DE2236424C3

DE2236424C3 - Device for controlling and monitoring the movements of the platform of a storage and retrieval vehicle

Info

Publication number: DE2236424C3
Application number: DE19722236424
Authority: DE
Inventors: W Suter
Original assignee: Oehler Wyhlen Lagertechnik AG
Current assignee: Oehler Wyhlen Lagertechnik AG
Priority date: 1971-08-11
Filing date: 1972-07-25
Publication date: 1982-07-22
Also published as: JPS4827460A; DE2236424B2; DE2236424A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Vorrichtung soll ermöglichen, ein Lagerfach mit einem Regelfahrzeug und seiner Plattform präzis, zuverlässig, und ohne Zeitverlust automatisch anzusteuern, unbeeinflußt davon, ob auf der Plattform sich ?ine beladene Palette befindet, die nur mit den äußeren Kufen aufliegt, oder ein durchgehender Regelfachboden vorhanden ist, der sich unter der Last durchbiegt bzw. ob sich das ganze Regal durch Setzungen oder äußere Einflüsse wie Winddruck, ungleiche thermische Belastungen usw. etwas verschoben hat.Such a device should enable a storage compartment with a standard vehicle and its platform to be precisely, reliably and automatically without loss of time, regardless of whether you are on the platform There is a loaded pallet, which only rests on the outer runners, or a continuous standard shelf is present that bends under the load or whether the whole shelf is due to subsidence or has shifted external influences such as wind pressure, unequal thermal loads, etc.

Bekannte Steuervorrichtungen zur Feinnosiiionierung arbeiten mit lichtreflektierenden, rechteckigen Folien als Ortsmarkierung an jedem Regalfach, die mit vier Lichtpunkten, die von optischen Gebern am Hubwagen ausgestrahlt werden, abgetastet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die genaue momentane Lage des Regalfaches zu erfassen, wobei aber dieser Vorteil dadurch erkauft wird, daß diese optische Abtasteinrichtung in vermehrtem Maß zu Störungen Anlaß gibt und außerdem einen beträchtlichen Mehraufwand an Unterhaltsarbeit erfordert, um einer Verschmutzung oder Beschädigung der relativ großflächigen, lichtreflektierenden Folien zu begegnen. Diese optische Ablesung bedingt schließlich eine Umsetzung des von einer Photozelle gelieferten Signals und kann nur in einem schrittweisen Annäherungsverfahren mit entsprechendem Zeitverlust angewandt werden.Known control devices for fine nosing work with light-reflecting, rectangular foils as location markings on every shelf that comes with four light points, which are emitted by optical encoders on the pallet truck, are scanned. on In this way it is possible to determine the exact current position of the shelf compartment, but with this advantage the purchase price is that this optical scanning device gives rise to disturbances to an increased extent and also requires a considerable amount of additional maintenance work in order to avoid pollution or to counteract damage to the relatively large-area, light-reflecting foils. This optical reading ultimately requires a conversion of the signal supplied by a photocell and can only be done in one gradual approximation procedures with a corresponding loss of time are applied.

