Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommissioniersystem zur auftragsbezogenen Kommissionierung von Waren, mit einer automatisierten Kommissionierzelle, welche einen Greifer zum Greifen und Kommissionieren der Waren und eine Zellensteuerung zur Ansteuerung des Greifers aufweist.

Es wurden bereits erste Versuche unternommen, ein solches Kommissioniersystem einzusetzen, um Waren, welche in einem Regal gelagert werden, zu kommissionieren. Allerdings haben Greifer üblicherweise erhebliche Probleme, um Waren sicher aus einem Regal zu entnehmen. Werden die Waren in Behältern in dem Regal gelagert, ist das Entnehmen für einen Greifer aufgrund der durch das Regal gebildeten Störkanten noch schwieriger.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kommissioniersystem zur auftragsbezogenen Kommissionierung von in Regalen bevorrateten Waren zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Kommissioniersystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzuge Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die vorliegende Erfindung umfasst ein Kommissioniersystem zur auftragsbezogenen Kommissionierung von in Regalen bevorrateten Waren, mit einer automatisierten Kommissionierzelle, welche einen Greifer zum Greifen und Kommissionieren der Waren und eine Zellensteuerung zur Ansteuerung des Greifers aufweist, und mit einem Transportsystem, durch welches die Regale zu mindestens einer Kommissionierposition im Bereich der Kommissionierzelle beförderbar sind, wobei die Regale Regalböden und/oder Behälter aufweisen, auf und/oder in welchen Waren bevorratet sind. Das erfindungsgemäße Kommissioniersystem ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Regalboden und/oder Behälter eines in der Kommissionierposition angeordneten Regals aus einer Lägerposition innerhalb des Regales in eine Entnahmeposition, in welcher er zumindest teilweise vor dem Regal angeordnet ist, beförderbar ist, wobei der Greifer durch die Zellensteuerung so angesteuert wird, dass er die auf dem Regalboden und/oder in dem Behälter bevorrateten Waren greift, während der Regalboden und/oder Behälter in der Entnahmeposition zumindest teilweise vor dem Regal angeordnet ist. Hierdurch können die üblicherweise beim Greifen aus einem Regal bestehenden Probleme vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Kommissioniersystem weist bevorzugt mindestens eine Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der auf dem Regalboden und/oder in dem Behälter bevorrateten Waren auf.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Objekterfassungseinrichtung so angeordnet und/oder anordenbar ist, dass die Erfassung erfolgt, während sich der Regalboden und/oder Behälter in der Entnahmeposition befindet.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Objekterfassungseinrichtung in einer Position oberhalb des in der Entnahmeposition angeordneten Regalbodens und/oder Behälters angeordnet und/oder anordenbar ist. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zellensteuerung die Daten der Objekterkennungseinrichtung auswertet und den Greifer auf Grundlage einer Pfadplanung ansteuert.

Bevorzugt bildet die Objekterfassungseinrichtung einen Bestandteil der Kommissionierzelle.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Objekterfassungseinrichtung verfahrbar ist.

Dabei kann die Objekterfassungseinrichtung bevorzugt in Seitenrichtung und/oder in Höhenrichtung entlang eines in einer Kommissionierposition befindlichen Regals verfahrbar sein, um über einem von einer Mehrzahl von nebeneinander und/oder übereinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern des Regals angeordnet zu werden, dessen Waren kommissioniert werden sollen.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch Ansteuerung des Transportsystems das Regal in Abhängigkeit von der Position des Regalbodens und/oder Behälters, dessen Waren kommissioniert werden sollen, in eine von einer Mehrzahl von Kommissionierpositionen befördert wird. Insbesondere kann dies in Abhängigkeit von der Position des Regalbodens und/oder Behälters innerhalb des Regals erfolgten. Dabei kann die Kommissionierposition bevorzugt so gewählt werden, dass der Regalboden und/oder Behälter, dessen Waren kommissioniert werden sollen, in einer vorgegebenen Position relativ zur Kommissionierzelle und/oder zur Objekterfassungseinrichtung angeordnet ist.

Weiterhin kann das Kommissioniersystem eine Auftragsmanagementsteuerung zur Abarbeitung einer Mehrzahl von Kommissionieraufträgen durch Ansteuerung des Transportsystems und der Kommissionierzelle aufweisen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Auftragsmanagementsteuerung in Abhängigkeit von dem abzuarbeitenden Auftrag das Transportsystem so ansteuert, dass mindestens ein Regal in die Kommissionierposition verfahren wird, in welchem eine für den Auftrag zu kommissionierende Ware bevorratet ist, und/oder dass die Auftragsmanagementsteuerung das Kommissioniersystem und/oder die Zellensteuerung so ansteuert, dass der Regalboden und/oder Behälter des Regals, auf und/oder in welchem die für den Auftrag zu kommissionierende Ware bevorratet ist, von der Lagerposition in die Entnahmeposition bewegt wird.

Weiterhin kann das Kommissioniersystem mindestens einen Aktor zum Bewegen des Regalbodens und/oder Behälters aus der Lagerposition in die Entnahmeposition und/oder aus der Entnahmeposition in die Lagerposition umfassen. Bevorzugt wird der Aktor durch die Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung angesteuert.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor, welcher den Regalbodens und/oder Behälter bewegt, durch den Greifer gebildet wird, welcher durch die Zellensteuerung so angesteuert wird, dass er den Regalboden und/oder Behälter aus der Lagerposition in die Entnahmeposition bewegt und/oder dass er den Regalboden und/oder Behälter aus der Entnahmeposition in die Lagerposition bewegt.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor am Regal angeordnet ist. Der oder die Aktoren, durch welchen die Regalböden und/oder Behälter bewegbar sind, bildet also einen Teil des jeweiligen Regals. Insbesondere weist dabei jedes der Regale mindestens einen solchen Aktor auf.

