CN112020468A - 包括传递模块的自动化储存和取回系统及操作该系统的方法 - Google Patents

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CN112020468A CN201980028084.0A CN201980028084A CN112020468A CN 112020468 A CN112020468 A CN 112020468A CN 201980028084 A CN201980028084 A CN 201980028084A CN 112020468 A CN112020468 A CN 112020468A
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Abstract

本发明涉及一种自动化储存和取回系统,包括用于在港口列(61)和存取站(64)之间传递储存集装箱(6)的至少一个传递模块(60),传递模块(60)布置在港口列(61)下方,其中传递模块(60)包括用于接收从港口列(61)落下并通过港口列拾取的储存集装箱(6)的港口站、各自布置在港口站(74)的一侧的第一传送机和第二传送机,第一传送机适于将储存集装箱(6)传送至存取站(64),第二传送机适于从存取站(64)传送储存集装箱(6)。横向位移装置布置成用于在港口站和第一传送机之间、以及在第二传送机和港口站之间传送储存集装箱(6)。本发明还涉及这种传递模块、以及操作包括这种传递模块(60)的自动化储存和取回系统(1)的方法。

Description

包括传递模块的自动化储存和取回系统及操作该系统的方法
技术领域
本发明涉及一种自动化储存和取回(retrieval)系统、以及操作这种自动化储存和取回系统的方法,该系统包括用于在港口列和存取站之间传送储存集装箱的传递模块(relay module)。
背景及现有技术
图1公开了典型的现有技术自动化储存和取回系统的框架结构1,而图2A-2C公开了这种系统的不同的集装箱装卸运载工具9。
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通常可以由金属制成,例如由挤压铝型材制成。
框架结构1限定了储存网格4,该储存网格包括以排布置的储存列5,其中储存储存集装箱6(也称为箱子)的储存列5被逐个堆叠起来以形成堆垛7。每个储存集装箱6通常可以容纳多个产品项(未示出),并且根据应用,储存集装箱6内的产品项可以为相同的,或者可以为不同的产品类型。框架结构1防止堆垛7中的集装箱6的水平运动,并引导集装箱6的垂直运动,但是在堆叠时通常不以其他方式支撑储存集装箱106。
轨道系统8以网格图案布置在储存列5的顶部上。在该轨道系统8上,操作多个集装箱装卸运载工具9以将储存集装箱6从下部储存集装箱6中升起到储存列5中,并且还将储存集装箱6传送至储存列5上方。轨道系统8包括:第一组平行轨道10,其布置成引导集装箱装卸运载工具9在第一方向X上在框架结构1的顶部上的运动;以及第二组平行轨道11,其布置成垂直于第一组轨道10,以引导集装箱装卸运载工具9在垂直于第一方向X的第二方向Y上的运动。通过这种方式,轨道系统8限定了网格列12,在该网格列上,集装箱装卸运载工具9可以在储存列5上方横向移动,即在平行于水平X-Y平面的平面中移动。
每个集装箱装卸运载工具9包括运载工具主体13以及第一组轮14和第二组轮15,其使集装箱装卸运载工具9能够横向移动,即沿X和Y方向的移动。在图2A中,第一组轮14和第二组轮15中的每一组轮的两个轮是可见的,而在图2B和2C中,仅一组轮14中的两个轮是可见的。第一组轮14布置成与第一组轨道10的两个相邻的轨道接合,以及第二组轮15布置成与第二组轨道11的两个相邻的轨道接合。第一组轮14和第二组轮15中的每一组轮可以升高和降低,使得第一组轮14和/或第二组轮15可以在任何时候与各自的一组轨道10、11接合。
每个集装箱装卸运载工具9还包括升降装置16(参见图2B和2C),该升降装置用于垂直传送储存集装箱6,例如将储存集装箱6从储存列5升起以及将储存集装箱6降低到储存列5中。升降装置可以布置在主体13的内部(如图2A所示)或布置在主体13的外部(如图2B和2C所示)。升降装置16可包括适于接合储存集装箱6的升降框架18。升降框架18可以从运载工具主体13下降,使得升降框架相对于运载工具主体13的位置可以在与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z上调节。
常规地,并且也出于本申请的目的,Z=1标识网格4的最上层,即,紧挨在轨道系统8下方的层,Z=2为轨道系统8下方的第二层,Z=3为第三层,等等。在图1中公开的示例性现有技术网格4中,Z=8标识网格4的最下方底层。因此,作为示例,并且使用图1所示的笛卡尔坐标系X、Y、Z,可以说在图1中标识为7’的储存集装箱占据网格位置或网格单元X=10、Y=2、Z=3。可以说集装箱装卸运载工具9在Z=0层中行进,并且每个网格列都可以通过其X和Y坐标来标识。
每个集装箱装卸运载工具9包括一个储存室或空间,其用于在将储存集装箱6在网格4的顶部上传送时接收和存放储存集装箱6。储存空间可包括在运载工具主体13内居中布置的空腔(图2A),例如如在WO2014/090684A1中所述,将其内容通过引用并入本文。可替代地,如图2B和2C中所公开的,储存室或空间可以布置在主体的侧面上,即,集装箱装卸运载工具9可以具有悬臂结构,如在NO317366中所述,将其内容也通过引用并入本文。
集装箱装卸运载工具9可具有占用面积22(参见图4),该占用面积22大致等于网格列12在X和Y方向上的延伸范围,例如在WO2015/193278A1中所述,将其内容通过引用并入本文。可替代地,集装箱装卸运载工具9可具有大于网格列12在X方向和Y方向上的延伸范围的占用面积,例如,如在WO2014/090684A1中公开的。
如图3所示,轨道系统8可以为单轨系统。可替代地,如图4所示,轨道系统8可以为双轨系统,从而允许具有大体上对应于由网格列12限定的横向区域的占用面积22的集装箱装卸运载工具9沿着一排网格列12行进,即使另一个集装箱装卸运载工具9位于与该排相邻的网格列12上方。
在储存网格中,大多数网格列12为储存列5,即网格列5,其中储存集装箱6储存在堆垛中。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集装箱,而是包括这样一个位置,即在该位置处,集装箱装卸运载工具可以放下和/或拾取储存集装箱,从而可以将它们传送至存取站,在此可以从网格的外部存取储存集装箱或将其从网格移出或移入网格中。在本领域内,这样的位置通常称为“港口(port)”,并且港口位于其中的网格列可以称为“港口列”。
图1中的网格4包括两个港口列19和20。第一港口列19例如可以为专用的放下港口列,在此集装箱装卸运载工具9可以放下待传送至存取站或转移站(未示出)的储存集装箱,以及第二港口列20可以为专用的拾取港口列,在此集装箱装卸运载工具9可以从存取站或转移站拾取已经传送至网格4的储存集装箱。
存取站通常可以为从储存集装箱中取出产品项或将其放置在其中的拾取站或库存站。在拾取站或库存站中,通常不会从自动化储存和取回系统中取出储存集装箱,而是一旦在存取后将其返回到网格中。港口也可以用于将储存集装箱移出或移入网格,例如,用于将储存集装箱转移到另一个储存设施(例如转移到另一个网格或转移到另一个自动化储存和取回系统)、转移到传送运载工具(例如火车或货车)或转移到生产设施。
通常采用包括传送机的传送机系统在港口站和存取站之间传送储存集装箱。
如果港口站和存取站位于不同的高度,则传送机系统可以包括用于在港口站和存取站之间垂直地传送储存集装箱的升降装置。
传送机系统可以布置成在不同的网格之间转移储存集装箱,例如如在WO2014/075937A1中所述,将其内容通过引用并入本文。
