CN111372871A - 用于包括三维网格的自动储存和取回系统的多箱载具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于从下面的储存系统(1)的三维网格(4)拾取储存容器(6)的容器处理载具(27)，包括：第一组轮(14)，布置在载具主体(13)的相对侧，用于使载具(27)在网格(4)上沿着第一方向(X)移动；第二组轮(15)，布置在载具主体(13)的相对侧，用于使载具(27)在网格(4)上沿着第二方向(Y)移动，第二方向(Y)垂直于第一方向(X)；并且，第一组轮可在竖直方向(Z)上在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，第一组轮允许载具(27)沿着第一方向(X)运动，在第二位置中，第二组轮允许载具(27)沿着第二方向(Y)运动，其中，载具主体(13)围绕空腔(21)，至少第一提升装置(18a)和第二提升装置(18b)彼此相邻地定位在该空腔内，每个提升装置布置为将储存容器(6)从网格(4)提升到该空腔中，使得储存容器的底部处于第二组轮(15)的最低水平高度上方的水平高度处。

Description

用于包括三维网格的自动储存和取回系统的多箱载具
技术领域
本发明涉及自动储存系统、用于在这种储存系统中使用的容器处理载具，以及在这种储存系统中使用容器处理载具的方法。
背景技术
申请人的已知的自动储存系统是一种包括三维储存网格结构的储存系统，其中，储存容器/容器在彼此的顶部上堆叠到一定高度。这种现有技术系统在图1中示出。在例如NO317366和WO2014/090684A1中详细公开了该储存系统。
图1公开了典型的现有技术自动储存和取回系统1的框架结构，并且图2a和图2b公开了这种系统的已知的容器处理载具。
框架结构包括多个直立构件/型材2和多个水平构件3，该水平构件由直立构件2支撑。构件2、3通常可以由金属制成，例如挤压铝型材。
框架结构限定了包括多个成行布置的网格柱12的储存网格4。大多数网格柱12是储存柱5，其中也称为容器的储存容器6一个堆叠在另一个的顶部上以形成堆垛7。每个储存容器6(或简称为容器)通常可容纳多个产品(未示出)，并且储存容器6内的产品可以是相同的，或者可以是不同的产品类型，取决于应用。框架结构防止储存容器6的堆垛7的水平运动，并且引导容器6的竖直运动，但是通常在堆叠时不支撑储存容器6。
水平轨道系统8以网格图案布置在网格柱12的顶部上，多个容器处理载具9在轨道系统8上运行以从储存柱5提升储存容器6和将储存容器6降低到储存柱5中，并且还在储存柱5上方运输储存容器6。轨道系统8包括布置为引导容器处理载具9在第一方向X上穿过框架结构1的顶部移动的第一组平行轨道10，以及垂直于第一组轨道10布置以引导容器处理载具9在垂直于第一方向X的第二方向Y上移动的第二组平行轨道11，见图3。这样，轨道系统8限定了储存柱5的上端，在该上端上方，容器处理载具9可在储存柱5上方横向移动，即，在平行于水平X-Y平面的平面中移动。
每个容器处理载具9包括载具主体13以及第一组和第二组轮14、15，该轮使得容器处理载具9能够横向移动，即，在X和Y方向上移动。在图2中，每组中的两个轮是可见的。第一组轮14布置为与第一组轨道10的两个相邻轨道接合，并且第二组轮15布置为与第二组轨道11的两个相邻轨道接合。该组轮14、15中的一个可被提升和降低，使得第一组轮14和/或第二组轮15可在任何一个时间与其相应的轨道组10、11接合。
每个容器处理载具9还包括提升装置18(图1和图2a中未示出，但是在图2b中可见)，用于竖直运输储存容器6，例如，从储存柱5提升储存容器6和将储存容器6降低到储存柱5中。提升装置18包括提升框架(图2a中未示出，但是类似于图2b中标记为17的提升框架)，其适于接合储存容器6，该提升框架可从载具主体13降低，使得提升框架相对于载具主体13的位置可在第三方向Z上进行调节，该第三方向Z与第一方向X和第二方向Y正交。
通常，为了本申请的目的，Z＝1表示网格4的最上层，即，直接在轨道系统8下方的层(在本申请中，轨道系统8被称为网格的顶层)，Z＝2是轨道系统8下方的第二层，Z＝3是第三层等。在图1中公开的实施方式中，Z＝8表示网格4的最下面的底层。因此，作为实例并使用图1所示的笛卡尔坐标系X、Y、Z，图1中标记为6'的储存容器可以说是占据网格位置或单元X＝10、Y＝2、Z＝3。容器处理载具9可以说是在层Z＝0中行进，并且每个网格柱可通过其X和Y坐标来表示。
每个容器处理载具9包括用于在将储存容器6运输穿过网格4时接收和装载储存容器6的储存隔室或空间。储存空间可包括布置在载具主体13内的中心的空腔21，例如，如在WO2014/090684A1中描述的，其内容通过引用的方式结合于此，如图2a所示。
或者，容器处理载具可具有悬臂构造，如在NO317366中描述的，其内容也通过引用的方式结合于此，如图2b所示。