Bevorzugt ist jeder Regalboden und/oder Behälter des Regals durch einen Aktor des Regals aus der Lagerposition in die Entnahmeposition und/oder aus der Entnahmeposition in die Lagerposition bewegbar ist.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeder Regalboden und/oder Behälter des Regals einen eigenen Aktor aufweist. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Motor handeln, über welcher der Regalboden bewegbar ist, und/oder um einen Schieber, über welchen ein Behälter aus dem Regal und/oder in das Regal schiebbar ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Regal einen elektrischen Energiespeicher aufweist, welcher den oder die Aktoren mit Energie versorgt. Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Batterie und/oder einen Akkumulator handeln.

Alternativ oder zusätzlich kann das Regal in der Kommissionierposition mit einer Energieversorgung verbindbar sein, um den oder die Aktoren mit Energie zu versorgen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bevorzugt das Regal in der Kommissionierposition mit der Zellensteuerung und/oder

Auftragsmanagmentsteuerung verbindbar ist, um den oder die Aktoren anzusteuern.

Bevorzugt erfolgt die Verbindung zur Energieversorgung und/oder Steuerung drahtlos und/oder mittels einer galvanischen Verbindung.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor einen Teil der Kommissionierzelle bildet. Dies hat den Vorteil, dass die Regale keinen oder weniger Aktoren benötigen. Der Aktor ist bevorzugt so im Bereich der Kommissionierzelle angeordnet, dass er zum Bewegen mindestens eines Regalbodens und/oder Behälters eines Regals, welches sich in einer Kommissionierposition befindet, einsetzbar ist.

Bevorzugt ist der Aktor bevorzugt zum Bewegen einer Mehrzahl von Regalböden und/oder Behältern des Regals einsetzbar.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aktor an einer verfahrbaren Halterung angeordnet ist, um den Aktor in einer Eingriffsposition relativ zu einem der Regalböden und/oder Behälter anzuordnen, in welcher er diesen Regalboden und/oder Behälter bewegen kann.

Bevorzugt ist die Halterung in Seitenrichtung und/oder Höhenrichtung verfahrbar, um den Aktor in einer Eingriffsposition relativ zu einem von einer Mehrzahl von nebeneinander und/oder übereinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern des Regals anzuordnen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Aktoren vorgesehen sind, welche jeweils mindestens einem aus einer Mehrzahl von übereinander und/oder nebeneinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern zugeordnet sind.

Bevorzugt wird die Verfahrbewegung der Halterung durch die Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung angesteuert.

In einer möglichen Ausführungsform ist der Aktor auf der dem Greifer abgewandten Seite des Regals angeordnet und kann den Regalboden und/oder Behälter zumindest aus der Lagerposition in die Entnahmeposition bewegen.

Alternativ ist der Aktor auf der dem Greifer zugewandten Seite des Regals angeordnet und kann den Regalboden und/oder Behälter zumindest aus der Entnahmeposition in die Lagerposition bewegen.

In einer möglichen Ausführungsform ist mindestens ein erster Aktor auf der dem Greifer abgewandten Seite des Regals angeordnet und kann den Regalboden und/oder Behälter aus der Lagerposition in die Entnahmeposition bewegen, und ist mindestens ein zweiter Aktor auf der dem Greifer zugewandten Seite des Regals angeordnet und kann den Regalboden und/oder Behälter aus der Entnahmeposition in die Lagerposition verschieben.

In einer möglichen Ausführungsform ist kann der Aktor den Regalboden und/oder Behälter aus der Lagerposition in die Entnahmeposition und zurück bewegen. Der Aktor kann dabei auf der dem Greifer abgewandten oder der dem Greifer zugewandten Seite des Regals angeordnet sein.

In einer möglichen Ausführungsform weist der Aktor einen Kopplungsmechanismus zum Koppeln an den Regalboden und/oder Behälter auf, mittels dessen er eine Zugkraft auf den Regalboden und/oder Behälter ausüben kann. Dies ist bevorzugt dann der Fall, wenn nur ein Aktor zum Bewegen in beide Richtungen eingesetzt wird. In einer möglichen Ausführungsform handelt es sich bei dem Aktor um einen Schieber, über welchen der Regalboden und/oder Behälter aus der Entnahmeposition in die Lagerposition und/oder aus der Lagerposition in die Entnahmeposition verschiebbar ist. Insbesondere kann der Schieber dabei eine Kontaktfläche ausweisen, mit welchem er gegen eine Kontaktfläche des Regalbodens und/oder Behälters bewegt wird, um diesen zu bewegen.

Der Aktor kann ein Linearaktor sein oder einen Linearaktor umfassen. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Linearaktor eine horizontale Bewegungsrichtung aufweist.

In einer möglichen Ausführungsform wird der Regalboden und/oder Behälter sowohl in der Lagerposition, als auch in der Entnahmeposition durch das Regal gestützt. Beispielsweise kann der Regalboden und/oder Behälter über Rollen und/oder Schienen mit dem Regal verschieblich verbunden sein.

Alternativ wird der Regalboden und/oder Behälter in der Entnahmeposition nicht mehr durch das Regal gestützt und/oder steht nicht mehr mit dem Regal in Kontakt.

