CN110612259A - 自动储存和取出系统 - Google Patents

Abstract

一种自动储存和取出系统，包括：三维网格(4)，该网格包括多个储存列(5)，在储存列中，储存容器在竖直堆叠物中一个储存在另一个顶部上，网格还包括至少一个端口(28、29)，储存容器可通过端口传送出和/或传送进网格；以及多个容器处理车辆(9)，该容器处理车辆在网格上侧向操作，用于从储存列中取出储存容器和将储存容器储存在储存列中，并用于在网格上侧向运输储存容器。网格包括多个传送列(36、37)，用于在储存列和至少一个端口之间运送时临时储存储存容器，其中容器处理车辆布置成在储存列和传送列之间运输储存容器，并且其中端口访问车辆布置成在位于容器处理车辆上方的平面中在传送列和至少一个端口之间运输储存容器。

Description

自动储存和取出系统

技术领域

本发明涉及自动储存和取出系统。

特别地，本发明涉及这样一种自动储存和取出系统，其包括：

-三维网格，包括多个储存列，其中储存容器在竖直堆叠物中一个储存在另一个顶部上，并包括至少一个端口，储存容器可以通过该端口传送出和/或传送进网格；以及

-多个容器处理车辆，在网格上操作，用于从储存列中取出储存容器和将储存容器储存在储存列中，并用于在网格上水平运输储存容器。

本发明还涉及操作此种自动储存和取出系统的方法。

本发明还涉及用于在自动储存和取出系统中运输储存容器的容器处理系统。

背景技术

图1公开了典型的现有技术自动储存和取出系统的框架结构1，图2公开了此种系统的容器处理车辆。

框架结构1包括多个直立构件2和多个由直立构件2支撑的水平构件3。构件2、3通常可由金属制成，例如挤压铝型材。

框架结构1限定了包括成行布置的储存列5的储存网格4，其中储存容器6(也称为箱)的储存列5一个堆叠在另一个之上以形成堆叠物7。每个储存容器6通常可容纳多个产品项目(未示出)，并且储存容器6内的产品项目可为相同的，或根据应用可为不同的产品类型。框架结构1防止储存容器6的堆叠物7的水平移动，并引导容器6的竖直移动，但通常在堆叠时不以其它方式支撑储存容器6。

水平构件3包括横跨储存列5的顶部以网格图案布置的轨道系统8，多个容器处理车辆9在该轨道系统8上操作以将储存容器6从储存列5提升和将储存容器6降低到储存列中，并且还用于在储存列5上方运输储存容器6。轨道系统8包括第一组平行轨道10和第二组平行轨道11，该第一组平行轨道布置成引导容器处理车辆9横跨框架结构1的顶部在第一方向X上的运动，该第二组平行轨道布置成垂直于第一组轨道10以在垂直于第一方向X的第二方向Y上引导容器处理车辆9的运动。这样，轨道系统8限定网格列12，在该网格列上方，容器处理车辆9可以在储存列5上方侧向移动，即在平行于水平X-Y平面的平面中侧向移动。

每个容器处理车辆9包括车身13和第一组车轮14以及第二组车轮15，它们使得容器处理车辆9能够侧向移动，即在X方向和Y方向上的运动。在图2中，每组中的两个车轮是可见的。第一组车轮14布置成与第一组轨道10的两个相邻轨道接合，并且第二组车轮15布置成与第二组轨道11的两个相邻轨道接合。车轮组14、15中的至少一个可以升降，使得第一组车轮14和/或第二组车轮15可以在任何时候与相应的轨道组10、11接合。

每个容器处理车辆9还包括用于竖直运输储存容器6的升高设备(图1中未示出)，例如，从储存列5中提升储存容器6以及将储存容器6降低到储存列中。升高设备包括夹持设备(未示出)，该夹持设备适于接合储存容器6，该夹持设备可以从车身13降低，使得可以在与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z上调节夹持设备相对于车身13的位置。

常规来说，并且为了本申请的目的，Z＝1标识网格4的最上层，即轨道系统8正下方的层，Z＝2标识轨道系统8下方的第二层，Z＝3标识第三层，等等。在图1中公开的实施例中，Z＝8标识网格4的最下面的底层。因此，作为示例并且使用图1中标识的笛卡尔坐标系X、Y、Z，在图1中标识为7’的储存容器据说可以占据网格位置或单元X＝10、Y＝2、Z＝3。可以说容器处理车辆9在层Z＝0中行进，并且每个网格列可以通过其X和Y坐标来标识。

每个容器处理车辆9包括用于在将储存容器6横跨网格4运输时接收和存放储存容器6的储存隔间或空间。储存空间可包括居中布置在车身13内的空腔，例如，如WO2014/090684A1中所述，其内容以引用方式并入本文。

另选地，容器处理车辆可具有悬臂结构，如NO317366中所述，其内容也以引用方式并入本文。

容器处理车辆9可具有覆盖区域和竖直突出部，即在X方向和Y方向上的延伸部，即在水平延伸部中，其通常等于网格列12的侧向或水平延伸部，即，网格列12在X方向和Y方向上的延伸部，例如，如WO2015/193278A1中所述，其内容以引用方式并入本文。另选地，容器处理车辆9可具有覆盖区域和竖直突出部，其大于网格列12的侧向或水平延伸部，例如，如WO2014/090684A1中所公开的。

