CN111225863B - 箱保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种箱保持装置(2)，该箱保持装置包括间隔开以在其之间容纳储存箱的两个竖直侧部元件(4)，每个侧部元件(4)设置有箱支撑组件(23)，该箱支撑组件包括箱支撑件(5)和致动器(6)，其中，箱支撑件(5)包括上部箱相互作用部(12)，该上部箱相互作用部布置成当储存箱容纳在箱保持装置中时与储存箱(30)相互作用，使得所容纳的储存箱的顶部边缘(18)保持在预定水平面处；致动器(6)能操作地连接到箱支撑件(5)并且包括下部箱相互作用部(9)，该下部箱相互作用部布置成在引入到箱保持装置中期间与储存箱(30)相互作用，使得上部箱相互作用部(12)移动以与储存箱相互作用。

Description

箱保持装置
技术领域
本发明涉及储存系统的领域，更具体地说，涉及用于在储存系统中使用的拾取站/供应站以及用于在这种拾取站/供应站中使用的箱保持装置。
背景技术
申请人的已知的自动储存系统是包括三维储存网格结构的储存系统，其中，储存箱/容器堆叠在彼此的顶部上至某一高度。图1a中示出了这种现有技术系统。
在例如NO317366和WO2014/090684A1中详细地公开了该储存系统。
该储存系统10包括网格结构20，该网格结构构造为通过顶部轨道互相连接的铝制的列。在列之间限定竖直隔室，其中储存箱30可以竖直堆叠在彼此上方。多个运载工具40或机器人运载工具布置在顶部轨道上并且可以在储存网格的顶部上水平地移动。
每个运载工具配备有升降装置，以用于拾取、承载和放置储存在储存网格中的储存箱30。
该系统还包括拾取站和/或供应站60，在该处从储存箱30中拾取一个或若干个产品物品或将一个或若干个产品物品放置到储存箱30中。
当要从储存网格中拾取储存在储存箱中的产品物品时，机器人运载工具布置成拾取包含该产品类型的储存箱，然后将该储存箱运输到箱升降器50。箱升降器将储存箱运输到拾取站和/或供应站60，在该处，从储存箱取出该产品类型的物品。具有剩余产品物品的储存箱随后通过箱升降器和机器人运载工具返回到储存网格。图1a中示出的拾取站和/或供应站60仅示意性地示出为简单的工作台，储存箱布置在该工作台上。图1b示出了现有技术中更先进的拾取站和/或供应站60。
用相同的步骤来将产品物品供应到储存网格中。首先，物品在拾取站和/或供应站处供应到储存箱中。随后，箱升降器将储存箱升起至上层，在该处，机器人运载工具将储存箱运输到其在储存网格内的正确位置。
使用储存控制和通信系统来监测库存，以跟踪相应的储存箱的位置(在储存网格内和/或运输期间)、每个储存箱的内容等。此外，储存控制和通信系统还可包括控制系统，或可设置成与控制系统通信，以用于控制机器人运载工具拾取所需要的储存箱并在期望的时间将该储存箱配送到期望位置，而不与其他运载工具碰撞。
储存箱30具有相同的占地面积并且在大多数现有技术系统中具有相同的高度。为了允许增加储存灵活性，需要这样的一种储存系统，在该储存系统中，储存箱可以具有不同的高度。
然而，现有技术的拾取站和/或供应站(也称为工作站)均设计成用于具有特定高度的储存箱，参见图1b，其不适于与包括不同高度的储存箱的储存系统一起使用。这些站包括用于操作者接近储存箱30的开口1。储存箱的顶部边缘在开口下方布置在大体上相同的高度上，以最小化所述顶部边缘与开口的周缘之间的任何间隙。这为操作者提供符合人体工程学的工作位置，保持储存箱的底部尽可能靠近操作者，这使得站内部的暴露最小化并且使得操作者遭受拥挤/挤压受伤的风险最小化。
在WO 2012/026824A1中公开了现有技术的拾取站/供应站的示例。该示例性现有技术拾取站/供应站包括用于从储存系统接收储存箱的盒形保持装置。所公开的保持装置具有止动装置以防止储存箱滑动通过保持装置。该止动装置没有被进一步限定；然而，在附图中，它们看上去是多个倾斜臂，这些臂与对应的凹陷部相互作用，这些凹陷部从储存箱的底部延伸。
本发明的目的是提供适用于不同高度的储存箱的拾取站/供应站。
发明内容
本发明由下文限定：
