CN104080717B - 存储系统和方法 - Google Patents

Abstract

存储系统，包括具有多个层的货架，每一层包含通道(303)和多个从通道(303)伸出、为物品(308)限定存放位置的排。可与货架一起使用的穿梭车包含沿通道(303)移动的第一搬运车(102)和构造成由第一搬运车(102)承载并可沿着所述排移动的第二搬运车(104)。第二搬运车构造成在第一搬运车(102)和存放位置之间运送物品(308)。传送器位于第一(102)或第二搬运车(104)之一上，以将物品移动到第一搬运车(102)上或从其上卸下。还公开了从货架存放和/或取出产品(308)的相关方法。披露了一种货架系统并且货架系统易于装配，无需焊接、中转装载，从而使得货架与存放在其中的任何物品的重量是通过支架的竖直元件支撑的。

Description

存储系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及存放和取出基于货架的系统中的物品。

背景技术

仓储及配送设施最近几年在供应链中变得越来越重要。在这样的设施中，大型仓库被用来在一个中央位置收集和存放多种类型的货物，以通过卡车装运到一个或多个位置，典型的是零售场所。货物可以用货盘装载或单独地存放在仓库内，并且货物可通过统一货盘、混合货盘，或以其他方式运输。为了最大限度地提高效率，货物通常被存放在基于竖直货架的系统中，以增加存放在给定面积内的货物的数量。

一些系统，有时也被称为高密度或超高密度货架系统，将货物的货盘存放在大的、多层的货架中。货盘是根据已知的标识符，如SKU号码或类似物存放的，并通过基于计算机的系统进行记录。由于货物的货盘被存放在系统中，所以相关的标识符被记录并存放在计算机存储器或类似物中，这样当需要货物时，它们可以被取出。

这种类型的自动化系统用搬运车将货物放在货架上，并在需要时取出货物。这样的自动化系统在地面空间使用方面提供了效率，并且可以快速装载和取出货物，而只需很少的人工关注或监控。已经提出了各种基于搬运车的货架系统，其具有一个或多个搬运车从分段区域运行到存放区域来放置和取出货物。现有的基于搬运车的系统和相关货架结构提供可接受的存放能力。然而，由于货架系统变得更大，所以提高搬运车的功能和效率，以及货架设计来处理更大的系统将是受欢迎的。

发明内容

本发明的各个方面和优点将在下面的说明中部分地阐述，也可以从说明书清楚呈现，也可以通过本发明的实践来获知。

根据本公开的某些方面，一种用于存放和取出物品的系统包括具有多个层的货架，每一层包括通道和多个从通道伸出的排。物品可存放在沿所述排的存放位置中。每个通道具有在一端的装载位置和沿通道位于邻近所述排的端部处的中转位置。穿梭车位于每一层上。该穿梭车中的至少一个是双穿梭车，包括在装载位置和中转位置之间沿着通道可移动的第一搬运车，以及构造成由第一搬运车在装载位置和中转位置之间携带的第二搬运车。当运送物品时，第二搬运车在中转位置和存放位置之间的任一方向沿一个排是可移动的。传送器位于双穿梭车上，当第一搬运车在装载位置时传送器是可运行的，以将物品移动到第一搬运车上或者从其上卸下。各种选择和改进都是可能的。

参照下面的说明和所附的权利要求书，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。包括在说明书中并构成本说明书的一部分的附图，示出了本发明的实施例，并与说明书一起，用于解释本发明的原理。