轨道系统8可为单轨道系统，如图3所示。另选地，轨道系统8可为双轨道系统，如图4所示，因此允许具有通常对应于网格列12的侧向延伸部的竖直部22的容器处理车辆9沿着一行网格列行进，即使另一个容器处理车辆9位于与该行相邻的网格列上方。

在储存网格中，大多数网格列12是储存列5，即储存容器在堆叠物中储存的网格列。然而，网格通常具有至少一个网格列，该网格列不用于储存储存容器，而是包括容器处理车辆可以放下和/或拾取储存容器的位置，使得储存容器可以被运输到访问站，在此处可以从网格外部访问储存容器或储存容器可以传送出或传送进网格。在本领域中，此种位置通常被称为“端口”，并且端口所在的网格列可被称为端口列。

图1中的网格4包括两个端口列19和20。第一端口列19可例如是专用的放下端口列，其中容器处理车辆9可以放下待运输到访问或传送站(未示出)的储存容器，并且第二端口列20可为专用的拾取端口列，其中容器处理车辆9可以拾取已经从访问或传送站运输到网格4的储存容器。

访问站通常可为拾取或贮存站，其中产品物品从储存容器中移除或定位到储存容器中。在拾取或贮存站中，储存容器通常不会从自动储存和取出系统中移除，而是一旦被访问就返回到网格中。端口也可以用于将储存容器传送出网格或传送进网格，例如用于将储存容器传送到另一个储存设施(例如，到另一个网格或另一个自动储存和取出系统)，到运输车辆(例如列车或卡车)或到生产设施。

包括输送机的输送机系统通常用于在端口和访问站之间运输储存容器。

如果端口和访问站位于不同的高度处，则输送机系统可包括升高设备，用于在端口和访问站之间竖直地运输储存容器。

输送机系统可布置成在不同的网格之间传送储存容器，例如，如WO2014/075937A1中所述，其内容以引用方式并入本文。

其内容以引用方式并入本文的WO2016/198467A1公开了现有技术访问系统的示例，其具有输送带(图5a和图5b)和框架安装轨道(图6a和图6b)，用于在端口和操作员可以访问储存容器的工作站之间运输储存容器。

当要访问储存在图1中公开的网格4中的储存容器6时，指导容器处理车辆9中的一个将目标储存容器从其在网格4中的位置取出并将其运输到放下端口19。该操作涉及将容器处理车辆移动到目标储存容器所在的储存列上方的网格位置，使用容器处理车辆的升高设备(未示出)从储存列取出储存容器，并将储存容器运输到放下端口19。如果目标储存容器位于堆叠物7的深处，即一个或多个其他储存容器位于目标储存容器上方，则该操作还涉及在从储存列升高目标储存容器之前临时移动上面定位的储存容器。该步骤(在本领域中有时被称为“挖掘(digging)”)可以使用随后用于将目标储存容器运输到放下端口19的相同的容器处理车辆来进行，或使用一个或多个其他协作容器处理车辆来进行。另选地或另外地，自动储存和取出系统可具有专门用于临时从储存列移除储存容器的任务的容器处理车辆。一旦已经从储存列中移除目标储存容器后，可以将临时移除的储存容器重新定位到原始储存列中。但是，移除的储存容器可另选地重新定位到其他储存列。

当储存容器6要储存在网格4中时，指导容器处理车辆9中的一个从拾取端口20拾取储存容器并将其运输到其待储存的储存列上方的网格位置。在已经移除了位于储存列堆叠物内的目标位置处或上方的任何储存容器之后，容器处理车辆9将储存容器定位在期望位置处。然后可将移除的储存容器降回到储存列中，或重新定位到其他储存列。

为了监测和控制自动储存和取出系统，例如，监测和控制网格4内各个储存容器的位置；每个储存容器6的内容；以及容器处理车辆9的运动使得期望的储存容器可以在期望的时间被递送到期望的位置而容器处理车辆9不会彼此碰撞，自动储存和取出系统包括控制系统(图1中未示出)，其通常是计算机化的并且包括用于跟踪储存容器的数据库。

与已知的自动储存和取出系统相关联的问题是，在指导容器处理车辆放下或拾取储存容器的情况下，端口周围的区域可能变得拥挤。这可能严重妨碍自动储存和取出系统的操作。在小型系统中，这种情况可能通过向网格添加端口来减轻，因为这将允许容器处理车辆分布在更大数量的端口中以避免拥挤。然而，如果添加端口，通常必须增加输送机系统基础设施。这需要空间，可能不一定是可用的。此外，添加输送机系统基础设施成本高昂。

此外，自动储存和取出系统行业的当前趋势是对更大的储存网格的需求不断增加。由于储存在网格中的储存容器的数量通常随着网格的体积而缩放，但是可用于端口的空间通常随着网格的表面而缩放，增加端口的数量将不能令人满意地解决网格尺寸增加时的拥挤问题。