WO2016/198467A1(将其内容通过引用并入本文)公开了具有传送机(WO2016/198467A1中的图5a和5b)和框架安装轨道(WO2016/198467A1中的图6a和6b)的现有技术存取系统的示例,其用于在港口站和工作站之间传送储存集装箱,操作人员可以在工作站处存取储存集装箱。
当要存取储存在图1中公开的网格4中的储存集装箱6时,指示集装箱装卸运载工具9中的一个从目标储存集装箱在网格4中的位置取回目标储存集装箱并将其传送至放下港口19。此操作涉及将集装箱装卸运载工具9移动至目标储存集装箱所在的储存列上方的网格位置,使用集装箱装卸运载工具的升降装置(未示出)从储存列取回储存集装箱,并将储存集装箱传送至放下港口19。如果目标储存集装箱6位于堆垛7内的深处,即,一个或多个其他储存集装箱位于目标储存集装箱上方,则该操作还涉及在从储存列中升起目标储存集装箱之前临时移动上述放置的储存集装箱。该步骤有时在本领域中称为“挖掘”,其可以用随后用于将目标储存集装箱传送至放下港口19的同一集装箱装卸运载工具9、或者用与一个或多个其他合作的集装箱装卸运载工具9来执行。替代地或另外地,自动化储存和取回系统可以具有集装箱装卸运载工具9,其专门用于从储存列临时取出储存集装箱6的任务。一旦将目标储存集装箱从储存列中取出,则可以将临时取出的储存集装箱6重新放置在原始储存列中。然而,取出的储存集装箱6可以替代地重新放置到其他储存列。
当将储存集装箱6储存在网格4中时,指示集装箱装卸运载工具9中的一个从拾取港口20拾取储存集装箱并将其传送至储存集装箱将被储存的储存列上方的网格位置。在取出位于储存列堆垛内的目标位置处或目标位置上方的任何储存集装箱之后,集装箱装卸运载工具9将储存集装箱6定位在期望的位置处。然后可以将取出的储存集装箱往回降低到存列中,或重新放置到其他储存列中。
为了监测和控制自动化储存和取回系统(例如,监测和控制各个储存集装箱在网格4内的位置、每个储存集装箱6的内容物、以及集装箱装卸运载工具9的移动,以使期望的储存集装箱可以在期望的时间输送到期望的位置而集装箱装卸运载工具9不会彼此碰撞),自动化储存和取回系统包括控制系统,该控制系统通常为计算机化的,并且包括用于保持跟踪储存集装箱的数据库。
与已知的自动化储存和取回系统相关的问题在于,拾取港口和放下港口周围的区域可能会被指示要放下或拾取储存集装箱的集装箱装卸运载工具拥堵。这可能严重阻碍自动化储存和取回系统的操作。在小型系统中,可以通过向网格中添加港口来缓解这种情况,因为这将允许将集装箱装卸运载工具分配到更多数量的港口中,以避免拥堵。然而,如果添加了港口,则通常必须增加传送机系统的基础设施。这需要空间,而空间可能不一定可用。另外,添加传送机系统基础设施成本很高。
现有技术的自动化储存和取回系统的另一个问题在于,分开的放下港口19和拾取港口20需要集装箱装卸运载工具9在卸货后移动至储存列以取回新的储存集装箱6。同样地,当集装箱装卸运载工具9被送到拾取港口20以拾取储存集装箱时,它们必须没有储存集装箱6。这导致效率低下,并导致港口周围的拥堵加剧,因为集装箱装卸运载工具9在没有储存集装箱6作为有效载荷的情况下在网格上四处移动。另外,放下港口19和拾取港口20可占用网格上的空间,该空间可用于其他目的,诸如集装箱装卸运载工具9的移动。
鉴于上述情况,期望提供一种自动化储存和取回系统以及用于操作该系统的方法,其解决或至少减轻与现有技术的储存和取回系统的使用有关的一个或多个上述问题。
除了上述内容之外,US 2018/086573还描述了一种用于通过夹紧系统垂直传送集装箱的港口列、以及一种用于从存取站传送集装箱的传送机。
本发明的概述
在独立权利要求中阐述了本发明,并且从属权利要求描述了本发明的替代方案。
本发明涉及一种自动化储存和取回系统,包括:
-轨道系统,包括:第一组平行轨道,布置在水平面内并在第一方向上延伸;以及第二组平行轨道,布置在水平面内并在与第一方向正交的第二方向上延伸,在水平面中形成网格图案的所述第一和第二组轨道包括多个相邻的网格单元,每个网格单元包括由第一组轨道的一对相邻轨道和第二组轨道的一对相邻轨道限定的网格开口;
-多个储存列,每个列布置成储存各自的储存集装箱堆垛,其中,储存列位于轨道系统的下方,其中,每个储存列位于网格开口的垂直下方;
-多个集装箱装卸运载工具,用于升起和移动堆叠在堆垛中的储存集装箱,每个集装箱装卸运载工具配置为在储存列上方的轨道系统上移动,
-至少一个港口列,所述港口列形成网格开口的向下垂直投影,通过该网格开口,集装箱装卸运载工具可以放下并拾取储存集装箱,
其特征在于,该系统包括用于在港口列和存取站之间传递储存集装箱的至少一个传递模块,该传递模块布置在港口列下方,并且其中,该传递模块包括:
-港口站,用于接收从港口列放下以及通过港口列拾取的储存集装箱,
-第一传送机和第二传送机,布置在港口站的一侧,
-第一传送机适于将储存集装箱传送至存取站,
-第二传送机适于从存取站传送储存集装箱,
-横向位移装置,布置成用于在港口站和第一传送机之间以及在第二传送机和港口站之间传送储存集装箱。
因此,根据本发明,至少一个传递模块可以安装在带有布置在一个港口列的下端处的港口站的网格中,从而允许通过港口列来拾取和放下储存集装箱。
港口列的下端并因此港口站可以布置在网格的最上层(即Z=1,紧挨在轨道系统下方的层)下方的任意位置,使得传递模块与轨道系统齐平。港口站可以进一步位于轨道系统下方的任何距离处,例如Z=2、3、4、5、6、7、8、9、10等。在一些方面,网格可以仅具有一定的高度,例如,Z=5,但是港口站可以布置在距离网格的最低层更下方的距离处,诸如Z=6或者在Z=5之下的任何任意距离处。例如,港口站可以位于地面层水平上,例如Z=6,使得操作人员可以存取存取站。传送机可布置成使得储存集装箱在长度和高度上被传送一定距离,使得传递模块可布置成与轨道系统相似的高度。
有利地,可以在传递模块和存取站之间的回路中传送储存集装箱,从而可以通过与存放储存集装箱的列相同的列来取回储存集装箱。此外,回路可包括多个正在循环的储存集装箱,因此可充当缓冲器,以帮助减少港口区域周围轨道系统上的拥堵。集装箱装卸运载工具可以在将储存集装箱存放在港口站中之后立即或很快地拾取新的储存集装箱,从而避免运载工具在没有有效载荷的情况下行进到单独的拾取港口。
至少一个传递模块可以以现有的网格图案布置,由此可以将现有的储存列改用于形成港口列,并且至少一个传递模块布置在该港口列下方。有利地,传递模块可以布置在任何现有种类的轨道系统下方,无论是单轨还是双轨。传递模块通常可以占据与3X乘以1Y网格单元或1X乘以3Y网格单元的水平尺寸相对应的区域。港口站可以占据中间网格单元的区域,而传递模块的其余部分则会在两侧占据其余网格单元的区域。因此,第一传送机和第二传送机布置在港口站的一侧,因此可能致使它们布置在距港口站的一定垂直和水平距离处。在一些方面,港口站可以布置成具有布置在港口站的一侧的两个传送机,使得横向位移装置行进经过近侧传送机以到达远侧传送机。在一方面,港口站可以布置有两个传送机,每个传送机布置在港口站的横向侧处,使得横向位移装置在横向方向中的任一方向上移动以到达传送机。在港口站一侧的传送机上的位置限定了第一传送机位置和第二传送机位置,它们还可以包括各自对应于一个网格单元的区域。在本发明的一些方面,第一传送机位置和第二传送机位置也可以布置在港口列的下端处,由此可以存放和取回储存集装箱。在一些方面,第一传送机和第二传送机可以延伸至少3X乘以0.5Y网格单元,每个网格单元使得传递模块关于X和Y尺寸具有对应于3X乘以1.5Y网格单元的占用面积,反之亦然。在其他方面,传送机可以延伸使得传递模块具有对应于3X乘以2Y网格单元的占用面积,在又一些方面,传递模块可以在一定范围内占据高达3X乘以3Y网格单元的区域。在其他方面,传递模块在一定范围内可以包括不止三个网格单元,例如5X乘以1Y或1X乘以5Y。
