CN113039139B - 用于自动储存和取回系统的远程操作车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动储存和取回系统(1)的远程操作车辆(30)，该远程操作车辆用于在储存容器(106)和另一容器(6)之间移动产品物件(5)；其中远程操作车辆(30)。车辆包括车身(31)和连接至车身(31)的车轮装置(32)，车轮装置构造成使远程操作车辆(30)沿着自动储存和取回系统(1)的轨道系统(108)移动。车辆包括用于在储存容器(106)和另一容器(6)之间移动产品物件(5)的拣选系统(40)。车辆(30)还包括构造成携带另一容器(6)的容器提升装置(50)。拣选系统(40)包括拣选臂(41)和保持机构(49)，拣选臂具有连接至车身(31)的第一端(41a)并具有第二端(41b)；保持机构用于可释放地保持产品物件(5)，其中保持机构(49)设置在拣选臂(41)的第二端(41b)。

Description

用于自动储存和取回系统的远程操作车辆
技术领域
本发明涉及一种用于自动储存和取回系统的远程操作车辆，该远程操作车辆用于在储存于自动储存和取回格栅中的储存容器之间移动产品物件，该自动储存和取回格栅被构造成储存多个储存容器的堆叠(stacks，堆垛)。本发明还涉及一种用于在储存于自动储存和取回系统的自动储存和取回格栅中储存的储存容器之间移动产品物件的方法。
背景技术
图1的A和图1的C公开了常用的现有技术的具有框架结构100的自动储存和取回系统1。图1的B和图1的D分别公开了操作图1的A和图1的C中公开的系统1的现有技术的容器搬运车辆101。
框架结构100包括多个直立构件102并且可选地包括支撑这些直立构件102的多个水平构件103。这些构件102、103通常可以由金属制成，例如由挤压铝型材制成。
框架结构100限定储存格栅104，储存格栅包括成行布置的储存列105，在这些储存列105中，储存容器106(也称为箱)一个堆叠在另一个的顶部上，以形成堆叠107。
每个储存容器106通常可以容纳多个产品物件(未示出)，储存容器106内的产品物件可以是相同的，或者可以是不同的产品类型，这取决于应用。
储存格栅104防止储存容器106在堆叠107中水平运动，并且引导储存容器106竖直运动，但是通常在堆叠时不另外支撑储存容器106。
自动储存和取回系统1包括跨格栅104的顶部以格栅图案布置的容器搬运车辆轨道系统108，在该轨道系统108上，多个容器搬运车辆200、300(如图1的B和图1的D中所例示的)进行操作，以从储存列105提升储存容器106和将储存容器106下降到所述储存列中，并且还在储存列105上方运输储存容器106。构成格栅图案的格栅单元122中的一个格栅单元的水平范围在图1的A和图1的C中以粗线标记。
每个格栅单元122具有通常在30cm至150cm的区间内的宽度和通常在50cm至200cm的区间内的长度。由于轨道110、111的水平范围，使得每个格栅开口115的宽度和长度通常比格栅单元122的宽度和长度小2cm至10cm。
轨道系统108包括平行的第一组轨道110和平行的第二组轨道111，平行的第一组轨道被布置为引导容器搬运车辆200、300在框架结构100的顶部上沿第一方向X移动，平行的第二组轨道垂直于第一组轨道110布置，以引导容器搬运车辆200、300在垂直于第一方向X的第二方向Y上移动。以这种方式，轨道系统108限定格栅列，在所述格栅列上方，容器搬运车辆200、300可以在储存列105上方横向移动，即，在平行于水平的X-Y平面的平面中移动。
每个现有技术的容器搬运车辆200、300包括车身和八个车轮的车轮装置201、301，其中，第一组的四个车轮使容器搬运车辆200、300能够在X方向上横向移动，并且其余的第二组的四个车轮使容器搬运车辆能够在Y方向上横向移动。车轮装置中的一组车轮或两组车轮可以被升高和降低，使得第一组车轮和/或第二组车轮可以在任何时候与相应的一组轨道110、111接合。
每个现有技术的容器搬运车辆200、300还包括提升装置(未示出)，以用于储存容器106的竖直运输，例如，使储存容器106从储存列105上升以及将储存容器106下降到所述储存列中。提升装置包括一个或多个夹持/接合装置(未示出)，所述夹持/接合装置适于接合储存容器106，并且该夹持/接合装置可以从车辆200、300降低，从而可以在与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z上调节该夹持/接合装置相对于车辆200、300的位置。