鉴于上述情况，期望提供一种自动储存和取出系统，以及用于操作此种系统的方法，其解决或至少减轻与端口处的容器处理车辆的拥挤相关的上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，网格包括多个传送列，用于当在储存列和至少一个端口之间运送时临时储存储存容器，其中容器处理车辆被布置成在储存列和传送列之间传送储存容器，并且其中端口访问车辆布置成在位于容器处理车辆上方的平面中的传送列和至少一个端口之间运输储存容器。

根据本发明的另一方面，操作自动储存和取出系统的方法包括以下步骤：

-在网格中布置包括多个传送列的传送区，用于在储存列和至少一个端口之间运送时临时储存储存容器；

-利用容器处理车辆在储存列和传送列之间运输储存容器；以及

-利用在网格上或网格上方操作的端口访问车辆在位于容器处理车辆上方的平面中在运送列和至少一个端口之间运输储存容器。

因此，根据本发明，利用容器处理车辆在储存列和传送列之间运输储存容器，并且利用能够在容器处理车辆上方运输储存容器的专用端口访问车辆来在传送列和端口之间来回移动储存容器。

与提供更多端口以减轻拥挤问题相比，增加网格中的传送列的数量是容易的。此外，传送列可以位于网格内部，例如，距网格圆周一定距离处，从而允许容器处理车辆从X方向和Y方向访问传送列。另一方面，端口通常位于网格的周边，因此通常只能从一个方向访问。

通过在位于容器处理车辆上方(即在容器处理车辆横跨网格行进的平面上方)的平面中在传送列和端口之间运输储存容器，将最小化在容器处理车辆运动时可能对在传送列和端口之间的储存容器的传送造成的任何干扰。

为了增加端口访问车辆的容量，如果端口访问车辆包括多个容器升高和保持设备可能是有利的，这使得能够在传送列和至少一个端口之间同时运输多个储存容器。

传送列的数量可大于所述至少一个端口的数量。

如果传送列形成传送区并且至少一个端口形成端口区，则其可能是有利的，其中传送区与端口区相邻。另选地，传送区可布置在距端口区一距离处。

传送区可布置在距网格的周边一距离处，另选地，传送区可布置在网格的周边附近。

如果端口访问车辆包括第一升高和传送设备以及第二升高和传送设备，其中第一升高和传送设备布置成将储存容器从传送列之一运载到至少一个端口，并且第二升高和传送设备布置成将储存容器从至少一个端口运载到传送列之一，则可能是有利的。如果至少一个端口包括至少一个专用出口端口，其中储存容器从网格中带出以在访问站处访问，以及至少一个专用入口端口，其中储存容器被带回到待储存在储存列中的网格中，则这可能是特别有利的。在这种情况下，第一升高和传送设备可满足储存容器从传送列到出口端口的运输，并且第二升高和传送设备可满足储存容器从入口端口到传送列的运输。

此外，如果多个传送列包括用于在从储存列运送到至少一个端口时临时储存储存容器的第一组传送列，以及用于在从至少一个端口运送到储存列时临时储存储存容器的第二组传送列，则可能是有利的。

可在网格上操作端口访问车辆，例如，被布置成沿着网格的轨道系统行进。

另选地，端口访问车辆可在轨道上方操作，例如，在轨道结构上，例如布置在网格上方的单轨道。

端口访问车辆可包括多个车辆区段，这些车辆区段以类似列车的配置一个接一个地连接，每个车辆区段被配置成运载至少一个储存容器。这将允许端口访问车辆容易地被用于改变网格中的条件。

网格可包括框架结构，该框架结构包括多个直立构件和由直立构件支撑的多个水平构件，该水平构件包括以包括网格列的网格图案布置的轨道系统，在该轨道系统上操作多个容器处理车辆。在此种网格中，如果端口访问车辆被布置成沿着一行所述网格列在网格上或上方线性行进，即在X方向或Y方向上，则可能是有利的。这将在传送列和至少一个端口之间提供有效的储存容器运输。

在以下描述中，仅通过示例的方式引入许多具体细节，以提供对要求保护的系统和方法的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有具体细节中的一个或多个的情况下，或与其他部件、系统等一起实践这些实施例。在其他情况下，未示出公知的结构或操作，或没有详细描述公知的结构或操作，以避免模糊所公开实施例的各方面。

根据又一方面，本发明涉及一种用于在自动储存和取出系统中运输储存容器的容器处理系统，包括：

-包括多个储存列的三维网格，其中储存容器在竖直堆叠物中一个储存在另一个顶部上；以及

-多个第一容器处理车辆，该容器处理车辆在网格上操作，用于从储存列中取出储存容器和将储存容器储存在储存列中，以及用于在网格上水平地运输储存容器；

其中，容器处理系统包括第二容器处理车辆，该第二容器处理车辆被布置用于在第一容器处理车辆的操作空间上方的平面中在网格上水平地运输储存容器。

第二容器处理车辆可包括车辆区段，该车辆区段包括车身和安装到车身的水平杆，该水平杆包括容器升高和保持设备，该容器升高和保持设备布置成当第二容器处理车辆在网格上运输储存容器时将储存容器保持在提升的保持位置，该车身具有竖直延伸部，该竖直延伸部足以允许升高和保持设备将储存容器保持在第一容器处理车辆的所述操作空间上方的保持位置中。