In einer möglichen Ausgestaltung kann das Kommissioniersystem mit Behältern arbeiten, welche in der Lagerposition auf einem festen Regalboden des Regals abgestellt sind und relativ zum Regalboden in die Entnahmeposition bewegt werden. Die Behälter könnten dabei nicht weiter mit dem Regal verbunden sein.

Bevorzugt weist das Regal Fächer auf, welche zumindest zur Seite des Greifers hin offen sind, so dass die Behälter auf dem Regalboden rutschend aus dem Regal verschiebbar sind. Weiter bevorzugt sind die Fächer auch auf der dem Greifer abgewandten Seite hin offen, so dass ein Aktor zum Bewegen der Behälter von dieser Seite in das Regal hinein bewegt werden kann.

Das erfindungsgemäße Kommissioniersystem weist bevorzugt ein Ablageelement zum Abstützen eines sich in der Entnahmeposition befindlichen Regalbodens und/oder Behälters auf. Dies hat den Vorteil, dass der Regalboden und/oder Behälter in der Entnahmeposition nicht mehr durch das Regal gestützt werden muss und in einer möglichen Ausführungsform komplett aus dem Regal bewegt werden kann und/oder nicht mehr mit dem Regal in Kontakt stehen muss.

Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das System mit Behältern arbeitet, welche in der Lagerposition auf einem festen Regalboden des Regals abgestellt sind und relativ zum Regalboden in die Entnahmeposition bewegt werden. Bevorzugt wird der Behälter dabei vom Regalboden auf das vor dem Regal angeordnete Ablageelement bewegt, insbesondere geschoben und/oder gezogen, wobei eine Ablagefläche des Ablageelementes hierfür bevorzugt in der gleichen Höhe wie der Regalboden angeordnet ist.

Bevorzugt ist das Ablageelement Teil der Kommissionierzelle. Das Ablageelement ist bevorzugt so im Bereich der Kommissionierzelle angeordnet, dass ein Regalboden und/oder Behälter eines Regals, welches sich in einer Kommissionierposition befindet, aus der Lagerposition innerhalb des Regales auf das Ablageelement bewegbar ist, um Waren von und/oder aus dem Regalboden und/oder Behälter zu entnehmen,

In einer möglichen Ausführungsform kann das Ablageelement einen Aktor aufweisen, über welchen der Regalboden und/oder Behälter zumindest aus der Entnahmeposition in die Lagerposition bewegbar ist. Insbesondere kann es sich bei dem Aktor bevorzugt um einen Schieber handeln, über welchen der Regalboden und/oder Behälter aus der Entnahmeposition in die Lagerposition verschiebbar ist.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Regalboden und/oder Behälter über den am Ablageelement angeordneten Aktor auch aus der Lagerposition innerhalb des Regales auf das Ablageelement bewegbar ist. Alternativ kann ein weiterer Aktor vorgesehen sein, über welchen der Regalboden und/oder Behälter aus der Lagerposition innerhalb des Regales auf das Ablageelement bewegbar ist.

In einer möglichen Ausführungsform kann das Ablageelement zum Abstützen einer Mehrzahl von Regalböden und/oder Behältern des Regals einsetzbar sein. Bevorzugt ist das Ablageelement verfahrbar, um in eine Ablageposition relativ zu einem aus der Mehrzahl von Regalböden und/oder Behältern angeordnet zu werden, in welcher der Regalboden und/oder Behälter auf das Ablageelement bewegbar ist.

Bevorzugt ist das Ablageelement in Höhenrichtung und/oder Seitenrichtung verfahrbar, um in eine Ablageposition relativ zu einem von einer Mehrzahl von übereinander und/oder nebeneinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern des Regals angeordnet zu werden.

Weiterhin kann eine Mehrzahl von Ablageelementen vorgesehen sein, welche jeweils mindestens einem aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern zugeordnet sind. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ablageelemente unabhängig voneinander in der Höhe verfahrbar sind.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Verfahrbewegung des Ablageelements durch die Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung angesteuert wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Objekterfassungseinrichtung mit dem Ablägeelement verbunden und bevorzugt über dem Ablageelement angeordnet und/oder mit diesem verfahrbar ist.

Die Objekterfassungseinrichtung kann jedoch auch am Greifer und/oder Greiferarm, insbesondere am Roboterarm oder am Flächenportal, angeordnet sein.

Die Objekterfassungseinrichtung kann auch an einem Halteelement angeordnet sein, insbesondere einem von der Bewegung des Ablageelementes und/oder Greiferarms unabhängigen Halteelement. Das Halteelement kann eine Verfahranordnung zum Verfahren der Objekterfassungseinrichtung aufweisen.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens zwei Regale gleichzeitig in jeweils einer Kommissionierposition im Bereich der Kommissionierzelle anordenbar sind, so dass der Greifer jeweils Waren aus den Regalen entnehmen kann. Bevorzugt steuert die Auftragsmanagmentsteuerung das Transportsystem in Abhängigkeit von dem abzuarbeitenden Auftrag so an, dass es ein zweites Regal, in welchem die nächste zu kommissionierende Ware gelagert wird, in eine zweite Kommissionierposition verbringt, während eine Ware aus einem in einer ersten Kommissionierposition befindlichen ersten Regal kommissioniert wird. Weiter bevorzugt wird der entsprechende Regalboden und/oder Behälter des zweiten Regals aus der Lagerposition in die Entnahmeposition bewegt, während die Ware aus dem ersten Regal kommissioniert wird und/oder während sich der Greifer in Richtung auf die zweite Kommissionierposition bewegt.

