CN102803100A - 被货物占据的空间相对于货物存储容量减小的三维货物存储布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三维货物存储布置(1)，其包括具有多个层并且设置在这些层中且在两个主方向(5、7)上延伸的梁系统、用于货物的通路/通道(3、6)。升降机(9)与运输元件(4、8)包括在一起并通过控制元件和传感器(14)来控制。元件(14)包括用于自动转移货物的装置(15a)。每一层或其部分包括在第一主方向上延伸的通路或通道(3)。滑架(4)可被驱动成能够将该滑架与多个第二通路或通道(6、6′、6″)成直线地定位，第二通路或通道(6、6′、6″)互相并排地定位并在第二主方向(7)上延伸。辅助器可以在相应的第二通路或通道处被驱动到滑架上或者被驱动离开滑架。选定的第二通路或通道(6″′)在其背离第一通路或通道的端部处被设计成允许货物通过其升降机(9)并借助于关联的辅助器(8)被输入到层或层部分中以及从层或层部分输出。所述装置包括用于涉及讨论中的货物的到达和预期调度的时间或日期信息的接收元件(15b)，并且使用该信息可影响货物的自动转移以缩短调度时间。所述时间或日期信息包括在所述货物转移的先进后出编排中。本发明解决了实现具有大的存储容量和短的货物到达和调度时间的紧凑布置的问题。

Description

被货物占据的空间相对于货物存储容量减小的三维货物存储布置
本发明涉及一种被货物占据的空间相对于货物存储容量减小的三维货物存储布置。该布置包括具有两个或更多的层并设置在这些层中且在两个主方向上延伸的梁系统、用于货物的通路/通道。以被应用到梁系统的一个或多个升降机形式的第一运输元件在层之间是可移动的，且第二运输元件包括，以用于运输到在货物的通路/通道中的选定位置并从选定位置运输。还包括用于控制第一运输元件和第二运输元件的控制元件和传感器。所述通路/路道具有长度，甚至在货物被紧密地放置在一起时，该长度允许用于货物的短的调度时间。控制元件和传感器还包括用于自动转移货物的装置。每一层或其部分仅包括在第一主方向上延伸的一个通路或通道。第一通路或通道设有第一路径或者轨道。属于第二运输元件的滑架设有第一驱动元件，借助于该第一驱动元件，滑架可以在第一路径或者轨道上被驱动，以能够将滑架与多个第二通路或通道成直线地定位，该第二通路或通道互相并排地定位并在第二主方向上延伸。第二通路或通道设有第二路径或者轨道。一个或多个辅助器(satellite)各自设有第二驱动元件，借助于该第二驱动元件，每一个辅助器可以在每一个第二路径或轨道上被驱动。滑架具有用于每一个辅助器的支撑元件，其可以在每一个第二通路或通道处被驱动到滑架上或者驱动离开滑架。第二通路或通道中的一个通路或通道在其背离第一通路或通道的端部处被设计成允许货物通过其升降机并借助于关联的辅助器被输入到层或层部分中并从层或层部分输出。
这样的布置可以被认为已经至少部分地已知，并且尤其对由递交本发明的同一申请人销售的货物存储系统做出参考。在纯粹的一般术语中，还对EP0894740 Al、JP61229705 A、EP 1627830 Al和US4732524 A做出参考。
从而，例如，在系统或布置中使用所谓的辅助器(还被称为穿梭器(shuttle))是已知的。辅助器设有用于在系统或布置中驱动其的电池。辅助器还处在来自于控制单元的无线控制下，该控制单元可以包括带有控制元件，例如鼠标、键盘等的计算机设备。辅助器是可以以自身已知的方式被驱动进实际的货物物品(goods item)，例如具有货物的托盘下面并能够借助于关联的支撑元件来提升托盘或货物物品并将后者在系统中的不同位置之间运输的种类。系统中的运输或者转移滑架设有可以通过固定的电连接件来供电的电驱动和控制元件。可选地，滑架还可以设有电池和通过无线连接件来控制。货物物品可以在或不在托盘箱上。
所述计算机设备可以设有控制装置，该控制装置可以包括用于控制滑架和辅助器的程序，并且从而能够借助于这些程序达到货物在该布置/系统中自动转移的目的。