容器处理系统可包括由直立构件支撑的高架轨道结构，第二容器处理车辆布置成沿着该高架轨道结构行进，第二容器处理车辆包括车辆区段，该车辆区段包括车身和安装到车身的水平杆，该水平杆包括容器升高和保持设备，该容器升高和保持设备布置成当第二容器处理车辆在网格上运输储存容器时，将储存容器保持在提升的保持位置，该直立构件具有竖直延伸部，该竖直延伸部足以允许升高和保持设备将储存容器保持在第一容器处理车辆的所述操作空间上方的保持位置中。

容器处理系统可包括多个所述高架轨道结构和多个所述第二容器处理车辆，多个所述第二容器处理车辆可沿着高架轨道结构独立地操作。

第二容器处理车辆可包括以类似列车的配置连接的多个所述车辆区段。

容器处理系统可形成用于在自动储存和取出系统的三维网格的传送区和端口区之间运输储存容器的端口访问系统，并且第二容器处理车辆可形成此种系统的端口访问车辆，其布置成在传送区和端口区之间运输储存容器。

容器处理车辆和端口访问车辆可为自动化的容器处理车辆，例如，机器人或机器人车辆。

附图说明

附上以下附图以便于理解本发明。

图1是现有技术的自动储存和取出系统的网格的透视图。

图2是现有技术的容器处理车辆的透视图。

图3是现有技术的单轨道网格的顶视图。

图4是现有技术的双轨道网格的顶视图。

图5是根据本发明的一个实施例的自动储存和取出系统的网格的顶视图。

图6是根据本发明的端口访问车辆的第一实施例的透视图。

图7和图8是根据图6的端口访问车辆的车辆区段的正交侧视图。

图9是根据图6的端口访问车辆的侧视图。

图10是根据图5的网格的端口区和传送区的一部分的顶视图。

图11是根据本发明的端口访问车辆的第二实施例的透视图。

图12和图13是根据图11的端口访问车辆的车辆区段的正交侧视图。

图14是根据图11的端口访问车辆的侧视图。

图15是根据图11的端口访问车辆的车辆区段的透视图。

图16是根据本发明的端口访问车辆的第三实施例的侧视图。

图17是根据本发明的端口访问车辆的第四实施例的侧视图。

图18是示出传送区配置的不同实施例的网格的顶视图。

在附图中，除非从上下文中另外明确地陈述或含蓄地理解，否则相同的附图标记已用于指示相同的部分、元件或特征。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地讨论本发明的实施例。然而，应该理解的是，附图并非旨在将本发明限制于附图中描绘的主题。

现在将参考图5更详细地讨论根据本发明的自动储存和取出系统的实施例。

图3是自动储存和取出系统的网格4的顶视图。网格4包括框架结构1，框架结构包括多个直立构件2(参见图1)和多个由直立构件支撑的水平构件3。如本领域所公知的，直立构件和水平构件通常可由金属制成，例如挤压铝型材。

水平构件3包括在储存列的顶部上以网格图案布置的轨道系统8，在轨道系统8上操作多个容器处理车辆9。

轨道系统8包括第一组平行轨道10和第二组平行轨道11，该第一组平行轨道布置成引导容器处理车辆9在框架结构1的顶部上在第一方向X上的运动，该第二组平行轨道布置成垂直于第一组轨道10以在垂直于第一方向X的第二方向Y上引导容器处理车辆9的运动。这样，轨道系统8在水平XY平面上限定网格列12，在该网格列12上方，容器处理车辆9可以在X方向和Y方向上水平移动。因此，网格列12的水平区域，即沿X方向和Y方向，可分别由相邻轨道10和11之间的距离限定(同样参见图4)。

因此，轨道系统8允许容器处理车辆9在不同的网格位置之间在XY平面中水平移动，其中每个网格位置与网格列12相关联。

容器处理车辆9可以是本领域已知的任何类型的机器人或自动容器处理车辆，例如，关于图1和图2讨论的自动容器处理车辆中的任何一种。然而，如果每个容器处理车辆9包括用于在网格4上水平地运输储存容器时接收和存放储存容器6的居中定位的储存空间以及竖直突出部(即在X方向和Y方向上的延伸部，其大体等于网格列12的水平延伸部)，则可能是有利的。这将允许容器处理车辆9在一行网格列上方运输储存容器，即使另一个容器处理车辆9占据与第一容器处理车辆行进所沿的网格列行相邻的网格列上方的位置。

在所公开的实施例中，网格4包括储存区25、两个端口区26和两个传送或缓冲区35。每个端口区26(其例如在X方向上宽三个网格单元，在Y方向上长七个网格单元)包括端口28、29，在此处储存容器可以传送出网格4或传送进网格。在所示示例中，每个传送区35(其功能在下面更详细地讨论)宽三个网格单元(在X方向上)并且长43个网格单元(在Y方向上)。构成网格4的其余部分的储存区25包括储存列5，其中储存容器或箱6可以一个堆叠在另一个顶部上以形成堆叠物7。

不包括端口区26，图5的示例中的网格4在X方向上宽36个单元，在Y方向上长50个单元。在Z方向上(参见图6)，网格4可具有五个单元的高度。然而，应当理解，网格4原则上可以是任何尺寸。特别地，应当理解，网格4可以比图5和图6中所公开的宽得多和/或长得多。例如，网格可具有大于600×600网格单元的水平延伸部。而且，网格4可以比图6中公开的深得多。例如，网格深度可超过10个网格单元。

