BR112016002773B1

BR112016002773B1 - sistema de armazenagem

Info

Publication number: BR112016002773B1
Application number: BR112016002773-6A
Authority: BR
Inventors: Lars Sverker Ture Lindbo; Robert Rolf Stadie; Matthew Robert Whelan; Christopher Richard James Brett
Original assignee: Ocado Innovation Limited
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2021-02-23
Also published as: PL441424A1; EP3030504B2; PL441422A1; PT3299316T; DK202100118U8; IL277260B; IL284168A; AT17480U1; EP3632821B1; PL3556689T3; MX2022011396A; US10577178B2; PL4101791T3; JP6486927B2; GB201412645D0; FI3030504T4; AU2018211341A1; IL284168B2; JP7060652B2; IL277225B2

Abstract

APARELHO PARA UNIDADES DE RECUPERAÇÃO A PARTIR DE UM SISTEMA DE ARMAZENAMENTO Um sistema de armazenamento e um dispositivo de manuseamento de carga para levantar e mover contentores empilhados no sistema de armazenamento são descritos. O sistema de armazenamento inclui uma pluralidade de calhas ou faixas dispostas num padrão em grelha por cima das pilhas de recipientes. O padrão de grade compreende uma pluralidade de espaços de grade e cada pilha está localizado dentro de um espaço de apenas um único espaço de grade. O dispositivo de manuseamento de carga é configurado para se mover lateralmente sobre os carris ou faixas acima das pilhas. O dispositivo de manuseio de carga inclui um espaço de recepção de recipientes localizada acima dos carris ou trilhos em uso e um dispositivo de levantamento disposta para levantar um contentor a partir de uma pilha para dentro do espaço de recepção de recipiente. O dispositivo de manuseamento de carga tem uma pegada que, em uso, ocupa apenas um único espaço de grade no sistema de armazenamento.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um aparelho para a recuperação de unidades de um sistema de armazenagem. Mais especificamente, mas não exclusivamente, a invenção se refere a dispositivos robóticos para a manipulação de contêineres ou recipientes de armazenagem em um armazém compreendendo uma grade de unidades empilhadas.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Algumas atividades comerciais e industriais exigem sistemas que permitam a armazenagem e a recuperação de um grande número de produtos diferentes. Um sistema conhecido para a armazenagem e recuperação de itens em uma multiplicidade de linhas de produtos abrange a disposição de recipientes de armazenagem ou contêineres em carreiras de prateleiras dispostas em corredores. Cada recipiente ou contêiner contém uma multiplicidade de produtos de um tipo de produto. Os corredores proporcionam um acesso entre as carreiras de prateleiras, de modo que os produtos necessários possam ser recuperados por operários ou por robôs que circulam nos corredores. Deve ser observado, no entanto, que a necessidade de se prover espaço de corredor para dar acesso aos produtos significa que a densidade de armazenagem de tais sistemas é relativamente baixa. Em outras palavras, a quantidade de espaço realmente usada para a armazenagem de produtos é relativamente pequena em comparação com a quantidade de espaço necessária para o sistema de armazenagem como um todo.

[003] Em uma abordagem alternativa que oferece um melhoramento significativo em densidade de armazenagem, os contêineres são empilhados uns sobre os outros e as pilhas são dispostas em carreiras. Tem-se acesso aos contêineres de cima, removendo-se a necessidade de corredores entre as carreiras e permitindo que um número maior de contêineres seja armazenado em um espaço dado.

[004] Os métodos de se manipular contêineres empilhados em carreiras são conhecidos há décadas. Em alguns tais sistemas, conforme foi descrito, por exemplo, em U.S. 2.701.065, pilhas autônomas de contêineres são dispostas em carreiras para reduzir o volume de armazenagem associado com a armazenagem de tais contêineres continuando a proporcionar acesso a um contêiner específico se for necessário. O acesso a um contêiner dado é possível pela provisão de mecanismos de içamento relativamente complicados e que podem ser usados para empilhar contêineres e para remover dados contêineres das pilhas. O custo de tais sistemas é, no entanto, impraticável em muitas situações e eles têm sido principalmente comercializados para a armazenagem e manipulação de grandes contêineres para o transporte.

[005] O conceito do uso de pilhas autônomas de contêineres e da provisão de um mecanismo para a recuperação e armazenagem de contêineres específicos foi ainda desenvolvido um pouco mais, conforme descrito, por exemplo, em EP 0 767 113 B (Cimcorp). Cimcorp descreve um mecanismo para a remoção de uma multiplicidade de contêineres empilhados usando-se um manipulador de carga robótico na forma de um tubo retangular que é abaixado ao redor da pilha de contêineres e que é configurado para ser capaz de agarrar um contêiner em qualquer nível na pilha. Deste modo, diversos contêineres podem ser levantados ao mesmo tempo de uma pilha. O tubo móvel pode ser usado para deslocar diversos contêineres do topo de uma pilha ao topo de uma outra pilha, ou para deslocar contêineres de uma pilha para um local externo e vice-versa. Tais sistemas podem ser especificamente úteis no caso em que todos os contêineres em uma única pilha contêm o mesmo produto (conhecida como uma pilha de um único produto). O manipulador de carga pode ser usado para deslocar contêineres entre pilhas de um único produto, para adicionar uma multiplicidade de contêineres, por exemplo, contendo um único tipo de produto para ser armazenado, e para coletar um ou mais contêineres de duas ou mais pilhas de um único produto para criar uma pilha de saída de múltiplos produtos. Um exemplo disto é a coleta de caixotes de hortaliças em um armazém central para criar uma encomenda de múltiplos produtos para fornecimento a varejistas.

[006] No sistema descrito em Cimcorp, a altura do tubo tem que ser pelo menos igual à altura da maior pilha de contêineres, de modo que a pilha mais alta de contêineres possa ser extraída em uma única operação. Consequentemente, quando usado em um espaço fechado tal como um armazém a altura máxima das pilhas é restrita pela necessidade de acomodar o tubo do manipulador de carga. Além disso, o sistema não é bem adaptado para a seleção de um contêiner único de uma pilha de múltiplos produtos.

[007] Os negócios varejistas on-line que vendem uma multiplicidade de linhas de produtos, tais como mercearias e supermercados on-line exigem sistemas que sejam capazes de armazenar dezenas ou mesmo centenas de milhares de diferentes linhas de produtos. O uso de pilhas de um único produto em tais casos pode ser impraticável, uma vez que seria necessária uma área muito grande para acomodar todas as pilhas necessárias. Além disso, pode ser desejável se armazenar somente pequenas quantidades de alguns itens, tal como de perecíveis ou de produtos encomendados raramente, tornando as pilhas de um único produto uma solução ineficiente.