在该类型的布置中，存在对实现相对于布置的存储容量小的占地面积的极大需要。此外还存在对获得计算机系统(WMS)的高度自动化和最佳连接的要求。货物必须能够被安全地搬运，并且必须消除对叉车的需要。如果货物被承载在托盘上，则系统必须能够容易地适合于不同的托盘尺寸。还存在对用户-友好性的极大需求，例如货物识别的可靠程度的重要性。该布置必须能够被扩充，且容量必须能够在较大数量的升降机、转移滑架和辅助器的帮助下增大。
本发明的目标是解决这些问题中的一个或多个问题，优选解决全部这些问题。可以主要被认为描绘根据本发明的布置的特征的特性是，用于货物的自动转移/货物的倒箱的所述时间或日期信息被包括在用于货物的自动转移/货物的倒箱的先进后出编排(first-in and last-out set-up)中。此外，每一个升降机设有货物输入元件，该货物输入元件以对于货物物品来说高的输入速度将货物物品驱动到第二通路或通道中，与此同时辅助器以低于所述输入速度的货物进入能力(goods entry capacity)工作。每一个升降机可以设有货物输出元件，当辅助器或多个辅助器以超过升降机的输出容量的货物输出容量工作时，该货物输出元件借助于辅助器或多个辅助器以高的输出速度向外驱动货物。最后，该装置包括控制功能，该控制功能将已经被放置在第二通路的内部的最远处的首先接收的货物物品与已经被放置在首先接收的货物物品的外部的后续货物物品的顺序颠倒。
在本发明理念的发展中，用于转移货物的功能包括货物转移策略(goods transfer strategy)，其增加与来自于该系统的即将到来的或当前的调度相关的货物物品的可达性。货物转移策略包括在选择的时间段期间，例如夜间、假日等执行货物的转移。每一个货物物品或托盘可以借助于控制元件和传感器，例如借助于包括在其中的鼠标来标记。该布置可以借助于层被分为层部分来扩充，该层部分具有一个或多个升降机、一个滑架和用于该滑架的一个或者多个辅助器，例如2-5个辅助器。在用于每一个辅助器的滑架上的支撑元件可以包括第一板，并且每一个辅助器可以具有升降元件，该升降元件可以降低到每一个托盘或货物物品下面，并且可以被升高以提升托盘或货物物品。升降机可以设计有在升降机被送到另一层时可以被收集的货物的放下元件(set-down element)。
通过已经在上面所提出的方式，实现具有很大容量、相对于容量来说小的空间要求以及与现有的计算机化系统集成的布置是可能的。控制是简单且常规的程序，该程序可以被用于在使用时间段和闲置时间(夜间、假日、午餐等)段之间的控制。
将在下面参考附图来描述具有本发明的显著特征的当前所提出的实施方式，在附图中：
图1示出了货物存储布置的层或者层部分的示意性水平视图，该货物存储布置包括连同升降机定位以及计算机化控制元件和传感器一起的滑架和穿梭器以及通路或通道，
图2示出了示意性水平视图，其图示出控制元件和传感器还可以包括操作员所携带的设备，
图3示出了从上面和从左侧倾斜地看到的在该布置中包括的部分的透视图，
图4以从上面和从左侧倾斜地看到的透视图的方式示出了图3中的布置的包括梁和升降机布置的细节的部分，
图5以从上面和从左侧倾斜地看到的透视图的方式示出了在具有滑架、辅助器和安装在部分地示出的基底表面上的升降机布置的布置中包括的梁系统，
图6一方面示出了承载带有装载货物的辅助器的滑架，且另一方面示出了在被驱动离开滑架时用于带有装载货物的辅助器的第一定位和第二定位的侧视图，
图7示出了货物的第一定位的示意性水平视图，
图8示出了在转移功能后，货物的第二定位的示意性水平视图，以及
图9示出了在转移功能中，控制元件和传感器的追踪和控制的示意性水平视图。