附图说明

说明书中阐述了本发明的完整和能够实现的公开，这是参考所附附图做出的，其中：

图1示出了根据本公开的某些方面的货架系统的透视图；

图2示出了图1的货架系统的侧视图；

图3示出了图2中的货架系统的一部分的特写；

图4示出了图1的货架系统的端视图；

图5示出了图4中的货架系统的一部分的特写；

图6示出了图1的货架系统的一部分的透视图，示出了支架部分；

图7示出了图6中的元件的分解透视图；

图8示出了在图1的货架系统中有用的双穿梭车透视图；

图9示出了双穿梭车的第一(通道)搬运车的透视图，移除了第二(排)搬运车；

图10示出了通道车的一部分的特写透视图，示出了链式传送器；

图11示出了通道车的透视图，为清楚起见移除了顶部壳体元件以示出内部驱动元件；

图12示出了根据本公开的某些方面的排车的透视图；

图13示出了图12的排车的透视图，移除了顶部平台以示出内部元件；

图14示出了图12的排车的俯视图，移除了顶部；

图15示出了与图14相同的俯视图，进一步移除了起重杆；

图16示出了图12的排车的侧面示意图，示出了升起方位的顶部平台；

图17示出了与图16相同的侧面示意图，顶部平台在降落方位；

图18-22示出了使用图1中的货架系统和图8中的双穿梭车的货盘装载功能的连续示意图；

图23示出了通道车的一部分的透视图，示出了用于给通道车供电的电触头：

图24示出了图23的通道车的接触电气化轨道那部分的透视图；

图25示出了通道车的透视图，示出了用于给排车供电的电触头；以及

图26示出了排车的底部的透视图，示出了用于从图25中所示的通道车上的电触头接收功率的电触头。

具体实施方式

现在将详细地介绍本发明的实施例，其中的一个或多个示例被图示于附图中。每个示例都是为了解释本发明而提供，而不是为了限制本发明。事实上，对于本领域技术人员而言这将是显而易见的，即不脱离本发明的范围或精神的情况下，对本发明可以进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分的图示的或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以得到更进一步的实施例。因此，其意图是本发明涵盖在所附权利要求书及其等同物的范围内进行的修改和变型。

图1-7示出了根据本公开的某些方面的货架50的示例。应当理解的是，所示出的货架50仅是一个使用本教导构造的示例。例如，货架50可以比所示的大得多。而且，在一个给定的位置可以使用多个货架。因此，货架50可以是一个更大的组合式自动化存储系统的组成部分。例如，下面将要参考所公开的结构而讨论的图18-22，示出了两个并排货架50，比在图1中所示的大得多。图20和21也示出了相关设备，如将要在下面作为整个自动化系统的一部分来讨论的升降机和传送器。因此，应当理解的是，本发明的整个范围包括所有这样的修改、扩展和变型。

如图1-7所示，货架50包括：排列成网格的多个竖直元件52；沿第一方向延伸以连接相邻的竖直元件的多个第一水平元件54；和沿与第一方向垂直的第二方向延伸的多个第二水平元件56。货架50包括多个由这样相交的水平元件54和56形成的层58。还可以设置支撑件60以加固结构。

竖直元件52以及水平元件54和56经由最终连接到多个支撑托架62的紧固件连接。每个竖直元件52具有在不同高度处安装到其上的多个支撑托架62，每个高度对应于一个层58。支撑托架62由紧固件64非焊接地连接到竖直元件52(参见图7)。而且，可以设置匹配的凸起66和凹槽68以在装配和使用期间作为附加对齐和辅助支撑。

每个第二水平元件56形成排88的将被排车104行驶的轨道的一部分的一侧，这将在后面描述。因此，安装到相邻的托架62上的相对的元件56形成这样一个排轨道(参见图3)。第二水平元件56由紧固件70非焊接地连接到托架62(参见图7)。托架62可以具有用于刚性的以及用于对准并连接到第二水平元件56的凸缘72，74，76，以及用于对准并连接到竖直元件52的凸缘77。

第一水平元件54为货架50内的元件提供间隔和支撑，并且可以用紧固件78连接到竖直元件52，用附加紧固件80连接到托架62的凸缘79。如果需要，在货架50的端部处的端部托架82可以是托架62的改良版本，所述端部托架82被设计来仅接受一个轨道元件56。同样，也不需要焊接。当货物被存放在货架50中时，货物被存放在由第二水平元件56形成的排88的离散预定位置上。由于货架50的紧固在一起的结构，货架和存放的物品的重量通过托架62被转移到竖直元件52并基本上由其支撑。如所需的，每个上述元件都可以用金属如钢或铝形成，可以被喷涂、粉末涂覆等。由于潜在的大小和载重的广泛变化，本领域技术人员可以容易地选择元件和紧固件的尺寸和材料，以满足给定应用的需要。

典型地，被放置在货架50上的物品将被移动到在货架内的平台84上，如木材、聚合物或金属货盘上，虽然也可以使用其他平台，并且可以避免使用大的或组合的物品正被移动的平台。因此，本文提及的移动负载，货盘负载，物品或货物旨在包括平台上的移动物品或货物，或者没有平台的。

