen, einem Behälter mit Transportgut (13) zuzuführen zu einem bestimmten Lagerplatz zu fahren, wobei das von der Leitzentrale ausgewählte Transportfahrzeug von der Leitzentrale die mittels eines bestimmten Routen - Algorithmus ermittelten Anweisungen hinsichtlich der zu befahrenden Route und der in jedem Streckenabschnitt zu fahrenden Geschwindigkeit zur Erreichung des unmittelbaren

Zielgebiets in einem bestimmten Zeitfenster, erhält,

d) das betreffende Transportfahrzeug liefert das Exemplar der gewünschten Warengruppe zu einem Lastregal (58) mit Kommissionierware, in den Bereich einer Kommissionierperson (60) oder in den Bereich einer Versand - und Packperson (61). Anspruch 6:Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kommissionierware durch Kommissionierpersonen (60) in verschiedene Transportbehälter eingelagert wird und zu verschiedenen Versand- und Packpersonen (61) transportiert wird Anspruch 7:Verfahren nach Anspruch 6

dadurch gekennzeichnet,

dass anstelle der Personen (60) und (61) ein 6 -Achs - Roboter (53) im Bereich eines Sortierplatzes (56) die zu einer Lieferung gehörenden Warengruppen sammelt und sie zu einer Vorrichtung (57) zur

Warenverpackung liefert, wobei er nach der Verpackung diese zu einem Lastregal (55) für versandfertige Ware verbringt.

Anspruch 8:Verfahren nach Anspruch 7

dadurch gekennzeichnet,

dass der Leichtroboter (15) mittels einer automatisch zu betätigen Schnellspann - Kupplung (47) aus einem Greifermagazin (46) das jeweils als geeignet ermittelte Greifer - Mittel entnimmt.

Anspruch 9:Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Schwerpunkt des Lastregals (12) mittels Sensoren erfasst, und das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt - Ermittlung zur Steuerung der Stellelemente (18) und (17) für die für die Hubstangen (19) und (16) verwendet wird, und dass mittels eines Neigungssensors die Neigung eines Lastregals (12) ermittelt wird.

Anspruch 10:Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass Sensoren (42) zur Erfassung der Drehbewegung der Antriebsräder (6) vorgesehen sind, die auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs den Schlupf an jedem

Antriebsrad (6) ermitteln können.

Anspruch 11:Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung der

Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 5 bis 10 wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.

Anspruch ^.Maschinenlesbarer Träger mit dem Programmcode eines

Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird. gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen im Einzelnen:

Fig. 1 : eine Übersicht über Waren als Transportgut

Fig. 2: eine beispielhafte Vorrichtung zur Bewegung von Transportgut

Fig. 3: eine räumliche Darstellung der Kinematik eines Transportfahrzeugs

Fig. 4: die Befüllung von Behältern mit Kommissionswaren

Fig.5: eine Darstellung der Zusammenstellung von Warenlieferungen

Fig.6: alternative Zusammenstellung von Warenlieferungen

Die Fig. 1 zeigt eine Übersicht über eine Lagerhalle mit Kommissionierplätzen. Hier ist beispielhaft eine Lagerhalle mit einer in Reihen angeordneten Ansammlung von Lastregalen 12 dargestellt. Auf der rechten Seite der Fig.1 sind drei

Kommission ierplätze 52 mit Verpackungsstationen von oben zu erkennen. Mit 51 sind Warteschleifen von Fahrzeugen bezeichnet.

Die Fig. 2: zeigt die Bewegung von Waren als Transportgut. Hier ist beispielhaft ein Lastregal 12 gezeigt, das lediglich ein Transportgut 13 mit Leichtroboter 15 trägt. In der Praxis weisen die Lastregale 12 mehrere Fächer mit jeweils einer Mehrzahl gleichartiger oder verschiedener Transportgüter auf. Weiter ist in der Fig. 2 ein Transportfahrzeug in der Seitenansicht dargestellt das dieses Lastregal 12 mit dem darauf befestigten Leichtroboter 15 auf einer Trägerplatte 1 vom Boden mittels eines Hubmechanismus abgehoben hat. Dieser Hubmechanismus wird später erläutert. Das, das Transportfahrzeug umgebende Gehäuse 3 weist in dieser Ansicht ein, von der Seite gezeigtes, Anzeige - Display 2 auf. Dieses Anzeige - Display 2 kann Auskunft geben über die Art und die Zusammensetzung der auf dem Lastregal befindlichen Beladung, sowie über den Lageplatz von dem das Ladegut geholt wurde, als auch über den Zielort zu dem es befördert werden wird. Weiter kann im Anzeige - Display 2 auch der Ladezustand der das Transportfahrzeug antreibenden Batterien oder Energiespeicher angezeigt werden.