Lichtschranken, die zur Grob- und Feinpositionierung dienen, gehen aus der DE-OS 14 31 810 hervor. Dabei werden Markierungen, insbesondere Spiegel, verwendet, die jedem Regalfach zugeordnet sind. Für die Feinpositionierung muß sogar ein zweiter Spiegel vorhanden sein. Diese Spiegel müssen an jedem der oftmals mehreren tausend Regalfächer fest montiert, regelmäßig kontrolliert und gereinigt werden. Es ist ferner bei Regalförderzeugen bekannt, durch eine am Lastträger angebrachte Fotozelle zu überwachen, ob ein ausgewähltes Regalfach leer ist (DE-OS 14 31 811). Alle diese bekannten Steuerungen sind zudem nicht mehr funktionsfähig, wenn z. B. bei einem Brand eine stärkere Rauchentwicklung auftritt. Gerade dann wäre es aber besonders erwünscht, mit ferngesteuerten Förderorganen, die im Bereich des Brandherdes liegenden Güter schnell zu entfernen und so eine Brandausdehnung zu verhindern. Ferner können bei den bekannten, optischen Einrichtungen auch dann weitere Störungen auftreten, wenn durch zusätzliche Lichteinwirkung die Beleuchtungsdichte eine Änderung erfähn.Light barriers, which are used for coarse and fine positioning, are disclosed in DE-OS 14 31 810. Markings, in particular mirrors, are used that are assigned to each shelf. For the fine positioning even has to be a second mirror. These mirrors need to be on each of the many times several thousand shelves are permanently installed, regularly checked and cleaned. It is further known from storage and retrieval vehicles to monitor whether a photocell is attached to the load carrier a selected shelf is empty (DE-OS 14 31 811). All these known controls are also no longer functional if, for. B. in a fire strong smoke development occurs. But then it would be particularly desirable to use remote-controlled Conveyor organs to quickly remove the goods lying in the area of the source of the fire, thus preventing the fire from spreading to prevent. Furthermore, further disturbances can then also occur with the known optical devices occur when the lighting density undergoes a change due to additional exposure to light.

Es wurde bereits bei einer weiteren aus der DE-OS 20 58 014 bekannten Vorrichtung vorgeschlagen, eine Reflexionslichtschranke zu verwenden, welche einen Sender für Licht und einen Empfänger aufweist, der nur in einem bestimmten Winkclbereich reflektierte Strahlen des Senders empfängt. Auch bei der DE-OS 2 058 014 ist der Empfänger in unmittelbarer Nahe des Senders angeordnet, so daß der bestimmte Winkelbcreich, in dem ein Empfang möglich ist, etwa in der Ach-It was already used in another from the DE-OS 20 58 014 known device proposed a To use reflective light barrier, which has a transmitter for light and a receiver that only receives reflected beams of the transmitter in a certain angle range. Also with the DE-OS 2 058 014 the receiver is arranged in the immediate vicinity of the transmitter, so that the certain angular range, in which reception is possible, for example in the axle

se der Lichtquelle liegt. Diese bekannte Vorrichtung nützt die unterschiedlichen lichtrefleklierenden Eigenschaften zwischen den einzelnen Gütern und ihren Zwischenräumen aus, um die richtige Lage anzusteuern.se of the light source. This known device uses the different light-reflecting properties between the individual goods and their spaces in between to find the right position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten ArL derart auszugestalten, daB sie einfach ist und auch in kritischen Situationen, z. B. bei Rauch und Fremdlicht, zuverlässig arbeitet.The invention is based on the object of designing a device of the ArL mentioned at the beginning in such a way that it is simple and also critical Situations, e.g. B. with smoke and extraneous light, reliable is working.

Zur Lösung der Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 vorgesehen, daß die Reflexionsschranke einen Sender für moduliertes, im Infrarotbereich liegendes Licht und einen Empfänger aufweist, der in einem vorbestimmten Abstand zum Sender angeordnet ist und der nur in einem bestimmten Winkelbereich reflextierte Strahlen des Senders empfängt, so daß nur in einer festgelegten Dis;anz zum Sender erzeugte Lichtmarken geortet werden. Zur Feinpositionierung wird somit das von der Entfernungsmessung bekannte Prinzip der <-Messung benutzt. Entsprechend diesem Prinzip ist beim Erfindungsgegenstand sichergestellt, daß der zum im vorbestimmten Abstand vom Sender angeordneten Empfänger hin reflektierte ".ichtsirahl nur dann in dem zum Empfang vorgesehenen bestimmten Winkelbereich liegt, wenn Sender und der zu ortende Gegenstand, auf den die Strahlen auftreffen, die richtige Distanz zueinander aufweisen.To solve the problem it is provided according to the characterizing part of claim 1 that the reflection barrier has a transmitter for modulated light lying in the infrared range and a receiver which is arranged at a predetermined distance from the transmitter and only in a certain angular range receives reflected rays from the transmitter, so that generated only at a fixed distance from the transmitter Light marks can be located. What is known from distance measurement is thus used for fine positioning Principle of <measurement used. According to this principle, it is ensured in the subject matter of the invention, that the ".ichtirahl" reflected to the receiver arranged at a predetermined distance from the transmitter only then lies in the specific angular range provided for reception if the transmitter and the object to be located on which the rays impinge, the have the correct distance to each other.

