DE102023102008B4

DE102023102008B4 - Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems und Logistiksystem

Info

Publication number: DE102023102008B4
Application number: DE102023102008.0A
Authority: DE
Inventors: Franz Waitkus
Original assignee: Waitkus Eng GmbH; WAITKUS ENGINEERING GmbH
Current assignee: Waitkus Eng GmbH; WAITKUS ENGINEERING GmbH
Priority date: 2023-01-27
Filing date: 2023-01-27
Publication date: 2025-01-30
Anticipated expiration: 2043-01-28
Also published as: DE102023102008A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems (LS),
- wobei das Logistiksystem (LS) autonome Fahrmodule (2), unterschiedliche Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) und Parkstationen (4a-4d) umfasst,
- wobei in jeder Parkstation (4a-4d) ein Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) geparkt werden kann,
- wobei durch jedes Fahrmodul (2) zusammen mit einem der Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) ein autonomes Transportfahrzeug (1, 25) gebildet wird,
- wobei von jedem Fahrmodul (2) aus jeder mit einem Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) bestückten Parkstation (4a-4d) das dort befindliche Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) aufgeladen werden kann,
- wobei von jedem Fahrmodul (2) sein aufgeladenes Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) in eine freie Parkstation (4a-4d) abgeladen werden kann,
- wobei ein Übernehmen eines der Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) mit dem Fahrmodul (2) mechanisch kontaktiert wird und von dem Fahrmodul (2) derart aus der Parkstation (4a-4d) transportiert wird, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) allein durch seine Gewichtskraft auf dem Fahrmodul (2) gehalten wird und dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) nach dem Verlassen der Parkstation (4a-4d) durch eine an dem Fahrmodul (2) und/oder dem Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) vorhandene Mechanik (13) mit dem Fahrmodul (2) mechanisch verriegelt wird, dadurch gekennzeichnet,
- dass das Verriegeln derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart abgesenkt wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte (9) nach oben in eine Aufnahme (3c, 3d, 22c, 22d) des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) überstehender Riegel (14, 15) durch eine zwischen dem Riegel (14, 15) und der Kontaktplatte (9) ausgebildete Mechanik (13) aus einer Freigabestellung (15-I) in eine Haltestellung (15-II) bewegt wird,
- dass das Entriegeln derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart angehoben wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte (9) nach oben in eine Aufnahme (3c, 3d, 22c, 22d) des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) überstehender Riegel (14, 15) durch eine zwischen dem Riegel (14, 15) und der Kontaktplatte (9) ausgebildete Mechanik (13) aus einer Haltestellung (15-II) in eine Freigabestellung (15-I) bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems sowie ein Logistiksystem.
Aus der DE 10 2018 118 261 B4 ist ein fahrerloses Transportsystem mit einer Mehrzahl fahrerloser Transportfahrzeuge bekannt, welche jeweils eine ein Fahrwerk und einen akkubetriebenen Fahrantrieb aufweisende Basisstruktur und eine oberhalb der Basisstruktur angeordnete Lastaufnahme umfassen, wobei sich die Lastaufnahme mindestens eines fahrerlosen Transportfahrzeugs mittels einer Hubeinrichtung höhenveränderbar auf der Basisstruktur abstützt, wobei die Hubeinrichtung elektro-hydraulisch ausgeführt ist.
Weiterhin ist aus der DE 10 2020 005 987 A1 ein System zum Transport von Waren bekannt, welches mindestens einen Transportbehälter zur Aufnahme von Waren, mindestens ein fahrerloses Transportfahrzeug zum Transport des mindestens einen Transportbehälters und mindestens eine Übergabestation umfasst, wobei an der Übergabestation der mindestens eine Transportbehälter positionierbar ist, wobei der mindestens eine Transportbehälter eine Verriegelungsvorrichtung aufweist, welche mit einer ersten Verriegelungseinheit des mindestens einen fahrerlosen Transportfahrzeugs sowie mit einer zweiten Verriegelungseinheit der mindestens einen Übergabestation verriegelbar ist.