图6更详细地公开了端口区26。每个端口区26包括七个出口端口或出口端口列28，储存容器6可以通过该出口端口或出口端口列从网格4中带出以从网格4的外部接近。每个端口区26还包括入口端口或入口端口列29，储存容器6可以通过该入口端口或入口端口列被带入网格4中以存储在储存列5中。访问和传送系统31被布置用于在端口28、29和访问站32之间运输储存容器，该访问站在所公开的实施例中是拾取和贮存站。访问和传送系统31包括第一输送机33和第二输送机34，第一输送机布置在出口端口28的下方，以将储存容器从出口端口28传送到访问站32，第二输送机布置在入口端口29的下方以将储存容器从访问站32运输到入口端口29。

轨道系统8延伸到网格4的端口区26中。

每个传送区35包括传送列36、37，其布置成当在储存区25和端口区35之间运送时临时保持储存容器6。传送列包括放下列36，其中容器处理车辆9可以放下从网格4取出的储存容器，并包括拾取列37，其中容器处理车辆可以拾取待储存在网格4中的储存容器。

放下列36布置在在Y方向上从出口端口28延伸的行38中。拾取传送列37布置在在Y方向上从入口端口29延伸的行39中。网格列的中间列行40位于行38和39之间。换句话说，放下列36和拾取列37由中间列行40分开。

在所公开的实施例中，放下列36和拾取列37占据每行38和39中的位置Y＝1至Y＝43。因此，放下列36和拾取列37长43个网格单元，即它们延伸43个网格单元到传送区35中。由于放下列36和拾取列37的数量大于端口28、29的数量，因此容器处理车辆9找不到空的放下列36来递送储存容器的可能性低。

端口访问车辆在网格4上方操作，用于在传送区35和端口区26之间传送储存容器6。如下面将更详细地讨论的，每个端口访问车辆布置成在容器处理车辆9的操作平面上方传送储存容器，即在容器处理车辆9的操作空间上方的平面中传送储存容器，因此允许端口访问车辆在放下传送列36或拾取传送列37上传送储存容器，即使容器处理车辆9占据该放下传送列36或拾取传送列37上方的网格位置。因此，当端口访问车辆同时在容器处理车辆9上方在传送区36和端口区26之间传送其他储存容器时，容器处理车辆9可以从放下传送列36或拾取传送列37放下或拾取储存容器。

现在将参考图6至图10更详细地讨论端口访问车辆45的第一实施例。

端口访问车辆45沿着行40中的网格列操作(参见图3)，即沿着一行从端口区26延伸到网格中的网格列操作。端口访问车辆45可包括多个车辆区段46，它们以类似列车的配置连接，即一个接一个地连接(例如参见图7)。每个车辆区段46包括车身47，其具有大体对应于网格列12的侧向或水平延伸部的覆盖区域，从而允许端口访问车辆在传送区中在正在放下或拾取储存容器的容器处理车辆之间通过。在车身47的下部端部处，一组车轮48被安装和配置成允许车辆区段46沿着行40在Y方向上在轨道系统8上行进。

在构成端口访问车辆45的车辆区段46的列车中，至少一个车辆区段46的一组车轮48被机动化以便推进端口访问车辆45。

车辆区段46包括水平杆或框架50，其安装到车身47的顶部并从车身47的两侧水平延伸，正交于车辆区段46的专用行进方向，该专用行进方向由一组车轮48限定。换句话说，当在网格4上操作时，水平杆50在X方向上延伸(例如参见图4)。在车身47的两侧，水平杆50支撑容器升高和保持设备53、54。每个升高和保持设备53、54包括容器夹持设备51、52，其可以从水平杆50降低以夹持并保持储存容器。夹持设备51、52可以单独地降低，以便彼此独立地拾取和放下储存容器。

当端口访问车辆在传送区35和端口区26之间运输储存容器6时，升高和保持设备53、54布置成将储存容器保持在提升的保持位置。车辆区段46的车身47具有竖直延伸部，该竖直延伸部足以允许升高和保持设备53、54将储存容器6保持在容器处理车辆的操作空间上方的保持位置(例如参见图6)。

当要在访问站32处接近储存在网格4中的储存容器6时，指导容器处理车辆9中的一个从其在网格4中的位置取出目标储存容器并将其运输到放下传送列36中的一个，即传输到传送区35中的行38中的网格列中的一个。该操作涉及将容器处理车辆9移动到目标储存容器所在的储存列上方的网格位置，使用容器处理车辆的升高设备从储存列中取出储存容器，以及将储存容器运输到预期的放下传送列36。如果目标储存容器位于堆叠物内的深处，即具有位于目标储存容器上方的一个或多个其他储存容器，则该操作还涉及在从储存列升高目标储存容器之前临时移动上方定位的储存容器。该步骤可使用同一容器处理车辆来进行，该容器处理车辆随后用于将目标储存容器运输到放下传送列36，或如本领域中已知的，使用一个或多个其他协作的容器处理车辆来进行。另选地或另外地，如本领域中已知的，自动储存和取出系统可具有专门用于临时从储存列移除储存容器的任务的容器处理车辆。一旦已从储存列中移除了目标储存容器，就可以将临时移除的储存容器重新定位到原始储存列中，或另选地，重新定位到其他储存列。