在第一方面，本发明提供一种箱保持装置，该箱保持装置包括间隔开以在它们之间容纳储存箱的两个竖直侧部元件，并且每个侧部元件设置有箱支撑组件，该箱支撑组件包括箱支撑件和致动器，其中
-箱支撑件包括上部箱相互作用部，该上部箱相互作用部布置成与容纳在箱保持装置中的储存箱相互作用，使得所容纳的储存箱的顶部边缘保持在预定水平面处；并且
-致动器可操作地连接到箱支撑件，并且致动器包括下部箱相互作用部，下部箱相互作用部布置成在将储存箱引入到箱保持装置中期间与储存箱相互作用，使得上部箱相互作用部移动以与储存箱相互作用(例如，在引入到储存箱保持装置中期间当下部箱相互作用部与储存箱相互作用时，该箱支撑件从非激活位置移动到激活位置，在非激活位置中，上部箱相互作用部不与所引入的储存箱相互作用，在操作位置中，上部箱相互作用部与储存箱相互作用，使得储存箱的顶部边缘保持在预定水平面处)。
优选地，箱支撑件布置成在储存箱容纳在箱保持装置中时支撑/悬挂储存箱，使得所容纳的储存箱的顶部边缘保持在预定水平面处。
该预定水平面可以相对于使用箱保持装置的设备的任何部分，例如拾取站/供应站中的开口，或相对于箱保持装置的基部/底部水平面或相对于箱保持装置2的上部边缘。
在箱保持装置的实施例中，竖直侧部元件是板状的并且布置在平行的竖直平面中。两个侧部元件之间的距离适于将储存箱容纳在它们之间。
在实施例中，箱保持装置包括基部并且两个竖直侧部元件布置在基部的相对侧或侧边缘上。
在箱保持装置的实施例中，竖直侧部元件布置成平行于所引入的储存箱的两个相对侧壁。
在箱保持装置的实施例中，箱支撑件布置成与引入到储存箱保持装置中的储存箱的侧壁上的外部边缘或肋相互作用。优选地，箱支撑件与边缘或肋的向下定向的表面相互作用。当储存箱处于竖直位置时，即，当储存箱布置在水平表面上时，该边缘或肋优选是水平的。该边缘或肋优选布置在储存箱的上半部处。
在箱保持装置的实施例中，下部箱相互作用部布置成由所引入的储存箱的底部部分或下部部分移位，优选由底部边缘移位。
在箱保持装置的实施例中，当致动器的下部箱相互作用部通过所引入的储存箱移位时，箱支撑件的上部箱相互作用部在水平方向上朝向储存箱移动。优选地，致动器的下部箱相互作用部在水平方向上远离储存箱移位。
在所有实施例中，箱保持装置布置成使得储存箱必须在竖直向下的方向/移动上引入箱保持装置中。
在箱保持装置的实施例中，箱支撑组件可枢转地连接到侧部元件，使得箱支撑件的上部箱相互作用部相对于致动器的下部箱相互作用部布置在枢转点的相对侧上。还可以将箱支撑组件限定为杆，其中，杆的一端包括箱支撑件，而杆的另一端包括致动器。
在箱保持装置的实施例中，上部箱相互作用部的特征在于顶部表面或面向上的表面，其用于支撑位于储存箱的侧壁上的面向下的表面。可替代地，可以将上部箱相互作用部限定为包括止动部(即，顶部表面)，该止动部接合位于储存箱的侧部上的台阶部，即，位于储存箱的侧壁上的面向下的表面，以将箱悬挂在箱保持装置内。
在箱保持装置的实施例中，下部箱相互作用部是扁平臂。
在箱保持装置的实施例中，每个侧部元件均设置有两个箱支撑组件。两个箱支撑组件间隔开以使得所容纳的储存箱在预定水平面处平衡。
在箱保持装置的实施例中，箱支撑件能在非激活位置与激活位置之间移动，在非激活位置中，上部箱相互作用部不与引入到箱保持装置中的储存箱相互作用，在激活位置中，上部箱相互作用部与储存箱相互作用，使得储存箱的顶部边缘保持在预定水平面处。
在箱保持装置的实施例中，致动器能够使箱支撑件在非激活位置与激活位置之间移动，其中，两个竖直侧部元件的箱支撑件在激活位置中比在非激活位置中更靠近彼此。
在箱保持装置的实施例中，当致动器和/或下部箱相互作用部不与储存箱相互作用时，箱支撑件和/或上部箱相互作用部预张紧或偏压到非相互作用位置或非激活位置中，箱支撑件和/或上部箱相互作用部优选通过弹簧预张紧/偏压。
可替代地，可以将第一方面的箱保持装置限定为包括安装在枢转部上的箱支撑件，该箱支撑件包括致动杆，该致动杆设置在枢转部下方的下端处以用于与箱的下部部分相互作用，箱支撑件还包括止动部，该止动部设置在枢转部上方的上端处，并且能通过杆围绕枢转部移位，该杆由箱在非激活(回缩)位置与激活(突出)位置之间推动，在非激活(回缩)位置中，箱的下部部分能够移动通过该位置；在激活(突出)位置，止动部定位成与箱相互作用且悬挂箱。