在各方面,至少一个传递模块设置为与储存网格邻接或分离,其中轨道系统布置在至少一个传递模块与储存网格之间。因此,可以将储存集装箱在轨道系统上传送至至少一个传递模块。在一些方面,至少一个传递模块可以不通过轨道系统附接到储存网格,但是港口存取运载工具可以在轨道系统上方的水平面中移动并且将储存集装箱从储存网格运送到传递模块。
优选地,港口站可以包括引导装置,诸如引导板,其用于当储存集装箱通过港口列下降时将其引导到横向位移装置上。港口站还可以包括引导装置,其布置成在通过横向位移装置在传送机和港口站之间传送储存集装箱时对其进行引导,从而确保储存集装箱处于对准的方位,这有利于升降装置与集装箱接合。
在本发明的一个方面,传送机可包括带有安装在平行栏杆之间的集成马达的辊。有利地,辊允许横向位移装置平行于辊的纵向方向布置。因此,储存集装箱可以容易地垂直于传送机的传送方向移动。在本发明的其他方面,可以使用不同种类的传送机,这些传送机还允许垂直于传送机(诸如传送机、轮、球或任何类似的基于本文中本发明的公开内容对本领域技术人员而言显而易见的装置)的传送方向的储存集装箱的运动。尽管第一传送机可以适于将储存集装箱传送至存取站,以及第二传送机可以适于从存取站传送储存集装箱,但是如果需要的话,它们的工作方向可以颠倒。
在本发明的一个方面,横向位移装置可以包括以下任一项:轨道式台车、带、传送辊和传送球。优选地,横向位移装置可以包括轨道式台车,因为当储存集装箱在传送机和港口站之间移动时,该方面提供了关于将储存集装箱以对准的方位定位的高度可靠性。
在本发明的一些方面,存取站可以为任何类型的存取站,在这些存取站中,可以从自动化储存和取回系统的外部存取储存集装箱、或者将储存集装箱移出网格或移入网格。在一些方面,存取站可以位于距传递模块一定距离的位置,使得储存集装箱沿着传送机传送至存取站。存取站可以包括本领域中已知的任何拾取装置。在本发明的一些方面,传送机还可以将储存集装箱传送至多个存取站。
在本发明的一个方面,每个传递模块可以包括用于测量以下各项的传感器:储存集装箱的重量、储存集装箱是否位于第一传送机位置和/或第二传送机位置、横向位移装置的速度和辊式传送机的速度。可以通过布置在传递模块的框架内部的敷设电缆来提供电力供给装置。每个传递模块可以包括控制单元,以控制和测量模块中的不同部件、传感器和电驱动器。传递模块的控制单元、电源和传感器网络适于与另一个传递模块连接,使得可以从自动化储存系统中的单个传递模块或控制单元分配电源、进行测量和控制。
在本发明的一方面,集装箱装卸运载工具可以布置成在储存列和至少一个传递模块之间传送储存集装箱。集装箱装卸运载工具可以单独地传送储存集装箱,或者在一些方面,集装箱装卸运载工具可以形成火车状配置以同时取回/存放和传送储存集装箱。
在本发明的一方面,多个传递模块可以串联布置,其中,多个传递模块中的每个传递模块的各自第一传送机协作以形成第一连续传送机,以及多个传递模块中的每个传递模块的各自第二传送机协作以形成第二连续传送机。有利的是,每个传递模块具有各自的港口列,从而可以将它们联接在一起,以经由存取站进行货物转移。因此,多个储存集装箱可以连续地和/或同时地在传递模块处放下和拾取,而使拥堵问题最小化。此外,连续的传送机可以充当在将集装箱传送至存取站时保持集装箱的缓冲区。连续传送机可以优选地包括串联布置的每个传递模块的传送机。然而,可以在每个传递模块的传送机之间布置额外的传送机,以允许所述传递模块之间的更大距离。在本发明的一些方面,传递模块可以彼此相邻地布置,使得港口列布置在轨道系统中的网格单元的连续行中。在本发明的其他方面,传递模块可以在其间以任何数量的网格单元间隔开,并且因此可以在传递模块之间布置传送机以形成连续的传送机。因此,传送机可以布置成覆盖导轨系统中0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、...、10、...15个网格单元或更多的距离。
在一方面,多个传递模块中的每个传递模块的传感器可以通过信号连接到控制单元,该控制单元沿着连续的传送机跟踪储存集装箱的位置。有利地,因此可以将储存集装箱传送至特定的港口列,并且可以避免在通过横向输送装置在连续传送机上传送的储存集装箱与在传送机上移动的储存集装箱之间的潜在碰撞。
在本发明的一方面,轨道系统可以包括至少一个用于在多个储存列和至少一个传递模块之间中转时临时储存储存集装箱的转移区,其中,集装箱装卸运载工具布置为在储存列和至少一个转移区之间传送储存集装箱。
转移区被定义为导轨系统的顶部(即轨道)上的2D区域(沿Z和Y方向),并且储存集装箱可以从Z=0到Z=X储存在导轨系统下方或导轨系统的顶部上,其中X为网格中最低储存位置的编号。
与提供更多港口以缓解拥堵问题相比,在导轨系统的转移区中增加转移列的数量是容易的。此外,在(一个或多个)转移区中的转移列可以位于轨道系统内部,例如在轨道系统的圆周内的一定距离处,从而允许集装箱装卸运载工具从X和Y方向存取转移列。另一方面,港口通常位于轨道系统的周围,因此通常只能从一个方向存取。转移列优选为标准列,并且可以在计算机上操作轨道系统中带有转移列的转移区的位置,从而可以将转移区的位置并且从而转移列的位置编程为最方便的位置,并且可以不断更改。在轨道系统中,转移列可以为1、2、3、4、5、6、…、10、…、15个网格单元的一排。网格单元为由在X和Y方向上的两对相对的条所限定的区域。
一个转移区包括多个相邻的单独的转移列。转移列可以进一步沿着多于一排,例如,2、3个或更多并行排,无论是相邻排还是不相邻排。因此,优选地,转移区(即转移列)的位置总是暂时的。这使得可能根据在导轨系统上移动的集装箱装卸运载工具和/或其他运载工具的操作来释放轨道系统上的空间。例如,如果目标储存集装箱在下方,即例如在Z=8,并且临时转移列在Z=6,则转移区以及由此转移列可以容易地重新放置,使得集装箱装卸装置可以在Z=8处存取集装箱。
此外,转移区的这种临时位置允许灵活性,并在网格系统中提供最大的储存容量。
如果转移列形成转移区并且多个传递模块形成港口区,其中,该转移区与港口区相邻,则可能是有利的。替代地,转移区可以布置成与港口区相距一定距离。
在本发明的一个方面,可以利用集装箱装卸运载工具在转移区中的储存列和转移列之间传送储存集装箱。
在本发明的一个方面,可以利用集装箱装卸运载工具在传递模块的转移列和港口列之间传送储存集装箱。有利的是,一列集装箱装卸运载工具可各自带着储存集装箱到达,以同时在港口列处放下并拾取储存集装箱。
在本发明的一方面,港口存取运载工具可以布置成在轨道系统上或在位于轨道系统上方的平面中在至少一个转移区与至少一个传递模块之间传送储存集装箱。港口存取运载工具可以包括:多个运载工具部段,它们以火车状配置彼此连接,每个运载工具部段配置成承载至少一个储存集装箱;以及多个集装箱升降和保持装置,其能够在包括至少一个传递模块的转移区和港口区之间同时传送多个储存集装箱。火车状配置使港口存取运载工具易于适应轨道系统中不断变化的状况。港口存取运载工具可以在轨道系统上操作,例如布置成沿网格的轨道系统行进。替代地,港口存取运载工具可以在布置在轨道系统上方的平行水平面中的单轨或双轨上操作。
在本发明的一方面,存取站可以包括:
-拾取站,
-第一传送机和第二传送机,布置在拾取站的一侧,并且每个传送机各自适于与传递模块的第一传送机和第二传送机串联布置,以形成第一连续传送机和第二连续传送机,
-布置成用于在拾取站与第一传送机和第二传送机之间传送储存集装箱的横向位移装置。
因此有利地,存取站可以包括与传递模块类似的构造。然而,存取站传递模块通常可以包括覆盖传递模块框架的顶部、侧面和端部的面板以及为了健康和安全目的而在拾取站处的可闭合开口。在一些方面,拾取站可以包括适于人机交互的接口。在另外的方面,拾取站可以包括适合于机器人拾取器的接口,有利地,在这样的方面,可以避免昂贵的健康和安全要求。存取站传递模块的传送机和横向位移装置可包括与前述标准传递模块类似的特征和功能。