Weiterhin ist aus der US 2022/0297935 A1 ein Speicher-, Abfrage- und Verarbeitungssystem zur Verarbeitung von Objekten bekannt. Das Lager-, Abfrage- und Verarbeitungssystem umfasst eine Vielzahl von Lagerbehältern, welche die Lagerung einer Vielzahl von Objekten ermöglichen, wobei die Vielzahl von Lagerbehältern mit einem Behälterfördersystem in Verbindung steht, um ausgewählte Lagerbehälter zu einem Lagerbehälterverarbeitungsort zu bewegen, ein programmierbares Bewegungsgerät in Verbindung mit dem Behälterverarbeitungsort zum Aufnehmen eines ausgewählten Lagerbehälters aus der Vielzahl von Behältern, wobei das programmierbare Bewegungsgerät einen Endeffektor zum Ergreifen und Bewegen eines ausgewählten Objekts aus einem ausgewählten Lagerbehälter umfasst, und eine Vielzahl von Zielbehältern in Verbindung mit dem Behälterfördersystem zum Bewegen eines ausgewählten Zielbehälters von einem Zielbehälterverarbeitungsort, der sich in der Nähe des programmierbaren Bewegungsgeräts befindet, zu der Vielzahl von Zielbehältern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems sowie ein Logistiksystem zu entwickeln, welches es erlaubt, die Fahrmodule schnell und insbesondere mit minimalem Zeitverlust mit unterschiedlichen Arbeitsmodulen auszustatten und diese im Arbeitsbetrieb zuverlässig auf den Fahrmodulen zu halten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 bzw. des Anspruchs 9 gelöst. In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems umfasst das Logistiksystem autonome Fahrmodule, unterschiedliche Arbeitsmodule und Parkstationen, wobei in jeder Parkstation ein Arbeitsmodul geparkt werden kann, wobei durch jedes Fahrmodul zusammen mit einem der Arbeitsmodule ein autonomes Transportfahrzeug gebildet wird, wobei von jedem Fahrmodul aus jeder mit einem Arbeitsmodul bestückten Parkstation das dort befindliche Arbeitsmodul aufgeladen werden kann, wobei von jedem Fahrmodul sein aufgeladenes Arbeitsmodul in eine freie Parkstation abgeladen werden kann, wobei ein Übernehmen eines der Arbeitsmodule derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul mit dem Fahrmodul mechanisch kontaktiert wird und von dem Fahrmodul derart aus der Parkstation transportiert wird, dass das Arbeitsmodul allein durch seine Gewichtskraft auf dem Fahrmodul gehalten wird und dass das Arbeitsmodul nach dem Verlassen der Parkstation durch eine an dem Fahrmodul und/oder dem Arbeitsmodul vorhandene Mechanik mit dem Fahrmodul mechanisch verriegelt wird. Hierdurch ist es möglich, die Fahrmodule schnell mit unterschiedlichen Arbeitsmodulen auszustatten, da sich das einzelne Arbeitsmodul in der Parkstation nur auf das Fahrmodul auflegt. Eine sichere Verwendung des Arbeitsmoduls im Arbeitsbetrieb ist dann durch eine außerhalb der Parkstation erfolgende Verriegelung von Fahrmodul und Arbeitsmodul sicher gestellt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass ein Abgeben eines der Arbeitsmodule von einem der Fahrmodule, mit welchem dieses zu einem der autonomen Transportfahrzeuge verbunden ist, derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul nach einem Erledigen einer Logistikaufgabe und vor dem Einfahren in eine freie Parkstation durch die an dem Fahrmodul und/oder dem Arbeitsmodul vorhandene Mechanik derart von dem Fahrmodul mechanisch entriegelt wird, dass das Arbeitsmodul nur noch allein durch seine Gewichtskraft auf dem Fahrmodul gehalten wird und dass das Arbeitsmodul nach dem Einfahren in die Parkstation von dieser von dem Fahrmodul dekontaktiert wird. Hierdurch kann auch das Abgeben eines Arbeitsmoduls an die Parkstation ohne Verzögerung erfolgen, so dass der Zeitverbrauch für dem Gesamtablauf eines Wechsels des Arbeitsmoduls weiter optimiert ist.