Um von außen auf die Bedienung des Transportfahrzeugs händisch Zugriff zu haben, ist das gezeigte Bedienelement 4 eingebaut. Beispielsweise kann hier ein Nothalt des Transportfahrzeugs vorgesehen sein. Es können im Rahmen dieses Bedienelements 4 jedoch auch mehrere, eine Gruppe von Bedienelementen bildende Steuerungsmöglichkeiten für Eingriffe händischer Art, vorgesehen sein.

In der gezeigten Ansicht ist ferner in Fahrtrichtung ein Antriebsrad 6 gezeigt, dem auf der anderen gegenüberliegenden Seite ein weiteres Antriebsrad 6 entspricht. Die Vorderseite des Transportfahrzeugs, befindet sich auf der linken Seite der Fig. 2. Neben dem Antriebsrad 6 ist in dieser Ansicht rechts ein Lagepunkt dargestellt der die Lage einer Drehachse 5 kennzeichnet. Um die Drehachse 5 kann das

Antriebsrad 6 mittels eines, in dieser Ansicht vom Gehäuse verdeckten,

Winkelhebels verschwenkt werden. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass bei einer, durch Bodenunebenheiten verursachten, Querneigung des Transportfahrzeugs das Antriebsrad 6 den Kontakt mit der Lauffläche des Bodens beibehält. Der Belag des Antriebsrads 6 ist mit 7 bezeichnet und so ausgestaltet, dass er maximale Reibung auf der Lauffläche des jeweils vorhandenen Bodens gewährleistet. Die neben dem Antriebsrad 6 gezeigte Steckverbindung 8 ermöglicht die Aufladung der, das

Antriebssystem des Transportfahrzeugs antreibenden, Energiespeicher. Das können elektrische Batterien, Flüssiggas - Speicher oder andere Energiespeicher sein.

Zur Abstützung des Transportfahrzeugs dienen Stützräder, von denen in dieser Darstellung das vordere mit 9 und das hintere mit 21 bezeichnet sind.

An der Vorderseite des Transportfahrzeugs ist ein handelsüblicher 3D - Scanner 10 installiert um Gefahren von Kollisionen, insbesondere unachtsame Personen, frühzeitig zu erkennen und einer Kollision mit diesen vorbeugen zu können.

Eine WLAN - Antenne 11 dient der Kommunikation mit einer, das Transportfahrzeug steuernden, Zentral - Leitstelle. Das Transportgut 13 stellt hier ein mögliches

Behältnis dar das von dem Leichtroboter 15 befüllt werden kann.

Mit 14 ist ein induktives Aufnahmeelement für elektrische Energie bezeichnet. Her kann nicht nur während der Fahrt elektrische Energie von den im Transportfahrtzeug angeordneten Energie - Speichern aufgenommen werden, es lassen sich über die hierbei im Boden installierten Leitungen auch zusätzlich oder ergänzend

Steuerungsbefehle übermitteln. Anstelle von, im Boden fest verlegten, induktiv wirksamen Leitungen können von einem Transportfahrzeug auch diesbezüglich bestimmte feste Stationen angefahren werden. Es können auch mobile induktiv wirksame Energieübertrager, in Form von am Boden liegenden Matten oder Platten zur Energieübertragung, zum Einsatz kommen. An der Vorderseite des Transportfahrzeugs ist ferner ein Lichtfeldsensor 59 angebracht.