[008] Consequentemente, para algumas aplicações, o uso de pilhas de produtos múltiplos em que os contêineres que constituem cada pilha podem conter produtos diferentes é preferido para se maximizar a densidade de armazenagem do sistema. Os itens armazenados devem permanecer accessíveis de modo razoavelmente rápido e fácil, de modo que uma multiplicidade de diferentes itens necessários para preencher uma encomenda de cliente possa ser coletada do sistema de armazenagem de um modo eficiente, mesmo se alguns dos itens necessários estejam armazenados em um nível inferior de uma pilha abaixo de diversos outros contêineres.

[009] O pedido de patente internacional WO 98/049075A (Autostore), cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência, descreve um sistema em que pilhas de produtos múltiplos de contêineres são dispostas dentro de uma estrutura de armação. Um sistema deste tipo é ilustrado esquematicamente nas Figuras 1 a 4 dos desenhos apensos.

[010] Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, os contêineres empilháveis, conhecidos como recipientes 10, são empilhados um sobre o outro para formar pilhas 12. As pilhas 12 são dispostas em uma estrutura de armação de grade 14 em um ambiente de armazenamento ou fabricação. A Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática da estrutura de armação 14 e a Figura 2 é uma vista de cima para baixa mostrando uma pilha 12 de recipientes 10 dispostos dentro da estrutura de armação 14. Cada recipiente 10 tipicamente contém uma multiplicidade de itens de produto (não mostrados) e os itens de produto dentro de um recipiente 10 podem ser idênticos ou podem ser de tipos diferentes de produto dependendo da aplicação.

[011] A estrutura de armação 14 compreende uma multiplicidade de elementos verticais 16 que sustenta elementos horizontais 18, 20. Um primeiro conjunto de elementos horizontais paralelos 18 é disposto perpendicularmente a um segundo conjunto de elementos horizontais paralelos 20 para formar uma multiplicidade de estruturas de grade horizontais sustentadas pelos elementos verticais 16. Os elementos 16, 18 20 são tipicamente fabricados de metal. Os recipientes 10 são empilhados entre os elementos 16, 18, 20 da estrutura de armação 14, de modo que a estrutura de armação 14 protege contra o movimento horizontal das pilhas 12 dos recipientes 10, e guia o movimento vertical dos recipientes 10.

[012] O nível superior da estrutura de armação 14 inclui trilhos 22 dispostos em um padrão de grade através do topo das pilhas 12. Com referência adicionalmente a Figuras 3 e 4, os trilhos 22 sustentem uma multiplicidade de dispositivos de manipulação de carga robóticos 30. Um primeiro conjunto 22a de trilhos paralelos 22 guia o movimento dos dispositivos de manipulação de carga 30 em uma primeira direção (X) através do topo da estrutura de armação 14 e um segundo conjunto 22b dos trilhos paralelos 22, dispostos perpendicularmente ao primeiro conjunto 22a, guiam o movimento dos dispositivos de manipulação de carga 30 em uma segunda direção (Y) perpendicular à primeira direção. Deste modo, os trilhos 22 permitem o movimento dos dispositivos de manipulação de carga 30 lateralmente em duas dimensões no plano horizontal X-Y, de modo que um dispositivo de manipulação de carga 30 possa ser deslocado para uma posição acima de qualquer uma das pilhas 12.

[013] Os dispositivos de manipulação de carga 30 são ainda descritos na patente norueguesa número 317366, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência. As Figuras 3(a) e 3(b) são vistas em perspectiva esquemáticas de um dispositivo de manipulação de carga 30 observando-se de trás e da frente, respectivamente, e a Figura 3(c) é uma vista em perspectiva dianteira esquemática de um dispositivo de manipulação de carga 30 durante o levantamento de um recipiente 10.

[014] Cada dispositivo de manipulação de carga 30 compreende um veículo 32 que é disposto para se deslocar nas direções X e Y sobre os trilhos 22 da estrutura de armação 14, acima das pilhas 12. Um primeiro conjunto de rodas 34, consistindo em um par de rodas 34 na frente do veículo 32 e um par de rodas 34 na parte de trás do veículo 32 é disposto para engatar com dois trilhos adjacentes do primeiro conjunto 22a de trilhos 22. De modo análogo, um segundo conjunto de rodas 36 consistindo em um par de rodas 36 de cada lado do veículo 32 é disposto para engatar com dois trilhos adjacentes do segundo conjunto 22b dos trilhos 22. Cada conjunto de rodas 34, 36 pode ser levantado e abaixado, de modo que ou o primeiro conjunto de rodas 34 ou o segundo conjunto de rodas 36 está engatado com o conjunto de trilhos 22a, 22b respectivo a qualquer momento.

[015] Quando o primeiro conjunto de rodas 34 está engatado com o primeiro conjunto de trilhos 22a e o segundo conjunto de rodas 36 está levantado afastado dos trilhos 22, as rodas 34 podem ser acionadas, por meio de um mecanismo de acionamento (não mostrado) alojado no veículo 32 para deslocar o dispositivo de manipulação de carga 30 na direção X. Para deslocar o dispositivo de manipulação de carga 30 na direção Y, o primeiro conjunto de rodas 34 é levantado afastando-se dos trilhos 22, e o segundo conjunto de rodas 36 é abaixado para engate com o segundo conjunto de trilhos 22b. O mecanismo de acionamento pode então ser usado para acionar o segundo conjunto de rodas 36 para produzir o movimento na direção Y.

[016] O dispositivo de manipulação de carga 30 é equipado com um dispositivo de guindaste 40. O dispositivo de guindaste 40 compreende um braço em cantiléver 42 que se estende lateralmente do topo do veículo 32. Uma placa de agarrar 44 é suspensa do braço em cantiléver 42 por quatro cabos 46. Os cabos 46 são conectados a um mecanismo de enrolamento (não mostrado) alojado no interior do veículo 32. Os cabos 46 podem ser bobinados no braço em cantiléver 42 e desembobinados dele, de modo que a posição da placa de agarrar 44 possa ser ajustada em relação ao veículo 32 na direção Z.

[017] A placa de agarrar 44 é adaptada para engatar com o topo de um recipiente 10. A placa de agarrar 44 pode incluir, por exemplo, pinos (não mostrados) que são complementados com furos correspondentes (não mostrados) na borda que forma a superfície de topo da recipiente 10, e grampos deslizantes (não mostrados) que são engatáveis com a borda para agarrar o recipiente 10. Os grampos são acionados para engatar com o recipiente 10 por um mecanismo de acionamento adequado alojado dentro da placa de agarrar 44, que é acionado e controlado por sinais transportados pelos cabos 46 propriamente ditos ou através de um cabo de controle separado (não mostrado).