Es wird auch vorgeschlagen, das Kontaktieren des Arbeitsmoduls mit dem Fahrmodul in der Parkstation derart auszuführen, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls vorgesehene Kontaktplatte des Fahrmoduls durch eine Hubmechanik des Fahrmoduls derart angehoben wird, dass das Arbeitsmodul von einem durch die Parkstation ausgebildeten Auflager abgehoben wird. Durch einen derartigen Ablauf kann die Parkstation bautechnisch einfach und insbesondere ohne bewegliche Bauteile ausgebildet werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, das Dekontaktieren des Arbeitsmoduls von dem Fahrmodul in der Parkstation derart auszuführen, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls vorgesehene Kontaktplatte des Fahrmoduls durch eine Hubmechanik des Fahrmoduls derart abgesenkt wird, dass das Arbeitsmodul auf ein durch die Parkstation ausgebildetes Auflager abgelegt wird. Durch einen derartigen Ablauf ist ebenfalls eine bautechnisch einfache Ausbildung der Parkstation möglich.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, das Verriegeln derart auszuführen, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls vorgesehene Kontaktplatte des Fahrmoduls durch eine Hubmechanik des Fahrmoduls derart abgesenkt wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte nach oben in eine Aufnahme des Arbeitsmoduls überstehender Riegel durch eine zwischen dem Riegel und der Kontaktplatte ausgebildete Bewegungsübertragungsmechanik aus einer Freigabestellung in eine Haltestellung bewegt wird, wobei der Riegel insbesondere mittels eines Drehgelenks geschwenkt wird. In diesem Zusammenhang wird auch vorgeschlagen, das Entriegeln derart auszuführen, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls vorgesehene Kontaktplatte des Fahrmoduls durch eine Hubmechanik des Fahrmoduls derart angehoben wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte nach oben in eine Aufnahme des Arbeitsmoduls überstehender Riegel durch eine zwischen dem Riegel und der Kontaktplatte ausgebildete Bewegungsübertragungsmechanik aus einer Haltestellung in eine Freigabestellung bewegt wird, wobei der Riegel insbesondere mittels eines Drehgelenks geschwenkt wird. Entsprechend erhält die Hubmechanik eine Doppelfunktion, nämlich in Bezug auf die Parkstationen eine Aus- und Einhebe-Funktion und in Bezug auf die Transportsicherheit eine Ent- und Verriegelungs-Funktion. Entsprechend ist ein kompakter und leichter Aufbau der Fahrmodule möglich.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Verriegelung und/oder die Entriegelung des Arbeitsmoduls mit dem Fahrmodul derart durchzuführen, dass diese während der Fahrt zu einer anstehenden Logistikaufgabe erfolgt und/oder auf der Rückfahrt von einer erledigten Logistikaufgabe erfolgt. Hierdurch ist die Ausstattung eines Fahrmoduls mit unterschiedlichen Arbeitsmodulen mit minimalem Zeitverlust möglich, da für die Verriegelung und/oder die Entriegelung von Arbeitsmodul und Fahrmodul keine zusätzliche Zeit erforderlich ist.
Es wird auch vorgeschlagen, die Verriegelung des Arbeitsmoduls mit dem Fahrmodul derart auszuführen, dass das Arbeitsmodul formschlüssig, insbesondere kippsicher und/oder energieverbrauchsfrei an dem Fahrmodul gehalten wird. Hierdurch ist einerseits einem Verschieben des Arbeitsmoduls auf dem Fahrmodul auch bei außerordentlichen Belastungen sicher vorgebeugt und andererseits auch sichergestellt, dass das Arbeitsmodul auch bei einem Ausfall der Energieversorgung des Fahrmoduls sicher auf dem Fahrmodul gehalten ist. Weiterhin wird durch die energieverbrauchsfreie Verbindung von Fahrmodul und Arbeitsmodul auch eine Beeinträchtigung der Reichweite des Fahrmoduls vermieden.
Bei dem erfindungsgemäßen Logistiksystem umfasst das Logistiksystem autonome Fahrmodule, unterschiedliche Arbeitsmodule und Parkstationen, wobei die frei verfügbaren Arbeitsmodule in Parkstationen geparkt sind, wobei jedes im Einsatz befindliche Arbeitsmodul bei der Ausführung einer Logistikaufgabe von einem der Fahrmodule getragen ist und mit dem Fahrmodul verriegelt ist, wobei das Fahrmodul eine von einer Kontaktplatte des Fahrmoduls angetriebene Mechanik umfasst, wobei die Mechanik wenigstens einen Riegel umfasst und wobei einerseits eine Öffnungsbewegung des wenigstens einen Riegels durch eine Hebebewegung einer auf die Kontaktplatte wirkenden Hubmechanik des Fahrmoduls und andererseits eine Schließbewegung des wenigstens einen Riegels durch eine Absenkbewegung der auf die Kontaktplatte wirkenden Hubmechanik des Fahrmoduls angetrieben ist. Bei einem derartigen Logistiksystem ist es möglich, die Fahrmodule im Arbeitsbetrieb zuverlässig auf den Fahrmodulen zu halten, wobei das Logistiksystem entsprechend dem in wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 beschriebenen Verfahren zu betreiben. Hieraus ergeben sich die oben genannten Vorteile.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Fahrmodul ein sogenanntes Fahrerloses Transportsystem zu verstehen, welches auch als FTS bezeichnet wird.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Arbeitsmodul ein Aufsatz für das Fahrmodul zu verstehen, welcher sowohl für die unterschiedlichsten Transportaufgaben, als auch für die unterschiedlichsten Handhabungsaufgaben vorgesehen sein kann. Im Sinne der Erfindung kann ein Arbeitsmodul auch als Roboter ausgebildet sei, welcher auf das Fahrmodul aussetzbar ist.
Im Sinne der Erfindung setzt sich ein Transportfahrzeug aus einem Fahrmodul im oben beschriebenen Sinne und einem Arbeitsmodul im oben beschriebenen Sinne zusammen, wobei das Arbeitsmodul abnehmbar auf dem Fahrmodul angeordnet ist.