图1表示一个层2的货物存储布置。在当前情况下，示出了第一尺寸的一个完整的层2。该层还可以表示在大于第一尺寸的第二尺寸的层内的部分，并且该层与示出或未示出的另外的层一起形成层。每一个另外的层与在图1中示出的层原则上具有相同的配置。预期用于运输或者转移滑架4的第一通路或通道3设置在层或部分2中。所述通路或通道4在第一主方向5上延伸。层或层部分还设有第二通路或通道6、6′、6″等，第二通路或通道6、6′、6″彼此紧密相邻地定位，并且在优选与第一主方向成直角的第二主方向7上延伸。第二通路或通道定位在第一通路或通道的两侧上。第二通路或通道预期用于辅助器(穿梭器)8。可驱动的滑架4可以与每一个通路或通道成直线地定位。在选择的第二通路或通道6″′中，在所述通路或通道的背离第一通路或通道的端部6g处有升降机9，借助于或者通过升降机9，货物(未示出)可以被驱动到层或层部分中和驱动离开层或层部分。升降机的输入和输出能力可以大于或者小于辅助器或多个辅助器的输入速度和输出速度。每一个辅助器9可以被驱动进相应的货物物品下面，在描述的情况下，该货物物品位于一托盘上，辅助器可以驱动进该托盘下面并连同装载货物一起提升该托盘。当滑架4与辅助器定位在其中的相关的第二通路或通道成直线地定位时，辅助器8可以被驱动到滑架4上和驱动离开滑架4。辅助器由此可以被滑架4运输到通道6″′且从升降机9收集货物并被驱动回滑架4，滑架4将货物运输至第二通路或通道的将收集的货物物品存放在其中的口部。将所述货物传送至选定的位置后，辅助器可以被安排来收集新的货物等。辅助器还可以执行相反的功能，并且收集负载并在滑架的帮助下将其放置在升降机上。辅助器和滑架还可以被安排在不同的第二通道和槽道之间收集和存放货物，并且以这种方式在第二通路或通道中的不同位置之间转移货物或托盘。图1示出了货物/托盘10、11、12和13已经被放置在第二通路或通道6″″和6″″′中的情况。
通过控制元件和传感器检测和控制货物/托盘以及滑架和辅助器的定位，在示出的情况中，控制元件和传感器包括CPU 15和关联的屏幕16以及键盘17和操作元件，例如鼠标18、声音控制、光笔控制等。计算机单元/CPU包括以常规类型的程序形式的装置。分别由15a、15b和15c象征性地示出了程序、存储器和时间控制器。根据图1，一方面，CPU通过可以是有线或无线的连接件19来控制滑架4，而另一方面，CPU通过同样可以是有线或无线的连接件20来控制升降机9。CPU可以通过无线或有线的连接件21来启动计算机屏幕16。在当前情况下，计算机屏幕已经安排来呈现引入的货物或者托盘的定位10′、11′、12′、13′，并且还呈现辅助器8和升降机9的定位8′和9′。在键盘8′和元件18的帮助下，在屏幕16上可以呈现不同的图像和情形。键盘和计算机屏幕之间的连接件以22示出，且元件18和屏幕16之间的连接件以23示出。参考符号24指示辅助器在第二通路或通道的两个方向上都是可移动的。
图2意在示出，控制和传感器功能还可以借助于控制单元25来执行，控制单元25形成所述控制元件和传感器的部分并且可以由操作员携带。
所述传感器和控制功能提供用于在布置的不同层和/或层部分中的所有滑架、辅助器和升降机。在这里，滑架由4a、4b、4c和4d表示，辅助器由8a、8b、8c和8d表示，且升降机由9a、9b、9c和9d表示。屏幕16和滑架之间的连接件由19a、19b、19c和19d表示，屏幕和升降机之间的连接件由20a、20b、20c和20d表示。图2中在单元25和滑架4a、辅助器8a和升降机9c之间激活的无线连接件分别由26、27和28标示。此外，无线连接件29、30、31和32可以在不同层或部分中的滑架和辅助器之间呈现。其它的参考符号与图1中的那些参考符号一致。
图3、4和5意在示出根据本发明的布置的具体的说明性实施方式。该布置包括带有升降机井(lift shaft)或升降机空间33的梁系统，升降机空间33具有垂直杆33′和33″。
第二通路或通道通过包括平行铁轨34、35的轨道或者路径来表示。
在升降机井处，梁系统设有较短的轨道部分，其铁轨由34a和34b标示，该铁轨设有由驱动链34c和34d标示的链式输送机功能。
在第一通路或通道中的相应的轨道或者路径由36、37标示。可以在最后提到的轨道或路径上驱动的滑架由38示出，且可以被驱动到滑架上和驱动离开滑架的辅助器由39示出。滑架38设有侧部部分38a和38b。滑架设有电驱动元件38c，电力驱动元件38c在当前情况下通过电缆线(未示出)从供电网络驱动。