[018] Para se remover um recipiente 10 do topo de uma pilha 12, dispositivo de manipulação de carga 30 é deslocado conforme necessário nas direções X e y, de modo que a placa de agarrar 44 fique posicionada acima da pilha 12. A placa de agarrar 44 é então abaixada verticalmente na direção Z para engatar com o recipiente 10 no topo da pilha 12, conforme mostrado na Figura 3 (c). A placa de agarrar 44 agarra o recipiente 10 e, é então puxada para cima nos cabos 46, com a recipiente 10 fixado. No todo do seu deslocamento vertical, o recipiente 10 é alojado abaixo do braço em cantiléver 42 e é mantido acima do nível dos trilhos 22. Deste modo, o dispositivo de manipulação de carga 30 pode ser deslocado para uma posição diferente no plano X-Y, arrastando com ele o recipiente 10, para transportar o recipiente 10 para um outro local. Os cabos 46 são suficientemente longos para permitir que o dispositivo de manipulação de carga 30 recupere e coloque os contêineres provenientes de qualquer nível de uma pilha 12, inclusive do nível do assoalho. O veículo 32 é suficientemente pesado para equilibrar o peso do recipiente 10 e para permanecer estável durante o processo de levantamento. O peso do veículo 32 pode ser constituído em parte por baterias que são usadas para acionar o mecanismo de acionamento para as rodas 34, 36.

[019] Conforme mostrado na Figura 4, é provida uma multiplicidade de dispositivos de manipulação de carga 30, de modo que cada dispositivo de manipulação de carga 30 pode operar simultaneamente para aumentar o rendimento do sistema. O sistema ilustrado na Figura 4 inclui dois locais específicos denominados aberturas 24, em que os recipientes 10 podem ser transferidos para dentro ou para fora do sistema. Um sistema de transportador adicional (não mostrado) é associado com cada abertura 24, de modo que os recipientes 10 transportados a uma abertura 24 por um dispositivo de manipulação de carga 30 possam ser transferidos para um outro local pelo sistema transportador, uma estação de coleta (não mostrada), por exemplo. De modo análogo, os recipientes 10 podem ser deslocados pelo sistema transportador a uma abertura 24 de um local externo, para uma estação de enchimento de recipientes (não mostrada), por exemplo, e transportados a uma pilha 12 pelos dispositivos de manipulação de carga 30 para renovar o estoque no sistema.

[020] Cada dispositivo de manipulação de carga 30 pode levantar e deslocar um recipiente 10 de cada vez. Se for necessário se recuperar um recipiente 10 (“recipiente alvo”) que não está localizado no topo de uma pilha 12, então os recipientes 10 (“recipientes não alvos”) devem ser primeiro deslocados para permitir o acesso ao recipiente alvo 10.

[021] Cada um dos dispositivos de manipulação de carga 30 se encontra sob o controle de um computador central. Cada recipiente individual 10 no sistema é rastreado, de modo que os recipientes 10 apropriados possam ser recuperados, transportados e substituídos conforme a necessidade.

[022] O sistema descrito com referência às Figuras 1 a 4 tem muitas vantagens e é adequado para uma faixa ampla de operações de armazenagem e recuperação. Mais especificamente, ele permite uma armazenagem densa de produto, e proporciona um modo muito econômico de armazenagem de uma imensa faixa de itens diferentes nos recipientes 10, permitindo ao mesmo tempo um acesso razoavelmente econômico a todos os recipientes 10 quando forem necessários para a coleta.

[023] Para sistemas de grande volume em que é crítica a velocidade operacional, é importante se maximizar o desempenho de cada um dos dispositivos de manipulação de carga em termos de velocidade operacional, vida útil das baterias, confiabilidade, capacidade de elevação, estabilidade e assim por diante. Pode ser, portanto, desejável, se prover dispositivos de manipulação de carga que ofereçam um desempenho melhorado em uma ou mais destas áreas.

[024] Pode ser também desejável se aumentar o número de dispositivos de manipulação de carga em uso de qualquer uma vez, para permitir um aumento na velocidade com a qual os itens podem ser recuperados do sistema de armazenagem. O requerente do pedido internacional de patente No. PCT/GB2013/051215 co-pendente, por exemplo, cujo conteúdo é incorporado ao presente documento a título de referência, descreve um sistema de armazenagem em que é proposta uma multiplicidade de cada um dos dois tipos diferentes de dispositivos de manipulação de carga. Um tipo de dispositivo de manipulação de carga é adaptado para levantar uma multiplicidade de recipientes de uma pilha em uma operação para permitir que um recipiente alvo na pilha seja acessado por um dispositivo de manipulação de carga de um único recipiente do segundo tipo. Em tal caso, pode ser desejável se reduzir o tamanho dos dispositivos de manipulação de carga para minimizar os casos em que o trajeto de movimento ótimo para um dispositivo é impedido pela presença de outros dispositivos.

[025] É contra este pano de fundo que a presente invenção foi desenvolvida.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[026] Sob um aspecto, a presente invenção se refere a dispositivos de manipulação de carga para uso em sistemas de armazenagem compreendendo uma armação em grade contendo uma multiplicidade de pilhas de contêineres. Os dispositivos de manipulação de carga são dispostos acima das pilhas de contêineres e são capazes de levantar um contêiner de uma pilha e de deslocar o contêiner lateralmente para um outro local. É vantajoso que cada dispositivo de manipulação de carga ocupe substancialmente somente um único espaço de grade no sistema de armazenagem.

[027] Consequentemente, a presente invenção propõe um dispositivo de manipulação de carga para levantar e deslocar contêineres empilhados em um sistema de armazenagem que compreende uma multiplicidade de trilhos ou pistas dispostos em um padrão de grade acima das pilhas de contêineres, compreendendo o padrão de grade uma multiplicidade de espaços de grade, e sendo cada pilha localizada dentro de uma área de projeção de substancialmente somente um único espaço de grade, sedo o dispositivo de manipulação de carga configurado para se deslocar lateralmente nos trilhos ou pistas acima das pilhas, e compreendendo o dispositivo de manipulação de carga: um espaço recebedor de contêiner localizado acima dos trilhos ou pistas em uso e um dispositivo de elevação disposto para levantar um contêiner de uma pilha e dispô-lo dentro do espaço recebedor de contêiner; tendo o dispositivo de manipulação de carga uma área de projeção que, em uso, ocupa substancialmente somente um único espaço de grade no sistema de armazenagem.

[028] Um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma modalidade da invenção inclui um espaço recebedor de contêiner para dentro do qual um contêiner pode ser elevado. O espaço recebedor de contêiner é disposto abaixo de um módulo de veículo, em que componentes tais como componentes elétricos, componentes de controle, componentes de acionamento e componentes de elevação estão alojados.

[029] Em modalidades preferidas da invenção, o dispositivo de manipulação de carga tem uma carcaça externa que confina substancialmente o espaço recebedor de contêiner. A carcaça externa tem, de preferência, o formato de um cubóide.

[030] Dispondo-se os componentes volumosos do dispositivo de manipulação de carga acima do espaço recebedor de contêiner, a área de projeção do dispositivo de manipulação de carga é reduzida em comparação com os projetos em cantiléver mostrados nas Figuras 3(a) a 3(c) e descritos em NO317366, em que os componentes volumosos são alojados em um módulo de veículo disposto em um lado do espaço recebedor de contêiner. Vantajosamente, o dispositivo de manipulação de carga da presente invenção ocupa o espaço acima de somente uma pilha de contêineres na armação, ao contrário do projeto em cantiléver mostrado nas Figuras 3(a) a 3(c) que ocupa o espaço acima de duas pilhas. Isso significa que, em virtude da invenção, a eficiência operacional do sistema de armazenagem pode ser melhorada, pois a área de projeção reduzida permite um número maior de dispositivos de manipulação de carga ser acomodado e reduz a probabilidade de um dispositivo obstruir o trajeto ótimo de um outro.