容器处理载具9可具有覆盖区F，即，在X和Y方向上的水平周边(见图4)，该覆盖区大致等于轨道的横向或水平范围，见图4，围绕单个网格柱12的开口端，即，稍大于网格柱12在X和Y方向上的周边/外围，例如，如在WO2015/193278A1中描述的，其内容通过引用的方式结合于此。或者，容器处理载具9可具有比围绕单个网格柱12的轨道的横向范围大的覆盖区，例如，如在WO2014/090684A1中公开的。
轨道系统8可以是如图3所示的单轨迹系统。优选地，轨道系统8是如图4所示的双轨迹系统，从而允许具有大致对应于围绕网格柱12的轨道的覆盖区F的容器处理载具9在X或Y方向上沿着一行网格柱行进，即使另一容器处理载具9位于与该行相邻的网格柱12上方。
在储存网格中，大多数网格柱12是储存柱5，即，储存容器以堆垛的方式储存的网格柱。然而，网格通常具有至少一个网格柱12，其不是用于储存储存容器，而是包括容器处理载具可以卸载和/或拾取储存容器的位置，使得可将其运输到存取站，其中储存容器6可从网格外部存取或者转移出或转移进网格，即，容器处理站。在本领域内，这种位置通常称为“端口”，并且端口所位于的网格柱可以被称为端口柱。
图1中的网格4包括两个端口柱19和20。第一端口柱19例如可以是专用的卸载端口柱，其中容器处理载具9可将待运输的储存容器卸载到存取站或转移站(未示出)，并且第二端口柱20可以是专用的拾取端口柱，其中容器处理载具9可拾取已经从存取站或转移站运输到网格4的储存容器。
当要存取储存在图1中公开的网格4中的储存容器6时，指示容器处理载具9中的一个从其在网格4中的位置取回目标储存容器并将其运输到卸载端口19。此操作包括将容器处理载具9移动到目标储存容器所在的储存柱5上方的网格位置，使用容器处理载具的提升装置(未在图2a所示的现有技术的中心空腔机器人中示出，但是通常类似于图2b的现有技术载具的提升装置18)从储存柱5取回储存容器6，并将该储存容器运输到卸载端口19。图2b所示的现有技术载具9更好地示出了提升装置的一般设计。在挪威专利NO317366中描述了此现有技术载具9(通常称为悬臂式机器人)的细节。两个现有技术载具9的提升装置18包括一组提升带16，其靠近提升框架17(也可称为夹持装置)的拐角连接，用于可释放地连接到储存容器。为了升高或降低提升框架17(以及可选地所连接的储存容器6)，提升带16缠绕在布置在容器处理载具中的至少一个旋转提升轴或滚筒(未示出)上/从其拆下。在例如WO2015/193278A1和WO2017/129384A1中描述了该至少一个提升轴的各种设计。提升框架17的特征在于用于可释放地连接到储存容器的容器连接元件24和引导销30。如果目标储存容器位于堆垛7内的深处，即，一个或多个其他储存容器定位在目标储存容器上方，则运行还包括在从储存柱提升目标储存容器之前临时移动位于上方的储存容器。在本领域内有时被称为“搜寻(digging)”的此步骤可以利用随后用于将目标储存容器运输到卸载端口19的相同的容器处理载具来执行，或者利用一个或多个其他配合的容器处理载具来执行。替代地或附加地，自动储存和取回系统可具有专门用于从储存柱临时移除储存容器的任务的容器处理载具。一旦目标储存容器已经从储存柱中移除，临时移除的储存容器就可以重新定位到原始储存柱中。然而，所移除的储存容器可替代地重新定位到其他储存柱。
当储存容器6将要储存在网格4中时，指示容器处理载具9中的一个从拾取端口20拾取储存容器，并将其运输到储存柱5上方的网格位置，将其储存在该位置。在已经移除位于储存柱堆垛内的目标位置处或其上方的任何储存容器之后，容器处理载具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低回到储存柱中，或者重新定位到其他储存柱。
为了监测和控制自动储存和取回系统，例如监测和控制网格4内的各个储存容器的位置、每个储存容器6的内容物，以及容器处理载具9的移动，使得可将期望的储存容器在期望的时间输送到期望的位置而容器处理载具9不会彼此碰撞，自动储存和取回系统包括控制系统，该控制系统通常是计算机化的并且包括用于跟踪储存容器的数据库。
上述现有技术的容器处理载具9在每次操作中只可处理和运输一个容器6，从而对由储存系统执行的某些运行的效率设置了限制，包括取回和/或储存多个储存容器和“搜寻”。
在WO2013167907中公开了一种能够从同一储存柱取回多个储存容器的容器处理载具。然而，所公开的容器处理载具的稳定性低，从而限制了其速度和加速度。
鉴于上述情况，期望提供一种更有效的容器处理载具、包括所述容器处理载具的自动储存和取回系统，以及用于运行这种系统的方法。特别地，本发明提供了一种容器处理载具，其相对于现有技术的载具在各种情况下具有改进的运行速度。
发明内容
本发明在所附权利要求书和以下内容中限定：
在第一方面中，本发明提供一种用于从下层储存系统的三维网格拾取储存容器的容器处理载具，包括
-第一组轮，其布置在载具主体的相对侧，用于使载具在网格上沿着第一方向(即，第一水平方向)移动；
-第二组轮，其布置在载具主体的相对侧，用于使载具在网格上沿着第二方向(即，第二水平方向)移动，第二方向垂直于第一方向；并且
-第一组轮可在第一位置和第二位置之间沿竖直方向移位，在第一位置中，第一组轮允许载具沿着第一方向移动，在第二位置中，第二组轮允许载具沿着第二方向移动，其中