物品在货架50内的每层上沿通道86然后沿着排88中的一个移动。根据本公开的某些方面，各种穿梭设备都可用于这种移进和移出货架(参见图2-5中的通道车102和排车104，在下面将更详细讨论)。沿着通道86，水平元件54可以被轨道元件90替换或补充以沿着通道转移穿梭设备。如下面将讨论的，动力可以被提供给货架中的各个位置处的穿梭车102和104。

图8示出了在本系统和方法中使用的双穿梭车100的一个示例。如图所示，双穿梭车100包括第一(通道)搬运车102(图8-11)和可以在通道车上行驶或离开的第二(排)搬运车104(图8和12-17)。通道车102上的轨道部106的尺寸适于配合货架50的轨道区段56，以允许排车104在通道车上行驶或者离开。

通道车102包括两个电机108和110。电机108驱动通道车102沿着搬运车所在的各个通道86的轨道元件90上下。电机110驱动通道车102上的传送器112来将物品装卸到通道车上。应当理解的是，如果需要，传送器112也可以位于排车上。此外，应当理解的是，传送器112可以将物品直接放置在通道车102上，或者可以将物品放置在嵌套在通道车内的排车104上，这两种模式都被认为是将物品移至通道车上和/或将物品移至双穿梭车上。因此，如将在下面更详细地讨论的，在本发明的范围内，各种结构和操作模式都是可能的。

两个电机108，110可以通过储能设备供电，例如电池、电容器、电池和电容器的组合，或通过货架50内的合适的电连接充电(参见图23-26)的类似物。如果需要，即使能够采用的是输出DC电流的储能设备，电机108，110也可以是和逆变器一起使用的AC电机。使用这样的具有逆变器的AC电机可以比使用DC电机提供较便宜的替代品。

并且，如下面所要讨论的，通道车102可以通过电气化轨道/弧刷系统直接从轨道元件90接收三线单相或三相AC电源。这种直接供电的使用允许通道车102恒定地和充分地带电，而无需充电。并且，储能设备、逆变器等占用的重量和空间可以从每个通道车102省去。因为通道车102分别只往返一个专用通道86，用轨道(见图23-26)和弧刷接触界面的电气化通道是给通道车102供电的具有成本效益的解决方案。

电机108连接到具有输出齿轮116的齿轮箱114，齿轮116驱动链条118，链条驱动轴122的输入齿轮120。轮子124安装到轴122上。安装到轴128上的轮子126可以是空载的。通过以一种方式或其他方式操作电机108，轮子124顺时针或逆时针旋转，从而使通道车102在货架内的通道上下移动。如果需要，可以将编码器或类似物连接到轮子、轴、电机、齿轮箱等中的一个上，以提供关于搬运车102沿通道的位置的反馈和控制。可替代地或附加地，可以使用外部检测装置，如光学或激光探测器，射频识别元件等，用于位置感测和控制。搬运车102可以包括无线通信设备(未示出)，用于与该系统的控制器通信，以接收关于所需任务、位置等的信号并提供反馈。

电机110连接到具有驱动齿轮130的齿轮箱129，齿轮驱动链条132。轴136的输入齿轮134通过链条132旋转。轴136上的两个输出齿轮138驱动装载/卸载传送器112的链条140。因此，以这样或那样的方式驱动电机11 0使得链条140无论如何都要移动。当需要时，链条140的这种运动可以用来将物品拖到通道车102上，或者将物品从通道车102推出。如图8所示，当排车104被嵌套到通道车102内、其顶面142处于缩回(未提升)的位置时，链条140比该顶面高。因此，排车104就位时的装载传送器112的链条140的移动允许载荷、货盘等被移动到通道车102上而不被排车104干扰。但是，搬运车102和104可以构造不同或操作不同，这样链条140或者一开始或者在提升搬运车104的顶面142之后将载荷移动到搬运车104上，如下面将讨论的。因此，尽管本文的描述示出了货盘84被支撑在位于通道车102上的链条140上，但是当排车在通道车上时该货盘有时可以由排车104支撑。

图12-17中示出了排车104的示例。排车104包括框架144和可移动的顶面142，顶面形成用于接收负载的平台。框架144内有两个电机。电机146沿排88驱动搬运车104，电机148上下移动顶面142。电机146驱动齿轮箱150、输出齿轮152和链条154。链条154驱动轴158的输入齿轮156，轴158上安装有从动轮160。输出齿轮162驱动链条164，链条164驱动轴168的输入齿轮166，以驱动从动轮170。因此，沿一个方向或另一方向驱动电机146使轮子160和170顺时针或逆时针旋转，从而沿排88将排车104移动到通道车102上或从通道车102放下来。