Hinsichtlich des verwendeten Lichtfeldsensors 59, wird auf die neue Entwicklung der so genannten Minilinsen verwiesen, die in der Form von hunderten von Minilinsen nach dem Lichtfeld prinzip optische Informationen sammeln, die dann später zu Bildern mit einer gewünschten Auflösung und / oder einem gewünschten Blickwinkel datentechnisch zusammengestellt werden können. Solche Minilinsen sind 3 - D - fähig, billig herzustellen und folgen dem Prinzip eines Insektenauges.

Im Verbund mit dem 3D - Scanner 10 ist es dem Transportfahrzeug leichter möglich zwischen der Ansammlung an Lastregalen 12 zu navigieren und unerwartet auftauchenden Hindernissen adäquat zu begegnen.

Mit 44 ist ein Stellraum für Energiespeicher bezeichnet. Als Energiespeicher sind sowohl Speicher für elektrische Energie als auch Speicher für chemisch gespeicherte Energie verwendbar.

Auf dem in der Fig.2 gezeigten Lastregal 12 befindet sich ferner ein Greifermagazin 46. In diesem Greifermagazin 46 sind in einer definierten Anordnung verschiedene Arten von Greifer - Werkzeugen angeordnet auf die der Leichtroboter Zugriff nehmen kann. Der Wechsel solcher Greifer - Werkzeuge kann von dem Leichtroboter 15 mittels einer Schnellspann - Kupplung 47 automatisch erfolgen.

In dem in der Fig.2 gezeigten Bereich befindet sich zu diesem Zweck und vor allem zur Unterstützung des Zugriffs auf ergreifende Waren ein weiterer Lichtfeldsensor 48.

Die Fig. 3 zeigt eine räumliche Darstellung der Kinematik eines Transportfahrzeugs. Diese Abbildung zeigt das Transportfahrzeug ohne das umhüllende Gehäuse 3. Auf Verbindungen zu dem Gehäuse 3 wird an entsprechender Stelle hingewiesen.

Zuerst wird die Kinematik der Antriebsräder erläutert.

Im Vordergrund sind das, aus der Fig. 2 bekannte, linksseitige Antriebsrad, hier mit 20 bezeichnet, und die Drehachse 5 am Gehäuse zu erkennen. Das Achslager 23 für das linksseitige Antriebsrad 20 und das der darüber liegende Servomotor 22 sind mittels eines, nicht näher bezeichneten und nur von hinten zu sehendem,

Winkelblech zu einer Funktionseinheit verbunden. In diesem Winkelblech läuft ein Zahnriemen über den der Servomotor 22 die Rotationsachse des linksseitigen Antriebsrads 20 antreibt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der entsprechende Servomotor 30 für den rechtsseitigen Antrieb zu erkennen. Auf dieser Seite ist das entsprechende Winkelblech von der Rückseite zu sehen. Hier ist der in diesem Winkelblech laufende entsprechende Zahnriemen 29 zu erkennen. Die gesamte Funktionseinheit, bestehend aus dem Antriebsrad 20 mit dem Achslager 23, dem Servomotor 22 und dem Winkelblech mit seinem Zahnriemen, ist über einen

Winkelhebel 40 um die Drehachse 5 schwenkbar. Der Winkelhebel 40 ist über ein Gelenk 38 an einem U - förmigen Querlenker 34 befestigt, an dessen anderem Ende das rechtsseitige Antriebsrad entsprechend befestigt ist. An dem Gelenk 38 ist weiter ein Federelement 39 gelagert, dessen anderer Lagerungspunkt am Gehäuse befestigt ist. Auf der in der Fig.3 sichtbaren linken Seite des Transportfahrzeugs ist dieser Anlenkpunkt als klötzchenförmige, kaum erkennbare, Lagerung gezeigt.

Dagegen ist auf der gegenüberlegenden Seite dieser Punkt als Anlenkpunkt 45 des rechten Federelements bezeichnet. Das Federelement 39 dient dem Zweck, über den Winkelhebel 40 das Antriebsrad 20 auf die Bodenfläche zu drücken und somit den Bodenkontakt des jeweiligen Antriebsrads 20 zu verbessern. Entsprechendes gilt für das gegenüber liegende rechte Antriebsrad. In diesem Bereich ist auch ein Sensor 42 zur Erfassung der Drehbewegung des linksseitigen Antriebsrads 20 zu erkennen. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Transportfahrzeugs der Schlupf an diesem Antriebsrad ermittelt werden.