Mit moduliertem Licht und auch im Infrarotbereich arbeitende Lichtschranken sind an sich bekannt (Zeitschrift »Automation« 1965, Seiten 93-103), doch hat die Fachwelt bisher nicht erkannt, daß durch Anwendung dieser Maßnahmen die bei der Feinpositionierung von Regalförderzeugen auftretenden Schwierigkeiten beseitigt werden können.Light barriers working with modulated light and also in the infrared range are known per se (magazine "Automation" 1965, pages 93-103), but has the experts have not yet recognized that by applying these measures, the fine positioning difficulties arising from storage and retrieval vehicles can be eliminated.

Der Empfänger weist in Weiterbildung der Erfindung Silizium-Dioden auf, welche besonders auf Infrarot ansprechen, und die in den die Bewegung der Plattform steuernden Regelkreis eingebaut sind. Der Sender wird zweckmäßigerweise als Mikrolaser ausgebildet, welcher zur Modulierung des ausgesandten Lichtstrahls in kurzen Zeirbständen gepulst wird. Die Richtung des zu empfangenden Strahles wird durch eine einstellbare Blende bestimmt, welche dem Empfänger vorgeschaltet ist. Ein solcher Näherungsgeber kommt ohne spezielle Reflektoren am Lagergestell aus, was eine erhebliche Vereinfachung bringt. Sie arbeitet auch einwandfrei, wenn beispielsweise durch Rauchschwaden oder durch zusätzliche Fremdlichteinwirkung die Beleuchtungsdichte eine Änderung erfährt.In a further development of the invention, the receiver has silicon diodes which respond particularly to infrared and which control the movement of the platform control loop are built in. The transmitter is expediently designed as a microlaser, which is used to modulate the emitted light beam in is pulsed for short periods of time. The direction of the too The receiving beam is determined by an adjustable diaphragm, which is connected upstream of the receiver is. Such a proximity sensor manages without special reflectors on the storage rack, which is a considerable one Simplification brings. It also works flawlessly when, for example, through billows of smoke or through additional extraneous light, the lighting density experiences a change.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der vorgeschlagenen Vorrichtung rein sciematisch dargestellt. In the drawing, an exemplary embodiment of the proposed device is shown purely sciematically.

In der ^Ligur sind mit I und 7 Sender bezeichnet, mittels welchen gebündelte Lichtstrahlen 2 und lO im Infrarotbereich erzeugt werden. Ali Sender kann z. B. ein Mikrolaser Verwendung finden, welcher einen modulierten Strahl sendet, der weitgehend gegen Fremdlichteinwirkiingcn unempfindlich ist. Die Lichtstrahlen 2 und 10 durchdringen auch Rauchschwaden und SpniHnebcl ohne wesentliche ISc-cinträchtigung. Diese Lichtstrahlen treffen auf einen Gegenstand 3 bzw. 12 auf und werden auf diesem als i.ichtinarkc abgebildet und gestreut reflektiert. Dabei wird keine besondere reflektierende F -lache benötigt. Im vorbestimmten Abstand zum Sender I bzw. 7 ist ein Empfänger 5 bzw. 8 in der l-'nnr einer Photodiode z. "!. Siliziumdiode angeordnet, weiche nur die in einem bestimmten Winkelbcmdi reflektieren Strahlen 4 bzw. Il empfangen kann und besondsrs auf Infrarot anspricht. Mit 6 und 9 sind den Photcdioden 5 und 8 vorgeschaltete, einstellbare Blenden bezeichnet, durch welche die Richtung der reflektierten S- ahlen noch genauer In the ^L igur are denoted by I and 7 channels are bundled by means of which light beams 2 and lO generated in the infrared range. Ali Sender can e.g. For example, a microlaser can be used which sends a modulated beam that is largely insensitive to the effects of extraneous light. The light rays 2 and 10 also penetrate clouds of smoke and SpniHnebcl without significant IC impairment. These light rays strike an object 3 or 12 and are imaged on this as i.ichtinarkc and reflected in a scattered manner. No special reflective F surface is required. At a predetermined distance from the transmitter I or 7, a receiver 5 or 8 in the l-'nnr of a photodiode z. Silicon diode arranged, which can only receive the rays 4 or II reflected in a certain Winkelbcmdi and responds particularly to infrared Saves even more precisely