[031] O dispositivo de manipulação de carga inclui, de preferência, um conjunto de rodas para sustentar o dispositivo de manipulação de carga acima das pilhas. O movimento lateral do dispositivo de manipulação de carga, por exemplo, pode ser guiado por trilhos dispostos acima da armação. Os trilhos podem ser dispostos em um padrão em grade, permitindo um movimento bidimensional do dispositivo de manipulação de carga no plano horizontal. As rodas podem engatar nos trilhos. Podem ser previstos dois conjuntos de rodas, sendo um conjunto disposto para engatar com um primeiro conjunto dos trilhos para guiar o movimento do dispositivo de manipulação de carga em uma primeira direção, e um outro conjunto sendo disposto para engatar com um segundo conjunto de trilhos para guiar o movimento do dispositivo de manipulação de carga em uma segunda direção.

[032] Em uma modalidade da invenção, as rodas são dispostas na periferia do espaço recebedor de contêiner. As rodas podem ser acionadas por um ou mais motores alojados no módulo de veículo. O acionamento pode ser transferido dos motores no módulo de veículo às rodas por meios de transferência de acionamento dispostos ao redor do espaço recebedor de contêiner. Os meios de transferências de acionamento podem compreender, por exemplo, um conjunto adequado de polias e correias de transmissão.

[033] Alternativamente, as rodas podem incluir motores integrados, motores integrados dentro dos cubos das rodas, por exemplo. Deste modo, cada roda é uma unidade de acionamento autossuficiente e não são necessárias correias de transmissão. Este arranjo é vantajoso, uma vez que ele reduz o tamanho do dispositivo de manipulação de carga e facilita os serviços de manutenção.

[034] Ou um ou os dois conjuntos de rodas podem ser configurados para serem levantados e abaixados em relação ao outro conjunto de rodas. Um ou mais motores de elevação de rodas ou outros dispositivos de elevação de rodas podem ser alojados no módulo de veículo para este fim.

[035] O módulo de veículo pode armazenar um guincho ou um dispositivo de guindaste para levantar o contêiner para o espaço recebedor de contêiner. O dispositivo de guindaste pode incluir um ou mais motores para levantar o contêiner e o motor ou cada motor do dispositivo de guindaste pode ser alojado no módulo de veículo.

[036] O dispositivo de guindaste pode incluir um dispositivo de garra configurado para agarrar um contêiner de cima. O dispositivo de garra pode ser suspenso de cabos que se pode fazer estender e retrair do veículo para deslocar o dispositivo de garra verticalmente.

[037] Em uma outra modalidade, o dispositivo de manipulação de carga é equipado com um dispositivo de elevação disposto para elevar um único contêiner da pilha e colocá-lo dentro do espaço recebedor de contêiner. O dispositivo de elevação pode compreender um par de braços de elevação dispostos dos dois lados do espaço recebedor de contêiner, podendo neste caso o dispositivo de elevação compreender um dispositivo de garra montado entre as extremidades dos braços e disposto para agarrar um contêiner de cima.

[038] O dispositivo de manipulação de carga tem, de preferência, um centro de massa que está localizado substancialmente diretamente acima do dispositivo de agarrar quando o dispositivo de agarrar é abaixado abaixo do espaço recebedor de contêiner.

[039] Em uma outra modalidade, o dispositivo de elevação compreende hastes ou cabos dispostos para engatar com canais verticais formados nas paredes laterais dos contêineres pode se ter acesso aos canais por meio de orifícios em uma face superior de cada contêiner. Em tal arranjo, não são necessários espaços que se estendem verticalmente no sistema de armazenagem.

[040] As hastes ou caos podem portar um mecanismo de ancoragem disposto para engatar de modo liberável com um contêiner. O mecanismo de ancoragem pode compreender um ou mais braços que se estendem lateralmente para engatar com uma superfície do contêiner. O mecanismo de ancoragem pode ser operado remotamente, por um fio que se estende através de um furo tubular da haste ou cabo, por exemplo.

[041] Um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção compreende uma parte superior, uma parte inferior que inclui um espaço recebedor de contêiner, e meios de guincho para levantar um contêiner para dentro do espaço recebedor de contêiner. Os meios de guincho compreendem, de preferência, um motor de guincho que é alojado na parte superior, acima do espaço recebedor de contêiner. A parte inferior inclui, de preferência, um conjunto de rodas para facilitar o movimento lateral do dispositivo de manipulação de carga em relação à armação e a parte superior também inclui pelo menos um motor para acionar uma ou mais rodas do conjunto de rodas.

[042] A parte inferior pode compreender uma estrutura de armação para sustentar as rodas do conjunto de rodas. A estrutura de armação pode ser disposta ao redor do espaço recebedor de contêiner. O espaço recebedor de contêiner pode ser limitado nos quatro lados pela estrutura de armação, por exemplo. Um ou mais elementos da estrutura de armação podem ser deslocáveis para levantar e abaixar um primeiro conjunto de rodas em relação a um segundo conjunto de rodas, para facilitar deste modo o engate ou do primeiro conjunto de rodas ou do segundo conjunto de rodas com um primeiro ou um segundo conjunto de trilhos ou pistas, respectivamente. Os elementos deslocáveis da estrutura de armação podem ser acionados por um motor alojado na parte superior do dispositivo de manipulação de carga.

[043] O dispositivo de manipulação de carga da presente invenção é, de processo, um veículo robótico autopropulsor.

[044] Sob um outro aspecto, a invenção reside em um sistema de armazenagem que compreende uma armação contendo uma multiplicidade de pilhas de contêineres e um ou mais dispositivos de manipulação de carga conforme descrito acima. Cada dispositivo de manipulação de carga ocupa substancialmente um único espaço de grade, correspondendo à área ocupada por uma única pilha de contêineres.

[045] Consequentemente, a presente invenção propõe um sistema de armazenagem que compreende: um primeiro conjunto de trilhos ou pistas paralelos e um segundo conjunto de trilhos ou pistas paralelos que se estendem transversalmente ao primeiro conjunto e um plano substancialmente horizontal para formar um padrão de grade compreendendo uma multiplicidade de espaços de grade; uma multiplicidade de pilhas de contêineres localizada sob os trilhos e disposta de tal modo, que cada pilha ocupa substancialmente uma área de projeção de um único espaço de grade; um dispositivo de manipulação de carga conforme descrito acima, e disposto para deslocar lateralmente acima das pilhas sobre os trilhos, compreendendo o dispositivo de manipulação de carga um espaço recebedor de contêiner localizado acima dos trilhos e um dispositivo de elevação disposto para elevar um único contêiner de uma pilha e colocá-lo dentro do espaço recebedor de contêiner; tendo o dispositivo de manipulação de carga uma área de projeção que ocupa substancialmente um único espaço de grade nos sistemas de armazenagem.