Das erfindungsgemäße Kommissioniersystem ist bevorzugt so ausgestaltet, dass die zu kommissionierenden Waren durch den Greifer automatisiert und auftragsbezogen in einem oder mehreren Auftrags-Behältern abgelegt werden.

Das Kommissioniersystem kann weiterhin ein Fördersystem zur Zu- und/oder Abführung von Auftrags-Behältern in den Bereich der Kommissionierzelle aufweisen. In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zu kommissionierenden Waren auftragsbezogen in den Auftrags-Behältern abgelegt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Fördersystem die Auftragsbehälter von der Kommissionierzelle zu einer Versandstrecke befördert.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommissionierzelle einen Greiferarm aufweist, an welchem der Greifer angeordnet ist und über welchen der Greifer bewegbar ist. Die Kommissionierzelle kann als Greiferarm insbesondere mindestens einen 6-Achs-Roboter aufweisen, an welchem der Greifer angeordnet ist. Alternativ kann die Kommissionierzelle mindestens ein Flächenportal aufweisen, an welchem der Greifer angeordnet ist, wobei der Greifer bevorzugt über eine oder mehrere rotatorische Achsen an dem Flächenportal angeordnet ist.

In einer möglichen alternativen Ausführungsform kann der Greifer an einem Greifarm oder Portal mit weniger Achsen angeordnet werden, bspw. an einem 2-Achs-Arm, 3- Ach-Arm, 4-Achs-Arm oder 5-Achs-Arm oder einem Linearportal. Bevorzugt werden in diesem Fall eine oder mehrere Bewegungsachsen des Ablageelementes eingesetzt, um die Waren in einer zum Greifen geeigneten Position anzuordnen. Die Objekterfassungseinrichtung kann eine Kamera und/oder einen Laserscanner umfassen.

In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zellensteuerung den Greifer so ansteuert, dass die Waren an einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Ausrichtung in einem Auftrags-Behälter abgelegt werden.

Das Kommissioniersystem kann eine Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung der Waren im Auftrags-Behälter aufweisen. Bei dieser Objekterfassungseinrichtung kann es sich in einer möglichen Ausführungsform um die selbe Objekterfassungseinrichtung handeln, welche auch zur Erfassung der Waren auf dem Regalboden und/oder in dem Behälter des Regals eingesetzt wird. Bevorzugt handelt es sich jedoch um eine zweite Objekterfassungseinrichtung. Die Objekterfassungseinrichtung ist bevorzugt oberhalb des Auftrags-Behälters angeordnet und/oder anordenbar.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Kommissionierzelle für ein Kommissioniersystem, wie es oben beschrieben wurde.

Weiterhin umfasst vorliegende Erfindung eine Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung oder Software für eine Auftragsmanagementsteuerung und/oder Zellensteuerung für ein Kommissioniersystem, wie es oben beschrieben wurde.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Kommissionierverfahren zur auftragsbezogenen Kommissionierung von in Regalen bevorrateten Waren mittels eines Kommissioniersystems, wobei das Kommissioniersystem eine automatisierte Kommissionierzelle, welche einen Greifer zum Greifen und Kommissionieren der Waren und eine Zellensteuerung zur Ansteuerung des Greifers aufweist, und ein Transportsystem, durch welches die Regale zu mindestens einer Kommissionierposition im Bereich der Kommissionierzelle beförderbar sind, aufweist, wobei die Regale Regalböden und/oder Behälter aufweisen, auf und/oder in welchen Waren bevorratet sind. Dabei ist vorgesehen, dass mindestens ein Regalboden und/oder Behälter eines in der Kommissionierposition angeordneten Regals aus einer Lagerposition innerhalb des Regales in eine Entnahmeposition, in welcher er zumindest teilweise vor dem Regal angeordnet ist, befördert wird, wobei der Greifer die auf dem Regalboden und/oder in dem Behälter bevorrateten Waren greift, während der Regalboden und/oder Behälter in der Entnahmeposition zumindest teilweise vor dem Regal angeordnet ist.

Das Verfahren erfolgt bevorzugt so, wie dies bereits oben in Bezug auf das erfindungsgemäße Kommissioniersystem näher beschrieben wurde. Insbesondere erfolgt das Verfahren dabei unter Verwendung eins Kommissioniersystems, wie es oben beschrieben wurde.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben.

Dabei zeigen:

Fig. V. Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, bei welchem die Regalböden der Regale aus den Regalen herausziehbar sind,

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, bei welchem Behälter über Aktoren, welche in den Regalen angeordnet sind, aus diesen herausschiebbar sind, und in welchem ein Ablageelement für die aus den Regalen herausgeschobenen Behälter vorgesehen ist,

Fig. 3: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, bei welchem die Behälter über einen Aktor der Kommissionierzelle aus dem Regal herausschiebbar sind,

Fig. 4: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, bei welchem der gleiche Aktor zum Herausziehen und zum Hineinschieben der Behälter dient, wobei der Aktor Teil der Kommissionierzelle ist und an einem Ablageelement angeordnet ist,

Fig. 5 Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, welches auf dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aufbaut, und bei welchem mehrere Regale nebeneinander im Bereich der Kommissionierzelle anordenbar sind, und

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Kommissioniersystems, welches auf den in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aufbaut und bei welchem mehrere Regale nebeneinander im Bereich der Kommissionierzelle anordenbar sind.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Kommissionierzelle, ein Kommissioniersystem sowie ein Kommissionierverfahren zur Kommissionierung von in Regalen 4 gelagerten Waren, wobei es sich bei den Waren insbesondere um Gegenstände des täglichen Gebrauchs und/oder Industriegüter handeln kann.