载具主体围绕空腔，至少第一提升装置和第二提升装置彼此相邻地定位在该空腔内，每个提升装置独立地控制并且布置为将储存容器从网格提升到空腔内，使得储存容器的底部处于第二组轮的最低水平高度上方的水平高度处。每个提升装置还能够将储存容器从空腔降低到网格中。
第一提升装置和第二提升装置相邻，使得容器处理载具可在空腔内容纳两个相邻的储存容器。
当第一提升装置和第二提升装置独立地控制时，第一提升装置独立于第二提升装置控制。也就是说，提升装置中的一个可独立地执行操作，例如从第一储存柱提升储存容器，而另一提升装置执行另一运行或类似运行，例如将储存容器返回到与第一储存柱相邻的第二储存柱。
在容器处理载具的实施方式中，第一提升装置和第二提升装置分别连接到至少一个第一可旋转提升轴(或第一组提升轴)和至少一个第二可旋转提升轴(或第二组提升轴)。提升轴布置在载具内的较高水平高度处，即，在空腔上方的水平高度处或在空腔内的较高水平高度处。每个提升装置经由一组提升带连接到相应的提升轴，或者，包括一组连接到相应提升轴的提升带。每个提升轴或一组提升轴的旋转独立地控制，使得所连接的提升装置可独立于其他提升装置升高或降低。
在容器处理载具的实施方式中，该至少第一提升装置和第二提升装置中的每个包括用于可释放地连接到容器的提升框架。该至少第一提升装置和第二提升装置的提升框架是相邻的。
在一个实施方式中，容器处理载具包括第三提升装置，其布置为邻近第一提升装置或第二提升装置。第三提升装置可有利地包括对于第一提升装置和第二提升装置公开的任何特征，例如，连接到至少一个第三可旋转提升轴并包括提升框架。
在一个实施方式中，容器处理载具包括第四提升装置，其布置为邻近第三提升装置和第一提升装置或第二提升装置。第四提升装置可有利地包括对于第一提升装置和第二提升装置公开的任何特征，例如，连接到至少一个第四可旋转提升轴并包括提升框架。
在一个实施方式中，容器处理装置包括多行相邻的提升装置，每行包括至少两个相邻的提升装置，即，至少第一提升装置和第二提升装置，并且每个提升装置包括对于第一提升装置和第二提升装置公开的任何特征，例如，每个提升装置连接到至少一个可旋转提升轴并包括提升框架。每个提升装置独立于其他提升装置控制。在一个实施方式中，第一行可包括至少第一提升装置和第二提升装置，并且第二相邻行可包括至少第三提升装置和第二提升装置，使得第一提升装置与第三提升装置相邻，并且第二提升装置与第四提升装置相邻。
在一个实施方式中，容器处理载具包括连接载具主体框架的两个相对侧的支撑梁，该支撑梁布置在两个相邻的提升装置之间或两行提升装置之间的水平位置。支撑梁优选地布置在第二组轮的最低水平高度上方(或空腔的开口上方)的水平高度处，并且当完全缩回到空腔内时布置在提升装置的水平高度下方。支撑梁的宽度小于或等于分隔两个相邻提升装置(或者分隔两个相邻提升装置的提升框架)或分隔两行相邻提升装置(或者分隔两行相邻提升装置的提升框架)的水平距离。
在一个实施方式中，容器处理载具包括至少一个布置在空腔内的竖直框架引导元件(或框架引导件)。框架引导件在相邻的提升框架之间延伸。换句话说，框架引导件布置在至少第一提升装置和第二提升装置的提升框架之间(即，竖直框架引导件布置在任何相邻的提升框架之间)。竖直框架引导件布置为使得当进入空腔时和/或当在空腔内时，限制提升框架的横向运动，并且因此限制连接到提升框架的任何储存容器的横向运动。框架引导件可包括至少一个纵向板或肋元件，其布置在空腔内并至少部分地在两个相邻的提升框架之间延伸。纵向板或肋元件优选地可在竖直方向上从位于空腔的较低水平高度处的位置，例如位于空腔开口的水平高度处或其上方的位置，延伸到位于与提升框架在空腔内时的最高水平高度相对应的水平高度处或其上方的位置。框架引导元件将空腔分成多个段，每个段的尺寸适于容纳储存容器。框架引导元件可以是载具主体框架的一部分，优选地是一体的部分。
在第二方面中，本发明提供一种自动储存和取回系统，其包括三维网格和至少一个根据第一方面的容器处理载具，其中，网格包括多个储存柱和端口柱，储存容器可以竖直堆垛的方式储存在彼此的顶部上，该端口柱用于接收储存容器并将其运输到存取站；并且容器处理载具在位于网格顶部水平高度处的轨道上运行，用于从储存柱取回储存容器和将储存容器储存在储存柱中，以及用于水平地运输储存容器穿过网格；其中，第一提升装置和第二提升装置布置为使得其各自的提升框架可同时进入两个相邻的储存柱。换句话说，相应的提升框架可同时相对于两个相邻的储存柱居中。
在自动储存和取回系统的一个实施方式中，该至少一个容器处理装置包括第三提升装置和第四提升装置，第三提升装置和第四提升装置布置为使得其各自的提升框架可同时进入两个相邻的储存柱。换句话说，相应的提升框架可同时相对于两个相邻的储存柱居中。第三提升装置和第四提升装置的每个提升框架优选地布置为进入与第一提升装置或第二提升装置的提升框架可进入的储存柱中的一个相邻的储存柱。
在自动储存和取回系统的一个实施方式中，第一提升装置和第二提升装置的提升框架，即，任何两个相邻提升装置的提升框架，水平地分隔的距离大于或等于分隔两个相邻储存柱的轨道的宽度。也就是说，各个提升框架分隔一定距离，该距离允许其同时进入两个相邻的储存柱。