常规上以及出于本申请的目的，Z＝1标识格栅104的最上层(即紧接在轨道系统108下方的层)，Z＝2是在轨道系统108下方的第二层，Z＝3是第三层，等等。在图1的A和图1的C中公开的示例性现有技术的格栅104中，Z＝8标识格栅104的最下侧的底层。因此，作为示例，并且使用图1的A和图1的D中所示的笛卡尔坐标系X、Y、Z，可以说在图1的A中标识为106’的储存容器占据X＝10、Y＝2、Z＝3的格栅位置或单元。可以说容器搬运车辆101在Z＝0的层中行进，并且每个格栅列可以通过其X和Y坐标来标识。
每个容器搬运车辆200包括储存隔室或空间(未示出)，以用于在当储存容器106在轨道系统108上运输时接收和装载储存容器106。储存空间可以包括在车身内居中地布置的腔，例如，如WO2014/090684A1中所描述的，其内容通过引用并入本文中。
替代地，容器搬运车辆300可以具有悬臂结构，如NO317366中所描述的，其内容也通过引用并入本文中。
容器搬运车辆200的占地区域(即，在X和Y方向上的范围)可以大体上等于格栅单元122的横向范围(即，格栅单元122在X和Y方向上的范围)，例如，如WO2015/193278A1中所描述的，其内容通过引用并入本文中。本文中使用的术语“横向(lateral)”可以意指“水平”。
替代地，容器搬运车辆200的占地区域可以大于格栅列105限定的横向范围(由格栅列限定的横向区域)，例如，如WO2014/090684A1中公开的。
轨道系统108可以是单轨条系统，如图2的A所示。替代地，如图2的B所示，轨道系统108可以是双轨条系统，从而即使在另一容器搬运车辆200位于与一格栅列的行相邻的格栅列上方的情况下，也允许具有占地区域202、202’的容器搬运车辆201沿着该格栅列的行行进，该占地区域大体上对应于由格栅列112限定的横向区域。单轨条系统和双轨条系统两者(或者在单个轨道系统108中包括单轨条和双轨条布置的组合)在包括多个矩形且均匀的格栅位置或格栅单元122的水平平面P中形成格栅图案，其中每个格栅单元122包括由第一轨道110的一对轨道110a、110b及第二组轨道111的一对轨道111a、111b界定的格栅开口115。在图2的B中，格栅单元122由虚线框指定。
因此，轨道110a和110b形成限定在X方向上延伸的格栅单元的平行行的成对的相邻轨道，并且轨道111a和111b形成限定在Y方向上延伸的格栅单元的平行行的成对的相邻的轨道。
如图2的C所示，每个格栅单元122具有通常在30cm至150cm的区间内的宽度Wc和通常在50cm至200cm的区间内的长度Lc。每个格栅开口115的宽度Wo和长度Lo通常比格栅单元122的宽度Wc和长度Lc小2cm至10cm。
在X方向和Y方向上，相邻的格栅单元122彼此接触地布置，使得在它们之间没有间隔。
在储存格栅104中，大多数格栅列是储存列105，即，其中储存容器106以堆叠107的形式储存的格栅列105。然而，格栅104通常具有不用于储存储存容器106的至少一个格栅列，但是该格栅列包括容器搬运车辆200、300可以卸载和/或拾取储存容器106的位置，使得所述储存容器可以被运输到第二位置(未示出)，在该第二位置处，可以从格栅104的外部存取储存容器106或者将储存容器移出或移到格栅104中。在本领域内，这样的位置通常被称作“端口”，并且端口所位于的格栅列可以被称作“递送列”119、120。容器搬运车辆的卸载和拾取端口被称为“递送列119、120的上端口”。而将递送列的相对端称为“递送列的下端口”。
图1的A和图1的C中的储存格栅104包括两个递送列119和120。第一递送列119例如可以包括专用的卸载端口，其中，容器搬运车辆200、300可以通过递送列119将运输的储存容器106卸载并进一步卸载到存取站或转运站(未示出)，而第二递送列120可以包括专用的拾取端口，其中，容器搬运车辆200、300可以通过该递送列120拾取已从存取站或转运站(未示出)运输的储存容器106。第一递送列和第二递送列119、120的端口中的每个端口可以包括适于拾取和卸载储存容器106的端口。
第二位置通常可以是拣选站或存货站，在该拣选站或存货站，产品物件从储存容器106移除或放置到储存容器中。在拣选站或存货站中，储存容器106通常不会从自动储存和取回系统1移除，而是在进行存取后返回到储存格栅104中。为了将储存容器移出或移入储存格栅104，在递送列中还设置有下端口，这样的下端口例如用于将储存容器106转移到另一储存设施(例如，转移到另一储存格栅)、直接转移到运输车辆(例如，火车或货车)或转移到生产设施。