当容器处理车辆9已经将目标储存容器定位在放下传送列36中并离开传送区35时，例如，以便从网格4中取出另一个储存容器，端口访问车辆45沿着行40移动并且定位成其车辆区段46中的一个位于行40中的网格列41上方，该位置与放下传送列36相邻，在该放下传送列中容器处理车辆9已经定位了目标储存容器。然后，端口访问车辆45通过降低夹持设备51，夹持目标储存容器并将其提升到传送位置，即容器处理车辆9的操作平面上方的位置，而从放下传送列36取出目标储存容器。

然后，端口访问车辆45沿着行40从传送区35移动到端口区26，在此处定位端口访问车辆45，其中车辆区段46保持目标储存容器位于与出口端口列28相邻的网格列30上方。然后将目标储存容器降低到出口端口列28中并定位在输送机33上，该输送机将目标储存容器运输到访问站32。

一旦在访问站32处被接近，则目标储存容器就被传送回到网格4中，以再次储存在储存区25中的储存列5中。该操作基本上是上述从网格中取走储存容器的操作的逆转并且涉及：

-使用输送机34将目标储存容器从访问站32运输到入口端口列29之一；

-将端口访问车辆45定位在端口区26中，其中车辆区段46中的一个的车身47位于与入口端口列29相邻的网格列上方，

-将车辆区段46的夹持设备52降低到入口端口列29中，接合目标储存容器并将其升高到传送位置；

-沿着行40从端口区26到传送区35移动端口访问车辆45，其中端口访问车辆45被定位成使得保持目标储存容器的车辆区段46的车身47开始位于与拾取传送列37相邻的网格列41上方；

-将目标储存容器降低到拾取传送列37中；

-指导容器处理车辆9移动到拾取列37并取出目标储存容器；以及

-将容器处理车辆9移动到要储存目标储存容器的储存列，并将目标储存容器定位在堆叠物中的预期位置。

在放下传送列36和拾取传送列37中，储存容器有利地储存在网格的最上层中，即在标识为Z＝1的层中。这将最小化当在传送区35中放下和拾取储存容器时容器处理车辆和端口访问车辆的夹持设备需要行进的距离，这将允许临时储存在其中的储存容器的快速转向。

为了允许储存容器临时储存在传送区中的最上层中，每个传送列36、37可包括止动设备57，例如附接到围绕每个传送列的直立构件2(见图6)的夹具，该夹具防止储存容器6降低到超过水平Z＝1的传送列中。当然，夹具可以在传送列下方更深处附接到直立构件，从而允许储存容器临时储存在比Z＝1更深的水平。

储存容器可以临时储存在不同传送列中的不同水平处。而且，在一些应用中，将多于一个的储存容器同时储存在传送列中可能是有利的。然而，在此种应用中，端口访问车辆需要被配置成执行挖掘操作，以便取出临时储存在另一个临时储存的储存容器下方的储存容器。

由于端口访问车辆45的模块化特征，通过添加或移除车辆区段46，车辆45可以容易地适应不同的传送区尺寸和/或端口配置。因此，端口访问车辆45可以被配置成在传送区35和端口区26之间同时传送多个储存容器。例如，当从传送区35行进到端口区26时，所有车辆区段46的夹持设备51可以用于运载储存容器，例如，如在图6中所示。同样，当从端口区26行进到传送区35时，所有车辆区段46的夹持设备52可用于运载储存容器。

图11至图16示出了端口访问车辆60的另一实施例，其中车辆60布置成沿着高架轨道结构61行进，例如，单轨道，该单轨道由直立构件62支撑。在所公开的示例中，轨道结构61竖直地布置在网格列行40上方(参见图10)，即其在传送区35上方沿Y方向延伸。

端口访问车辆60包括多个车辆区段63，这些车辆区段以类似列车的配置连接，即一个接一个地连接(例如参见图11)。每个车辆区段63包括车身64。在车身64的下部端部处，第一组车轮65安装并配置成允许车辆区段63沿着轨道结构61行进。第二组车轮66被配置成防止车辆区段63脱轨并从轨道结构61掉落。

在构成端口访问车辆60的车辆区段63的列车中，至少一个车辆区段63的第一组车轮65和/或第二组车轮66被机动化，以便沿着单轨道61推进端口访问车辆60。

车辆区段63还包括水平杆或框架68，其安装到车身64的顶部并从车身64的两侧水平延伸，正交于车辆区段63的专用行进方向。换句话说，当端口访问车辆60在操作中时，水平杆68将在X方向上延伸(例如参见图11)。在车身64的两侧上，水平杆68支撑储存容器升高和保持设备73、74。每个升高和保持设备73、74包括容器夹持设备69、70，该容器夹持设备布置成从水平杆68降低以夹持和保持储存容器。夹持设备69、70可以单独降低，以便彼此独立地拾取和放下储存容器。

在本实施例中，升高和保持设备73、74各自包括伸缩构件71，夹持设备69、70从该伸缩构件悬挂(参见图15)。当缩回时，伸缩构件71由保护结构72保护，保护结构从水平杆68竖直延伸。