在自动储存和取回系统的一个实施方式中，容器处理载具具有等于或小于一组轨道的水平周边的水平周边，或者具有由这组轨道的中心线界定的水平区域，该水平区域围绕至少两个相邻的储存柱或至少两行相邻的储存柱。在包括双轨迹轨道系统的储存系统中，容器处理载具的水平周边等于或略小于由围绕两个相邻储存柱的一组轨道的中心线界定的水平面积，即，使得根据第一方面的第二容器处理载具可布置在围绕两个相邻储存柱或至少两行相邻储存柱的任何储存柱上方，第一容器处理载具布置在其上方。优选地，每个储存柱具有矩形横截面，并且容器处理载具的水平周边等于或小于围绕至少两个储存柱的一组轨道的水平周边，该至少两个储存柱在其长边处相邻。在一些实施方式中，容器处理载具的水平周边等于或小于围绕至少两个储存柱的一组轨道的水平周边，该至少两个储存柱在其短边处相邻。
在自动储存和取回系统的又一实施方式中，容器处理载具具有等于或小于一组轨道的水平周边的水平周边，或者具有由这组轨道的中心线界定的水平区域，该水平区域围绕多行相邻的储存柱，每行包括至少两个相邻的储存柱。
在自动储存和取回系统的一个实施方式中，每个提升框架包括容器连接元件，用于可释放地连接到位于储存容器的周边顶段上的对应的提升框架连接元件。每个提升框架还可包括用于确保容器连接元件的正确定位的引导销。
在第三方面中，本发明提供一种从自动储存和取回系统取回至少一个储存容器的方法。自动储存和取回系统可以是根据第二方面的系统，或者可包括三维网格和至少一个容器处理载具，其中，网格包括多个储存柱和端口柱，储存容器可以竖直堆垛的方式储存在彼此的顶部上，端口柱用于接收储存容器并将其运输到存取站；并且容器处理载具在位于网格的顶部水平高度处的轨道上运行，用于从储存柱取回储存容器和将储存容器储存在储存柱中，以及用于水平地运输储存容器穿过网格；其中，容器处理载具包括至少第一提升装置和第二提升装置，其布置为使得其可同时从至少两个储存柱(优选地至少两个相邻的储存柱)取回储存容器和/或将储存容器储存在该至少两个储存柱中。
该方法包括以下步骤：
-识别要取回的第一储存容器，其也称为目标储存容器；
-移动容器处理载具，使得第一提升装置相对于包括第一储存容器的第一储存柱居中；
-通过第一提升装置取回第二储存容器，其也称为非目标储存容器，第二储存容器在第一储存柱中布置在第一储存容器上方的水平高度处；
-移动容器处理载具，使得第二提升装置相对于第一储存柱居中；以及
-通过第二提升装置取回第一储存容器。
在第三方面的一个实施方式中，该方法还包括以下步骤：
-将第二储存容器储存在与第一储存柱相邻的第二储存柱中，优选地与取回第一容器的步骤同时进行；或者
-当已经取回第一储存容器时，使第二储存容器返回到第一储存柱；或者
-当已经取回第一储存容器时，将第二储存容器储存在第三储存柱中。
在第三方面的一个实施方式中，该方法包括以下步骤：将容器处理载具沿着路径移动到端口柱，并且可选地将第一储存容器输送到端口柱以便从储存系统中转移出来。
第三储存柱可例如沿着通向端口柱的路径布置，或者沿着通向包含待取回的另一目标储存容器的储存柱的路径布置。
在第四方面中，本发明提供一种从自动储存和取回系统取回至少一个储存容器的方法。自动储存和取回系统可以是根据第二方面的系统，或者可包括三维网格和至少一个容器处理载具，其中，网格包括多个储存柱和端口柱，储存容器可以竖直堆垛的方式储存在彼此的顶部上，端口柱用于接收储存容器并将其运输到存取站；并且容器处理载具在位于网格的顶部水平高度处的轨道上运行，用于从储存柱取回储存容器和将储存容器储存在储存柱中，以及用于水平地运输储存容器穿过网格；其中，容器处理载具包括至少第一提升装置和第二提升装置，其布置为使得其可同时从至少两个储存柱(优选地至少两个相邻的储存柱)取回储存容器和/或将储存容器储存在该至少两个储存柱中。
第四方面的方法包括以下步骤：
-识别要取回的第一储存容器，其也称为目标储存容器；
-移动容器处理载具，使得第一提升装置相对于包括第一储存容器的第一储存柱居中；
-通过第一提升装置取回第二储存容器，其也称为非目标储存容器，第二储存容器在第一储存柱中布置在第一储存容器上方的水平高度处；
-移动容器处理载具，使得第二提升装置相对于第一储存柱居中；
-通过第二提升装置取回另一第二储存容器；
-将第二储存容器中的任一个储存在第二储存柱中，优选地邻近第一储存柱布置；
-移动容器处理载具，使得第一提升装置或第二提升装置相对于第一储存柱居中；以及
-通过第一提升装置或第二提升装置取回第一储存容器。
在第四方面的一个实施方式中，该方法包括以下步骤：将容器处理载具沿着路径移动到端口柱，并且可选地将第一储存容器输送到端口柱以便从储存系统中转移出来。