因此,第一传送机和第二传送机布置在拾取站的一侧,因此可能致使它们布置在距拾取站的一定垂直和水平距离处。在一些方面,拾取站可以布置成具有布置在拾取站的一侧的两个传送机,使得横向位移装置行进经过近侧传送机以到达远侧传送机。在一方面,该拾取站可以布置有两个传送机,每个传送机布置在该拾取站的横向侧,使得该横向位移装置在任一横向方向上移动以到达一个传送机。
在本发明的一方面,横向位移装置可包括可升降梁,该可升降梁可在垂直于第一传送机和第二传送机的传送方向的方向上移动。优选地,一组导轨可以在第一传送机位置、港口站和第二传送机位置上延伸,使得可升降梁沿着导轨移动。每个导轨优选地布置在传送机之间,诸如在传送辊之间,并且还可以布置成穿过传送机栏杆中的狭槽。在该组导轨的下方可以布置有台车,该台车可以通过带、轮或本领域技术人员熟悉的任何其他装置沿着该组导轨移动。台车可以进一步支撑可升降梁,其中用于升降梁的装置布置在台车上,诸如驱动杠杆的电动马达、液压活塞或本领域技术人员将熟悉的任何其他升降装置。因此,可升降梁可以布置成升起至少一个集装箱,并使它在第二传送机位置、港口站和第一传送机位置之间移动。在本发明的其他方面,基于本文中本发明的公开内容,对于本领域技术人员而言显而易见的是,可以使用其他用于升起储存集装箱的装置,诸如平台、杆、支柱和其他支撑装置。
在本发明的一个方面,可升降梁可以布置为同时移动彼此相邻的两个储存集装箱。因此,可升降梁的长度足以将储存集装箱从第二传送机位置移动至港口站,并且同时将储存集装箱从港口站移动至第一传送机位置。
在本发明的一方面,横向位移装置可以包括称重机构。称重机构可以包括本领域已知的电子称重机构。有利地,横向位移装置上的集装箱的称重可以向自动化储存系统的控制单元提供关于应当在网格中放置储存集装箱的位置的信息。
本发明进一步涉及一种用于在港口列和存取站之间传递储存集装箱的传递模块,该传递模块适于布置在港口列下方,并且其中,传递模块包括:
-港口站,用于接收从港口列放下以及通过港口列拾取的储存集装箱,
-第一传送机和第二传送机,布置在港口站的一侧,
-第一传送机适于将储存集装箱传送至存取站,
-第二传送机适于从存取站传送储存集装箱,
-横向位移装置,布置成用于在港口站和第一传送机之间以及在第二传送机和港口站之间传送储存集装箱。
在本发明的一方面,横向位移装置可包括可升降梁,该可升降梁可在垂直于第一传送机和第二传送机的传送方向的方向上移动。
因此,第一传送机和第二传送机布置在港口站的一侧,因此可能致使它们布置在距港口站的一定垂直和水平距离处。在一些方面,港口站可以布置成具有布置在港口站的一侧的两个传送机,使得横向位移装置行进经过近侧传送机以到达远侧传送机。在一方面,港口站可以布置有两个传送机,每个传送机布置在港口站的横向侧处,使得横向位移装置在横向方向中的任一方向上移动以到达传送机。
在本发明的一个方面,可升降梁可以布置为同时移动彼此相邻的两个储存集装箱。
在本发明的一方面,横向位移装置可以包括称重机构。
本发明进一步涉及一种操作自动化储存和取回系统的方法,该自动化储存和取回系统包括:
-轨道系统,包括:第一组平行轨道,布置在水平面内并在第一方向上延伸;以及第二组平行轨道,布置在水平面内并在与第一方向正交的第二方向上延伸,第一和第二组轨道在水平面中形成包括多个相邻的网格单元的网格图案,每个网格单元包括由第一组轨道的一对相邻轨道和第二组轨道的一对相邻轨道限定的网格开口;
-布置在轨道系统下方的储存列中的多个储存集装箱堆垛,其中,每个储存列位于网格开口的垂直下方;
-多个集装箱装卸运载工具,用于升起和移动堆叠在堆垛中的储存集装箱,每个集装箱装卸运载工具配置为在储存列上方的轨道系统上移动,
-至少一个传递模块,包括:布置在港口列的下端处的一个港口站,布置在该港口站的一侧的第一传送机和第二传送机以及布置用于在该港口站与该第一传送机之间以及在该第二传送机和港口站之间传送储存集装箱的横向位移装置,其中,该方法包括:
-在储存列和港口列之间传送储存集装箱;以及
-利用横向位移装置,将储存集装箱从港口站传送至第一传送机,并且将储存集装箱从第二传送机传送至港口站,
-利用第一传送机,将储存集装箱从传递模块传送至存取站;以及
-利用第二传送机,将储存集装箱从存取站传送至传递模块。
因此,储存集装箱在传递模块和存取站之间循环移动,从而确保可以通过同一列来存放和取回储存集装箱。因此,第一传送机和第二传送机布置在港口站的一侧,因此可能致使它们布置在距港口站的一定垂直和水平距离处。在一些方面,港口站可以布置成具有布置在港口站的一侧的两个传送机,使得横向位移装置行进经过近侧传送机以到达远侧传送机。在一方面,港口站可以布置有两个传送机,每个传送机布置在港口站的横向侧处,使得横向位移装置在横向方向中的任一方向上移动以到达传送机。
在本发明的一方面,该方法可以进一步包括以下步骤:
-利用横向位移装置将储存集装箱从港口站传送至第一传送机,同时将另一储存集装箱从第二传送机传送至港口站。
在本发明的一个方面,该方法可以进一步包括以下步骤:通过利用集装箱装卸运载工具在储存列和港口列之间传送储存集装箱。
在本发明的一个方面,该方法可以进一步包括以下步骤:
-在轨道系统中布置多个传递模块并串联邻接第一传送机和第二传送机,使得第一传送机形成第一连续传送机,以及第二传送机形成第二连续传送机。
在本发明的一个方面,该方法可以进一步包括以下步骤:
-操作控制系统,以限定至少一个用于在储存列和多个传递模块之间中转时临时储存储存集装箱的转移区,
-利用集装箱装卸运载工具,该集装箱装卸运载工具在轨道系统上操作以用于从转移区取回储存集装箱并将其储存在转移区中并在轨道系统上水平传送储存集装箱;以及
-其中,在转移区和多个传递模块之间传送储存集装箱的步骤包括利用港口存取运载工具,该港口存取运载工具配置为承载多个储存集装箱,并且其中港口存取运载工具在轨道系统上或位于轨道系统的水平面上方的水平面中操作。
港口存取运载工具可包括:以火车状配置彼此连接的多个运载工具部段,每个运载工具部段配置成承载至少一个储存集装箱;以及多个集装箱升降和保持装置,其能够在转移区和多个传递模块之间同时传送多个储存集装箱,并且其中,港口存取运载工具可以布置成在位于导轨系统上方的平面中在转移区和多个传递模块之间传送储存集装箱。火车状配置使港口存取运载工具易于适应网格或轨道系统中不断变化的状况。港口存取运载工具可以在轨道系统上操作,例如布置成沿网格的轨道系统行进。替代地,港口存取运载工具可以在布置在轨道系统上方的平行水平面中的单轨或双轨上操作。
控制系统通常可以为计算机化的,并且包括用于保持跟踪储存集装箱的数据库。
在本发明的一个方面,该方法进一步包括以下步骤:
-在网格外部提供存取站,该存取站包括拾取站、各自布置在拾取站的相对侧上的第一传送机和第二传送机以及布置用于在拾取站与第一传送机和第二传送机之间传送储存集装箱的横向位移装置,
-将存取站的第一传送机和第二传送机与传递模块的第一传送机和第二传送机布置为形成第一连续传送机和第二连续传送机。
本文使用的术语“横向”可以表示“水平”。
在以下描述中,仅通过示例的方式介绍了许多具体细节,以提供对所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应认识到,可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者与其他部件、系统等一起实施这些实施例。在其他情况下,未示出或者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。
附图的简述
随附下图以促进对本发明的理解。
图1为现有技术的自动化储存和取回系统的网格的透视图。
图2为现有技术的集装箱装卸运载工具的透视图。
图3为现有技术的单导轨网格的俯视图。
图4为现有技术的双导轨网格的俯视图。
图5为根据本发明的一方面的传递模块的透视图。
图6为根据本发明的一方面的传递模块的另一透视图。
图7为根据本发明的一个方面的传递模块的透视图,其示出了处于升起位置的横向位移装置的细节。
