Hochregallager

Zielsetzung
Es sollte ein Modell eines Kompakt-Hochlagerregals undfür den Laborunterricht zur Entwicklung und Prüfung von Lagerverwaltungs-Software entwicklet werden

Bei der Konstruktion war darauf zu achten, daß möglichst nur im Lager vorhandene Bauelemente (Zylinder, Schalter, Wegeventile etc.) eingesetzt werden.

Für den Schüler ergaben sich dabei folgende Aufgaben:
– Festlegen des Grundkonzeptes
– Entwurf und Abstimmung mit den Lehrern des Betriebslaboratoriums
– Konstruktion der Komponenten
– Arbeitsvorbereitung und Fertigungsüberwachung in der Werkstätte der HTL
– Montage der Anlagenteile
– Programmierung der Steuerung
– Probelauf

Verwertbarkeit
Derzeit wird das System als Demonstrationsanlage im Unterricht eingesetzt. Erweiterungen mit einem Lagerverwaltungsprogramm im Zuge des Prozessrechentechnik-Unterrichtes sind geplant.

Beschreibung
Die Paletten bzw. Gitterboxen werden durch handelsübliche Sichtlagerkästen, beladen mit maximal 10 kg pro Box ersetzt.

Die Kapazität des Regals beträgt derzeit maximal 40 Boxen, kann aber durch ein gegenüberliegendes Regal gleicher Bauart verdoppelt werden. Die Boxen werden in 2 Schichten hintereinander eingelagert. Dadurch spart man Platz, der sonst von anderen Bediengeräten eingenommen werden würde. Die Zugriffszeiten werden jedoch etwas erhöht, da eventuell vor dem Auslagern einer Box aus der zweiten bzw. dritten Schicht umgelagert werden muß.

Die Bewegungen der Boxen aus dem Regal erfolgen mit einem flachen Satellitenfahrzeug, das unter der gewählten Box einfährt, sie anhebt und auf das Bediengerät bringt. Das Satellitenfahrzeug wird über zwei Doppelzahnriemen, ähnlich einem Kettenfahrwerk angetrieben. Die Boxen werden über Pneumatik-Minizylinder zum Transport angehoben.

Das Bediengerät bewegt das Satellitenfahrzeug samt Box vertikal und horizontal.

Dies ist wie folgt realisiert:
Horizontal- und Vertikalachse werden mit nur einem Motor über einen Zahnriemen bewegt. Um eine vertikale Bewegung durchzuführen wird die horizontale Achse über Pneumatikzylinder formschlüssig verriegelt, für horizontale Bewegung wird die vertikale Achse verriegelt. Dieses System ist einfach zu steuern, billig zu realisieren, jedoch ist jede Achse nur einzeln verfahrbar. Das Bediengerät bringt das Satellitenfahrzeug samt Box zur Be- und Entladestation bei der die Boxen kommissioniert werden.

Die Anlage wird mit einer Siemens S7-300 SPS (32 Eingänge, 16 Ausgänge) gesteuert. Als Programmiersprache wird ACCON Prosys 1.1.11 (IEC1131-3) verwendet. Die Programmierung erfolgt in AWL, AS und ST.
Sie kann folgendermaßen erweitert werden:
– Steuerung über Computer mit Lagerverwaltungsprogramm und Statistikauswertung
– Anbau eines zweiten Regals
– Erkennung der Boxen über ein Identifikationsystem (Barcode, Codeträger, …)