端口访问车辆60大体以与先前描述的端口访问车辆45相同的方式操作，不同之处在于端口接入车辆60沿着高架轨道结构61操作而不是在网格轨道系统8上操作。

轨道结构61安装在轨道系统8上方足够高的位置，以允许储存容器6在位于容器处理车辆9上方的平面中在传送区35和端口区26之间传送。

图16公开了在高架轨道结构上操作的端口访问车辆75的一种型式，其中端口访问车辆75的每个夹持设备能够同时夹持和运载两个储存容器6。此配置要求传送区和端口区(至少)宽五个网格单元。

图17公开了又一种型式的基于高架轨道的系统，其中三个端口访问车辆80、81、82布置用于在传送区和端口区之间传送储存容器。端口访问车辆80、81、82在容器处理车辆9上方彼此独立地操作，每个端口访问车辆80、81、82具有其自身的轨道结构83、84、85，端口访问车辆沿着该轨道结构操作。端口访问车辆80布置成在端口访问车辆82和83(这两个端口访问车辆在相同高度上但彼此并排地操作)上方操作。轨道结构83、84、85由共同的直立构件86支撑。

图18是根据本发明的自动储存和取出系统的网格4的顶视图，其中指示了传送区35和端口区26的可能位置和形状。深灰色阴影区域指示传送区35，浅灰色阴影区域指示端口区26。每个端口区包括端口28、29，并且每个传送区35包括传送列。每个传送区35与至少一个端口区26相关联。白色网格单元指示限定网格的储存区25的储存列5。自动化的容器处理车辆9如先前公开的在网格4上操作，即，在储存列5和传送区35之间运输储存容器，并且沿端口区26和传送区35延伸的双箭头指示如先前公开操作的端口访问车辆的操作，即在传送区35和端口区26之间运输储存容器。端口访问车辆可例如是先前描述的端口访问车辆45、60、75、80、81或82中的任何一个。

标记为A的区域示出了具有非矩形形状的传送区35。由于传送区35在Y方向上的长度超过三行，因此用于传送区35的端口访问车辆应当配置有在Y方向上延伸或可延伸的杆或框架，以便接近最外面的放下传送列和拾取传送列。杆可为例如可伸缩地延伸的杆。标记为B的区域示出了方形的传送区35，其可由两个端口访问车辆接近，一个在X方向上操作而另一个在Y方向上操作。标记为C的区域示出了其中端口区26不形成网格4的延伸部分的配置。标记为D的区域示出了位于网格周边附近的传送区35。

在前面的描述中，已经参考说明性实施例描述了根据本发明的自动储存和取出系统的各个方面。然而，该描述不旨在解释为限制意义。对于本领域技术人员显而易见的说明性实施例以及系统的其他实施例的各种修改和变化被认为落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。

参考标号

Claims (21)

1.一种自动储存和取出系统，包括：

-三维网格(4)，包括多个储存列(5)，在所述多个储存列中，储存容器(6)在竖直堆叠物(7)中一个储存在另一个顶部上，所述三维网格还包括至少一个端口(28、29)，所述储存容器(6)能通过所述至少一个端口被传送出和/或传送进所述网格(4)；以及

-多个容器处理车辆(9)，所述容器处理车辆在所述网格(4)上操作，用于从所述储存列(5)中取出所述储存容器(6)和将所述储存容器(6)储存在所述储存列中，并用于在所述网格(4)上水平运输所述储存容器(6)；

其特征在于，所述网格(4)包括多个传送列(36、37)，用于当在所述储存列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间运送时临时储存所述储存容器(6)，其中所述容器处理车辆(9)布置成在所述储存列(5)和所述传送列(36、37)之间运输所述储存容器(6)，并且其中端口访问车辆(45、60、75、80、81、82)布置成在位于所述容器处理车辆(9)上方的平面中在所述传送列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间运输所述储存容器(6)。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(45、60)包括多个容器升高和保持设备(53、54、73、74)，使得能够在所述传送列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间同时运输多个储存容器(6)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(45、60、75、80、81、82)包括第一升高和保持设备(53、73)和第二升高和传送设备(54、74)，所述第一升高和保持设备布置成将储存容器(6)从所述传送列(36)中的一个传送列运载到所述至少一个端口(28)，所述第二升高和传送设备布置成将储存容器(6)从所述至少一个端口(29)运载到所述传送列(37)中的一个传送列。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个传送列(36、37)包括第一组传送列(36)和第二组传送列(37)，所述第一组传送列用于在从所述储存列(5)运送到所述至少一个端口(28、29)时临时储存储存容器(6)，所述第二组传送列用于在从所述至少一个端口(28、29)运送到所述储存列(5)时临时储存储存容器(6)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(45)在所述网格(4)上操作。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(60)在布置于所述网格(4)上方的轨道结构(61)上操作。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(45、60)包括多个车辆区段(46、63)，所述多个车辆区段以类似列车的配置一个接一个地连接，所述车辆区段(46、63)各自配置成运载至少一个储存容器(6)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述网格(4)包括框架结构(1)，所述框架结构包括多个直立构件(2)和由所述直立构件(3)支撑的多个水平构件(3)，所述水平构件(3)包括以包括网格列(12)的网格图案布置的轨道系统(8)，所述多个容器处理车辆(9)在所述轨道系统(8)上操作。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述端口访问车辆(45、60)布置成沿着所述网格列的行(40)在所述网格(4)上或上方直线行进。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述传送列(36、37)的数量大于所述至少一个端口(28、29)的数量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述传送列(36、37)形成传送区(35)，并且所述至少一个端口(28、29)形成端口区(26)，其中所述传送区(35)与所述端口区(26)相邻。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述传送列(36、37)形成传送区(35)，并且所述至少一个端口(28、29)形成端口区(26)，其中所述传送区(35)布置在距所述端口区(26)一距离处。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的系统，其特征在于，所述传送区(35)布置在距所述网格(4)的周缘一距离处。