图8为根据本发明的一个方面的传递模块的透视图,其示出了处于下部位置的横向位移装置的细节。
图9a和9b为轨道系统下方的传递模块以及传递模块存取站的操作顺序的透视图。
图10a和10b为轨道系统下方的传递模块的其他操作顺序的透视图。
图11a和11b为轨道系统下方的传递模块的又一操作顺序的透视图。
图12为串联布置的多个传递模块的透视图,它们的传送机形成第一连续传送机和第二连续传送机。
图13为串联布置在轨道系统下方并且在轨道系统上具有多个集装箱装卸运载工具的多个传递模块的透视图。
图14为在多个传递模块上方的轨道系统上的港口存取运载工具的一方面的透视图。
图15为在多个传递模块上方的轨道系统上的两个港口存取运载工具的透视图。
图16为在多个传递模块上方的轨道系统上的港口存取运载工具的另一方面的透视图。
图17为储存网格的俯视图,该储存网格具有传递模块以及在网格中并邻接网格的转移区。
在附图中,除非另有明确说明或从上下文中隐含地理解,否则相似的附图标记已用于指示相似的部件、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各实施例。然而,应当理解,附图并非旨在将本发明限制为附图中所描绘的主题。此外,即使仅关于系统描述了一些特征,显然它们对于方法和传递模块也是有效的,反之亦然,即,仅关于方法描述的任何特征也对系统和传递模块有效。
图5为单个传递模块60的透视图。传递模块60可包括类似于网格4的框架结构中使用的框架84,诸如挤压铝型材。框架84可以包含用于为传递模块60的不同功能供电和控制的电气布线。尽管在附图中未示出,但是具有用于供电和控制的装置的控制单元面板可以放置在传递模块60的远端,操作员可以在该远端容易地存取该面板。每个传递模块60通常独立地制造,并且可以以最小的修改安装在自动化储存和取回系统中。
传递模块60的框架84被例示为占据三个连续的网格单元12的空间。中间网格单元88适于布置到港口列61的下端,使得储存集装箱6可以通过中间网格单元88放下或向上升起,并放下或向上升起到横向位移装置65的可升降平台或从该平台上升起。第一网格单元87和第二网格单元89位于中间网格单元88的两侧,并且分别位于第一传送机62和第二传送机63上方。在第一网格单元87和第二网格单元89下方标记的虚线椭圆表示第一传送机位置66和第二传送机位置67。如图5中的较小箭头所示,横向位移装置65适于在第一传送机位置66、第二传送机位置67和港口站74之间移动储存集装箱6。图5中的港口站位于中间网格单元的下方,并且可以被定义为布置为接收从港口列放下并通过港口列拾取的储存集装箱的传递模块上的位置。图5中的较大箭头表示第一传送机62和第二传送机63的传送方向,因为它们各自将储存集装箱6从第一传送机位置66传送至存取站64,并且从存取站64传送至第二传送机位置67。
附图中的传送机62、63被例示为具有安装在传送机栏杆85之间的集成马达的传送辊。在图5的方面,传送机62、63被例示为延伸超过第一网格单元87和第二网格单元89一定距离。对于单个传递模块60,传送机62、63延伸超过第一网格单元87和第二网格单元89的距离通常等于一个网格单元的长度。因此,图5中的传递模块的占用面积为3×2网格单元。在图10和图11中示出了串联布置的根据与图5相似的方面的多个传递模块60。延伸的传送机62、63在每个传递模块60之间留有一个网格单元的空间,从而便于操作员存取连续的传送机62、63。
图5进一步示出了引导板76,其布置在港口站74的每一侧上,以在将储存集装箱6通过港口列61放下并放到横向位移装置65上时将其引导至对准的方位。引导板76也布置成引导在传送机62、63和港口站74之间移动的储存集装箱6。因此,储存集装箱6在港口站74中对准,从而有利于升降装置16的接合以取回所述集装箱。在传送机62、63的每一侧还示出了引导栅栏82,以在储存集装箱6被输送时将其保持在固定方向上。图5中的传递模块还以在第一网格单元87和第二网格单元89中安装阻挡板83的方面为例,这些阻挡板防止落到传送机62、63上的落下物体或储存集装箱6错误地从上方的轨道系统8直接下降到传送机62、63上。在本发明的各方面,可以在第一网格单元87和/或第二网格单元89中的任何一个上方分配港口列61,由此将储存集装箱6直接降低到传送机62、63上。在本发明的其他方面,诸如图15和图16所示,第一网格单元87、第二网格单元88或中间网格单元89中的任何一个都可以布置在港口列61的下端处。因此,如本领域技术人员将理解的,阻挡板83的使用取决于这些方面。
图6示出了本发明的一个方面,其中传递模块60在图5的另一个透视图中示出。图6中的传递模块示出了与图5中相似的特征,但是传送机62、63没有延伸超过第一网格单元87和第二网格单元89,因此仅占据了3×1网格单元。
在图5-8中还例示了横向位移装置65的几个方面。在图5中,在传递模块60的一个远端处在第一传送机62下方示出了安装有横向位移装置65的导轨81。虽然在图6的透视图中示出了传递模块60的另一个远端,但其中的导轨81被示为在第二传送机63的下方。因此,导轨81延伸了传递模块60的长度,并且被布置在传送辊之间,使得图7和图8所示的导轨式台车71可以沿着导轨81移动。在图5中的传送机栏杆85中示出了狭槽,这些狭槽被布置成允许台车71上的升降梁75沿着传递模块60横向移动并经过传送机62、63。在图5和图6中,升降梁75被示为处于第一传送机62和港口站74上方的升起位置。
图7和图8从另一个角度示出了传递模块60,更详细地示出了横向位移装置65。在这些图中,可以看到导轨81沿着传递模块60的长度在传送机62、63下方延伸。导轨式台车71被示为安装在中间网格单元88和第二网格单元89下方的导轨81上,并且因此具有可以适合于同时升降两个储存集装箱6的长度。还示出了沿着传递模块60的长度延伸的传动带77,在每个端部上具有滑轮。尽管未示出,但是传动带固定至台车71,并且因此被布置成使所述台车71沿导轨81移动。可以将电动机或类似的驱动装置布置为与滑轮之一连接或布置在台车71上,以使所述台车沿着导轨81移动。引导链79连接在台车71与传递模块的框架之间,该引导链79包含用于向台车71供电、控制和通信的电缆,同时随着台车71沿着轨道81来回移动而保护电缆并将其保持在位。电缆通常连接到称重装置和未示出的台车上的其他传感器装置、以及升降马达80。
如图7和图8所示,升降马达80通常包括电动马达,该电动马达机械地连接到沿着台车71延伸的升降杆78并且联接到两个跨过台车延伸的升降轴86。升降梁75安装在升降轴86的端部上的凸轮上,并且因此升降轴的旋转使升降梁75升高或降低。然而,基于本文对本发明的描述,对于本领域技术人员而言显而易见的是,可以使用许多其他种类的升降机构。图7示出了处于升起位置的升降梁75,其中升降梁75如图5和6所示在传送辊上方延伸。当要在传递模块60中的位置之间传送储存集装箱6时,使用升降梁75的升起位置。在升起位置,示出了升降马达80,其中升降杆78朝着图7的右侧拉动,使得升降轴86上的凸轮处于升起位置,从而在传送机62、63上方推动升降梁75。相反,图8从相似的角度示出了与图7相似的本发明的方面,但是升降梁75处于较低位置。图8中的升降马达80已经使升降杆朝着图中的左侧旋转,使得升降轴86上的凸轮处于下部位置。升降梁75的下部位置用于使台车在传送机62、63和港口站74下方移动,而不会碰撞或承载储存集装箱6。
图5-8中所示的传递模块60也可以被修改以用作存取站64。如图9-11、13、15和16所示,通过用盖板覆盖存取站传递模块64,传递模块60可以用作人机接口。在本文未示出的其他方面,存取站传递模块64可根据诸如健康和安全要求的因素而具有变化的加盖板度。