[046] Sob um outro aspecto, a invenção compreende um sistema de armazenagem compreendendo uma armação contendo uma multiplicidade de pilhas de contêineres, um primeiro dispositivo de manipulação capaz de elevar uma multiplicidade de contêineres de uma pilha em uma única operação e um segundo dispositivo de manipulação capaz de levantar um único contêiner e deslocar o contêiner lateralmente. O primeiro e o segundo dispositivo de manipulação estão dispostos acima da armação e são independentemente deslocáveis para ter acesso a pilhas diferentes. O segundo dispositivo de manipulação é do tipo descrito acima e ocupa um espaço que corresponde substancialmente a uma única pilha de contêineres.

[047] Neste aspecto, a provisão de um primeiro dispositivo de manipulação capaz de levantar uma multiplicidade de contêineres de uma pilha em uma única operação juntamente com um segundo dispositivo de manipulação capaz de levantar um único contêiner e de deslocar o contêiner lateralmente proporciona uma solução ótima quando se procura recuperar um contêiner que está localizado no meio ou no fundo de uma pilha. Em tal caso, somente duas operações de levantamento precisam ser efetuadas para recuperar o contêiner alvo, o que aumente em muito a velocidade e a eficiência do processo de recuperação em comparação com disposições da técnica anterior em que somente um contêiner pode ser levantado de cada vez.

[048] O sistema de armazenagem pode ainda compreender um ou mais locais de abertura em que os contêineres podem ser removidos e/ou acrescentados ao sistema de armazenagem. O dispositivo de manipulação de carga da invenção pode ser capaz de transportar um contêiner alvo de uma pilha para um local de abertura. Os contêineres podem compreender recipientes abertos em cima. Os contêineres podem ser dispostos de modo a se intertravarem ou engatarem entre si na direção vertical quando formados em uma pilha.

[049] Em uma aplicação típica, pode ser empregada uma multiplicidade de dispositivos de manipulação, de modo que uma multiplicidade de contêineres possa ser levantada e deslocada simultaneamente. Os dispositivos de manipulação podem ser de tipos diferentes e podem ser selecionados para equilibrar os custos e o consumo de energia do sistema com a velocidade e a flexibilidade de operação. Um benefício da presente invenção consiste no fato de que, como os dispositivos de manipulação de carga ocupam o espaço acima de somente uma pilha, a eficiência de um sistema de dispositivos múltiplos pode ser melhorado em comparação com os projetos de dispositivos de manipulação de carga da técnica anterior que ocupam dois ou mais espaços da pilha. O ganho em eficiência pode se originar da capacidade de se poder acomodar um número maior de dispositivos de manipulação de carga em um dado sistema, da otimização do encaminhamento do dispositivo utilizando-se o espaço ganho pela área de projeção reduzida dos dispositivos ou de uma combinação destes fatores.

[050] Podem ser usadas características preferidas e/ou opcionais de cada aspecto da invenção, individualmente ou também em uma combinação adequada em outros aspectos da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[051] A Figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática de uma estrutura de armação para alojar uma multiplicidade de pilhas de recipientes em um sistema de armazenagem conhecido;

[052] A Figura 2 é uma vista em planta esquemática de parte da estrutura de armação da Figura 1;

[053] As Figuras 3(a) e 3(b) são vistas em perspectiva esquemáticas, observadas de trás e de frente, respectivamente, de um dispositivo de manipulação de carga conhecido para uso com a estrutura de armação das Figuras 1 e 2, e a Figura 3(c) é uma vista em perspectiva esquemática do dispositivo de manipulação de carga conhecido em uso levantando um recipiente; e

[054] A Figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática de um sistema de armazenagem conhecido compreendendo uma multiplicidade de dispositivos de manipulação de carga do tipo mostrado nas Figuras 3(a), 3 (b) e 3(c), instalado na estrutura de armação das Figuras 1 e 2.

[055] Modalidades da presente invenção serão agora descritas, a título de exemplo somente, com referência ao restante dos desenhos apensos, em que números de referência iguais são usados para características iguais e em que: A Figura 5 é uma vista em perspectiva esquemática de um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma modalidade da invenção; As Figuras 6(a) e 6(b) são vistas em perspectiva esquemáticas do dispositivo de manipulação de carga da Figura 5 comparte do dispositivo de manipulação de carga recortado nas Figuras 6(a) e 6(b) para mostrar o interior do dispositivo, e a Figura 6(c) mostra uma arquitetura possível do sistema do dispositivo; A Figura 7 é uma vista em perspectiva esquemática de um sistema de armazenagem compreendendo uma multiplicidade de dispositivos de manipulação de carga conhecidos do tipo mostrado nas Figuras 3(a), 3(b) e 3(c) e uma multiplicidade de dispositivos de manipulação de carga do tipo mostrado na Figura 5, instalado na estrutura de armação das Figuras 1 e 2; As Figuras 8, 9 e 10 são vistas de cima em perspectiva laterais esquemáticas de um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção e com o revestimento externo omitido; A Figura 11 é uma vista em perspectiva esquemática do dispositivo de manipulação de carga das Figuras 8 a 10 com o revestimento externo omitido; A Figura 12 é uma vista lateral do dispositivo de manipulação de carga das Figuras 8 a 11; A Figura 13 é uma vista em perspectiva esquemática de uma roda adequada para ser usada no dispositivo de manipulação de carga das Figuras 8 a 12; A Figura 14 é uma vista em perspectiva esquemática de parte de um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção; As Figuras 15 e 16 são vistas laterais e em perspectiva esquemáticas dos componentes internos do dispositivo de manipulação de carga da Figura 14; e A Figura 17 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES DA INVENÇÃO

[056] A Figura 5 mostra um dispositivo de manipulação de carga 100 de acordo com uma modalidade da invenção. O dispositivo de manipulação de carga 100 compreende um veículo 102 equipado com um guincho ou mecanismo de guindaste 104 para elevar um contêiner ou recipiente 106 de armazenagem, conhecido como uma carga, de cima. O mecanismo de guindaste 104 inclui cabos de guincho 108 e uma placa de agarrar 110. A placa de agarrar 110 é configurada para agarrar o topo do contêiner 106 para levantá-lo de uma pilha de contêineres 106 em um sistema de armazenagem do tipo mostrado nas Figuras 1 e 2.

[057] Com referência também às Figuras 6(a) e 6(b), o veículo 102 compreende uma parte superior 112 e uma parte inferior 114.

[058] A parte inferior 114 é equipada com dois conjuntos de rodas 116, 118, que correm sobre trilhos previstos no topo da armação do sistema de armazenagem. Pelo menos uma roda de cada conjunto 116, 118 é acionada para permitir o movimento do veículo 102 nas direções X e Y respectivamente ao longo dos trilhos. Conforme será explicado abaixo, ou um ou os dois conjuntos de rodas 116, 118 podem ser deslocados verticalmente para levantar cada conjunto de rodas afastando-as dos trilhos respectivos, permitindo assim que o veículo 102 se desloque na direção desejada.