辅助器39设有电池39a，且支撑在轨道上的辅助器39的轮由轮39b表示。用于辅助器的滑架上的支撑元件附接到辅助器的轨道或者路径，该辅助器在与相应的第二通路或通道成直线的位置中。
在升降机井33中，层或层部分到升降机40的附接由40示出。升降机40包括可以与辅助器的轨道34、35成直线地定位的轨道部分40a、40b。延续轨道具有链驱动件40c和40d，在上述输入/输出运动期间，链驱动件40c和40d可以在没有辅助器的情况下被激活。轨道部分34a和34b可以与升降机的轨道部分40a和40b成直线地定位，且链驱动件34c和34d可以与链驱动件40a和40d成直线定位。辅助器可以在轨道部分34a上或者轨道部分40a和40b上收集或存放货物物品。辅助器可以在货物物品下面驱动并提升后者，或者可以将货物物品降低到链驱动件上。升降机或者升降机笼被链驱动件33″′在垂直方向上驱动在轨道33′和33″上。
图4示出了安装在地表面(地板)41上的梁系统的部分，其设计有用于插入梁的凹槽42。在图5中该安装已经完成。
图6预期在该图中间部分中示出具有辅助器的滑架4，该辅助器被驱动并承载货物43。滑架铁轨或轨道以36和37标示(参照图3-5)，并且以与该图的平面成直角地延伸。辅助器的轨道或路径以35示出(参照图3-5)。该图的左手部分表示辅助器已经朝着左侧驱动离开滑架的情况，且该图的右手部分表示辅助器已经朝着在与左侧通路或通道成直线的第二通路或通道中的右侧驱动离开滑架的情况。可以与轨道或路径配合的四个辅助器轮中的两个以44和45标示，且滑架的四个轮中的两个以46和47示出。
图7、8和9示出了已经被驱动进的货物单元已经根据进入日期而被放置在第二通路或通道中的情况。较早日期的货物已经被放置在第二通路或通道的远内部，且进入所发生的日期越早，货物在通道内部就越远。由此，在根据图7示出的实施例中，在02-01-2010进入的货物在第一个第二通路或通道的内部最远的位置中，而紧跟的是在03-01-2010、04-01-2010、05-01-2010和06-01-2010进入的货物。借助于本发明，通过使用第二个第二通路或通道，例如，相反的通道，该顺序可以颠倒。图8表示已经完成了上述过程，且所述货物物品以逆序呈现，其中在06-01-2010进入的货物物品位于选定的新的第二通路或通道的内部的最远处等。图7和8还图示了，第二通路或通道中的货物物品48可以被转移到容纳货物49、50和51的第二通路或通道。在倒箱功能的帮助下，首先进入并因此被放置在系统的远内部的货物物品被分配到一位置，在该位置处大大地增加了货物物品的可达性，并且从时间的角度，货物物品非常易于在滑架的帮助下运出。由此节省了许多时间，并且可以实现相当大的包装可能性。
图9图示了根据图7和8的自动倒箱功能。期望的并将要在键盘上示出的相应定位已经以48′、49′、50′和51′标示。逆序已经以日期02-01-2010和06-01-2010标示。
每一个滑架包括用于辅助器电池的充电元件39a，并在辅助器假定其定位在滑架上时进行充电。升降机放置其所承载的货物，且在升降机占据另一层的位置时，辅助器可以收集货物。梁系统以52整体地标示。
本发明并不局限于以上所示出的实施方式，且反而可以在所附权利要求和本说明书的范围内修改。

Claims (8)

1.一种三维货物存储布置(1)，其中由货物占据的空间相对于货物存储容量被减小，并且所述三维货物存储布置(1)包括具有两个层或更多的层并设置在所述层中且在两个主方向(5、7)上延伸的梁系统(52)、用于货物的通路/通道(3、6)、以被应用到所述梁系统并在所述层之间可移动的一个或多个升降机(9、40)形式的第一运输元件、用于运输到在用于货物的所述通路/通道中的选定位置并从所述选定位置运输的第二运输元件(4、8)、以及用于控制所述第一运输元件和所述第二运输元件的控制元件和传感器(14)，其中所述通路/通道具有长度，甚至在货物被紧密地放置在一起时，所述长度允许短的调度时间，所述控制元件和传感器包括用于货物的到达和调度的装置(15a)，每一层或其部分仅包括在第一主方向(5)上延伸的一个第一通路