如图9-11、13、15和16所示,存取站传递模块64通常布置有位于轨道系统8中的传递模块60,使得传递模块60的第一传送机62和第二传送机63各自形成第一连续传送机68和第二连续传送机69。在这些方面,存取站传递模块64的港口站74用作拾取站70,在这里从当前位于拾取站70处的储存集装箱6中拾取物品并将其放置到其中。横向位移装置65将储存集装箱6从第一连续传送机68传送至拾取站70,并且将储存集装箱6从拾取站70传送至第二连续集装箱69。
下面将参考图9-11描述安装在自动化储存和取回系统中的根据本发明的一个方面的传递模块60和传递模块存取站64的操作顺序。然而,对于本领域技术人员将清楚的是,操作传递模块60的类似顺序适用于本发明的其他方面,并且可以使用任何形式的存取站64,同样,相似的顺序也可以适用于串联布置的多个传递模块60。
在这些图中,相对于如图2B和图2C所示的集装箱装卸运载工具9,例示了本发明的一个方面,然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,也可以使用图2A所示的集装箱装卸运载工具9、或在轨道系统8上或其上方操作的任何其他集装箱装卸运载工具9。
图9-11示出了布置在轨道系统8的三个网格列12的下端处的一个传递模块60。如图13至图17所示,至少一个传递模块60通常包括储存网格4的一部分或布置成邻接储存网格4。在图9-11中,传递模块60布置有位于轨道系统8的外部的存取站传递模块64。传递模块60和存取站传递模块64的传送机各自形成连续的传送机68、69,从而允许在两者之间传送储存集装箱6。传送机68、69的传送方向和横向位移装置65的传送方向由形成环的箭头表示。图9-11中的实施例以布置在传递模块的港口站上方的港口列61为例,并且储存集装箱6存放在所述港口站74上并从所述港口站74取回。然而,基于本文中本发明的公开内容,对于本领域技术人员而言显而易见的是,也可以将储存集装箱6直接从轨道系统8上的集装箱处理装置9存放并取回到港口站74的每一侧上的任一传送机68、69上。在这样的方面,尽管港口列61可以在港口站74的任一侧上,但是应用与以下将描述的类似的顺序。
在图9a中,示出了在轨道系统8上的保持储存集装箱6的集装箱装卸运载工具9,该储存集装箱6位于传递模块60的港口列61和港口站74上方。由集装箱装卸运载工具9保持的储存集装箱6可能已经从系统中其他地方的列,通常是储存列5。图9a进一步示出了位于第二传送机位置67上的储存集装箱6、以及在拾取站70中的储存集装箱6。尽管在图9-11中不可见,但存取站传递模块64可以在拾取站点70的一侧上包含储存集装箱6,该集装箱无论是最近从传递模块60到达第一连续传送机68上,还是最近从拾取站70移动至第二连续传送机69。
从集装箱装卸运载工具9指向下方的箭头表示储存集装箱6的行进方向,该储存集装箱6将通过港口列61下降并到达港口站74。图9b示出了通过集装箱装卸运载工具9的升降装置16将其下降到港口站74的储存集装箱9。引导板76确保将储存集装箱9以对准的方位放下至港口站74。在将储存集装箱9牢固地放置在港口站74处之后,升降装置16释放其与储存集装箱9的接合。于是,如图10a中的箭头所示,升降装置16在港口站74处升起到储存集装箱9上方的安全距离。升降装置16优选地没有完全撤回到集装箱装卸运载工具9上,而是可以在港口站74上方的港口列61中的安全距离内等待新的储存集装箱9。
一旦升降装置16已经撤回到安全距离,则通过横向位移装置75的可升降梁75升起港口站74中的储存集装箱9和第二传送机位置67中的储存集装箱9。然后,储存集装箱6沿箭头方向同时传送一个网格单元,从而产生图10b所示的移位。因此,将储存集装箱6从港口站74移动至第一传送机位置66,并且将储存集装箱6从第二传送机位置67移动至港口站74。
同时,在存取站传递模块64中通常发生类似的储存集装箱6的移位,其中至少一个储存集装箱6沿箭头标记的方向从拾取站70移动或移动至拾取站70。
如图10b所示,借助于引导板76,将储存集装箱6以准备与上方的轨道系统8上的集装箱装卸运载工具9的升降装置16接合的方位移动至港口站中。升降装置16下降至与其接合的储存集装箱6,如图10b中的升降装置16上方的箭头所示。在图11a中示出了与港口站74中的储存集装箱6接合的升降装置16。之后,将第一连续传送机68上的储存集装箱6传送至存取站64,并且将另一储存集装箱6从存取站64沿第二连续传送机69传送至第二传送机位置67,其结果如图11b所示。同时,在港口站74中的储存集装箱6通过升降装置16被升起到集装箱装卸运载工具9,然后,该集装箱装卸运载工具9可以将储存集装箱6传送至网格4中的一列。然后,另一个集装箱装卸运载工具9可以存取港口列61,如图9a所示,重复该过程。
图12示出了本发明的一方面,其中多个传递模块60串联布置,第一传送机62和第二传送机63各自形成第一连续传送机68和第二连续传送机69。连续传送机68、69端部处的大箭头表示其传送方向。类似于图5所示的方面,每个传递模块60都包括延伸的传送机,因此在每个传递模块60之间留有一个网格单元的空间。每个传递模块60之间的空间使得操作人员更容易存取。较小的箭头表示传递模块60的横向位移装置65的传送方向。在图13中示出了与图12类似的方面,其中一系列传递模块60布置在轨道系统8下方,并且传递模块存取站64位于轨道系统8的外部。此外,图13示出了根据图2B和2C的方面以火车状配置位于轨道系统8上的四个集装箱装卸运载工具9,其中每个集装箱装卸装置9以其升降装置16在传递模块60的港口列61上方来定向。
在本发明的一些方面,多个集装箱装卸运载工具9可以以如图13所示的火车状配置到达,然而,集装箱装卸运载工具9也可以以这种配置独立到达。
由于集装箱装卸运载工具9可以独立地到达港口列61,因此如图13所示串联布置的传递模块60处的储存集装箱6的放下和拾取不一定是同步的。因此,每个传递模块60可以包括传感器,以检测何时储存集装箱6处于第二传送机位置67,以及何时在第一连续传送机68上存在空间以将储存集装箱6移动至第一传送机位置66。传递模块60的控制单元也可以被连接以使横向位移装置65的运动同步。通过能够使横向位移装置65同步,可以实现在传送机68、69和港口站74之间移动储存集装箱6的最佳顺序,其中,储存集装箱6同时在传递模块60的不同位置上移动,从而将发生碰撞的危险最小化。
图14示出了本发明的一个方面,包括多台车运载工具45的港口存取运载工具46被示为在串联布置的多个传递模块60上方的轨道系统8上。图14中的传递模块60布置有存取站64,该存取站64布置在轨道系统8的外部。如图14中所示的多台车运载工具45布置成沿着所述网格列的至少一排40在轨道系统8上或上方直线地行进。图14中的多台车运载工具45包括布置在包括多个台车的台车组件的每个端部处的驱动运载工具。台车包括升降装置,使得当运载工具沿着轨道系统8移动时,它们可以升起储存集装箱6并将其保持在台车的主体内。
在图14所示的方面,多台车运载工具45布置成沿着包括港口列61的排在串联布置的传递模块60上方行进。因此,港口存取运载工具45可以沿着与港口列61相同的轨道系统8上的同一排从布置在网格4中的列中取回多个储存集装箱6,在该同一排,可以同时存放和取回储存集装箱6。因此,传递模块60将以与图9-11中描述的类似的顺序操作;储存集装箱6被同时存放在港口站74上,同时横向位移装置65使集装箱在传送机68、69和港口站74之间移动。
在图15中,在轨道系统8上示出了两个多台车运载工具45,其布置成沿着各自在第一连续传送机68和第二连续传送机69上方延伸的排行进。包括港口列61的排也可以由港口存取运载工具45或集装箱装卸运载工具9提供服务。图15中的多台车运载工具45可以布置成从布置在网格4中的列取回多个储存集装箱6,并且将它们同时向下输送到传送机68、69上。储存集装箱6在传递模块60中的移动类似于针对图9-11所述的顺序,但是在这方面,港口列61也布置在传送机68、69上方。因此,可以将储存集装箱6直接存放在传送机68、69和多台车运载工具45之间并取回。