Die Kommissionierzelle und/oder das Kommissioniersystem stellt üblicherweise einen Bestandteil eines Materialflusssystems dar. Das Mäterialflusssystem kann weiterhin ein durch eine Vielzahl von Regalen gebildetes Lagersystem, eine Versandstrecke und/oder Fördersysteme umfassen.

Das Kommissioniersystem und/oder die Kommissionierzelle ist bevorzugt für die Handhabung von Waren unterschiedlicher Größe, unterschiedlicher Form und/oder Ausgestaltung und/oder mit unterschiedlicher Verpackung ausgelegt, und erlaubt daher eine individuelle Handhabung der Waren.

Das in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsbeispiel eines Kommissioniersystems zeigt eine Kommissionierzelle 1 , welche einen Kommissionierroboter 2 mit einem an einem Greiferarm angeordneten Greifer umfasst. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Greiferarm um den Roboterarm eines 6-Achs-Roboters. Alternativ könnte der Greifer und/oder Greiferarm an einem Flächenportal angeordnet sein. Je nach Einsatzgebiet einer erfindungsgemäßen Kommissionierzelle ist der Kommissionierroboter 2 mit zumindest einem Greifer ausgestattet, um den entsprechenden Greifanforderungen des Einsatzes gerecht zu werden. Als Greifer kann beispielsweise ein Sauggreifer, ein mechanischer Greifer wie beispielsweise ein 2- oder 3-Finger-Greifer etc. zum Einsatz kommen.

Weiterhin weist das Kommissioniersystem eine Objekterfassungseinrichtung 3 auf, welche zumindest die Position und/oder Ausrichtung der zu kommissionierenden Waren erfasst. Bevorzugt ist die Objekterfassungseinrichtung so ausgestaltet, dass zusätzlich eine zuverlässige Objekterkennung erfolgt, mit welcher die jeweilige Ware identifiziert werden kann. Dies kann auf Grundlage der Form, eines Barcodes, eines Logos, einer Oberflächenbegebenheit erfolgen. Die Objekterfassungseinrichtung 3 ist bevorzugt Teil der Kommissionierzelle.

Die Objekterfassungseinheit kann eine Kammereinheit umfassen. Insbesondere kann die Objekterfassungseinheit eine 2D- und/oder eine 3D-Kamera umfassen. Dabei ist auch der Einsatz mehrerer Kameraeinheiten, insbesondere eine Kombination einer 2D- und einer 3D-Kamera, denkbar. Weiterhin kann die Objekterfassungseinheit einen Laserscanner umfassen. Insbesondere ist dabei der Einsatz einer Laser- Triangulation denkbar.

Die Kommissionierzelle umfasst weiterhin eine nicht dargestellte Zellensteuerung, welche mit der Objekterfassungseinrichtung 3 und dem Kommissionierroboter 2 über Datenübertragungsstrecken kommuniziert, und aus den von der Objekterfassungseinrichtung gelieferten Daten die Position und/oder Ausrichtung der erfassten Waren bestimmt, Greifpositionen und Greifbahnen bestimmt und den Roboter zum Greifen und Ablegen von Waren ansteuert. Insbesondere veranlasst die Zellensteuerung den Kommissionierroboter zur auftragsorientierten Kommissionierung der Waren, insbesondere in Auftrags-Behälter 6. Dies erlaubt eine Automatisierung der Übergabe der Waren in Auftrags-Behälter 6. Eine Bedienperson wird für die Kommissionierung daher nicht mehr benötigt. Die Kommissionierzelle kann eine Objekterfassungseinrichtung zur Erfassung der in einem Auftrags-Behälter 6 abgelegten Waren aufweisen. Dies ermöglicht eine Überwachung der korrekten Anordnung der Waren in den Auftrags-Behältern 6. Die Objekterfassungseinrichtung ist bevorzugt oberhalb einer Ausgabe-Station angeordnet, in welcher die Ausgabebehälter zum Ablegen von Waren angeordnet werden. Das erfindungsgemäße Kommissioniersystems umfasst weiterhin ein nicht dargestelltes Transportsystem, mit welchem Regale 4 aus einem nicht dargestellten Lagersystem in zumindest eine Kommissionierposition im Bereich der Kommissionierzelle befördert werden können. Bevorzugt handelt es sich um ein fahrerloses Transportsystem, welches von einer Auftragsmanagementsteuerung automatisiert angesteuert wird. Der Vorteil des Einsatzes eines automatisierten Kommissionierzelle zur Entnahme der in einem Regal gelagerten Waren gegenüber manuellen Kommissionierverfahrens besteht insbesondere darin, dass die Höhe des Regales vergrößert werden kann, da diese nicht durch die Körpergröße eines Menschen beschränkt ist.

Bevorzugt werden die Waren in Behältern 5 gelagert, welche in den Regalen angeordnet sind und dabei bevorzugt auf Regalböden 7 der Regale 4 stehen. Die Behälter 5 können entweder nur einen Artikeltyp, oder unterschiedliche Artikeltypen beispielsweise für bereits vorkommissionierte Behälter umfassen. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die zu kommissionierenden Waren jedoch auch unmittelbar auf den Regalböden 7 gelagert werden. Die Entnahme der Waren aus den Behältern bzw. aus den Regalfächern ist innerhalb des Regals mittels bekannter Roboter nicht möglich, da aus Kollisionsgründen mit dem Regal der Platz nicht ausreichend ist, damit der Roboter die Waren greifen könnte.