Im Sinne der Erfindung bildet eine Vielzahl von Parkstationen, welche an einem Ort angeordnet sind, einen Bahnhof.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Hierbei zeigt:

1: eine perspektivische Explosionsansicht eines Transportfahrzeugs, das ein Fahrmodul und ein Arbeitsmodul umfasst;
2a und 2b: schematische Darstellungen einer an dem Fahrmodul vorhandenen Mechanik und ein Detail des Arbeitsmoduls;
3a-3g: einen Bahnhof mit einer Vielzahl von Parkstationen, wobei die Parkstationen durch verschiedene Arbeitsmodule belegt sind;
4a-4c: schematische Darstellungen zum Abgeben des ersten Arbeitsmoduls durch das Fahrmodul an die erste Parkstation und
5a-5d: schematische Darstellungen zum Übernehmen eines zweiten Arbeitsmoduls durch das erste Fahrmodul aus einer zweiten Parkstation.

In der 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Transportfahrzeugs 1 gezeigt. Das Transportfahrzeug 1 umfasst ein Fahrmodul 2 und ein Arbeitsmodul 3.
Das Transportfahrzeug 1 ist Bestandteil eines Logistiksystems LS. Das Logistiksystem LS umfasst eine Vielzahl von vorzugsweise baugleichen Fahrmodulen, für welche das Fahrmodul 2 typisch ist, und eine Vielzahl von Arbeitsmodulen, für welche das Arbeitsmodul 3 typisch ist. Hierbei ist die Vielzahl der Arbeitsmodule wenigstens teilweise dahingehend unterschiedlich ausgebildet, dass mit diesen unterschiedliche Arbeitsaufgaben übernommen werden können. Beispielsweise ist ein erster Typ eines Arbeitsmoduls auf den Transport eines Gitterkorbs ausgelegt und ist ein zweiter Typ eines Arbeitsmoduls auf den Transport eines einzelnen Werkstücks ausgelegt und umfasst hierzu eine Mulde, welche auf eine Form des Werkstücks angepasst ist.
Weiterhin umfasst das Logistiksystem LS eine Vielzahl von Parkstationen wie diese als Parkstationen 4a bis 4d in den 3a bis 3g gezeigt sind. Die Parkstationen 4a bis 4d sind als Baueinheit ausgebildet und bilden einen Bahnhof 5. Hierbei kann das Logistiksystem LS auch mehrere Bahnhöfe mit jeweils einer beliebigen Anzahl von Parkstationen umfassen.
Wie es aus der 1 ersichtlich ist, umfasst das Fahrmodul 2 einen Grundkörper 6 und einen Kopf 7, welcher als Hubmechanik 8 ausgebildet ist. Die Hubmechanik 8 umfasst wiederum ein Oberteil 8a und ein Unterteil 8b, wobei das Oberteil 8a durch eine Kontaktplatte 9 gebildet ist. Die Kontaktplatte 9 kann mittels in dem Unterteil 8b angeordneten Hubzylindern 10a bis 10d von dem Unterteil 8b abgehoben werden.
Im zusammengesetzten Zustand des Transportfahrzeugs 1 liegt das Arbeitsmodul 3, welches auf seiner Oberseite 3a vereinfacht dargestellt ist, auf der Kontaktplatte 9 auf. Auf einer in der 1 nicht vollständigen sichtbaren Unterseite 3b weist das Arbeitsmodul 3 vier Aufnahmen 11a bis 11d auf, in welchen jeweils einer von vier Vorsprüngen 12a bis 12d der Kontaktplatte 9 aufgenommen ist, wenn das Arbeitsmodul 3 auf der Kontaktplatte 9 aufliegt. Auf diese Weise ist das Arbeitsmodul 3 auf das Fahrmodul 2 ausgerichtet und gegen ein Verschieben durch seitlich auf das Arbeitsmodul 3 einwirkende Kräfte gesichert. Weiterhin umfasst das Fahrmodul 2 eine Mechanik 13, durch welche das Arbeitsmodul 3 mit dem Fahrmodul 2 verriegelt werden kann. Diese Mechanik 13 umfasst einen ersten Riegel 14 und einen zweiten Riegel 15, welche jeweils durch eine erste Öffnung 16 und eine zweite Öffnung 17 der Kontaktplatte 9 über die Kontaktplatte 9 nach oben in Richtung des Arbeitsmoduls 3 überstehen. Der Riegel 14 ist dreh- und schiebegelenkig mit der Kontaktplatte 9 verbunden und weist hierzu ein Langloch 14a auf, durch welches ein Bolzen 18 geführt ist, welcher im Bereich der ersten Öffnung 16 an der Kontaktplatte 9 angeordnet ist. Der Riegel 15 ist vergleichbar ausgebildet und in den 2a und 2b schematisch in vergrößerter Darstellung gezeigt. Entsprechend ist auch der Riegel 15 dreh- und schiebegelenkig mit der Kontaktplatte 9 verbunden und weist hierzu ein Langloch 15a auf, durch welches ein Bolzen 19 geführt ist, welcher im Bereich der zweiten Öffnung 17 an der Kontaktplatte 9 angeordnet ist. Eine drehgelenkige Gegenlagerung des Riegels 15 ist an dem Unterteil 8b der Hubmechanik 8 ausgebildet. Eine entsprechende Gegenlagerung weist auch der erste Riegel 14 auf.