图16示出了本发明的又一方面,其中,港口存取运载工具45、46被布置成沿着由直立构件支撑的升降导轨结构,例如单轨行进。在所公开的示例中,港口存取运载工具46包括多个运载工具部段的组件。每个运载工具部段包括在升降导轨结构上方延伸的水平杆或框架,并且水平杆在运载工具主体的两侧支撑储存集装箱升降和保持装置。因此,在图16的方面的港口存取运载工具46可以从网格4中的储存列中取回储存集装箱6并将其传送至传递模块60。类似于图15的方面,港口存取运载工具46可以直接从传送机68、69输送和取回储存集装箱6。
港口存取运载工具45、46可以布置成在转移区35中的储存列5与传递模块60之间传送储存集装箱6。因此,可以将多个储存集装箱6临时储存在转移区35中,使得港口存取运载工具45、46可以在转移区35中取回和存放多个储存集装箱6,并且在传递模块60和转移区35之间传送所述集装箱6以用于存放和取回。港口存取运载工具45、46可以与集装箱装卸运载工具9一起工作,当港口存取运载工具45、46在转移区35中拾取储存集装箱6时,集装箱装卸运载工具9将储存集装箱输送到传递模块60。在各方面,集装箱装卸运载工具9可以在如图13所示的火车状配置中在转移区35和传递模块60之间传送储存集装箱6,或者集装箱装卸运载工具9可以独立地操作。
转移区35中的储存列5优选为标准列5,并且因此转移区35在网格中的位置可以连续地改变。如图17中的深灰色区域所示,转移区35的宽度可以至少为一排,并且可以沿着与传递模块60相同的排位于网格4中的一点处。因此,转移区35和转移列的位置优选总是暂时的。这使得网格4中的可能的释放区域取决于集装箱装卸运载工具9和/或在轨道系统8上移动的其他运载工具的操作。
图17为根据本发明的自动化储存和取回系统的网格4的俯视图,其中指示了转移区35和传递模块60的可能位置和形状。深灰色阴影区域指示转移区35,以及浅灰色阴影区域指示传递模块60。每个传递模块60包括港口列61,以及每个转移区35包括以排布置的转移列。白色的网格单元指示定义网格储存区25的储存列5。如前所述,自动化集装箱装卸运载工具9在网格4或导轨系统8上操作,即在储存列5和转移区35之间传送30个储存集装箱6,并显示为黑色网格单元。如前所述,沿着转移区35延伸的粗箭头指示港口存取运载工具45的操作,即在转移区35和传递模块60之间传送储存集装箱。深灰色的网格单元指示在转移区35和传递模块60之间的网格上操作的港口存取运载工具。
在图17中的部分A的公开示例中,以俯视图示出了与图9-11中公开的相似的方面。因此,示出了在轨道系统8下方的布置在储存网格4的外部的传递模块60。箭头指示了根据前述操作顺序,在传递模块60上的储存集装箱6的传送方向以及将所述集装箱运送到存取站64和从存取站64带出的传送机68、69。由于该示例中的传递模块60为单独的,因此通常仅由集装箱装卸运载工具9进行服务,该运载工具可以通过港口列61存放和取回储存集装箱6。
图17中的部分B的示例示出了集成在网格4中的传递模块60。在这样的方面,传递模块60可以预先安装有网格4,或者可以移除储存列5以为传递模块60腾出空间。此外,存取站64被示为布置成与传递模块60相距一段距离,因此,连续传送机68、69布置成在传递模块60和存取站64之间延伸该距离。图17中的C部分中的示例与图17中的B部分中的示例相似,但存取站64邻近传递模块60布置并布置在网格4的边缘上,因此不需要在它们之间的一定距离内布置额外的传送机。
在图17的部分D中示出了又一个示例,其中多个传递模块布置为邻接网格4。转移区35在网格4中沿着与传递模块60的港口列61相同的排布置。在这方面,如图13所公开的,可以以火车状配置布置多个集装箱装卸运载工具,以在传递模块60处取回和存放储存集装箱6,并且在转移区35处传送所述用于取回和存放的集装箱6。在这方面,多个传递模块60被串联布置,使得它们形成通向存取站64的连续的传送机68、69。跨传递模块60延伸的箭头示出了储存集装箱6的传送方向。
图17的E部分中的示例示出了本发明的又一方面,其中多个传递模块60既布置在网格4内又布置成在网格4的外部延伸。此外,传递列60被布置成与诸如图16所示的港口存取运载工具46相邻。如先前所讨论的,在该实施例中,储存集装箱6可以由港口存取运载工具45直接存放到连续传送机68、69上。
在图17的部分F中示出了与转移区35结合使用的多台车港口存取运载工具45的示例。港口存取运载工具45可以包括如图14和15中所公开的类似的多台车运载工具,其中每个港口存取运载工具45为传递模块60上的一排服务。
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化储存和取回系统的各个方面。然而,该描述并非旨在以限制性的意义来解释。对于本领域技术人员显而易见的是,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所限定的本发明的范围内。
附图标记:

Claims (19)

1.一种自动化储存和取回系统(1),包括:
-轨道系统(8),包括布置在水平面(P)中并在第一方向(X)上延伸的第一组平行轨道(10)、以及布置在所述水平面(P)中并在与所述第一方向(X)正交的第二方向(Y)上延伸的第二组平行轨道(11),所述第一组轨道和第二组轨道(10、11)在所述水平面(P)中形成包括多个相邻网格单元的网格图案,每个网格单元包括由所述第一组轨道(10)的一对相邻轨道(10a、10b)和所述第二组轨道(11)的一对相邻轨道(11a、11b)限定的网格开口(12);
-多个储存列(5),每个所述储存列布置为储存储存集装箱(6)的各自的堆垛(7),其中,所述储存列(5)位于所述轨道系统(8)的下方,其中,每个储存列(5)位于网格开口(12)的垂直下方;
-多个集装箱装卸运载工具(9),用于升起和移动堆叠在所述堆垛(7)中的储存集装箱(6),每个集装箱装卸运载工具(9)被配置为在所述储存列(5)上方的所述轨道系统(8)上移动,
-至少一个港口列(61),所述港口列(61)形成网格开口(12)的向下垂直投影,通过所述网格开口,所述集装箱装卸运载工具(9)能放下并拾取储存集装箱(6),
其特征在于,所述系统包括用于在港口列(61)和存取站(64)之间传递储存集装箱(6)的至少一个传递模块(60),所述传递模块(60)布置在港口列(61)下方,并且其中,所述传递模块(60)包括:
-港口站(74),用于接收从所述港口列(61)放下并通过所述港口列(61)拾取的储存集装箱(6),
-第一传送机(62)和第二传送机(63),布置在所述港口站(74)的一侧,
-所述第一传送机(62)适于将储存集装箱(6)传送至存取站(64),
-所述第二传送机(63)适于从所述存取站(64)传送储存集装箱(6),
-横向位移装置(65),所述横向位移装置布置成用于在所述港口站(74)和所述第一传送机(62)之间以及在所述第二传送机(63)和所述港口站(74)之间传送储存集装箱(6)。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述集装箱装卸运载工具(9)布置成在所述储存列(5)与所述至少一个传递模块(60)之间传送所述储存集装箱(6)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,多个传递模块(60)串联布置,其中,所述多个传递模块(60)中的每个传递模块的各自的第一传送机(62)协作以形成第一连续传送机(68),并且所述多个传递模块中的每个传递模块的各自的第二传送机(63)协作以形成第二连续传送机(69)。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述轨道系统(8)包括用于在所述多个储存列(5)与所述至少一个传递模块(60)之间中转时临时储存储存集装箱(6)的至少一个转移区(35),其中,所述集装箱装卸运载工具(3)布置成在所述储存列(5)与所述至少一个转移区(35)之间传送所述储存集装箱(6)。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,港口存取运载工具(45)布置成在所述轨道系统(8)上或在所述轨道系统(8)上方的平面中在所述至少一个转移区(35)和所述至少一个传递模块(60)之间传送所述储存集装箱(6)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述存取站(64)包括:
-拾取站(70),
-第一传送机(62)和第二传送机(63),布置在所述拾取站(70)的一侧,并且每个所述传送机各自适于与传递模块(60)的所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)串联布置,以形成第一连续传送机(68)和第二连续传送机(69),
-横向位移装置(65),布置成用于在所述拾取站(70)与所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)之间传送储存集装箱(6)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述横向位移装置(65)包括能在垂直于所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)的传送方向的方向上移动的能升降梁(75)。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述能升降梁(75)布置为同时移动彼此相邻的两个储存集装箱(6)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述横向位移装置(65)包括称重机构(66)。
10.一种用于在港口列(61)和存取站(64)之间传递储存集装箱(6)的传递模块,所述传递模块(60)适于布置在所述港口列(61)下方,并且其中,所述传递模块(60)包括:
-港口站(74),用于接收从所述港口列(61)放下并通过所述港口列(61)拾取的储存集装箱(6),
-第一传送机(62)和第二传送机(63),布置在所述港口站(74)的一侧,
-所述第一传送机(62)适于将储存集装箱(6)传送至存取站(64),
-所述第二传送机(63)适于从所述存取站(64)传送储存集装箱(6),
-横向位移装置(65),所述横向位移装置布置成用于在所述港口站(74)和所述第一传送机(62)之间以及在所述第二传送机(63)和所述港口站(74)之间传送储存集装箱(6)。
11.根据权利要求10所述的传递模块,其中,所述横向位移装置(65)包括能在垂直于所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)的传送方向的方向上移动的能升降梁(75)。
12.根据权利要求11所述的传递模块,其中,所述能升降梁(75)布置为同时移动彼此相邻的两个储存集装箱(6)。
13.根据权利要求13所述的传递模块,其中,所述横向位移装置(65)包括称重机构(66)。
14.一种操作自动化储存和取回系统的方法,所述自动化储存和取回系统包括:
-轨道系统(8),包括布置在水平面(P)中并在第一方向(X)上延伸的第一组平行轨道(10)、以及布置在所述水平面(P)中并在与所述第一方向(X)正交的第二方向(Y)上延伸的第二组平行轨道(11),所述第一组轨道和第二组轨道(10、11)在所述水平面(P)中形成包括多个相邻网格单元的网格图案,每个网格单元包括由所述第一组轨道(10)的一对相邻轨道(10a、10b)和所述第二组轨道(11)的一对相邻轨道(11a、11b)限定的网格开口(12);
-储存集装箱(6)的多个堆垛(7),布置在位于所述轨道系统(8)下方的储存列(5)中,其中,每个储存列(5)位于网格开口(12)的垂直下方;
-多个集装箱装卸运载工具(9),用于升起和移动堆叠在所述堆垛(7)中的储存集装箱(6),每个集装箱装卸运载工具(9)被配置为在所述储存列(6)上方的所述轨道系统(8)上移动,
-至少一个传递模块(60),包括:一个港口站(74),布置在港口列(61)的下端;第一传送机(62)和第二传送机(63),布置在所述港口站(74)的一侧;以及横向位移装置(65),布置成用于在所述港口站(74)和所述第一传送机(62)之间以及在所述港口站(74)和所述第二传送机(63)之间传送储存集装箱(6),其中,所述方法包括:
-在所述储存列(5)和所述港口列(61)之间传送所述储存集装箱(6);以及
-利用所述横向位移装置(65),将储存集装箱(6)从所述港口站(74)传送至所述第一传送机(62),以及将储存集装箱(6)从所述第二传送机(63)传送至所述港口站(74),
-利用所述第一传送机(62),将储存集装箱(6)从所述传递模块(60)传送至存取站(64);以及
-利用所述第二传送机(63),将储存集装箱(6)从所述存取站(64)传送至所述传递模块(60)。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤:
-利用所述横向位移装置(65)将储存集装箱(6)从所述港口站(74)传送至所述第一传送机(62),同时将另一个储存集装箱(6)从所述第二传送机(63)传送至所述港口站(74)。
16.根据权利要求14-15中的任一项所述的方法,其中,通过利用所述集装箱装卸运载工具(9)在所述储存列(5)和所述港口列(61)之间传送所述储存集装箱(6)。
17.根据权利要求14-16中的任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤:
-在所述轨道系统(8)中布置多个传递模块(60),以及串联邻接所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63),使得所述第一传送机(62)形成第一连续传送机(68),以及所述第二传送机(63)形成第二连续传送机(69)。
18.根据权利要求17所述的方法,进一步包括以下步骤:
-操作控制系统,以限定用于在所述储存列(5)和所述多个传递模块(60)之间中转时临时储存储存集装箱的至少一个转移区(35),
-利用集装箱装卸运载工具(9),所述集装箱装卸运载工具在所述轨道系统(8)上操作以用于从所述转移区(35)取回储存集装箱(6)以及将储存集装箱储存在所述转移区(35)中,并且在所述轨道系统(8)上水平传送所述储存集装箱(6);以及
-其中,在所述转移区(35)和所述多个传递模块(35)之间传送所述储存集装箱(6)的步骤包括利用港口存取运载工具(45),所述港口存取运载工具被配置为承载多个储存集装箱(6),并且其中,所述港口存取运载工具在所述轨道系统(8)上或在位于所述轨道系统(8)的所述水平面上方的水平面中操作。
19.根据权利要求14-17中的任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤:
-在所述网格(4)的外部提供存取站(64),所述存取站(64)包括拾取站(70)、各自布置在所述拾取站(70)的相对侧上的第一传送机(62)和第二传送机(63)、以及横向位移装置(65),所述横向位移装置布置成用于在所述拾取站(70)与所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)之间传送储存集装箱(6),
-将所述存取站的所述第一传送机(62)和所述第二传送机(63)布置成与传递模块(60)的第一传送机(62)和第二传送机(63)形成第一连续传送机(68)和第二连续传送机(69)。
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