[059] As rodas 116, 118 são dispostas ao redor da periferia de uma cavidade ou reentrância 120, conhecida como reentrância para receber contêiner, na parte inferior 114. A reentrância 120 é dimensionada de modo a acolher o recipiente 106 quando ele é levantado pelo mecanismo de guindaste 104, conforme mostrado na Figura 6(a). Quando se encontra na reentrância 120, o recipiente 106 é elevado afastando-se dos trilhos baixo, de modo que o veículo 102 possa se deslocar lateralmente para um local diferente. Ao atingir o local alvo, uma outra pilha, por exemplo, um ponto de acesso no sistema de armazenagem ou uma correia transportadora, o recipiente 106 pode ser abaixado da reentrância 120 (conforme mostrado na Figura 6(b)) e ser liberado da placa de agarrar 110.

[060] A parte superior 112 do veículo 102 aloja todos os componentes volumosos significativos do dispositivo de manipulação de carga, conforme mostrado na Figura 6(c) A parte superior 112 aloja a bateria e componentes eletrônicos associados, controladores, e dispositivos de comunicação, motores para o acionamento de rodas 116, 118, motores para o acionamento do mecanismo de guindaste 104 e outros sensores e sistemas.

[061] Deste modo, a área de projeção do veículo 102 é maior do que o tamanho de um recipiente 106 somente para ser suficiente para que as rodas 116, 118 caibam de cada lado da reentrância 120. Em outras palavras, o veículo 102 ocupa um único espaço de grade no sistema de armazenagem. Deste modo, o veículo 102 ocupa, portanto, o espaço mínimo possível no plano X-Y, e tem uma área de projeção de aproximadamente a metade do projeto em cantiléver da técnica anterior mostrado na Figura 3. Para comparação, a Figura 7 mostra dispositivos de manipulação de carga 100 de acordo com a invenção em uso em um sistema de armazenagem do tipo mostrado nas Figuras 1 e 2, paralelamente a dispositivos de manipulação de carga 30 da técnica anterior em cantiléver do tipo mostrado na Figura 3. Pode ser observado que os dispositivos da técnica anterior 30, embora tenham uma altura menor, ocupam dois espaços de pilha em comparação com os dispositivos 100 da invenção que têm uma altura maior, mas um espaço de projeção menor.

[062] Os dispositivos de manipulação de carga 100 da invenção podem também oferecer uma estabilidade maior, um maior capacidade de manipulação de carga e um peso menor em comparação com os dispositivos de manipulação de carga 30 do tipo em cantiléver da técnica anterior, pois na invenção a carga dos contêineres é suspensa entre os pares de roda de cada lado do veículo. Por outro lado, os dispositivos 30 da técnica anterior devem ter um módulo de veículo relativamente pesado para compensar a carga na configuração em cantiléver.

[063] As Figuras 8 a 12 mostram uma modalidade da invenção. A parte superior 112 do veículo 102 aloja três motores principais: um motor de acionamento Z 150 usado para levantar e abaixar os cabos de guincho 108, que são enrolados em bobinas 109 montadas nos eixos motores situados de lados opostos do veículo 102; um motor de acionamento X 152 que aciona o primeiro conjunto de rodas 116 e o motor de acionamento Y 154 que aciona o segundo conjunto de rodas 118. A parte superior 112 do veículo também aloja uma bateria 156 para acionar os motores e os controladores, sensores e outros componentes conforme descrito acima com referência à Figura 6(c).

[064] O acionamento é transferido dos motores de acionamento X e de acionamento Y 152, 154 ao conjunto de rodas 116, 1118 respectivo por meio dos mecanismos de acionamento de correia. O motor de acionamento X 152 aciona uma polia 160 conectada a um eixo motor curto 162 que se estende através do corpo do veículo. O acionamento é transferido do eixo motor curto 162 a cada roda no primeiro conjunto de rodas 116 por uma correia 164 do acionamento X. O motor de acionamento Y 154 aciona uma polia 170 conectada a um eixo motor longo 172 que se estende através do corpo do veículo em uma direção perpendicular ao eixo motor curto 162. O acionamento é transferido do eixo motor longo 172 para cada roda no segundo conjunto de rodas 118 por uma correia 174 do acionamento Y.

[065] As rodas 116, 118 acionadas por correia são montadas no fundo da parte inferior 114 do veículo 102. O uso de correias de transmissão 164, 174 para transferir o acionamento dos motores para as rodas permite que os motores 152, 154 serem montados na parte superior 112 do veículo.

[066] Nesta modalidade, o primeiro conjunto de rodas 116 pode ser levantado afastando-se dos trilhos e ser abaixado sobre os trilhos por meio de um mecanismo de posicionamento de rodas, conforme mostrado mais claramente nas Figuras 9, 11 e 12. Cada roda 116 é montada sobre um braço 180 que é montado de modo articulado na sua extremidade externa. Uma extremidade interna de cada braço 180 está conectada à extremidade inferior de uma conexão 182 respectiva. As extremidades superiores das duas conexões 182 são conectadas à extremidade inferior de uma conexão comum 184. Por sua vez, a extremidade superior da conexão comum 184 está conectada a um braço de alavanca 186 que é deslocado por um motor 188. Operando-se o motor 188 para puxar a conexão comum 184 para cima, o primeiro conjunto de rodas 116 pode ser levantado de modo que o segundo conjunto de rodas 118 somente está engatado com os trilhos, permitindo o movimento do veículo 102 na direção Y. Operando-se o motor 188 para empurrar a conexão comum 184 para baixo, o primeiro conjunto de rodas 116 se desloca para baixo para engatar com os trilhos e para levantar o veículo, de modo que o segundo conjunto de rodas 118 é levantado afastando-se dos trilhos, conforme mostrado nas Figuras 9, 11 e 12. O veículo 102 pode então se deslocar na direção X.

[067] As rodas 118 do segundo conjunto são montadas a peças em T fixas 190 dispostas nas duas extremidades da parte inferior 114 do veículo 102.

[068] As Figuras 8, 9 e 12 mostram o dispositivo de manipulação de carga 100 com um recipiente 106 levantado para dentro da reentrância 120. A Figura 11 mostra o dispositivo de manipulação de carga 100 com o recipiente 106 sob o dispositivo 100 e a placa de agarrar 110 prestes a engatar com o recipiente 106. As rodas 116, 118 e as peças de suporte, conexões e correias de transmissão 164, 174 associadas são dispostas ao redor das bordas da reentrância 120, de modo que a parte superior 112 do veículo 102 seja solidamente sustentada.