Um diese Problematik zu umgehen, ist das erfindungsgemäße Kommissioniersystem so ausgestaltet, dass die Regalböden 7 und/oder die auf diesen angeordneten Behälter 5 des in der Kommissionierposition angeordneten Regals 4 aus einer Lagerposition innerhalb des Regals in eine Entnahmeposition bewegt werden können. In dieser beispielsweise in Fig. 1 für den Regalboden 7 und den darauf angeordneten Behälter gezeigten Entnahmeposition ist der Regalboden bzw. Behälter zumindest teilweise vor dem Regal angeordnet. Hierdurch hat der Greifer freien Zugriff auf die auf dem Regalboden und/oder in dem Behälter angeordneten Waren von oben. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit ein Greifen der Waren durch den Greifer, da erheblich weniger Störkanten vorliegen. Weiterhin wird die Objekterfassung erheblich vereinfacht, da diese ebenfalls problemlos von oben erfolgen kann. In möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können der Regalboden und/oder der Behälter in der Entnahmeposition auch komplett außerhalb des Regals angeordnet sein.

In Fig. 1 bis 6 sind sechs unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines solchen erfindungsgemäßen Kommissioniersystems gezeigt.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Objekterfassungseinrichtung 3 so im Bereich der Kommissionierzelle angeordnet, dass sie oberhalb eines Regalbodens und/oder Behälters, welcher sich in der Entnahmeposition befindet, angeordnet ist oder anordenbar ist. Dabei kann die Objekterfassungseinrichtung 3 verfahrbar sein. Ein Verfahren der Objekterfassungseinrichtung 3 kann beispielsweise automatisiert erfolgen, um je nachdem, welcher Regalboden und/oder Behälter von mehreren nebeneinander angeordneten Regalböden und/oder Behältern eines Regals in die Entnahmeposition verbracht wird, oberhalb dieses Regalbodens und/oder Behälters angeordnet zu werden. Alternativ oder zusätzlich wäre es auch denkbar, die Regale so im Bereich der Kommissionierzelle anzuordnen, dass sich der Regalboden und/oder Behälter, welcher zum Kommissionieren aus dem Regal heraus bewegt werden soll, in seiner Entnahmeposition unterhalb der Objekterfassungseinrichtung 3 befindet. Weiterhin kann die Objekterfassungseinrichtung 3 gegebenenfalls in Höhenrichtung verfahrbar sein, um jeweils in einem vorgegebenen Abstand oberhalb des Behälters und/oder Regalbodens, welcher sich in der Entnahmeposition befindet, angeordnet zu werden.

Die Objekterfassungseinrichtung kann bspw. an einem separaten Halteelement angeordnet sein, welches bevorzugt eine Verfahranordnung zum Verfahren der Objekterfassungseinrichtung aufweist. Alternativ kann die

Objekterfassungseinrichtung am Roboterarm bzw. Flächenportal angeordnet sein und somit mit dem Greifer bewegt werden. Weiterhin kann die Objekterfassungseinrichtung, wie im folgenden noch näher beschrieben wird, an einem Ablageelement der Kommissionierzelle angeordnet sein.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Regale 4 herausfahrbare Regalböden 7 auf. Die Regalböden sind bevorzugt so mit dem Regal verbunden, dass sie auch in der Entnahmeposition noch durch das Regal gehalten werden. Beispielsweise können die Regalböden auf Rollen oder Schienen am Regal befestigt sein, und dann manuell oder mittels eines Aktors herausgezogen werden.

Die Regalböden können beispielsweise mechanisch durch Ziehen und/oder Drücken aus dem Regal heraus befördert werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Greifer eingesetzt wird, um den Regalboden aus dem Regal herauszuziehen und/oder wieder in dieses hineinzuschieben. Alternativ ist es denkbar, dass das Regal einen oder mehrere Aktoren aufweist, über welche die Regalböden bewegt werden. Bevorzugt stehen diese mit einem Auftragsmanagementsystem in Verbindung, welches den oder die Aktoren so ansteuert, dass automatisch je nach Kommissionierauftrag der entsprechende Regalboden aus dem Regal herausgefahren werden, so dass eine Entnahme der jeweils gewünschten Ware möglich wird.

Bei der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Waren in Behältern 5 gelagert, welche auf den Regalböden 7 angeordnet sind, und daher zusammen mit den Regalböden aus dem Regalen heraus bewegt werden können. Alternativ könnten die Waren bei dieser Ausführungsform auch unmittelbar auf dem Regalboden gelagert werden. Die Regalböden könnten auch als Schubladen ausgeführt sein.

Die in Fig. 2 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen dagegen ein Kommissioniersystem, bei welchem nicht die Regalböden, sondern die auf den Regalböden stehenden Behälter 5 aus dem Regal herausgeschoben werden. Daher sehen die Ausführungsbeispiele jeweils ein Ablageelement 8 vor, welches auf der Seite des Greifers vor dem Regal angeordnet ist und auf welches ein Behälter aus dem Regal herausschiebbar ist. In der Entnahmeposition steht der jeweilige Behälter daher zumindest teilweise und bevorzugt komplett auf dem Ablageelement 8. Nach dem Entnehmen der Ware kann der Behälter wieder von dem Ablageelement 8 zurück in das Regal geschoben werden.