在第五方面中，本发明提供一种从自动储存和取回系统取回至少一个储存容器的方法。自动储存和取回系统可以是根据第二方面的系统，或者可包括三维网格以及至少一个第一类型和一个第二类型的容器处理载具，其中，网格包括多个储存柱和端口柱，储存容器可以竖直堆垛的方式储存在彼此的顶部上，端口柱用于接收储存容器并将其运输到存取站；并且第一类型和第二类型的容器处理载具在位于网格顶部水平高度处的轨道上运行，用于从储存柱取回储存容器和将储存容器储存在储存柱中，以及用于水平地运输储存容器穿过网格；其中，第一类型的容器处理载具包括多个提升装置，其布置为使得其可同时从多个储存柱独立地取回和/或储存容器。第二类型的容器处理载具可有利地包括与第一类型的容器处理载具的多个提升装置中的一个类似的单个提升装置。
第五方面的方法包括以下步骤：
a.识别要取回的第一储存容器，也称为目标容器；
b.移动第一类型的容器处理载具，使得该多个提升装置中的一个(即，该多个提升装置中的当前未提升储存容器的一个)相对于包括第一储存容器的第一储存柱居中；
c.通过相对于第一储存柱居中的提升装置取回第二储存容器，也称为非目标容器，第二储存容器在第一储存柱中布置在第一储存容器上方的水平高度处；
d.重复步骤b和c，直到没有第二储存容器，即，没有非目标容器，处于第一储存容器上方的水平高度处；以及
e.通过第一类型或第二类型的容器处理载具取回第一储存容器。
在第五方面的一个实施方式中，该方法包括将第二储存容器储存在除了第一储存柱之外的储存柱中的步骤。以此方式，释放所占
据的提升装置以从第一储存柱取回另一第二储存容器。如果该储存柱与第一储存柱相邻布置，则该步骤优选地与步骤c同时进行。
在第五方面的一个实施方式中，该方法在步骤d之后包括以下步骤：移动第一类型的载具远离第一储存柱，以使第二类型的容器处理载具中的一个接近第一储存容器，从而执行步骤e。
在第五方面的一个实施方式中，第二类型的容器处理载具包括单个提升装置，并且布置为取回第一储存容器并将其运输到期望位置，例如端口柱或缓冲区域。第二类型的容器处理载具可以例如是如图2a或图2b所示的现有技术载具。
附图说明
现在将仅通过实例并参考以下附图来详细描述本发明的某些实施方式：
图1是现有技术储存和取回系统的透视侧视图。
图2a和图2b示出了两种不同的现有技术容器处理载具。
图3和图4是用于在图1中的储存系统中使用的两种类型的轨道系统的顶侧示意图。
图5是根据本发明的容器处理载具的第一实例性实施方式的透视侧视图。
图6是图5中的容器处理载具的侧视图。
图7是图5中的容器处理载具的侧视图。
图8是图6中的容器处理载具沿着A-A的剖视图。
图9是图5中的容器处理载具的透视侧视图，其中，提升装置伸出到空腔外。
图10是图9中的容器处理载具的侧视图。
图11是根据本发明的容器处理载具的第二实例性实施方式的透视侧视图。
图12是图11中的容器处理载具的透视侧视图，其中，移除外部面板。
图13是从下方示出的图11中的容器处理载具的透视图。
图14示出了图13中的容器处理载具，其中，降低提升框架。
图15示出了图11中的容器处理载具，其中，降低提升框架。
图16是根据本发明的容器处理载具的第三实例性实施方式的透视侧视图。
在附图中，除非另外明确说明或从上下文中隐含理解，否则相同的参考数字用于指示相同的部件、元件或特征。
具体实施方式
在下文中，将仅通过实例并参考附图更详细地讨论本发明的实施方式。然而，应理解，附图并非旨在将本发明限制于附图中所描绘的主题。
如上所述，现有技术的容器处理载具9的缺点是其一次只能处理一个容器6，见图2a和图2b。
在图5至图10中示出了根据本发明的容器处理载具27a的第一实例性实施方式。本发明的载具的特征在于：第一组轮14，其布置在载具主体13的相对侧，用于使载具27a在轨道系统8上沿着第一方向X在储存系统1的网格4上移动；以及第二组轮15，其布置在载具主体13的相对侧，用于使载具27a在网格4上沿着第二方向Y移动。第二方向Y垂直于第一方向X。第一组轮14通过连接到轮移动组件28(未示出，见图12和图16)而可在第一位置和第二位置之间沿竖直方向Z移动。在第一位置中，第一组轮14位于第二组轮15下方的水平高度处并与轨道系统接触，使得允许载具27a沿着第一方向X运动，在第二位置中，第一组轮远离轨道系统竖直移动到第二组轮15上方的水平高度处，使得第二组轮15与轨道系统接触，从而允许载具27a沿着第二方向Y运动。例如在WO2015/193278A1和WO2017/153583中公开了用于提供可移动轮组的适当组件的结构细节，其内容通过引用的方式结合于此，以及结合在图11至图16所示的第二实例性实施方式和第三实例性实施方式中。
载具主体13包围空腔21，第一提升装置18a和第二提升装置18b彼此相邻地定位在该空腔内；该空腔在其下侧是打开的，以允许从下面接近。每个提升装置布置为将储存容器6从下层储存系统1的网格4提升到空腔21中，反之亦然。通过使两个提升装置彼此相邻地布置，本发明的载具27a可在空腔21内容纳两个相邻的储存容器。当容纳在空腔中时，每个储存容器的底部处于第二组轮15的最低水平高度上方的水平高度。通过布置在第二组轮15的最低水平高度上方，在容器处理载具的水平运动期间，储存容器6的底部将不会干扰网格4的轨道系统10、11，见图1、图3和图4。