在第二方面，本发明提供了一种用于从储存系统接收储存箱的拾取站/供应站，其包括至少一个根据第一方面所述的任何实施例的箱保持装置，该箱保持装置布置成从储存系统接收储存箱并且将储存箱运输到用于操作者接近储存箱的位置。
在拾取站/供应站的实施例中，用于操作者接近的位置在位于拾取站/供应站中的开口的下方，并且至少一个箱保持装置布置成使得储存箱的顶部边缘相对于该开口布置在预定水平面处。
在第三方面，本发明提供了一种储存系统，该储存系统包括具有多个储存列的三维网格和根据第二方面所述的拾取站/供应站，在储存列中，储存箱以竖直堆叠物的方式一个储存在另一个顶部上。
在第四方面，本发明提供了一种在根据第一方面所述的箱保持装置中将储存箱的顶部边缘布置在预定水平面处的方法，该方法包括以下步骤：
-降低储存箱到箱保持装置中；
-推动储存箱的下部部分抵靠设置在每个竖直侧部元件上的下部箱相互作用部，使得操作性连接的箱支撑件的上部箱相互作用部朝向储存箱的侧壁移动；以及
-进一步降低储存箱，直到上部箱相互作用部支撑位于侧壁上的面向下的表面，使得储存箱的顶部边缘保持在预定水平面处。
在优选实施例中，该方法还包括以下步骤：在推动下部部分抵靠下部箱相互作用部之前，降低储存箱的下部部分使其经过上部箱相互作用部。
附图说明
现在将仅通过示例并且参考以下附图更详细地描述本发明的实施例：
图1a是现有技术的储存系统的透视图。
图1b是现有技术的拾取站/供应站的透视图。
图2是根据本发明的拾取站/供应站的示例性实施例的前部侧视图。
图3是图2中的拾取站/供应站沿线A-A的截面图。
图4a是根据本发明的箱保持装置的第一实施例的顶部侧视图。
图4b是图4a中的箱保持装置的一个箱支撑组件中的分解透视图。
图5a和5b是接收储存箱的图4a中的箱保持装置沿线B-B的截面图。
图6是根据本发明的箱保持装置的第二实施例的透视侧面图。
图7是图6中的箱保持装置和引入到该装置中的储存箱的透视图。
图8是图7中的箱保持装置和储存箱的侧视图。
图9a至图9c是图8中的箱保持装置和储存箱沿线B-B的截面图，其示出了将储存箱引入到装置中的步骤。
具体实施方式
本发明的目的是减轻或避免与在图1a所示的现有技术的储存系统中使用具有不同高度的箱相关联的问题。
在图2中示出了根据本发明的拾取站/供应站的实施例。相对于图1b和WO 2012/026824中公开的现有技术的站，本发明的站的主要差异特征是根据本发明的储存箱保持装置2的特征。在现有技术的站中，箱保持装置(图1b中未示出，而在WO2012/026824中被叫做“保持装置”)不适于牢固地保持不同高度的储存箱。
在使用期间，储存箱30’、30”从储存系统网格20(例如通过使用箱升降器50)转移到拾取站/供应站60中的端口19，如图3中最佳示出的。储存箱降低到箱保持装置2之上/之中，以用于随后运输到接近开口1下方的位置。在所示出的拾取站/供应站60中，最大高度的储存箱30’示出为在端口19下方，而较矮的储存箱30示出为在接近开口1下方。由于根据本发明的箱保持装置2，储存箱的顶部边缘18将总是独立于储存箱的高度而布置在接近开口1下方的预定高度处。即，最大高度的储存箱30’的顶部边缘18和较矮的储存箱30”的顶部边缘18将布置在同一预定高度处。该预定高度可以相对于开口19、相对于箱保持装置2的基部/底部水平或相对于箱保持装置2的上部边缘22。当然前提是储存箱的高度等于或小于某一最大值。
在图4a和4b中详细地示出了图3中的拾取站/供应站中所示的箱保持装置2。该箱保持装置2的特征在于基板3和两个竖直侧部元件4。该侧部元件4布置在基板3的相对侧部边缘处，并且被间隔开以在其之间容纳储存箱30。基板3不是箱保持装置2的必要特征并且可以由适于将两个侧部元件4保持在所需要的结构关系中的任何适合的结构替代，例如将这两个侧部元件互相连接的框架。
每个侧部元件4的特征在于两个箱支撑组件23，该箱支撑组件包括箱支撑元件5(即，箱支撑件)和致动器杆6、9(即，致动器)，参见图4b。箱支撑组件经由支架15连接在侧部元件4处。支架的特征在于通孔16，支撑组件可枢转地安装在该通孔中。