Das Ablageelement 8 ist über einen Hubmechanismus 16 höhenverstellbar, so dass die Ablagefläche des Ablageelements in Abhängigkeit von dem Auftrag jeweils in einer Höhe angeordnet werden kann, welche es erlaubt, den Behälter, aus welchem als nächstes eine Ware entnommen werden soll, aus dem Regal auf das Ablageelement zu schieben. Das Ablageelement ist dabei Teil der Kommissionierzelle, und wird von der Zellensteuerung und/oder dem Auftragsmanagementsystem so angesteuert, dass die Ablagefläche jeweils die für den nächsten Behälter korrekte Höhe aufweist.

Das Ablageelement 8 kann in möglichen Ausführungsformen, welche in Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt sind, auch seitlich verschiebbar sein. Dies kann zum einen dazu dienen, um zwischen zwei Regalen und/oder entlang eines Regals verfahren zu werden. Beispielsweise ist es dabei denkbar, das Ablageelement in Abhängigkeit von dem Behälter, welcher jeweils aus dem Regal herausgeschoben werden soll, in einer von mehreren seitlich nebeneinander angeordneten Positionen vor einem oder mehreren Regalen zu positionieren. Weiterhin ist es denkbar, dass die Behälter auf dem Ablageelement in eine und/oder mehrere feste Entnahmepositionen verfahren werden, nachdem sie aus dem Regal herausgeschoben wurden. Insbesondere können die Behälter so relativ zum Greifer in einer Position verbracht werden, in welcher es für den Greifer einfacher ist, die Waren zu entnehmen. In denkbaren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Bewegungsachsen des Ablageelementes zudem genutzt werden, um eine innerhalb des Behälters angeordnete Ware relativ zum Greifer zu positionieren. Hierdurch kann die Anzahl der Bewegungsachsen des Greiferarms reduziert werden.

Die im folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispiele in Fig. 2 bis 4 unterscheiden sich insbesondere dadurch, wie die Behälter aus dem Regal in die Entnahmeposition, d.h. auf das Ablageelement 8, und wieder zurück bewegt werden. Die gleichen Lösungen könnten aber auch zum Bewegen von Regalböden, wie sie aus Fig. 1 bekannt sind, eingesetzt werden.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Regal selbst jeweils einen oder mehrere Aktoren 9 auf, über welchen die Behälter aus dem Regal schiebbar sind. Insbesondere kann es sich dabei um Schieber 9 handeln, welche Bestandteile des Regals 4 sind. Dabei kann jedem Behälter und/oder Regalboden ein separater Schieber zugeordnet sein. Bevorzugt stehen die Aktoren mit der Auftragsmanagementsteuerung in Kommunikationsverbindung, so dass je nach Auftrag der richtige Behälter aus dem Regal herausgeschoben wird. Die Regale können dabei in der Kommissionierposition über einen Energieanschluss mit einem Energieversorgungssystem in Verbindung stehen, welches die Aktoren mit Energie versorgt. Die Energieübertragung kann dabei auch drahtlos erfolgen, ebenso wie die Kommunikation mit dem Auftragsmanagementsystem. Alternativ oder zusätzlich können die Regale einen elektrischen Energiespeicher wie eine Batterie und/oder einen Akkumulator aufweisen, welcher die Aktoren mit Energie versorgt.

Das Zurückschieben der Behälter in das Regal erfolgt bei den in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel über einen weiteren Aktor 10, welcher an dem höhenverstellbaren Teil des Ablageelementes 8 angeordnet ist und daher mit diesem in der Höhe verstellt wird. Hierdurch befindet sich der Aktor 10 jeweils in der richtigen Position zum Bewegen des Behälters ist. Bevorzugt handelt es sich auch hier um einen Schieber.

Alternativ zu der in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltung wäre es auch denkbar, dass der Roboter so angesteuert wird, dass er den Behälter aus dem Regal herauszieht und/oder den Behälter wieder in das Regal hinein schiebt.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem ein zur Kommissionierzelle gehörender Aktor auf der Rückseite des Regales angeordnet ist, um die zu kommissionierenden Behälter aus dem Regal herauszuschieben. Der Aktor ist an einer Halterung 9 befestigt und über ein Mechanismus 16 höhenverstellbar, um so in der jeweils richtigen Höhe angeordnet zu werden. Die Höhenverstellung der Halterung des Aktors erfolgt bevorzugt parallel und weiter bevorzugt synchron zur Höhenverstellung des Ablageelementes 8. Alternativ oder zusätzlich wäre es denkbar, mehrere Aktoren auf unterschiedlichen Höhen als Bestandteil der Zelle auszubilden.

Als Aktor wird bei den in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wiederum ein Schieber eingesetzt.

Das Zurückschieben der Behälter in das Regal hinein erfolgt wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, d.h. über einen Aktor 10, welcher am Ablageelement 8 angeordnet ist. Da bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sämtliche Aktoren zum Bewegen der Behälter als Bestandteile der Kommissionierzelle ausgebildet sind, können die Regale 4 konventionell ausgestaltet sein. Die Fächer der Regale sind bevorzugt nach vorne und nach hinten hin offen, so dass die Behälter nach vorne aus dem Regal heraus und in dieses zurück geschoben werden können, und von hinten die außerhalb des Regals angeordneten Aktoren Zugriff auf die Behälter haben.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden anders als in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 nicht mehr zwei separate, auf unterschiedlichen Seiten des Regals angeordnete Aktoren zum Herausschieben und Hineinschieben der Behälter eingesetzt, sondern ein multifunktionaler Aktor, welcher sowohl zum Herausbewegen als auch zum Hineinbewegen der Behälter aus bzw. in das Regal einsetzbar ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser multifunktionaler Aktor am Ablageelement 8 angeordnet, und wird daher zusammen mit diesem höhenverstellt. Der Aktor kann die Behälter sowohl aus dem Regal herausziehen, als auch wieder in diese hineinschieben. Bevorzugt weist er hierfür ein entsprechendes Element zum Koppeln mit den Behältern auf.