In der 2a ist der zweite Riegel 15 in einer Freigabestellung 15-I gezeigt, in welcher dieser steht, wenn die Kontaktplatte 9 durch die in der 2a nicht näher dargestellte Hubmechanik angehoben ist und dadurch von dem Unterteil 8b abhoben ist.
In der 2b ist der zweite Riegel 15 in einer Haltestellung 15-II gezeigt, in welcher dieser steht, wenn die Kontaktplatte 9 durch die in der 2b nicht näher dargestellte Hubmechanik abgesenkt ist und dem Unterteil 8b angenähert ist. Der zweite Riegel 15 wird nach Art einer Kulissenführung KF bewegt.
Durch das Absenken der Kontaktplatte 9 werden die beiden Riegel 14, 15 gegenläufig aus eine steil nach oben stehenden Stellung in eine einer liegenden Stellung nahe kommende Stellung zwangsweise verschwenkt. Entsprechend vergrößert sich ein Abstand zwischen Köpfen 14b, 15b der Riegel 14, 15 von der Freigabestellung 15-I zur Haltestellung 15-II. Hierbei spreizen sich die Riegel 14, 15 mit ihren Köpfen 14b, 15b in zugehörige Aufnahmen 3c, 3d (siehe insbesondere 2a, 2b) hinein, welche an der Unterseite 3b des Arbeitsmoduls 3 derart ausgebildet und positioniert sind, dass die Riegel 14, 15 das Arbeitsmodul 3 beim Absenken der Kontaktplatte 9 gegen die Kontaktplatte 9 ziehen.
In den 3a bis 3g sind neben dem oben erwähnten Bahnhof 5 mit den Parkstationen 4a bis 4d das aus der 1 bekannte Fahrmodul 2 und das aus der 1 bekannten erste Arbeitsmodul 3 gezeigt. Hierbei zeigt die 3a wie das aus dem Fahrmodul 2 und dem Arbeitsmodul 3 gebildet Transportfahrzeug 1 sich in Richtung eines Pfeils P1 zu der ersten Parkstation 4a bewegt. Auf der zu der ersten Parkstation 4a verbleibenden Wegstrecke wird die Kontaktplatte 9 des Fahrmoduls 2 während der Fahrt angehoben, so dass das unbeladene Arbeitsmodul 3 beim Einfahren in die erste Parkstation 4a vollständig angehoben ist und so dass Kragarme 20, 21 der ersten Parkstation 4a sich beim Einfahren unter das erste Arbeitsmodul 3 schieben, wobei die Kragarme 20, 21 eine Auflage A4a für das Arbeitsmodule 3 bilden. Hierbei ist das Transportfahrzeug 1 in der 3b gezeigt, wie dieses fast vollständig in die erste Parkstation 4a eingefahren ist. Hierbei ist das Transportfahrzeug 1 in der 3c gezeigt, wie dieses vollständig in die erste Parkstation 4a eingefahren ist. In der 3c ist mit einem Pfeil P2 angedeutet, dass in einem nächsten Schritt die Kontaktplatte 9 so abgesenkt wird, dass sich das Arbeitsmodul 3 auf die Kragarme 20, 21 legt und dadurch von der Kontaktplatte 9 abgehoben ist. Da das Arbeitsmodul 3 beim Absenken der Kontaktplatte 9 durch die Kragarme 20, 21 am weiteren absinken gehindert wird, erfolgt auch keine Verriegelung mit dem Fahrmodul 2. Mit einem weiteren, dritten Pfeil P3 ist in der 3c angedeutet wie das Fahrmodul 2 bei abgesenkter Kontaktplatte 9 aus der ersten Parkstation 4a unter Zurücklassen des ersten Arbeitsmoduls 3 ausfahren wird, um - wie in der 3d gezeigt und mit einem vierten Pfeil P4 symbolisiert - bei abgesenkter Kontaktplatte 9 in die zweite Parkstation 4b unter ein zweites Arbeitsmodul 22 einzufahren.