[069] A Figura 13 mostra uma roda 200 adequada para ser usada como uma das rodas 116, 118 do dispositivo de manipulação de carga 100. A roda 200 tem um canal central denteado 202 que forma uma polia para cooperar com uma correia de transmissão 164, 174. O canal 202 é delimitado por dois pneus de borracha 204 que se apoiam sobre os trilhos quando em uso. A roda 200 pode ser montada em um braço 180 por meio de um eixo (não mostrado) que se estende através d um furo axial 206 na roda 200. Este projeto de roda é compacto e equilibrado, para minimizar o desgaste e os pneus 204 servem para manter a correia de transmissão 164, 174 em alinhamento quando em uso.

[070] A Figura 14 mostra as duas rodas 200 montadas em uma estrutura de armação 210 de um dispositivo de manipulação de carga de acordo com uma outra modalidade da invenção. Tal como nas modalidades anteriores, nesta modalidade, o dispositivo de manipulação de carga compreende um veículo com uma parte superior 112 que aloja os principais componentes do dispositivo e uma pare interior tendo uma reentrância 120 para acomodar um recipiente, com as rodas 200 sendo dispostas dos quatro lados da reentrância (as rodas de um lado só são mostradas na Figura 14).

[071] Neste caso, a estrutura de armação 210 compreende dois painéis paralelos que acomodam as rodas 200 entre eles. Uma correia de transmissão 212 é provida para transferir o acionamento para as rodas 200 de um motor alojado na parte superior 112 do veículo.

[072] Referindo-se adicionalmente às Figuras 15 e 16, as rodas 200 nesta modalidade podem ser levantadas e abaixadas deslocando-se a estrutura de armação 210 em relação à parte superior 112 do veículo. A estrutura de armação 210 é montada em um corpo 230 da parte superior 112 do veículo por meio de trilhos 232. Os trilhos 232 são fixados ao corpo 230 em uma orientação vertical, e a estrutura de armação 210 é montada de modo deslizante nos trilhos 232.

[073] A estrutura de armação 210 é retida por um par de conexões 240 que se estendem entre os painéis. As extremidades inferiores das conexões 240 são fixadas a eixos respectivos 242 que cobrem o vão entre os painéis. As extremidades superiores das conexões 240 são fixadas de modo rotativo a protuberâncias rosqueadas 246 que são montadas em um eixo motriz horizontal rosqueado 244. As protuberâncias 246 são fixadas de modo deslizável a trilhos horizontais 248.

[074] O eixo motor 244 é acionado por um motor 250 por meio de uma correia de transmissão (não mostrada). Quando o eixo motor 244 se faz girar em uma primeira direção, as extremidades superiores das conexões 240 se afastam para empurrar a estrutura de armação 210 para baixo, para assim abaixar as rodas 200 sobre um trilho. Quando se faz girar o eixo motor 244 em uma segunda direção oposta, as extremidades superiores das conexões 240 se aproximam para puxar a estrutura de armação 210 para cima, levantando-se as rodas 200.

[075] Embora seja somente mostrada uma estrutura de armação 210 com duas rodas 200 nas Figuras 14 a 16, deve ser observado que uma estrutura de armação 210 idêntica seria provida no lado oposto do veículo. As duas estruturas de armação 210 são levantadas e abaixadas por um motor comum, de modo que as quatro rodas 200 podem ser levantadas e abaixadas simultaneamente para controlar o engate deste primeiro conjunto de rodas 200 com trilhos se estendendo em uma primeira direção através da armação. Embora não seja mostrado nas Figuras 14 a 16, o veículo inclui um outro conjunto de rodas dispostas para engatar com os trilhos que se estendem em uma segunda direção, perpendicular, através da armação quando o primeiro conjunto de rodas é levantado.

[076] Deve ser observado que são possíveis muitas diferentes variações e modificações. Os dois conjuntos de rodas podem ser acionados por um único motor, com um arranjo adequado de transferência para direcionar a energia ao conjunto adequado de rodas. Em outras modalidades, uma ou mais das rodas podem incluir um motor integrado ou um motor localizado adjacente à roda. Um exemplo disso é mostrado na Figura 17.

[077] Com referência à Figura 17, ela mostra um dispositivo de manipulação de carga 252 de acordo com uma outra modalidade da invenção. O dispositivo 252 tem uma carcaça externa 254 de formato cuboide na qual é montada uma multiplicidade de rodas 256 na proximidade de uma borda inferior 258 da carcaça 254. As rodas são rodas de cubo motorizado com cada roda 256 tendo um motor integrado a um cubo 260 da roda 256. Os motores são usados para acionar as rodas respectivas 256 diretamente, e esta modalidade não necessita, portanto, de correias de transmissão conectadas entre as rodas e os motores de acionamento.

[078] Neste exemplo, os motores são acionados por baterias localizadas nas paredes laterais 262 de uma parte inferior 264 da carcaça 254, adjacente a um espaço para receber contêiner 266 do dispositivo 252. A localização das baterias na parte mais baixa deste modo tem o efeito vantajoso de abaixar o centro de gravidade do dispositivo 252, aumentando assim a sua estabilidade e permitindo uma aceleração e uma desaceleração maiores. O dispositivo 252 é em todos os outros sentidos análogo ao das modalidades anteriores e contém mecanismos análogos para levantar e abaixar as rodas 256, e um dispositivo de elevação análogo para levantar um contêiner para colocá-lo dentro do espaço recebedor de contêiner 266. As baterias localizadas nas paredes laterais 262 são também usadas para acionar estes componentes.

[079] Em qualquer uma das modalidades descritas anteriormente, o mecanismo usado para elevar os contêineres e colocá-los dentro do espaço recebedor de contêiner poderia assumir qualquer forma adequada. Para um máximo de estabilidade e capacidade de carga, é desejável se prover quatro cabos de elevação, sendo um cabo disposto na proximidade de cada um dos cantos do dispositivo, mas um arranjo diferente, com um número menor de cabos, por exemplo, poderia ser usado se fosse desejado. É conveniente que todos os cabos sejam embobinados e desembobinados usando-se um único motor, mas poderia ser usado mais de um motor se tal fosse desejado.

[080] Em vez de um motor, o mecanismo usado para levantar as rodas poderia usar atuadores lineares, tais como motores lineares ou aríetes hidráulicos. Em vez de se usar energia de baterias, ocorrerão aos versados na técnica outros meios de acionamento dos dispositivos de manipulação de carga, usando, por exemplo, energia de cima ou por fornecimento de energia por meio dos trilhos nos quais correm os dispositivos.

[081] É evidente que as características descritas no tocante a uma modalidade específica são intercambiáveis com características descritas no tocante a outras modalidades. As rodas com cubos motorizados descritas com referência à Figura 17 poderiam ser usadas em qualquer uma das demais modalidades, e/ou as baterias poderiam estar localizadas numa posição bem inferior na adjacência de espaço recebedor de contêiner em qualquer uma das modalidades para melhorar a estabilidade e aumentar a aceleração/desaceleração. Outras variações e modificação que não foram explicitamente descritas acima se tornarão também evidentes aos versados na técnica.