Entsprechendes gilt für das rechtsseitige Antriebsrad. Die somit ermittelten zusätzlichen Informationen können zur Steuerung des Transportfahrzeugs und für die Verbesserung der Lagestabilität des Transportfahrzeugs verwendet werden.

Eine weitere kinematische Einrichtung wird im Folgenden zum Anheben eines Lastregals 12 erläutert.

Um ein Lastregal aufnehmen zu können ist es erforderlich, dass das

Transportfahrzeug nach dem Darunterfahren unter das Lastregal dieses anhebt und seinen Bodenkontakt löst um es transportieren zu können.

Diesem Zweck dienen in direktem Kontakt die vorderen Hubstangen 19 und die hinteren Hubstangen 16.

Angehoben und abgesenkt werden die Hubstangen 19 und 16 mittels eines

Stellelements 31 , das mittels einer Gewindespindel über einen ein - und

ausfahrbaren Zylinder über einen Gelenkkopf 28 und einen angelenkten Hubdreh - Hebel 27 die hierfür notwendigen Kräfte aufbringt. Aus der Fiq.3 ist linksseitig deutlich zu erkennen wie der Hubdreh - Hebel 27 im Zusammenwirken mit jeweils einem vorderen Hubstangenhebel 26 mittels

entsprechender Drehbewegungen um eine Drehachse 25 am Gehäuse die notwendigen Lageveränderungen der beiden vorderen Hubstangen 19 bewirkt.

Die vorderen Hubstangen 19 tragen jeweils die entsprechende vordere Trägerplatten - Aufhängung 41.

Gleichzeitig ist diesem Bereich der Fiq.3 zu entnehmen, dass an dem Hubdreh - Hebel 27 eine Schubstange 24 angelenkt ist, die die Bewegungen des Hubdreh - Hebels 27 über einen Achshebel 36 auf den hinteren Hubstangenhebel 37 überträgt. Die Bewegungen des hinteren Hubstangenhebels 37 führt zu den notwendigen Lageveränderungen der beiden hinteren Hubstangen 16.

Die hinteren Hubstangen 16 tragen jeweils die entsprechende hintere Trägerplatten - Aufhängung 43.

Die Bewegung des Stellelements 31 erfolgt über einen Antrieb 32 und eine, die Kraft umleitende, Kraftübertragung 33. Die Kraftübertragung 33 ist mittels eines

Gabelkopfs 35 am Querlenker 34 befestigt. Da der Gabelkopf 35 drehbar am

Querlenker 34 gelagert ist, kann sich der Querlenker 34, als Verbindungselement zwischen den Winkelhebeln 40, bewegen und so wird ermöglicht, dass die beiden Antriebsräder voneinander unabhängige, vertikale Schwenkbewegungen ausführen können.

Die Stellelemente 18 für die vorderen Hubstangen 19 und die Stellelemente 17 für die hinteren Hubstangen 16 sind in der Fiq.3 als geschwärzte Bereiche der entsprechenden Hubstangen gekennzeichnet. Mit ihnen lassen sich die jeweiligen Hubstangen einzeln und / oder im Verbund in ihrer Höhenlage verändern.

Außerdem wird der Schwerpunkt eines Lastregals mittels, nicht näher bezeichneten, Sensoren erfasst. Das Ergebnis einer solchen Schwerpunkt - Ermittlung kann zur Steuerung der Stellelemente 18 und 17 für die Hubstangen 19 und 16 verwendet werden und somit notwendig erscheinende Korrekturen an der Lage des

Schwerpunkts eines Transportfahrzeugs ermöglichen.

Insgesamt wird durch die aufgezeigte Anordnung der Hubstangen 19 und 16, die dazwischen liegende Hebelanordnung 36,24,26,27 und das Stellelement 31 in Zusammenwirkung mit dem Querlenker 34, sowie dessen Einwirken auf den

Winkelhebel 40, erreicht, dass der Schwerpunkt der Last von dem Lastregal direkt im Bereich der Antriebsräder liegt.Die Stützräder und haben deshalb im Wesentlichen lediglich eine stabilisierende Funktion.