Alternativ zu der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform könnte ein solcher multifunktionaler Aktor auch an einer Halterung 9, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, angeordnet sein. Es könnte dann auf ein Aktor im Bereich des Auflageelementes 8 verzichtet werden.

Bei den bisher beschriebenen Ausgestaltungen müssen der Greifer sowie das Objekterfassungssystem 3 in der Lage sein, Höhenunterschiede, bedingt durch die unterschiedliche Höhe der Regalböden und/oder Behälter relativ zum Regal zu kompensieren, und dennoch eine optimale Entnahme der Waren zu gewährleisten.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung könnte jedoch die Höhenverstellbarkeit des Ablageelementes dazu genutzt werden, um den Behälter zur Erfassung und Entnahme der Waren in einer oder mehreren definierten Entnahmehöhenpositionen zu verfahren, nachdem er auf das Ablageelement bewegt wurde.

Alternativ oder zusätzlich könnte die Objekterfassungseinrichtung 3 ebenfalls an dem Ablageelement 8 befestigt und zusammen mit diesem höhenverstellt werden, so dass die Objekterfassungseinrichtung eine definierte Höhe relativ zu einem auf den Auflageelement aufliegenden Behälter aufweist.

Bei den bisher dargestellten Ausführungsformen ist die Kommissionierzelle so ausgestaltet, dass nur ein Regal in einer Kommissionierposition relativ zum Greifer angeordnet werden kann. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf solche Ausgestaltungen beschränkt. Vielmehr können sämtliche der bisher dargestellten Ausführungsbeispiele auch dann eingesetzt werden, wenn mehrere Regale in unterschiedlichen Kommissionierpositionen gleichzeitig im Bereich der Kommissionierzelle angeordnet werden können.

In Fig. 5 und 6 sind zwei solche Ausführungsbeispiele dargestellt, bei welchen mindestens zwei Regale nebeneinander mittels des Transportsystems im Bereich der Kommissionierzelle angeordnet werden können. Dies bietet den Vorteil, dass aus Taktzeitgründen die Regalböden bzw. Behälter aus dem Regal heraus in eine Entnahmeposition bewegt, durch das Objekterfassungssystem erfasst und zur Entnahme bereit gestellt werden können, während noch eine Ware aus einem anderen Regal entnommen und/oder in einem Auftragsbehälter abgelegt wird, oder während der Greifer sich zu dem Regal hin bewegt. Das so vorbereitete Regal bzw. der so vorbereitete Behälter kann schneller von dem Roboter kommissioniert werden.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht ansonsten dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht ansonsten dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, so dass auf die obige Beschreibung verwiesen wird.

Bei den in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen weisen das Ablageelement 8 bzw. die Halterung 9 für den Schieber jeweils eine horizontale Verfahrmöglichkeit auf, welche beispielsweise als eine Verfahrschiene ermöglicht wird, und über welche sie von einem Regal zum anderen Regal verfahrbar sind. Dies hat den Vorteil, dass die Regale keine separate Vorrichtung benötigen.

Allerdings kann es aus Gründen der Taktzeitoptimierung von Vorteil sein, dass die Regale jeweils separate Ablageelemente und/oder Schieber aufweisen. Bevorzugt sind insbesondere mindestens zwei Ablageelemente vorgesehen, so dass das erste Ablageelement die Entnahme ermöglicht und das zweite bereits den nächsten zu kommissionierenden Behälter vorbereitet, um die Taktzeit zu reduzieren.

Bein den in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Regale 4 und 13 dargestellt, welche im Bereich der Kommissionierzelle anordenbar sind. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar, bei welchen noch mehr Regale gleichzeitig im Bereich der Kommissionierzelle anordenbar sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kommissionierzelle erlaubt diese eine positionsgenaue Ablage von Waren in den Auftrags-Behältern 6. Hierdurch ist eine auftragsgenaue und präzise Befüllung der Auftrags-Behälter möglich. In einer möglichen Ausführungsform können die Auftrags-Behälter direkt in den Versand gelangen.

Die auftragsgenaue und präzise Befüllung der Auftrags-Behälter kann mittels einer Datenbank erfolgen, in welcher Geometriedaten der zu kommissionierenden Waren hinterlegt sind, und/oder Geometriedaten der verwendeten Auftrags-Behälter. Auf Grundlage dieser Daten wird eine genaue Befüllung des jeweiligen Auftrags- Behälters ermöglicht. Insbesondere wird dabei zur Abarbeitung eines Auftrages die Position und/oder Ausrichtung der Waren, welche in einem Auftrags-Behälter abgelegt werden sollen, berechnet. Diese Daten werden dann an die Steuerung des Kommissionierroboters 2 weitergegeben, welcher die Waren in der entsprechenden Position und/oder Ausrichtung ablegt.

Die Objekterfassungseinrichtung 3 und die Zellsteuerung sind bevorzugt so ausgestaltet, dass die Waren unsortiert in den Regalen und/oder in den Regalen angeordneten Behältern 5 zur Verfügung gestellt werden können.