ϊ bestimmt werden kann. Der einstellbare Sichtbereich des Empfängers 5 bzw. 8 erlaubt somit die Distanz festzulegen, in der Gegenstände mit dem Strahl 2 bzw. 10 geortet werden. Die Sender 1 und 7, Empfänger 5 und 8 und die Blende 6 und 9 bilden in dieser Weise alsϊ can be determined. The adjustable viewing area of the receiver 5 or 8 thus allows the distance to be determined at which objects with the beam 2 or 10 can be located. The transmitters 1 and 7, receivers 5 and 8 and the aperture 6 and 9 form in this way as

κι Reflexionslichtschranke ausgebildete Näherungsgeber. In der praktischen Anwendung des beschriebenen Systems werden zwei solche Näherungsgeber verwendet, wobei der eine der automatischen Feinpositionierung der Plattform dient und der andere Näherungsge- ber zusätzlich erlaubt, festzustellen, ob das angesteuerte Lagerfach besetzt oder leer ist. Dadurch wird die Sicherheit des Ein- und Ausladevoi ganges noch mehr erhöht. Dementsprechend ist in dir Figur ein Näherungsgeber A und ein Näherungsgebsr B an der Hubplattform angeordnet, wobei der Näherungsgeber B gegenüber dem Näherungsgeber A in der Hohe und seitlich versetzt ist, um eine Interferenz der Lichtstrahlen zu verhindern. κι reflective light barrier trained proximity sensors. In the practical application of the system described, two such proximity sensors are used, one of which is used for the automatic fine positioning of the platform and the other proximity sensor additionally allows to determine whether the storage compartment is occupied or empty. This increases the security of the loading and unloading process even more. Accordingly, a proximity sensor A and a proximity sensor B are arranged on the lifting platform in the figure, the proximity sensor B being vertically and laterally offset with respect to the proximity sensor A in order to prevent interference of the light beams.

Der Näherungsgeber A entspricht der vorherThe proximity sensor A corresponds to the one before

2^r, beschriebenen Reflexionslichtschranke mit Sender 1 und Lichtstrahl 2, welcher auf den Gegenstand 3 ;m Fach r auftrifft Der reflektierte Strahl 4 erreicht in einer bestimmten Position der Plattform die Photodiode 5 nach Passieren der einstellbaren Blende 6. Diese 2 ^r , described reflective light barrier with transmitter 1 and light beam 2, which strikes the object 3; m compartment r The reflected beam 4 reaches the photodiode 5 in a certain position of the platform after passing the adjustable aperture 6. This

to Lichtschranke stellt fest, ob das Fach Fleer oder belegt ist. Nur bei belegtem Fach wird der Strahl 2 so reflektiert, daß ein Teil der reflektierten Strahlen durch die Blende 6 auf die Photodiode 5 fallen kann.to light barrier determines whether the compartment is empty or occupied is. Only when the compartment is occupied is the beam 2 reflected in such a way that some of the reflected beams pass through the diaphragm 6 can fall onto the photodiode 5.