Die Fig. 4 zeigt die Befüllung von Behältern mit Kommissionswaren.

In dieser Darstellung sind zwei Transportfahrzeuge mit Lastregalen 12 gezeigt von denen das eine mit einem Leichtroboter 15 bestückt ist, wobei als Transportgut 13 ein größeres Behältnis von dem betreffenden Lastregal getragen wird. Hierbei kann das Transportgut 13 mittels des Leichtroboters 15 gerade beladen oder entladen werden. Daneben befindet sich ein Transportfahrzeug mit einem Lastregal 12 das mit mehreren kleineren Kommissionswaren - Behältern 50 bestückt ist. Im Boden ist beispielhaft eine Induktionsleitung 49 dargestellt. Bei diesem Transportfahrzeug ist der 3D - Scanner 10 bezeichnet um zu zeigen, dass beide Transportfahrzeuge mittels ihrer sensorischen Ausstattungen unabhängig voneinander navigieren können. Die Darstellung der Fig. 4 lässt auch die Interpretation zu, dass mittels des Leichtroboters 5 Kommissionsware aus dem Behälter des Transportguts 13 in die Kommissionsware - Behälter 50 verbracht wird.

In der Art der, in der Fig. 4 dargestellten, Begegnung sind in Lagerhallen nach der Fig.1 eine Vielzahl von Transportfahrzeugen mit Leichtrobotern 15 neben einer Vielzahl von gewöhnlichen Transportfahrzeugen zur Erledigung ihrer Aufträge unterwegs. Neben der Kennzeichnung der verschiedenen Lastregale mittels

Barcodes können zur Erleichterung der Erkennung der einzelnen Warengruppen durch die Leichtroboter 5 auch die Warengruppen mittels Barcodes gekennzeichnet sein.

In der Fig.5 ist eine Darstellung der Zusammenstellung von Warenlieferungen gezeigt. Hier sind auf der linken Seite Lastregale 58 mit Kommissionsware zu sehen, wobei auf der rechten Seite zwei Lastregale 55 zur Aufnahme versandfertiger Ware dargestellt sind. Mit 53 ist ein 6 - Achs - Roter bezeichnet der sich im Wesentlichen auf einer Fahrbahn 54 bewegt. Eine Vorrichtung 57 im Arbeitsbereich des 6 - Achs - Roboters 53 dient der Verpackung der Waren. Hier können die Waren mit

menschlicher Hilfe verpackt werden. Auf einem Sortierplatz 56 erfolgt die

Zusammenstellung der Waren die zu einer bestimmten Lieferung gehören und die dann zu dem Lastregal 55 für versandfertige Ware transportiert werden. Fiq.6 zeigt eine alternative Zusammenstellung von Warenlieferungen.

Im linken Teil der Fiq.6 ist eine Kommissionier - Person 60 an einem Sortierplatz 56 dargestellt in deren Arbeitbereich einerseits Lastregale 58 mit Kommissionierware und andererseits Lastregale 55 für versandfertige Ware zu erkennen sind.

Im rechten Teil der Fig.6 ist eine Person 61 mit Arbeiten der Verpackung und dem

Auflegen von verpackter Ware in der Form von Versandkartons 62 auf eine

Transportvorrichtung 63, beispielsweise in der Form eines Fließbands,

dargestellt. Im Bereich der Person 61 ist ein Transportfahrzeug mit Transportgut 13 und ein Lastregal 55 für versandfertige Ware zu sehen. Die rechts neben der Person

61 gezeigten Behälter 50 für Kommissionswaren können beispielhaft von einem oder mehreren Transportfahrzeugen angeliefert sein.

Das gezeigte Transportfahrzeug kann einerseits Transportgut aus dem Warenlager liefern oder auch versandfertige Ware zum Beispiel von dem Sortierplatz 56 oder von dem Lastregal 55 im Bereich der Person 60 aufgeladen haben.