14.根据权利要求11和12中任一项所述的系统，其特征在于，所述传送区(35)布置在所述网格(4)的周缘附近。

15.一种操作自动储存和取出系统的方法，所述自动储存和取出系统包括：

-三维网格(4)，包括多个储存列(5)，在所述多个储存列中，储存容器(6)在竖直堆叠物(7)中一个堆叠在另一个顶部上，所述三维网格还包括端口区(26)，所述端口区包括允许所述储存容器(6)传送出和/或传送进所述网格(4)的至少一个端口(28、29)；

-多个容器处理车辆(9)，所述容器处理车辆在所述网格(4)上横向操作，用于从所述储存列(5)中取出储存容器(6)和将储存容器(6)储存在所述储存列中，并且用于在所述网格(4)上横向运输所述储存容器(6)；

所述方法包括以下步骤：

-在所述网格(4)中布置包括多个传送列(36、37)的传送区(35)，用于当在所述储存列(5)和所述至少一个端口(28、29)之间运送时临时储存储存容器(6)；

-利用所述容器处理车辆(9)在所述储存列(5)和所述传送列(36、37)之间运输所述储存容器(6)；以及

-利用在所述网格(4)上或上方操作的端口访问车辆(45、60、75、81、81)在位于所述容器处理车辆(9)上方的平面中在所述传送列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间运输所述储存容器(6)。

16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述传送列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间运输所述储存容器(6)的步骤包括，利用所述端口访问车辆(45、60、75、81、81)在所述传送列(36、37)和所述至少一个端口(28、29)之间同时传送多个储存容器(6)。

17.一种用于在自动储存和取出系统中运输储存容器(6)的容器处理系统(90)，包括：

-三维网格(4)，包括多个储存列(5)，在所述多个储存列中，储存容器(6)在竖直堆叠物(7)中一个储存在另一个顶部上；以及

-多个第一容器处理车辆(9)，所述多个第一容器处理车辆在所述网格(4)上操作，用于从所述储存列(5)中取出储存容器(6)和将储存容器(6)储存在所述储存列中，并且用于在所述网格(4)上水平运输所述储存容器(6)；

其中，所述容器处理系统(90)包括第二容器处理车辆(45、60、75、80、81、82)，所述第二容器处理车辆布置用于在所述第一容器处理车辆(9)的操作空间上方的平面中在所述网格(4)上水平运输所述储存容器(6)。

18.根据权利要求17所述的容器处理系统(90)，其中所述第二容器处理车辆(45)包括车辆区段(46)，所述车辆区段包括车身(47)和安装到所述车身(47)的水平杆(50)，所述水平杆包括容器升高和保持设备(53、54)，所述容器升高和保持设备布置成当所述第二容器处理车辆(45)在所述网格(4)上运输储存容器(6)时将所述储存容器(6)保持在提升的保持位置，所述车身(47)具有竖直延伸部，所述竖直延伸部足以允许所述升高和保持设备(53、54)将所述储存容器(6)保持在所述第一容器处理车辆(9)的所述操作空间上方的保持位置中。

19.根据权利要求17所述的容器处理系统(90)，包括由直立构件(62、84、86)支撑的高架轨道结构(61、83、84、85)，所述第二容器处理车辆(60、75、80、81、82)布置成沿着所述高架轨道结构(61、83、84、85)行进，所述第二容器处理车辆(60、75、80、81、82)包括车辆区段(46)，所述车辆区段包括车身(64)和安装到所述车身(64)的水平杆(68)，所述水平杆包括容器升高和保持设备(73、74)，所述容器升高和保持设备布置成当所述第二容器处理车辆(60、75、80、81、82)在所述网格(4)上运输储存容器(6)时将所述储存容器(6)保持在提升的保持位置，所述直立构件(62)具有竖直延伸部，所述竖直延伸部足以允许所述升高和保持设备(73、74)将所述储存容器(6)保持在所述第一容器处理车辆(9)的所述操作空间上方的保持位置中。

20.根据权利要求19所述的容器处理系统(90)，包括多个所述高架轨道结构(83、84、85)和多个所述第二容器处理车辆(80、81、82)，多个所述第二容器处理车辆能沿着所述高架轨道结构(83、84、85)独立地操作。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的容器处理系统(90)，其中所述第二容器处理车辆(45、60、75、80、81、82)包括以类似列车的配置连接的多个所述车辆区段(46)。