Die 3e zeigt dann wie das Fahrmodul 2 vollständig und positionsgenau unter das zweite Arbeitsmodul 22 in die zweite Parkstation 4b eingefahren ist. Mit einem Pfeil P5 ist in der 3e andeutet, dass in einem unmittelbar folgenden Schritt die Kontaktplatte 9 angehoben werden wird, um das zweite Arbeitsmodul 22 von Kragarmen 23, 24 der zweiten Parkstation 4b abzuheben und - wie in der 3f gezeigt und mit einem Pfeil P6 angedeutet - mit dem auf der angehobenen Kontaktplatte 9 aufliegenden zweiten Arbeitsmodul 22 aus der zweiten Parkstation 4b auszufahren. Hierbei bilden die Kragarme 23, 24 ein Auflage A4b für das Arbeitsmodul 22.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der 3f und 3g geht dann hervor, dass die Kontaktplatte 9 nach der Ausfahrt aus der zweiten Parkstation 4b abgesenkt wurde. Entsprechend den oben stehenden Ausführungen wurde das zweite Arbeitsmodul 22 außerhalb der zweiten Parkstation 4b durch das Absenken der Kontaktplatte 9 mit dem Fahrmodul 2 verriegelt, so dass ein aus dem Fahrmodul 2 und dem Arbeitsmodul 22 gebildetes alternatives Transportfahrzeug 25 nun eine dem Arbeitsmodul 22 entsprechende Logistikaufgabe übernehmen kann und hierzu eine gesicherte Verbindung zwischen dem Fahrmodul 2 und dem Arbeitsmodul 22 besteht.
In den 3a bis 3g sind in der dritten Parkstation 4c und in der vierten Parkstation 4d noch zwei weitere Arbeitsmodule 26, 27 gezeigt. Hierbei sind die Arbeitsmodule 3, 22, 26, 27 jeweils nur schematisch dargestellt und - wie oben ausgeführt - für unterschiedliche Transportaufgaben ausgelegt. Somit bildet das Fahrmodul 2 mit dem ersten Arbeitsmodul 3 eine erste Art von Transportfahrzeug 1 und mit dem zweiten Arbeitsmodul 22 eine zweite Art von Transportfahrzeug 25. Somit kann das Fahrmodul 2 mit dem dritten Arbeitsmodul 26 eine dritte Art von Transportfahrzeug bilden und mit dem vierten Arbeitsmodul 27 eine vierte Art von Transportfahrzeug bilden. Selbstverständlich kann auch noch ein zweites Fahrmodul oder können auch ein zweites Fahrmodul und ein drittes Fahrmodul zum Einsatz kommen. Hierbei gilt grundsätzlich, dass mittels einer Kontrolleinrichtung das Logistiksystem LS, welches eine Vielzahl von Fahrmodulen und eine Vielzahl von Arbeitsmodulen umfasst, so kontrolliert wird, dass durch geeignete Wechsel von Arbeitsmodulen eine Vielzahl von Logistikaufgaben mit minimaler Wegstrecke und in kürzester Zeit erledigt werden. Hierbei erfolgt eine dynamische Neuverteilung der Logistikaufgaben in Abhängigkeit von der Anzahl der Fahrmodule, die im Einsatz sind, und von der Anzahl und Art der Arbeitsmodule, welche zur Verfügung stehen.
Im Sinne der Erfindung ist der Begriff Logistikaufgabe derart zu verstehen, dass hierunter nicht nur Transportaufgaben im engeren Sinne fallen, sondern dass hierdurch auch Handhabungsaufgaben oder Bearbeitungsaufgaben oder eine Mischung aus den genannten Aufgabenarten gemeint sein kann bzw. können.
In den 4a bis 4c ist in Analogie zu den 3a bis 3g nochmals das Abgeben des ersten Arbeitsmoduls 3 durch das Fahrmodul 2 an der ersten Parkstation 4a in schematischen Seitenansichten gezeigt. In der 4a ist die Hubmechanik 8 des Fahrmoduls 2 mit ihrem Oberteil 8a und ihrem Unterteil 8b gezeigt, wobei das Oberteil 8a - wie oben beschrieben - durch die Kontaktplatte 9 gebildet ist und auf der Kontaktplatte 9 das erste Arbeitsmodul 3 aufliegt. Die 4a zeigt die Kontaktplatte 9 bereits in ihrer angehobenen Stellung, so dass die Riegel 14, 15 bereits von dem ersten Arbeitsmodul 3 entriegelt sind, das Arbeitsmodul 3 durch die Kontaktplatte 9 angehoben ist und das Arbeitsmodul 3 nur noch auf der Kontaktplatte 9 aufliegt.
Wie in der 4b ersichtlich fährt das Fahrmodul 2 dann mit dem angehobenen und entriegelten Arbeitsmodul 3 in die erste Parkstation 4a ein, so dass das Arbeitsmodul 3 auf deren Kragarme 20, 21 aufgeschoben wird. In der 4b ist die Kontaktplatte 9 nach dem beschriebenen Einfahren schon leicht abgesenkt, so dass das Arbeitsmodul 3 bereits auf den Kragarmen 20, 21 der ersten Parkstation 4a aufliegt.