当需要将物品提升离开或者搬运车102的装载传送器112或者存储货架50内的位置时，电机148将顶面142提升离开搬运车104。电机148驱动齿轮箱172和输出齿轮174，以驱动链条176。链条176驱动安装到轴180上的输入齿轮178，凸轮元件182连接到该轴上以随着轴180绕大体水平的轴线旋转。轮子184是空载的，独立于轴180而移动。凸轮元件182包括可以是轮子或其他形式的升降器186。销188和杆190连接凸轮元件182和框架144的另一端的类似凸轮元件192。如果需要，轨道元件194(参照图14，图15为了清楚而移除了)可以在凸轮元件之间延伸，用于在升降器186激活时连接到或接触到面142。轮子196是空载的，编码器198可附接到轮子196中的一个或者其它地方以转动到轨道位置，如上面所讨论的。当在排车102和排88之间驱动时，在每个排车104上使用八个轮子有助于保持排车稳定。

图16和17示意性地示出了将顶面142提升离开排车104的框架144。如图所示，电机148旋转一个小距离使得链条176移动凸轮元件182和凸轮元件192(通过杆190)。因此，轮子186被移动，从而通过轨道元件194提升或降低顶面142。图17示出了顶面142在提升水平面200之下，当搬运车102和104嵌套时，提升水平面200比通道车102上的装载传送器112的水平面202高，而且比放置负载的轨道部分56的水平面高。

应当理解的是，用来驱动搬运车102和104中的各种组件的齿轮、链条等可以以各种方式进行修改。例如，可以使用多个电机代替由链条和齿轮连接的多个驱动物品。因此，在本发明的范围内，可以用各种方式来实现搬运车的驱动和升降功能。

搬运车104可以通过储能设备204例如电池、电容器、电池和电容器的组合，或类似物来驱动。电机146，148可以是DC电机，如果使用逆变器206和变频器208(全部在图14中示意性示出)，也可以是AC电机。例如，运行24VDC的电池，通过逆变器来产生230VAC并通过变频器来允许使用通用400VAC电机，能够节省成本和维修费用。额定为24安培-小时范围内的电池提供合适的功率来沿排88有载行进，通过与通道车102接触而提供持续时间的充电，如下文所述。如果储能设备204包括电容器，它可能是提供基本上等量输出的超电容器。如下文所述，电容器提供排车104的快速充电的优点，并因此可以提供操作的备用模式。

功率可以以各种方式提供给双穿梭车100。例如，如果需要，电气化轨道可沿着货架50内的通道86增加，以恒定地给通道车102供电或给通道车的储能设备充电。由于通道86比排88少许多，给通道增加电气化只能是在一些应用中具有成本效益。可选地，可能只在沿通道的一个位置或某些位置提供充电。这样的结构在通道车102内将需要储能设备。

同样地，排车104可以通过电气化轨道充电或通过从给定位置充电。如果需要，通道车102和排车104可以有电触点，使得通道车能保持排车上的充电。由于排88比通道86多很多，给所有排加上轨道/弧刷电气化而简化排车104以省去储能设备和相关电子产品可能不如采用更多的通过通道车102充电的复杂电排车(例如具有电池或电容器)更具有成本效益。但是，如果在排车104中使用电容器，将位于排的一端的单次充电接点放在相邻通道处可能是给排车充电的合适模式。电容器充电发生大概几秒钟，每次排车104通过排的端部，它可以在移动到通道车102上或离开其之前或之后暂停仅仅足够进行充电的时间，或者充电可以在排车闲置且通道车在别处时发生。可替换地，电容器在该排中的充电接点可以是足够长的，以在移动(不停顿)时给排车104充电，以使系统在每小时负载移动方面更加有效。电连接搬运车102和104而使得排车104通过通道车102来充电、通道车是通过电气化轨道来充电的，在一些应用中，可能是最具有成本效益的，尤其是那些具有给排车供电的电池的。然而，应当理解的是，在本发明的范围内电输送和使用的各种方法和系统都是可能的。

图18-22图解示出了一个大系统，采用两个独立的远大于货架50的货架300并排布置，具有一些辅助设备件。为清楚起见，前面附图的某些结构已经从图18-22中删除，以聚焦在整体布局和功能上。