Der N'äherungsgcber B dient der Feinpositionierung.The proximity sensor B is used for fine positioning.

j-i Soll die Plattform zu einem besetzten Lagerfach F gefahren und das darin lagernde Gut 3 herausgenommen und abtransportiert werden, so wird die Plattform zunächst mittels einer automatisch arbeitenden Steue rung in eine angenäherte Lage etwas oberhalb des ji If the platform is to be driven to an occupied storage compartment F and the goods 3 stored therein are removed and transported away, the platform is first in an approximate position slightly above the by means of an automatically operating Steue tion

μ anzusteuernden Faches F gebracht. Während des letzten Teilstückes des Plattformwege.«· wird der Nrherungsgeber B eingeschaltet und die Plattform langsam weiter abgesenkt. Der von Sender 7 gesandte Infrarotstrahl 10 war ursprünglich gegen den leeren Raum unter der Palette 13 gerichtet und trifft anschließend auf die Kante 14 des Trägers 12. wobei der gebildete Lichtfleck vom Empfänger 8 wahrgenommen wird. Beim weiteren Absenken verschwindet der Lichtfleck schlagartig, so daß der Strahl IO nicht mehr μ brought subject F to be controlled. During the last section of the platform path . «· The sensor B is switched on and the platform is slowly lowered further. The infrared beam 10 sent by the transmitter 7 was originally directed towards the empty space under the pallet 13 and then hits the edge 14 of the carrier 12 , the light spot formed being perceived by the receiver 8. When lowering further, the light spot disappears suddenly, so that the beam IO no longer

Vi reflektiert wird. Der vorher reflektierte Strahl Il verschwindet somit, wodurch im Empfänger 8 ein Sienal entsteht, welches direkt zum Anhalten der Plattformbewegung benutz.! wird. Die Lage des Empfanger, 8 wurde so gewählt, daß beim Verschwinden desVi is reflected. The previously reflected beam II thus disappears, as a result of which a sienal arises in the receiver 8 which is used directly to stop the platform movement. will. The position of the receiver, 8 was chosen so that when the

ii ιeflektierten Strahles 11 die SoMposition eier Plattform genau erreicht wurde. In dieser Stclkint: kami das auszulagernde Gut erfaßt und som I ,ich Γ entfer;··· werden.ii ιeflektierter beam 11 the SoMposition eier platform was reached exactly. In this Stclkint: kami the goods to be outsourced are recorded and som I, I Γ removed; ···.

Gemäß einer nicht dargestellten Variante kann ur,te^r According to a variant not shown, ur, te ^r

wi der Ijlcnde 9. et" as versetzt, eine weitere Photodiode als Empfinger angeordnet sein, !"..ills k'jri'j der Photodioden Signalliehl empfängt, se. μ c||_L· !'!,inform noch zu hoch. Falls der Empfänger 8 Sitr.ilhc ht. aber die zusätzliche Photodiode noch kein Licht empfangt, so is:wi the Ijlcnde 9. et "as offset, another photodiode can be arranged as a receiver,!" .. ills k'jri'j of the photodiodes receives signals, se. μ c || _L ·! '!, inform is still too high. If the recipient is 8 Sitr.ilhc ht. but the additional photodiode does not yet receive any light, so is:

• · die Plattform zwar noch immer zu hoch, aher der Empfänger 8 bcrei.i'l den Schaltkreis auf Anhalten w>r. Falls das Signallicht vorn Emplangcr 8 abfällt uik! die zusätzliche Photodiode noch kein Sienallicht enuifantü.• The platform is still too high, before the receiver 8 stops the circuit. If the signal light in front of Emplangcr 8 falls uik! the additional photodiode still not enuifantü any Sienallicht.