In der 4c ist dargestellt wie das Arbeitsmodul 3 auf den Kragarmen 20, 21 der ersten Parkstation 4a liegen bleibt während die Kontaktplatte 9 mittels der Hubmechanik 8 weiter abgesenkt wird. Dieses weitere Absenken ist auch dadurch symbolisiert, dass die Stellung, welche die Kontaktplatte 9 in der 4b einnimmt, mit gestrichelten Linien nochmals angedeutet ist, so dass deren weiteres Absinken besser ersichtlich ist. In der in der 4c gezeigten Stellung der Kontaktplatte 9 ist das Fahrmodul 2 dann vollständig von dem Arbeitsmodul 3 entkoppelt und kann ohne das Arbeitsmodul 3 aus der Parkstation 4a ausfahren, um z.B. ein anderes Arbeitsmodul aufzuladen.
In den 5a bis 5d ist in Analogie zu den 3a bis 3g nochmals das Aufnehmen des zweiten Arbeitsmoduls 22 durch das Fahrmodul 2 an der zweiten Parkstation 4b in schematischen Seitenansichten gezeigt. Die 5a zeigt das Einfahren des Fahrmoduls 2 mit abgesenkter Kontaktplatte 9 in die zweite Parkstation 4b, in welcher das zweite Arbeitsmodul 22 gehalten ist. In der 5b ist dann ersichtlich wie das zweite Arbeitsmodul 22 beim Anheben der Kontaktplatte 9 des Fahrmoduls 2 von den Kragarmen 23, 24 der zweiten Parkstation 4b zunehmend abgehoben wird. In der 5c ist dann gezeigt wie das zweite Arbeitsmodul 22 durch die Kontaktplatte 9 vollständig von den Kragarmen 23, 24 abgehoben ist und das Fahrmodul 2 mit dem angehobenen Arbeitsmodul 22 aus der zweiten Parkstation 4b ausfährt. Schließlich ist in der 5d gezeigt wie das zweite Arbeitsmodul 22 nach dem Ausfahren aus der zweiten Parkstation und dem darauf folgenden Absenken der Kontaktplatte 9 durch die voneinander weg gespreizten Riegel 14, 15 verriegelt und an die Kontaktplatte 9 herangezogen ist. Hierbei ist aus der schematischen Seitenansicht ersichtlich wie die Riegel 14, 15 mit Ihren Köpfen 14b, 15b in sich seitlich und zueinander öffnende Aufnahmen 22c, 22d an einer Unterseite 22b des zweiten Arbeitsmoduls 22 eingreifen.
Bezugszeichenliste:

1: Transportfahrzeug
2: Fahrmodul
3: Arbeitsmodul
3a: Oberseite von 3
3b: Unterseite von 3
3c, 3d: Aufnahme an 2 für 14b, 15b
4a-4d: Parkstation
5: Bahnhof
6: Grundkörper von 2
7: Kopf von 2
8: Hubmechanik
8a: Oberteil von 8
8b: Unterteil von 8
9: Kontaktplatte gebildet durch 8a
10a-10d: Hubzylinder von 8
11a-11d: Aufnahme an 3b
12a-12d: Vorsprung an 9
13: Mechanik (verriegelt 2 und 3 miteinander)
14: erster Riegel
14a: Langloch von 14
14b: Kopf von 14
15: zweiter Riegel
15a: Langloch von 15
15b: Kopf von 15
15-I: Freigabestellung von 9
15-II: Haltestellung von 9
16: erste Öffnung in 9
17: zweite Öffnung in 9
18: erster Bolzen an 9
19: zweiter Bolzen an 9
20, 21: Kragarm von 4a
22: zweites Arbeitsmodul
22b: Unterseite von 22
22c, 22d: Aufnahme an 22 für 14b, 15b
23, 24: Kragarm von 4b
25: alternatives Transportfahrzeug aus 2 und 22
26, 27: Arbeitsmodul
A4a: Auflager gebildet durch 20, 21
A4b: Auflager gebildet durch 23, 24
KF: Kulissenführung
LS: Logistiksystem
P1-P6: Pfeil

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Logistiksystems (LS), - wobei das Logistiksystem (LS) autonome Fahrmodule (2), unterschiedliche Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) und Parkstationen (4a-4d) umfasst, - wobei in jeder Parkstation (4a-4d) ein Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) geparkt werden kann, - wobei durch jedes Fahrmodul (2) zusammen mit einem der Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) ein autonomes Transportfahrzeug (1, 25) gebildet wird, - wobei von jedem Fahrmodul (2) aus jeder mit einem Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) bestückten Parkstation (4a-4d) das dort befindliche Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) aufgeladen werden kann, - wobei von jedem Fahrmodul (2) sein aufgeladenes Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) in eine freie Parkstation (4a-4d) abgeladen werden kann, - wobei ein Übernehmen eines der Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) mit dem Fahrmodul (2) mechanisch kontaktiert wird und von dem Fahrmodul (2) derart aus der Parkstation (4a-4d) transportiert wird, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) allein durch seine Gewichtskraft auf dem Fahrmodul (2) gehalten wird und dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) nach dem Verlassen der Parkstation (4a-4d) durch eine an dem Fahrmodul (2) und/oder dem Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) vorhandene Mechanik (13) mit dem Fahrmodul (2) mechanisch verriegelt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass das Verriegeln derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart abgesenkt wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte (9) nach oben in eine Aufnahme (3c, 3d, 22c, 22d) des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) überstehender Riegel (14, 15) durch eine zwischen dem Riegel (14, 15) und der Kontaktplatte (9) ausgebildete Mechanik (13) aus einer Freigabestellung (15-I) in eine Haltestellung (15-II) bewegt wird, - dass das Entriegeln derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart angehoben wird, dass wenigstens ein über die Kontaktplatte (9) nach oben in eine Aufnahme (3c, 3d, 22c, 22d) des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) überstehender Riegel (14, 15) durch eine zwischen dem Riegel (14, 15) und der Kontaktplatte (9) ausgebildete Mechanik (13) aus einer Haltestellung (15-II) in eine Freigabestellung (15-I) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abgeben eines der Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) von einem der Fahrmodule (2), mit welchem dieses zu einem der autonomen Transportfahrzeuge (1, 25) verbunden ist, derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) nach einem Erledigen einer Logistikaufgabe und vor dem Einfahren in eine freie Parkstation (4a-4d) durch die an dem Fahrmodul (2) und/oder dem Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) vorhandene Mechanik (13) derart von dem Fahrmodul (2) mechanisch entriegelt wird, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) nur noch allein durch seine Gewichtskraft auf dem Fahrmodul (2) gehalten wird und dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) nach dem Einfahren in die Parkstation (4a-4d) von dieser von dem Fahrmodul (2) dekontaktiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktieren des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) mit dem Fahrmodul (2) in der Parkstation (4a-4d) derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart angehoben wird, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) von einem durch die Parkstation (4a-4d) ausgebildeten Auflager (A4a, A4b) abgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekontaktieren des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) von dem Fahrmodul (2) in der Parkstation (4a-4d) derart erfolgt, dass eine zur Auflage des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) vorgesehene Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) durch eine Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) derart abgesenkt wird, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) auf ein durch die Parkstation (4a-4d) ausgebildetes Auflager (A4a, A4b) abgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14, 15) mittels eines Drehgelenks geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14, 15) nach Art einer Kulissenführung (KF) geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung und/oder die Entriegelung des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) mit dem Fahrmodul (2) derart durchgeführt wird, dass diese während der Fahrt zu einer anstehenden Logistikaufgabe erfolgt und/oder auf der Rückfahrt von einer erledigten Logistikaufgabe erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung des Arbeitsmoduls (3, 22, 26, 27) mit dem Fahrmodul (2) derart erfolgt, dass das Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) formschlüssig, insbesondere kippsicher und/oder energieverbrauchsfrei an dem Fahrmodul (2) gehalten wird.
Logistiksystem (LS), dadurch gekennzeichnet, dass das Logistiksystem (LS) entsprechend dem in wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 beschriebenen Verfahren betrieben wird und dass das Logistiksystem (LS) autonome Fahrmodule (2), unterschiedliche Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) und Parkstationen (4a-4d) umfasst, wobei die frei verfügbaren Arbeitsmodule (3, 22, 26, 27) in Parkstationen (4a-4d) geparkt sind, wobei jedes im Einsatz befindliche Arbeitsmodul (3, 22, 26, 27) bei der Ausführung einer Logistikaufgabe von einem der Fahrmodule (2) getragen ist und mit dem Fahrmodul (2) verriegelt ist, wobei das Fahrmodul (2) eine von einer Kontaktplatte (9) des Fahrmoduls (2) angetriebene Mechanik (13) umfasst, wobei die Mechanik (13) wenigstens einen Riegel (14, 15) umfasst und wobei einerseits eine Öffnungsbewegung des wenigstens einen Riegels (14, 15) durch eine Hebebewegung einer auf die Kontaktplatte (9) wirkenden Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) und andererseits eine Schließbewegung des wenigstens einen Riegels (14, 15) durch eine Absenkbewegung der auf die Kontaktplatte (9) wirkenden Hubmechanik (8) des Fahrmoduls (2) angetrieben ist.