参考图5a和图5b来解释箱保持装置的功能，其中，示出了储存箱与箱保持装置之间的相互作用。图5a示出了在将储存箱降低到箱保持装置上时的初始相互作用，而图5b示出了储存箱相对于箱保持装置的最终位置。
箱支撑元件5的顶部表面12(即，上部箱相互作用部)布置成与外侧边缘8的面向下的表面14相互作用，该外侧边缘布置在储存箱30的侧壁7上。通过经由外侧边缘8来支撑储存箱，储存箱的顶部边缘18相对于装置2的基板3总是保持在预定高度处，假设表面14的高度相对于待与箱保持装置一起使用的所有储存箱上的顶部边缘18保持恒定。以这种方式，当容纳在箱保持装置中时，顶部边缘18的水平面将独立于储存箱的高度。在储存箱的引入期间，储存箱30的底部边缘11在水平方向(H1)上推动致动器杆6、9使其远离储存箱。每个致动器杆可枢转地连接(即，可操作地连接)到所对应的箱支撑元件5，使得致动器杆的水平移动(H1)提供箱支撑元件5的顶部表面12(即，箱支撑元件的箱相互作用部)的相似且相反方向的移动(H2)。致动器杆的移动使得箱支撑元件5定位成使得在完全容纳在箱保持装置中时，边缘8的下表面14将搁置于箱支撑元件的表面12上，参见图5b。每个箱支撑组件由弹簧17预张紧/偏置，参见图4b，使得在储存箱抬离或离开箱保持装置时，致动器杆6、9返回到它们的非致动位置。箱支撑元件5在图5a中的未激活位置与图5b中的激活位置之间移动。在激活位置中，箱支撑元件的至少顶部表面12移动成更靠近彼此，或者换句话说，移动成更靠近容纳在侧部元件之间的储存箱。
图6示出了箱保持装置的第二实施例。第二实施例相对于第一实施例的主要区别特征是一组侧壁21，这组侧壁为竖直侧部元件4提供结构支撑，并且方式为箱支撑组件安装在竖直侧部元件4上。在第二实施例中，箱支撑组件不是经由单独的支架15来安装，而是通过由位于竖直侧部元件4中的切口25形成的一体式支架24来安装。图7中示出了箱保持装置2和待引入的储存箱30。箱保持装置2的功能与上述的第一实施例相同并且在图8和图9a至图9c中示出为对相同的特征使用相同的参考标号。
本发明的箱保持装置2的主要优点是将具有大范围的不同高度的储存箱保持在预定竖直高度处的能力。
在所公开的实施例中，箱支撑组件23包括两个相互连接的元件，即，箱支撑元件5和致动器6。在其他实施例中，箱支撑元件5和致动器6可以有利地制成单个元件，例如通过将箱支撑组件模制成一个件。
在所公开的实施例中，每个侧部元件4包括两个箱支撑组件。然而，还可设想具有包括单个支撑组件的侧部元件4的实施例，其中，该箱支撑元件足以使所支撑的储存箱平衡/稳定。在这些实施例中，箱支撑元件可以例如在水平方向上延伸并且包括多个间隔开的箱相互作用部(即，多个顶部表面12)。
参考上述箱保持装置的两个实施例来详细描述了本发明的发明概念。在这两个实施例中，箱支撑元件由可枢转地连接的杆机构致动。然而，基于本公开，本领域技术人员能够设计类似的致动器解决方案。能够与被降低到箱保持装置中的储存箱相互作用并且将所述相互作用转换成箱支撑元件朝向储存箱的水平移动的任何致动器解决方案均认为由本发明涵盖。致动器可以例如是钩元件，该钩元件在与所引入的储存箱的底部部分相互作用时在线缆上提供向下的拉动。线缆可以例如经由杆/滑轮/枢转臂系统等连接到箱支撑元件，使得在向下拉动线缆时，箱支撑元件在水平方向上朝向储存箱移动。为了允许不同高度的储存箱，线缆可以是弹性的或者杆/滑轮/枢转臂系统可以允许线缆/钩在箱支撑元件的致动之后进一步向下行进。

Claims (18)

1.一种箱保持装置(2)，包括两个竖直侧部元件(4)，所述两个竖直侧部元件间隔开以在所述两个竖直侧部元件之间容纳储存箱，
每个竖直侧部元件(4)设置有箱支撑组件(23)，所述箱支撑组件包括箱支撑件(5)和致动器(6)，其中
-所述箱支撑件(5)包括上部箱相互作用部(12)，所述上部箱相互作用部布置成在将所述储存箱(30)容纳在所述箱保持装置中时与所述储存箱相互作用，使得所容纳的储存箱的顶部边缘(18)保持在预定水平面处；并且