Claims

1. Sistema de armazenagem compreendendo: um primeiro conjunto de trilhos ou pistas paralelos e um segundo conjunto de trilhos ou pistas paralelos que se estendem transversalmente ao primeiro conjunto em um plano substancialmente horizontal para formar um padrão de grade que compreende uma multiplicidade de espaços de grade; uma multiplicidade de pilhas de contêineres (106) localizada abaixo dos trilhos, e disposta de tal modo que cada pilha ocupa uma área de projeção de um único espaço de grade; e um dispositivo de manipulação de carga (100) disposto para se deslocar lateralmente acima das pilhas nos trilhos, em que o dispositivo de manipulação de carga (100) é para o levantamento e deslocamento dos contêineres (106) empilhados em pilhas no sistema de armazenagem e o dispositivo de manipulação de carga (100) compreende: um dispositivo de levantamento, o dispositivo de levantamento compreendendo um dispositivo de agarrar (110), o dispositivo de agarrar (110) sendo configurado para agarrar um contêiner (106) de cima, o dispositivo de manipulação de carga (100) compreende ainda: um conjunto de rodas, o conjunto de rodas compreendendo um primeiro conjunto de rodas (116) para engatar com o primeiro conjunto de trilhos ou pistas para guiar o movimento do dispositivo em uma primeira direção e um segundo conjunto de rodas (118) para engatar com o segundo conjunto de trilhos ou pistas para guiar o movimento do dispositivo (100) em uma segunda direção, em que a segunda direção é transversal à primeira direção; e um mecanismo de levantamento, o mecanismo de levantamento (104) sendo configurado para levantar e abaixar o dispositivo de agarrar (110) em relação ao espaço (120) recebedor de contêiner, o mecanismo de levantamento (104) sendo localizado acima do espaço (120) recebedor de contêiner, em que o dispositivo de levantamento é disposto para levantar um único contêiner de uma pilha e para dentro do espaço recebedor de contêiner; CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga (100) compreende ainda: uma parte superior (112) e uma parte inferior (114), a parte superior (112) que aloja componentes tais como componentes elétricos, componentes de controle, componentes de acionamento e/ou componentes de elevação, a parte inferior (114) disposta diretamente abaixo da parte superior (112), e a parte inferior (114) que inclui uma reentrância (120) para receber contêiner localizada acima dos trilhos para acomodar um contêiner (106); e em que o dispositivo de manipulação de carga (100) tem uma área de projeção que ocupa somente um único espaço de grade nos sistemas de armazenagem.

2. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de levantamento (104) compreende um motor (150).

3. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de levantamento (104) compreende ainda um guincho disposto para ser acionado pelo motor.

4. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de agarrar (110) é suspenso a partir de uma multiplicidade de cabos (108) que pode ser estendida e retraída a partir do dispositivo de manipulação de carga (100) para deslocar o dispositivo de agarrar (110) verticalmente.

5. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de levantamento compreende um par de braços de elevação dispostos dos dois lados do espaço recebedor de contêiner, o dispositivo de garra sendo montado entre as extremidades dos braços e os braços sendo configurados para estender e retrair do veículo para deslocar o dispositivo de garra verticalmente.

6. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que dispositivo de manipulação de carga tem um centro de massa que está localizado diretamente acima do dispositivo de agarrar quando o dispositivo de agarrar é abaixado abaixo do espaço (120) recebedor de contêiner.

7. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de rodas é disposto em torno da parede externa periférica da parte inferior.

8. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga compreende ainda uma carcaça externa que cerca o espaço (120) recebedor de contêiner.

9. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a carcaça externa (252) está no formato cuboide.

10. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga compreende ainda uma estrutura de armação (210) para sustentar as rodas do conjunto de rodas.

11. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de armação (210) faz parte de uma carcaça externa (252) do dispositivo de manipulação de carga.

12. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura de armação (210) é disposta ao redor do espaço (120) recebedor de contêiner.

13. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o espaço (120) recebedor de contêiner é definido dentro da estrutura de armação (210).

14. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o espaço (120) recebedor de contêiner é delimitado dos quatro lados pela estrutura de armação (210).

15. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de rodas compreende uma ou mais das rodas acionadas por um motor integrado com a roda ou localizado adjacente à roda.

16. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou mais das rodas compreende um motor no cubo da roda (256).

17. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou mais das rodas é acionada por um ou mais motores localizados acima do espaço (120) recebedor de contêiner.

18. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga compreende ainda meios de transferência de acionamento dispostos ao redor do espaço (120) recebedor de contêiner para transferir o acionamento do um ou mais motores para a uma ou mais rodas.

19. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de transferência de acionamento compreendem um conjunto de polias e correias de transmissão.

20. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou mais das rodas inclui um canal que coopera com uma correia de transmissão para acionar a roda.

21. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o canal (202) compreende uma série de dentes para engatar com formações correspondentes na correia de transmissão.

22. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o canal (202) é delimitado por um par de pneus (204).

23. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga (100) compreende ainda meios para engatar e desengatar seletivamente o primeiro conjunto de rodas (116) com o primeiro conjunto de trilhos e meios para seletivamente engatar e desengatar o segundo conjunto de rodas (118) com o segundo conjunto de trilhos.

24. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou os dois conjuntos de rodas (116, 118) são configurados para serem elevados e abaixados em relação ao outro conjunto de rodas (118, 116).

25. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga (100) compreende ainda um ou mais dispositivos de elevação de roda localizados acima do espaço recebedor de contêiner e dispostos para elevar as rodas.

26. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais dispositivos de elevação de roda são configurados para levantar as rodas por meio de uma conexão localizada em uma parte inferior do dispositivo de manipulação de carga (100) adjacente ao espaço (120) recebedor de contêiner.

27. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga (100) é um veículo robótico autopropulsor.

28. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de manipulação de carga compreende ainda uma ou mais baterias para energizar componentes do dispositivo, em que as baterias estão localizadas na parte inferior do dispositivo (100), adjacentes ao espaço (120) recebedor de contêiner.

29. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que as baterias estão localizadas dentro de uma parede lateral do dispositivo (262).

30. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de armazenagem compreende uma multiplicidade dos dispositivos de manipulação de carga (100).

31. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um ou mais dispositivos de manipulação de carga (100) capaz de elevar uma multiplicidade de contêineres (106) a partir de uma pilha em uma única operação.

32. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma ou mais locais de abertura nos quais contêineres (106) podem ser removidos e/ou acrescentados ao sistema de armazenagem.

33. Sistema de armazenagem, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que o ou cada dispositivo de manipulação de carga (100) é configurado para transportar um contêiner alvo (106) a partir de uma pilha para um local de abertura.

34. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 33, CARACTERIZADO pelo fato de que os contêineres (106) compreendem recipientes abertos em cima.

35. Sistema de armazenagem, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, CARACTERIZADO pelo fato de que os contêineres (106) são dispostos de modo a se intertravarem ou engatarem entre si em uma direção vertical quando formados em uma pilha.