so ist die Lage der Plattform richtig und die Hewegiing derselben wird augenblicklich angehalten Schließlich kann es vorkommen, daIi das Signallichl vom llnipfiinger 8 abfällt und die zusatzliche Diode Licht empfangt. In diesem 1 alle liegt die Plattform zu tief, d.i clic erwünschte Soilage überfahren wurde. Heim nachfolgenden Hochfahren wird die Ik-wegiing der Plattform angehalten, wenn das Signalliclii die zusätzliche Diods. verläßt und noch kein .Signallieht den Lmpfanger 8 erreich!.so the position of the platform is correct and the hewegiing it is stopped instantly. Finally it can happen that the signal light from the nipfiinger 8 falls and the additional diode receives light. In this 1 all the platform is too deep, i.e. clic desired soil layer has been driven over. Home subsequent The platform is raised stopped when the signaliclii the additional diods. leaves and no signal yet shows the Lmpfanger 8 reach !.

Der Mikrolaser kann durch eine Infrarotlampe mit Sammellinse ersetzt w erden, wobei das I .ichl durch eine drehende Sehlitzschcibe moduliert wird, l'erner können statt l'holodiotlen Pllolotraiisisloren gebraucht werden. \ls Sender könnte auch eine (ialliiimarseind Diode Verwendung finden, welche emc Tragerwelle infraroter Strahlung mit Wellenlänge um O.M Mikron erzeugt, die durch eine Teleskopoptik gebündelt wird.The microlaser can use an infrared lamp with The converging lens w ill be replaced, the I.ichl w ith a rotating seat disc is modulated, l'erner can instead of l'holodiotl pllolotraiisloren are used. \ ls transmitter could also be a (ialliiimarseind diode Find use which emc carrier shaft infrared Radiation with wavelengths around O.M microns is generated which is bundled by a telescope optics.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for controlling and monitoring the movements of the platform of a storage and retrieval vehicle, in the means for the coarse positioning of the Platform are provided and designed as a reflective light barrier for fine positioning Proximity sensor is arranged on the platform, characterized in that the retro-reflective sensor has a transmitter for modulated light in the infrared range and a Has receiver which is arranged at a predetermined distance from the transmitter and which is only in A certain angular range of reflected rays of the transmitter receives, so that only in a fixed Light marks generated at a distance from the transmitter.

2. Device according to claim I. characterized in that that the receiver (8) has silicon diodes which respond particularly to infrared and which are built into the control loop controlling the movement of the platform.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the transmitter (7) as a microlaser is designed, which is used to modulate the emitted light beam at short time intervals is pulsed.

4. Device according to claims 1-3, characterized in that the receiver (8) a adjustable diaphragm (9) is connected upstream, through which the direction of the beam to be received is determined.

5. The device according to claim 1, characterized in that zn de-i platform a second proximity transmitter (A) with transmitter: (1) and receiver (5) is arranged, wherein the one proximity transmitter is offset from the other in height and laterally .

6. Apparatus according to claims 1 and 5, characterized in that the one proximity transmitter (B) has a transmitter (7) and a receiver (8) for Feinpositionieriing and the second proximity sensor (A) receives a reflected beam (4) from the stored goods and thus shows whether the compartment is occupied or empty.

7. Device according to claims 1 .5 and 6, characterized in that the one proximity sensor (B) is built into the excitation control of the platform. that when the reflected beam disappears, the platform is stopped.

8. Device according to claims 1 and 5-7. characterized in that one of the proximity sensors (H) has two photodiodes as receivers which, when the platform is lowered, receive level light one after the other and influence the movement of the platform in such a way that the movement of the platform is stopped in the target position of the platform, this soil layer reach! will, if the signalichi from the first receiver, ib felli. but has not yet been received by the / far recipient.

9. Device according to claim I. dadun.li characterized, that the transmitter (1,7) is designed as an infrared lamp with a collecting lens. where / to modulate a rotating slotted disc is provided for the light.

10. Apparatus according to claim I. characterized gc-

indicates that the transmitter is a gallium arsenide diode is provided, which is a carrier wave of infrared radiation with a wavelength around 0.9 microns generated, which is bundled by a telescope optics.