第一提升装置和第二提升装置中的每个包括提升框架17a、17b，其经由一组提升带16a、16b连接到对应的可旋转提升轴22a、22b，见图8至图10。提升框架17a、17b设置有用于可释放地连接到储存容器6的容器连接元件24和在提升框架的每个拐角处的引导销30，用于确保容器连接元件24相对于储存容器的正确定位。
可旋转提升轴22a、22b在载具主体13的内部上部水平高度处布置在空腔21上方。在本说明书中公开的所有实施方式中，每个提升装置经由四个提升带连接到单个对应的提升轴。这种特殊的设计是有利的，因为需要很少的单独部件，并且其占据最小的空间，提供高度紧凑并且轻的提升轴组件。尽管不如所公开的提升轴组件那样有利，但是本文公开的本发明的容器处理载具可以替代地包括任何其他合适的提升轴组件。可旋转提升轴和提升轴组件的各种合适的设计，和其与用于提供旋转的驱动组件的连接，以及其与提升带的连接，在例如WO2015193278A1和WO2017129384A1中公开，其内容通过引用的方式结合于此。在一个替代实施方式中，可旋转提升轴可例如由通过离合器设备连接两个轴的共用电机驱动，该离合器设备允许两个提升轴的独立旋转控制。
因此，本发明的容器处理载具27a包括两个相邻的提升装置18a、18b，以允许在空腔21内同时容纳两个储存容器。两个提升装置的提升框架17a、17b水平地分隔距离D(见图10)，该距离等于或大于布置在储存柱5的顶端处的轨道系统10、11的宽度W，见图3、图4和图8。换句话说，提升装置18a、18b间隔开，使得容器处理载具27a可布置在两个相邻的储存柱5上方，同时使提升框架17a、17b中的一个相对于所述储存柱中的每个居中。
通过具有两个相邻的提升装置，根据本发明的容器处理载具27a相对于现有技术载具9在各种情况下提供了改进的运行速度。
下面描述几种特定但常见的情况，其中，容器处理载具27a为储存系统提供改进的运行速度或效率。
在自动储存系统1中，容纳高周转货物的储存容器6(以下称作HT容器)通常布置在储存柱5的最上层水平高度中的一个处，以增加系统的效率。也就是说，HT容器通常布置在网格4的第一层或第二层(Z＝1或2)中，见图1和以上描述。
例如，由于HT容器中的货物的高周转，通常同时从储存系统中取出布置在第一层中的若干HT容器。当这些HT容器中的两个布置在相邻或接近定位的储存柱5中时，本发明的容器处理载具27a可在将两个HT容器输送到端口柱19之前将其取回。与现有技术的单个容器处理载具9相比，这种运行的效率大大提高，该现有技术的单个容器处理载具需要在端口柱19之间来回移动以取回每个HT容器。当HT容器返回到储存柱时，该情况同样适用于HT容器。
在要取回的HT容器(或第一储存容器)布置在第二层中，即，在非目标容器(或第二储存容器)下面的情况中，效率甚至可进一步提高。在这种情况中，容器处理载具27a可在通过使用第二提升装置18b取回HT容器之前通过使用第一提升装置18a来取回布置在HT容器上方的非目标容器。根据储存控制系统确定的哪个动作最有效，非目标容器可返回到在取回HT容器之后从其取回的相同储存柱，在取回HT容器的同时返回到相邻储存柱(或储存在其中)，在将HT容器运输到端口柱19期间返回到合适的储存柱，或者在将HT容器输送到端口柱19的同时容纳在容器处理载具27a中。
基于以上描述，容纳低周转货物的储存容器6(以下称作LT容器)通常储存在储存柱的较低水平高度处。为了取回LT容器，通常必须在可以取回LT容器之前移除布置在目标LT容器(即，目标容器)上方的多个储存容器(即，非目标容器)。第一实例性实施方式的容器处理载具27a在移除多个非目标容器以允许接近LT容器方面是高效的。
在图11至图15中示出了根据本发明的容器处理载具27b的第二实例性实施方式。
图11至图15中的容器处理载具27b特别适合于移除布置在储存在储存柱的较低水平高度处的目标容器上方的多个储存容器6(即，非目标容器)，即，执行搜寻运行。因此，载具27b在下文中称为搜寻机。搜寻机的空腔的特征在于四个单独的提升装置17a-17d，用于独立地提升/降低总共四个储存容器6。每个提升装置具有与上面对第一实例性容器处理载具27a描述的相同的特征。应理解，这种搜寻机的任何数量的单独的提升装置都是可能的。在搜寻机的其他实例性实施方式中，可以有3×2个提升装置(即，相邻两行的3个相邻提升装置)、4×2个提升装置、3×3个提升装置或4×4个提升装置。
为了获得搜寻机主体13的更高的结构稳定性，支撑梁25可在空腔的下开口处连接两个相对侧，如图13所示。这种支撑梁25的宽度应小于将两个相邻提升框架分开的距离D。
搜寻机27b包括布置在空腔21内的竖直框架引导元件23(即，框架引导件)。框架引导元件23的至少一部分布置在提升框架17a-17d之间，并且限制提升框架和连接到提升框架的任何储存容器的横向运动。在独立控制提升框架的容器处理载具中，限制提升框架的横向运动是特别重要的。在没有引导元件23的情况下，相邻的提升框架将具有在运行期间彼此干扰的相当大的风险，特别是当在相反方向上移动时，即，当一个提升框架(例如17a)被提升并且相邻的提升框架(即，17b或17d)被降低时。除了使相邻提升框架之间的干扰风险最小化之外，在载具加速期间，引导元件还通过限制储存容器在空腔内的横向运动而增加了载具的稳定性。在此特定实施方式中，框架引导元件23是具有基本上十字形横截面的纵向型材/梁。该型材在一端连接到空腔的上平面，并且在另一端连接到支撑梁。在此实例中，框架引导元件是载具主体框架的整体部分。通过作为框架的一部分，框架引导元件还为载具主体提供了增加的结构稳定性。