如图所示，货架300分别都包括分别位于通道303任一侧的两个升降机302。使用两个升降机302，特别是在一个大系统中，可选地允许更大的吞吐量。每个升降机302包括其上放置物品的升降机平台304，如所示的货盘310上的货物/物品308。每个升降机平台304沿层314(在这种情况下，6层)之间的框架312升降货架300。

进给和传递传送器系统316可以被设置为相邻于升降机302和货架300。如图所示，相邻于升降机302通过第二传送器320进给的第一传送器318可以将物品传送给升降机平台304或从其传送出来。第三传送器322的阵列可以与共用传送器324一起设置。第三传送器322可以与单个搬运车一起使用，例如，用于装载和卸载的车辆。共用传送器324可以使用类似于通道车102的转接搬运车326来从第三传送器322之一接收物品并将其分配给第二输送器322之一(或反之亦然)。所公开的各种传送器都可以被驱动，如根据需要的空转辊、皮带传送器、链式传送器等，用适当的电机驱动，以各种可能的方向和配置。为存储和取出货架300中的物品而确定的逻辑和决策可以通过各种来源的不同类型的可用系统，包括ITW仓库自动化控制，采用可编程逻辑控制器等。因此，应当理解的是，各种不同的用于进给和传递物品的系统316，以及物品的逻辑和管理都在本发明的范围之内。

优选地，升降机平台304分别都包括具有至少一个类似于穿梭车100上的传送器112的链条或皮带的电机驱动传送器328。升降机传送器328可在需要时用于将物品移动到升降机平台304上或从其上移走。如果在升降机302和通道303之间存在一些间距，可以用缓冲传送器330填补。每个缓冲传送器330也可以具有一个或多个电机驱动的传送器331，如链条、皮带或类似物，但是缓冲传送器可在驱动的升降机平台传送器328和穿梭车100位于其上的通道之间可能是空载的。如果需要，所有的升降机平台304、缓冲传送器330和穿梭车100(通道车102和/或排车104)都可以包括顶面上的驱动链或皮带传送器，用于选择性地移动物品。因此，当通道车102未处于在通道303的端部处并且靠近缓冲传送器的在装载位置时，升降机302可以将物品放置在上层中的缓冲传送器330上，然后升降机可以返回底层去取另一物品，而通道车返回去取放置的物品。多个物品可以位于给定的缓冲传送器330上，而双穿梭车102/104做他们的工作放置其他物品，或等待升降机302返回来将他们拾起并转送出货架300。如果缓冲传送器330被使用且也是机动化的，当通道车102返回到装载位置时，缓冲传送器330和通道车传送器112可以同时被激活以将物品拖到通道车上。通过使用机载传送器112装载通道车102，排车104不需要被派出并返回到通道车上装载，这节省了时间和排车电池内的能量。使用和/或机动化缓冲传送器330进一步有助于这点效率，但是不是在在所有的应用中都需要的。

例如，在一些没有机载传送器如传送器112的传统应用中，排车在货架系统邻近于升降机或类似物的装载位置处离开通道车，将货物从升降机移到通道车需要大概在22-25秒范围内的时间量。在这个时间内，排车必须开始移动离开通道车，加速、行驶、减速、在升降机处停止移动、拾取货物、开始移动离开升降机、加速、行驶、减速、在通道车处停止移动，然后将货物放低到通道车上。被这种活动用去的时间影响每小时货盘移动的次数。在一些存放有1000-1500个物品、沿一个通道大约设置50排的大型货架系统中，使用上述排车装载通道车的穿梭系统每小时货盘移动的次数在20-25的范围内。这种通道车装载活动也使得排车每一次货盘移动都要离开通道车两次(接收货盘和存放货盘)，从而每个货盘移动都使用更多的能量，造成了需要更大更重的电池，原因在于给每个货盘移动充电的活动更多和机会更少两个方面。

使用所公开的具有位于搬运车102，104之一上的装载/卸载传送器112的穿梭车100，在上述尺寸的系统中，在邻近升降机的装载位置处装载货盘所需的时间被缩短到小于大约15秒的范围内，并且可能在大约5-7秒的范围内。因此，如果使用所公开的具有装载/卸载传送器112的穿梭车100每次货盘移动节省15-20秒，每小时内更多次的货盘移动是可能的，使整个系统更高效和/或允许搬运车所服务的货架的尺寸被扩大。