Es ist hierbei auch denkbar, dass der Person 60 durch die beschriebenen

Transportfahrzeuge Waren aus dem Warenlager zugeführt werden, die von der Person 60 in transportierbare Behältnisse 55 sortiert werden. Die Behältnisse 55 werden dann durch Transportfahrzeuge oder manuell an verschiedene Personen 61 verbracht und von diesen entsprechend des zu erfüllenden Transportauftrages in Versandkartons 62 einsortiert. Hierbei werden die Versandkartons 62 durch die Transportvorrichtung 63 an den Personen 61 vorbeigeführt

Der Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Transportfahrzeuge ist hier lediglich beispielhaft am Aufzeigen verschiedener Transportmöglichkeiten dargestellt.

Zur Steuerung der beschriebenen Transportfahrzeuge wird bevorzugt ein bekanntes Verfahren eingesetzt das von der Technischen Universität Berlin entwickelt wurde und am 10. Oktober 2007 veröffentlicht wurde unter:

Dynamic Routing of Automated Guided Vehicles in Real - time.

( Ewgenij Gawrilow, Ekkehard Köhler, Rolf H.Möhring, Björn Stenzel )

[ http://www.math.tu-berlin.de/coqa/publications/techreports/ ]

Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um einen zweiteiligen Algorithmus, dessen erster Teil einen vorbereitenden Schritt umfasst und dessen zweiter Teil in Echtzeit eine Route berechnet und dabei für jeden Abschnitt ein bestimmtes Zeitfenster vorsieht

Die Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens betraf ein AGV - Netzwerk im Container - Terminal Altenwerder im Hamburger Hafen. Die Anwendung desselben Verfahrens zum störungsfreien Betrieb von Automated Guided Vehicles in einem Warenhaus erscheint dagegen neu.

Die Steuerung der komplexen Bewegungsvorgänge und die Signalverarbeitung der verwendeten Sensoren erfordern ein spezielles Steuerungsprogramm.

Bezugszeichenliste

Trägerplatte, Hubplatte

Anzeige - Display

Gehäuse, Fahrzeuggehäuse

Bedienelement, Nothalt

Drehachse

Antriebsrad

Belag eines Antriebsrads

Steckverbindung zur Aufladung von Energiespeichern vorderes Stützrad

3D - Scanner ( Kollissionsschutz )

WLAN - Antenne ( mobiler Hot - Spot )

Lastregal

Transportgut

induktives Aufnahme - Element für elektrische Energie Leichtroboter

hintere Hubstange

Stellelement für eine hintere Hubstange

Stellelement für eine vordere Hubstange

vordere Hubstange

Antriebsrad, linksseitig

hinteres Stützrad

Servomotor für linksseitiges Antriebsrad

Achslager für das linksseitige Antriebsrad

Schubstange

Drehachse für einen vorderen Hubstangenhebel vorderer Hubstangenhebel

Hubdreh - Hebel

Gelenkkopf

Zahnriemen für den rechtsseitigen Antrieb

Servomotor für den rechtsseitigen Antrieb Stellelement, Gewindespindel

Antrieb für das Stellelement 31

Kraftübertragung vom Antrieb 32 zum Stellelement 31

Querlenker

Gabelkopf

Achshebel

hinterer Hubstangenhebel

Gelenk für einen Winkelhebel 40

Federelement

Winkelhebel

vordere Trägerplatten - Aufhängung

Sensor zur Erfassung der Drehbewegung des linkseitigen Antriebsrads hintere Trägerplatten - Aufhängung

Stellraum für Energiespeicher

Anlenkpunkt des rechten Federelements am Gehäuse 3

Greifermagazin

Schnellspann - Kupplung des Greifers

Lichtfeldsensor

Induktionsleitung zur Energieübertragung

Behälter für Kommissionswaren

Warteschleifen

Kommissionierplatz mit einer Verpackungsstation

6 - Achs - Roboter

Fahrbahn des Roboters 53

Lastregal für versandfertige Ware

Sortierplatz

Vorrichtung zum Verpacken der Waren

Lastregal mit Kommissionierware

Lichtfeldsensor am Transportfahrzeug

Kommissionier - Person

Versand - und Packperson

Versandkartons

Transporteinrichtung/Versand