应注意，将图5至图10中的第一实例性实施方式27a描绘为没有框架引导元件23。然而，根据本发明的包括多于两个提升装置(例如两个相邻的提升装置17a、17b)的任何容器处理载具可有利地包括限制提升框架的横向运动的竖直框架引导元件，如对于搜寻机所讨论的。
当在如上所述的储存系统中使用时，搜寻机27b可以在已经识别/选择要取回的LT容器(也称为目标容器或第一储存容器)时通过执行以下步骤从储存柱5(见图1)顺序地取回多个非目标容器6：
在第一步骤中，移动搜寻机，使得当前未提升储存容器的四个提升装置中的一个相对于包括LT容器的第一储存柱居中；并且
在第二步骤中，非目标容器由相对于第一储存柱居中的提升装置取回/提升，非目标容器在LT容器上方的水平高度处布置在第一储存柱中。
然后重复第一步骤和第二步骤直到没有非目标容器处于LT容器上方的水平高度处为止。
在非目标容器的数量超过搜寻机的提升装置的数量的情况下，即，在此特定实例中多于四个非目标容器的情况下，搜寻机可执行将非目标容器储存在除了第一储存柱之外的储存柱中的另一步骤。为了获得最佳效率，优选地在与第一储存柱相邻的储存柱中并且与第二步骤同时执行该另外的步骤。
当LT容器是第一储存柱中的最上面的容器时，即，已经移除布置在LT容器上方的所有非目标容器，LT容器可优选地由更适于将LT容器运输到例如储存系统的端口柱的另一类型的容器处理载具(即，第二类型的容器处理载具)取回。第二类型的容器处理载具可以例如是如上所述的现有技术的容器处理载具9'或类似载具。
在图16中示出了根据本发明的容器处理载具27c的第三实例性实施方式。该载具与第一实施方式基本上相似，但是不同之处在于，其特征是框架引导元件(或者称为框架引导组件)包括多个竖直纵向板23(或者肋)。板/肋23布置在空腔的内侧段上/处，在此实例中布置在两个相对的内侧段上，并且至少部分地在两个提升框架之间延伸。在此实例中，类似于第二实施方式，框架引导元件是载具主体框架的一体部分。通过作为框架的一部分，框架引导元件还为载具主体提供了增加的结构稳定性。第三实施方式的另一区别特征是第二组轮15包括三个轮，与第一实施方式中的两个轮不同。
如以上公开的，第二实施方式和第三实施方式的特征都在于形成载具主体框架的一部分的竖直框架引导元件。尽管将框架引导元件作为框架的一部分提供了有利的效果，即，提供了增加的结构稳定性，但是这不是必需的。
在第一实例性实施方式中，容器处理载具27a的特征在于空腔，两个矩形储存容器可容纳在该空腔内，一个储存容器的长边与另一储存容器的一个长边相邻。换句话说，提升框架是矩形的，每个提升框架具有平行且相对的第一侧和第二侧。第一侧比第二侧长，并且第一提升框架的第一侧邻近第二提升框架的第一侧布置。这是用于仅包括两个提升装置的载具或包括多个成直线(X或Y方向)布置的提升装置的载具的优选实施方式，因为此构造使其与大多数现有技术的端口柱19或储存容器提升装置(用于将容器运输到储存系统中和从储存系统中运输出来的提升装置)兼容。然而，在特征为仅具有两个提升装置或多个提升装置布置成一行的其他实施方式中，空腔和提升装置可布置为使得储存容器沿着其短边相邻布置。
参考标号
1 框架结构/下层储存系统
2 直立构件/型材
3 水平构件
4 储存网格
5 储存柱
6 储存容器
7 堆垛
8 轨道系统
9 现有技术的容器处理载具
10 第一组平行轨道
11 第二组平行轨道
12 网格柱
13 载具主体
14 第一组轮
15 第二组轮
16 提升带
17 提升框架
18 提升装置
19 第一端口柱
20 第二端口柱
21 空腔
22 提升轴
23 竖直框架引导元件
24 容器连接元件
25 支撑梁
26 电池
27 根据本发明的容器处理载具
28 轮移动组件
30 引导销

Claims (13)

1.一种用于从下面的储存系统(1)的三维网格(4)拾取储存容器(6)的容器处理载具(27)，包括
-第一组轮(14)，布置在载具主体(13)的相对侧，用于使载具(27)在所述网格(4)上沿着第一方向(X)移动；
-第二组轮(15)，布置在所述载具主体(13)的相对侧，用于使载具(27)在所述网格(4)上沿着第二方向(Y)移动，所述第二方向(Y)垂直于所述第一方向(X)；并且
-所述第一组轮在竖直方向(Z)上能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述第一组轮允许载具(27)沿着所述第一方向(X)运动，在所述第二位置中，所述第二组轮允许载具(27)沿着所述第二方向(Y)运动，其中
所述载具主体(13)围绕空腔(21)，至少第一提升装置(18a)和第二提升装置(18b)彼此相邻地定位在所述空腔内，每个提升装置独立地控制并且布置为将储存容器(6)从所述网格(4)提升到所述空腔中，使得所述储存容器的底部处于所述第二组轮(15)的最低水平高度上方的水平高度处。