每小时货盘移动方面的效率也可以通过比传统系统更快地驱动搬运车102和104实现，当然是在不会导致错误装载的范围内。例如，在一定可用的系统中，和2.25米/秒的速度相比，以在4.0米/秒的范围内的速度驱动排车104可以提供进一步提高每小时的货盘移动。同样是在一定可用的系统中，加速度和减速度也可以从0.17米/平方秒增加到0.5米/平方秒的范围内。

因此，对于一个尺寸如上(每层1000-1500个物品、沿一个通道设置50排)的货架系统来说，货盘移动可以被增加到每小时30货架移动的范围之上，而且进一步达到每小时40-45或更多货盘移动的范围，通过使用车载装载/卸载传送器112并更快地驱动排车104和/或通道车102。因此，对于给定尺寸的货架而言，使用本公开的各种教导，每小时的货盘移动可以差不多翻倍。

进一步地，排车和通道车至少在一些时间上同时独立运行可以帮助实现一些附加的效率效益。例如，如果排车104不是位于通道车102上进行充电，而通道车带着货物从一排返回到装载/卸载区(或来拾取货物)，则该排车可以同时在一排上活动以拾取或返回货物。因此排车和通道车的同时独立运行可以提供甚至进一步的效率效益，或者当和上述改进一起使用时，多达每小时60货盘移动或更多。这种同时运行可以通过允许排车104有时或者总是离开通道车102来充电而实现，例如在排中。可选地，如果即使仅在通道车102完成充电，这种同时运行也可以发生在更为受限的基础上。应当理解的是，并不是本发明的各方面都需要被使用或用于前面提到的本发明的范围内的所有应用的范围。进一步地，功能、稳定性、操作等上的改进，也不要求每小时货盘移动在本发明的各个方面都改进。

图18-21示出了使用升降机302和缓冲传送器330在装载位置将物品装到双穿梭车100(包括嵌套车102和104)上。图22示出了双穿梭车100已经走下了通道车303到了所需的排332。排车104已经将自己的上表面142升上来将通道车102的传送器112上的物品取走并离开通道车去将物品送到排332上的所期望的位置处。通道车102可以等待排车104，也可以返回到升降机区域在排车运行时处理另一装载。到达所期望的位置后，排车104将降低其上表面142以放置物品。然后排车104行返回到排上，如果通道车正在等待排车则嵌套在通道车102内，或者等待通道车返回。然后通道车102要么从通道303移动下来到一个不同的排去从库存中取出一个物品、把排车104送出去做这件事，要么返回到通道末端的装载区域去获得其他物品以将其放入库存，要么如果通道车已经离开去执行另一装载而排车正在运行则允许排车104在本排或者不同排执行装载。如果需要，这些方案就像由全自动存储系统的主控制器控制着那样重复着。

反过来，从货架取出物品是基本相同的方案。排车104获取一个货物，将它带到通道车102，两个搬运车嵌套着返回到通道末端的装载/卸载位置。在这个点上，传送器112驱动货物离开穿梭车100。

如上所述，为了实现每小时更高的货盘移动效率，搬运车102和104在通道车102在排和位于通道端部的装载/卸载位置之间移动时不必总是嵌套着。因此，在存放操作过程中，只要排车104一带着货物离开通道车102，该通道车就可以返回到装载区域去取另一个货物。然后通道车102便可以返回以取出排车104，该排车104将驶至在第二货物之下的通道车上。如果第二货物是要被放在同一排中的，排车104可以将货物放在该排中，并且该过程可以重复。类似的功能可以出现在取出过程中，由于通道车102可以沿着通道将取出的货物移至装载/卸载位置，排车104则沿着排移动以获得下一个货物，或者是在先前的同一排中，或者是在不同的排中(像是被通道车丢下)。

然而，排车和通道车以这种方式分开操作节省了排车嵌套到通道车上的时间。如果排车104是通过只与通道车102的接触来供电和充电，那么在排车104中的储能设备将被耗尽之前只有一个被限制的、规定的离开通道车的使用时间量是可取的。如果需要，整个控制系统可以有选择地监测并控制这种操作以用不同的方式来限制这种操作，例如每小时仅允许排车一定数量的行程、要求每小时一定量的嵌套时间、允许只有一定数量的连续排行程或排行程只有从装载区域或从彼此的一定距离，等等。如果排车104通过与排上的带电导轨扫动接触或者其他除嵌套在通道车102上的方法来充电或供电，可能就不需要这样的限制。排车104可以更独立于通道车102而操作，如果它们有一个基于电容器或超级电容器的储能设备，因为这样可以通过排中的充电垫快速充电，或者替代或者补充通道车上的充电。