-所述致动器(6)能操作地连接到所述箱支撑件(5)并且包括下部箱相互作用部(9)，所述下部箱相互作用部布置成在沿竖直向下的方向将所述储存箱引入到所述箱保持装置中期间与所述储存箱(30)相互作用，使得所述上部箱相互作用部(12)移动以与所述储存箱相互作用。
2.根据权利要求1所述的箱保持装置，其中，所述上部箱相互作用部(12)布置成与容纳在所述箱保持装置中的所述储存箱(30)的侧壁(7)上的外部边缘(8)或肋相互作用。
3.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，所述下部箱相互作用部(9)布置成通过所引入的储存箱的下部部分移位。
4.根据权利要求3所述的箱保持装置，其中，所述下部箱相互作用部(9)布置成通过所引入的储存箱的底部边缘(11)移位。
5.根据权利要求3所述的箱保持装置，其中，所述上部箱相互作用部(12)布置成当所述下部箱相互作用部(9)通过所引入的储存箱(30)移位时在水平方向(H2)上朝向所述储存箱移动。
6.根据权利要求5所述的箱保持装置，其中，在引入所述储存箱(30)期间，所述下部箱相互作用部(9)在水平方向(H1)上远离所述储存箱移位。
7.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，所述箱支撑组件能枢转地连接到所述竖直侧部元件(4)，使得所述上部箱相互作用部(12)相对于所述下部箱相互作用部(9)布置在枢转点(13)的相对侧上。
8.根据权利要求5所述的箱保持装置，其中，所述上部箱相互作用部的特征在于面向上的表面，以用于支撑位于储存箱的侧壁(7)上的面向下的表面(14)。
9.根据权利要求3所述的箱保持装置，其中，所述下部箱相互作用部是扁平臂。
10.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，所述竖直侧部元件(4)中的每个均设置有两个箱支撑组件(23)。
11.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，当所述致动器(6)不与储存箱(30)相互作用时，所述箱支撑件(5)被偏压到非相互作用位置中。
12.根据权利要求11所述的箱保持装置，其中，所述箱支撑件(5)通过弹簧(17)偏压。
13.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，所述竖直侧部元件是板形的并且布置在平行的竖直平面中。
14.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，所述箱保持装置包括基部(3)，其中所述两个竖直侧部元件(4)布置在所述基部的相对侧上。
15.根据权利要求1或2所述的箱保持装置，其中，所述竖直侧部元件(4)布置成平行于所容纳的储存箱的两个相对的侧壁(7)。
16.一种用于从储存系统接收储存箱的拾取站/供应站，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的箱保持装置，所述箱保持装置布置成从所述储存系统接收储存箱，并且将所述储存箱运输到用于操作者接近所述储存箱的位置。
17.一种储存系统(10)，包括三维网格(20)和根据权利要求16所述的拾取站/供应站，所述三维网格具有多个储存列，在所述储存列中，储存箱(30)以竖直堆叠物的方式一个储存在另一个的顶部上。
18.一种在根据权利要求1至15中任一项所述的箱保持装置(2)中将储存箱(30)的顶部边缘(18)布置在预定水平面处的方法，所述方法包括以下步骤：
-将所述储存箱(30)降低到所述箱保持装置(2)中；
-推动所述储存箱(30)的下部部分抵靠设置在每个所述竖直侧部元件(4)上的所述下部箱相互作用部(9)，使得操作性连接的所述箱支撑件(5)的所述上部箱相互作用部(12)朝向所述储存箱的侧壁移动；以及
-进一步降低所述储存箱，直到所述上部箱相互作用部支撑所述侧壁(7)上的面向下的表面(14)，使得所述储存箱的所述顶部边缘保持在所述预定水平面处。
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