2.根据权利要求1所述的容器处理载具，其中，所述第一提升装置(18a)和所述第二提升装置(18b)相邻，使得所述容器处理载具(27)能在所述空腔(21)内容纳两个相邻的储存容器(6)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的容器处理载具，其中，所述第一提升装置(18a)和所述第二提升装置(18b)中的每个分别连接到至少一个第一可旋转提升轴(22a)和至少一个第二可旋转提升轴(22b)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的容器处理载具，其中，所述第一提升装置(18a)和所述第二提升装置(18b)中的每个包括用于可释放地连接到容器(6)的提升框架(17a、17b)。
5.根据权利要求4所述的容器处理载具，包括布置在所述空腔内的至少一个竖直框架引导元件(23)，所述框架引导元件在所述提升框架(17a、17b)之间延伸。
6.一种自动储存和取回系统(1)，包括三维网格(4)和至少一个根据前述权利要求中任一项所述的容器处理载具(27)，其中
所述网格(4)包括：多个储存柱(5)，在该储存柱中所述储存容器(6)能以竖直堆垛(7)的形式储存在彼此的顶部上；以及端口柱(19)，用于接收储存容器(6)并将该储存容器运输到存取站；并且
所述容器处理载具(27)在位于所述网格(4)的顶部水平高度处的轨道(10、11)上运行，用于从所述储存柱(5)取回储存容器(6)和将储存容器(6)储存在所述储存柱中，并且用于横跨所述网格(4)水平地运输所述储存容器(6)；其中
所述第一提升装置(18a)和所述第二提升装置(18b)布置为使得它们能同时进入两个相邻的储存柱(5)。
7.根据权利要求6所述的自动储存和取回系统，其中，所述提升装置中的每个包括提升框架(17a、17b)，并且布置为使得相应的提升框架(17a、17b)能同时进入两个相邻的储存柱(5)。
8.根据权利要求7所述的自动储存和取回系统，其中，所述第一提升装置和所述第二提升装置的提升框架(17a、17b)水平地分隔一距离(D)，所述距离大于分隔两个相邻储存柱的轨道(10、11)的宽度(W)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的自动储存和取回系统，其中，所述容器处理载具具有的水平周边等于或小于围绕两个相邻储存柱的一组轨道的水平周边。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的自动储存和取回系统，其中，所述第一提升框架和所述第二提升框架(17a、17b)中的每个包括用于可释放地连接到储存容器(6)上的对应的提升框架连接元件的容器连接元件(24)，以及用于确保所述容器连接元件(24)的正确定位的引导销(30)。
11.一种从包括三维网格(4)和至少一个容器处理载具(27)的自动储存和取回系统(1)取回至少一个储存容器(6)的方法，其中
所述网格(4)包括：多个储存柱(5)，在该储存柱中储存容器(6)能以竖直堆垛(7)的形式储存在彼此的顶部上；以及端口柱(19)，用于接收储存容器(6)并将该储存容器运输到存取站；并且所述容器处理载具(27)在位于所述网格(4)的顶部水平高度处的轨道(10、11)上运行，用于从所述储存柱(5)取回储存容器(6)和将储存容器(6)储存在所述储存柱中，并且用于横跨所述网格(4)水平地运输储存容器(6)；其中，所述容器处理载具包括至少第一提升装置(18a)和第二提升装置(18b)，该第一提升装置和该第二提升装置布置为使得它们能同时从至少两个相邻的储存柱(5)中取出储存容器(6)和/或将储存容器(6)储存在至少两个相邻的储存柱中，所述方法包括以下步骤：
-识别要取回的第一储存容器(6)；
-移动所述容器处理载具(27)，使得所述第一提升装置(18a)相对于包括所述第一储存容器的第一储存柱(5)居中；
-通过所述第一提升装置(18a)取回第二储存容器，所述第二储存容器在所述第一储存柱中布置在所述第一储存容器上方的水平高度处；
-移动所述容器处理载具(27)，使得所述第二提升装置(18b)相对于所述第一储存柱(5)居中；以及
-通过所述第二提升装置(18b)取回所述第一储存容器。
12.根据权利要求11所述的方法，包括以下步骤：
-沿着通向端口柱(19)的路径移动所述容器处理载具(27)。
13.根据权利要求11或12所述的方法，包括以下步骤：
-将所述第二储存容器储存在与所述第一储存柱相邻的第二储存柱中，优选地与取回所述第一储存容器的步骤同时进行；或者
-当已经取回所述第一储存容器时，将所述第二储存容器送回到所述第一储存柱；或者
-当已经取回所述第一储存容器时，将所述第二储存容器储存在第三储存柱中，所述第三储存柱优选地沿着通向所述端口柱(19)的路径布置。
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