图23-26示出了可以被用来给通道车和排车供电的电连接的一个示例。如图所示，通道车102可以包括以刷子、弧刷等形式的电触头400，以从形成部分通道车轨道的侧面单元90上的带电轨道402接收功率。如图所示，刷子400有四个触点404，406，408，410，可以被用来为了三相AC电源的和接地而接触轨道402上的各个元件412，414，416，418。如果需要，单相AC电源也可以设置为有正/负极接头和接地。在某些应用中，使用这种方式的滑动连接可能比提供连接到通道车102的电缆更简单，虽然它也可以作为一种选择而被采用。

通道车102的顶部上的触点420包括两个弹簧加压元件422，424，用于接触排车104的电连接器部分430上的两个板426，428。排车104上的储能元件(电池和/或电容器)只要它位于通道车102上就可以通过元件422，424和板426，428之间的接触而充电。元件422，424和板426，428的位置可以在车之间倒置。可选择地，代替在通道车102上放置元件422，424(或426，428)，这些元件可以被放置在货架上，例如，每排邻近通道的那端的中心。如果电容器或超级电容器被用作搬运车104内的储能设备，这种位置可能尤其有用。作为另一种选择，排车104可以采用如上公开的用于通道车102的弧刷和轨道系统来直接供电或充电，或者储能设备。各种适合形成通道车轨道90和通道车102之间的电连接的设备，以及通道车和排车104或货架之间的电连接的设备，都可以从法勒(Vahle)电气化系统获得。

这样的电力传输系统的使用允许排车104在通道车102上和/或货架内充电，同时还驱动排车驶离通道车以驶至上排或和驶至下排而且不是必须在升降机平台304的装置位置装载或卸载，这提供了多种好处。首先，该系统每小时可以移动更多的货物，因为使用升降机传送器328和可选的缓冲传送器331链条来在升降机和双穿梭车之间移动货物，这样做通常比驱动排车104来回驶离通道车102要快。并且，保持排车104在通道车102上更多的时间提供了在一个工作循环内的更多充电时间和/或允许在排车上使用更小的储能设备，从而潜在地节约了储能设备和用于驱动它的电机的成本。然而，在本发明的某些方面内，即使排车104驶离通道车102以在通道端部的装载/卸载位置处装载和卸载物品，上面所公开的其他结构和方法也提供本发明的范围内的其他优点。

考虑到上述情况，货架、双穿梭车、通道车、排车，以及自动化仓储系统被披露了具有各种优点。此外，也披露了使用这类物品的方法。该系统可以允许更快速的存放和取出物品，可以采用更小的和更有效的搬运车，并且可以更容易地装配和使用。许多好处都是由各种所公开的主题来提供的，该主题克服了传统系统所带来的至少一些缺点。

本书面说明书使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何设备或系统，以及执行任何所结合的方法。本发明的保护范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。这些其他示例旨在权利要求的范围内，即使这些其他示例包括不同于权利要求的字面语言的结构元件，或者即使它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构元件。

Claims (18)

1.一种用于存放和取出物品的系统，包括：

包括多个层的货架，每一层包括通道和多个从通道大体垂直地伸出的排，物品可存放在沿所述排的存放位置中，每一通道具有在一端的装载位置和沿着通道位于邻近所述排的端部处的中转位置；

每一层上的穿梭车，所述穿梭车中的至少一个是双穿梭车，所述双穿梭车包括在装载位置和中转位置之间沿着通道可移动的第一搬运车，所述双穿梭车包括构造成由第一搬运车在装载位置和中转位置之间携带的第二搬运车，当运送物品时所述第二搬运车在中转位置和存放位置之间的任一方向沿一个排是可移动的；以及

位于第一搬运车上的第一搬运车传送器，当第一搬运车在装载位置时第一搬运车传送器是可运行的，以将物品移动到第一搬运车上或者从其上卸下；以及

升降机，其基本上邻近货架以将物品升降到所述层的各个装载位置处，升降机包括具有升降机平台传送器的升降机平台，所述升降机平台传送器用于将物品移动离开升降机平台并向各个层的装载位置移动；