或通道(3)，所述第一通路或通道设有第一路径或者轨道，属于所述第二运输元件的滑架(4)设有第一驱动元件，借助于所述第一驱动元件，所述滑架能够在所述第一路径或轨道上被驱动，以能够将所述滑架与多个第二通路或通道(6、6′、6″)成直线地定位，所述第二通路或通道(6、6′、6″)互相并排地定位并在第二主方向(7)上延伸，所述第二通路或通道设有第二路径或轨道，一个或多个辅助器(8)各自设有第二驱动元件，借助于所述第二驱动元件，每一个辅助器能够在每一个第二路径或轨道上被驱动，所述滑架具有用于每一个辅助器的支撑元件，所述辅助器能够在每一个第二通路或通道(6、6′、6″)处被驱动到所述滑架(4)上或者被驱动离开所述滑架(4)，所述第二通路或通道中的一个通路或通道(6″′)在其背离所述第一通路或通道的端部(6a)处被设计成允许货物通过其升降机并借助于每一个辅助器被输入到所述层或层部分中并从所述层或层部分输出，其特征在于，所述装置包括用于涉及上述的货物的到达和预期调度的时间或日期信息的接收构件(15b)，并且利用该信息，所述装置能够影响货物的自动转移/倒箱，以缩短调度时间，用于货物的自动转移/倒箱的所述时间或日期信息被包括在用于货物的自动转移/倒箱的先进后出编排中，每一个升降机(9)设有货物输入元件，所述货物输入元件以对于货物物品来说高的输入速度将货物物品引入所述第二通路或通道(6，6′，6″)中，与此同时所述辅助器(8)以低于所述输入速度的货物插入能力工作，每一个升降机(9)设有货物输出元件，当所述辅助器或多个辅助器以超过所述升降机的输出容量的货物输出容量工作时，所述货物输出元件借助于所述辅助器(4)或多个辅助器以高的输出速度输出货物物品，且所述装置(15a)包括控制功能，所述控制功能使已经被放置在所述第二通路内部远处的首先接收的货物物品与已经被放置在所述首先接收的货物物品的外部的后续货物物品的顺序颠倒。
2.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，用于货物的转移的功能包括货物转移策略，所述货物转移策略增加与来自于所述系统(1)的即将到来的或当前的调度相关的货物物品的可达性，并且所述货物转移策略包括在选定的时间段期间，例如夜间、假日等执行货物的转移。
3.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，每一个货物物品或托盘能够借助于所述控制元件和传感器(14)来标记。
4.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，所述布置能够通过所述层被分为两个或更多的层部分并具有一个或多个升降机(9)、一个滑架(4)以及用于所述滑架(4)的一个或多个辅助器(8)来扩充。
5.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，用于每一个辅助器的所述滑架的所述支撑元件包括第一板，并且每一个辅助器具有升降元件，所述升降元件能够降低到每一个托盘或货物物品下面，并且能够被升高以提升所述托盘或所述货物物品(11、12、13)。
6.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，每一个滑架包括用于辅助器电池或多个电池的充电元件(38d)并在所述辅助器定位在所述滑架上时对所述辅助器电池或多个电池充电。
7.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，所述升降机(9)设计有在所述升降机被送到另一层时能够被收集的货物的放下元件。
8.根据权利要求1所述的布置，其特征在于，所述控制装置(15a)的控制功能一方面包括每一个货物物品在被引入第一个第二通路或通道中时获得比后续货物物品更远的位置，且另一方面包括一个接一个地连续插入的货物的位置能够使用第二个第二通路或通道来颠倒。
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