货架的每一层都包括邻近装载位置的货架传送器，用于在升降机平台和装载位置之间传递物品，邻近装载位置的货架传送器的尺寸设计为能够在其上保持至少一个物品，从而使得升降机平台和穿梭车之一能够与邻近装载位置的货架传送器独立地操作以移动物品，而升降机平台和穿梭车中的另一个在货架中的别处运行；第二搬运车可独立地开下第一搬运车以当第一搬运车沿着与给定的排隔开的通道移动时执行将物品放置在给定排中或取出给定排中的物品中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的系统，其中当第一搬运车传送器运行时所述第二搬运车位于第一搬运车上。

3.根据权利要求1所述的系统，其中第一搬运车传送器直接将物品移动到第一搬运车上。

4.根据权利要求1所述的系统，其中第一搬运车具有第一电机和第二电机，所述第一电机用于沿着通道移动第一搬运车，所述第二电机用于驱动第一搬运车传送器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中第一搬运车的第一电机和第二电机是AC电机。

6.根据权利要求1所述的系统，其中第二搬运车具有：可升高的顶部平台；第一电机，其用于沿着所述排移动第二搬运车；以及第二电机，其用于选择性地升高所述顶部平台以升高物品。

7.根据权利要求6所述的系统，其中当第一搬运车和第二搬运车位于中转位置时，顶部平台能够被升高以从第一搬运车上卸下物品，使得第二搬运车能够将所述物品运送到各个排中的存放位置。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中顶部平台能够被升高以从一个排中的存放位置取出物品，使得第二搬运车能够将物品运送到第一搬运车，第一搬运车再将物品运送到装载位置以转出货架。

9.根据权利要求6或7所述的系统，其中顶部平台通过绕着水平轴旋转的凸轮设备来升高。

10.根据权利要求6或7所述的系统，其中第二搬运车的第一电机和第二电机是AC电机。

11.根据权利要求1所述的系统，其中第二搬运车具有储能设备，所述储能设备用于存储能量，所述能量用来给第二搬运车供电。

12.根据权利要求11所述的系统，其中第二搬运车中的储能设备是通过第二搬运车和第一搬运车之间的电接触来充电的。

13.根据权利要求11或12所述的系统，其中第二搬运车中的储能设备是通过第二搬运车和货架之间的电接触来充电的。

14.根据权利要求11或12所述的系统，其中储能设备是电池。

15.根据权利要求11或12所述的系统，其中储能设备是电容器。

16.根据权利要求1所述的系统，其中双穿梭车是通过双穿梭车和货架之间的电接触来供电的。

17.根据权利要求1所述的系统，其中第二搬运车被供电，以便在第一搬运车沿着通道移动时第二搬运车沿着一个排移动。

18.一种用于存放和取出物品的系统，包括：

包括多个层的货架，每一层包括通道和多个从通道大体垂直地伸出的排，物品可存放在沿所述排的存放位置中，每一通道具有在一端的装载位置和沿着通道位于邻近所述排的端部处的中转位置；

每一层上的穿梭车，所述穿梭车中的至少一个是双穿梭车，所述双穿梭车包括在装载位置和中转位置之间沿着通道可移动的第一搬运车，所述双穿梭车包括构造成由第一搬运车在装载位置和中转位置之间携带的第二搬运车，当运送物品时所述第二搬运车在中转位置和存放位置之间的任一方向沿一个排是可移动的；

位于第一搬运车上的第一搬运车传送器，当第一搬运车在装载位置时第一搬运车传送器是可运行的，以将物品移动到第一搬运车上或者从其上卸下；

升降机，其基本上邻近货架以将物品升降到所述层的各个装载位置处，升降机包括具有升降机平台传送器的升降机平台，所述升降机平台传送器用于将物品移动离开升降机平台并向各个层的装载位置移动；

货架的每一层都包括邻近装载位置的货架传送器，用于在升降机平台和装载位置之间传递物品，货架传送器的尺寸设计为能够在其上保持至少一个物品，使得货架传送器能够将物品移动到升降机平台传送器和第一搬运车传送器中的一个，而第二搬运车位于给定的排中，第二搬运车可独立地开下第一搬运车以当第一搬运车沿着与给定的排隔开的通道移动时执行将物品放置在给定排中或取出给定排中的物品中的至少一种。