用于监测和控制自动储存和取回系统1(例如，监测和控制各个储存容器106在储存格栅104内的位置；每个储存容器106的内容物；容器搬运车辆200、300的运动，使得期望的储存容器106可以在容器搬运车辆200、300不彼此碰撞的情况下在期望的时间被输送到期望的位置)，自动储存和取回系统1包括控制系统(未示出)，所述控制系统通常是计算机化的并且通常包括用于保持追踪这些储存容器106的数据库。
可以使用包括传送机的传送机系统，以在递送列119、120的下端口和存取站之间运输储存容器。
如果递送列119、120的下端口和存取站位于不同的水平，则传送机系统可以包括用于在端口与存取站之间竖直地运输储存容器106的提升装置。
传送机系统可以布置成在不同的格栅之间转运储存容器，例如，如在WO2014/075937A1中描述的，其内容通过引用并入本文。
此外，WO2016/198467A1(其内容通过引用并入本文)公开了现有技术存取系统的示例，该存取系统具有传送带(WO2016/198467A1中的图5a和图5b)和框架安装轨道(WO2016/198467A1中的图6a和图6b)，以用于在递送列和操作员可以在此存取储存容器的工作站之间运输储存容器。
当要存取储存在图1的A中公开的格栅104中的储存容器106时，指示容器搬运车辆200、300中的一个从目标储存容器106在格栅104中的位置取回该目标储存容器并将其运输到递送列119或通过该递送列运输。该操作涉及将容器搬运车辆200、300移动到目标储存容器106所在的储存列105上方的格栅位置，使用容器搬运车辆的提升装置(未示出)从储存列105取回储存容器106，以及将储存容器106运输到递送列119。如果目标储存容器106位于堆叠107内的深处，即，一个或多个其他储存容器位于目标储存容器106上方，则操作还涉及在从储物列105提升目标储存容器106之前临时移动放置在上方的储存容器。在本领域有时称为“挖掘”的该步骤可以用随后用于将目标储存容器106运输到递送列的同一容器搬运车辆200、300执行，或用一个或多个其他配合的容器搬运车辆200、300执行。替代地或附加地，自动储存和取回系统1可以具有专用于临时从储存列105移除储存容器106的任务的容器搬运车辆200、300。一旦目标储存容器106已经从储存列105移除，则被临时移除的储存容器可以被重新放置到原始的储存列105中。但是，被移除的储存容器可以替代地重新放置到其他储存列105中。
当储存容器106待被储存在格栅104中时，指示容器搬运车辆200、300中的一个从递送列120拾取该储存容器106并将其运输到其待被储存的储存列105上方的格栅位置。在已经移除位于储存列堆叠107内的目标位置处或目标位置上方的任何储存容器之后，容器搬运车辆200、300将储存容器106放置在期望位置。然后，可以将移除的储存容器放回该储存列105中，或重新放置到其他储存列105中。
与已知的自动储存和取回系统1相关的问题是，拾取端口和卸载端口周围的区域可能由于指示要卸载或拾取储存容器106的容器搬运车辆200、300而变得拥挤。这可能严重阻碍自动储存和取回系统1的操作。在小型系统中，可以通过向格栅添加递送列来缓解这种情况，因为这将允许将容器搬运车辆200、300被分配在更大数量的递送列的端口之间，以便避免拥挤。然而如果增加端口和列，则通常必须增加传送机系统的基础结构。这需要空间，而空间可能不一定可获得。而且，增加传送机系统基础设施的成本很高。
现有技术的自动储存和取回系统1的另一个问题是，递送列119、120的分开的卸载端口和拾取端口要求容器搬运车辆200、300在卸载后移动到储存列105以取回新的储存容器106。同样，当容器搬运车辆200、300被发送到拾取端口120以拾取储存容器时，它们必须没有储存容器106。这导致效率低下并导致端口周围的拥堵加剧，因为容器搬运车辆200、300在没有储存容器106作为负载的情况下在格栅上四处移动。另外，递送列119、120可占据格栅104上的空间，该空间可用于其他目的，例如容器搬运车辆200、300的移动。
例如从WO2016/198565中已知的是，提供一种具有机器人装置的上述自动储存和取回系统，该机器人装置包括在其一端具有拣选机构的可动臂，以用于使产品物件在储存容器106之间移动。机器人装置可以固定在格栅上，也可以固定在格栅所在建筑物的天花板上。该现有技术中的机器人装置用于使产品物件在位于格栅的顶部水平上的储存容器106与位于传送机系统的传送带上的储存容器106之间移动。
同样在这里，机器人装置周围的区域可能会由于被指示卸载或拾取储存容器106的容器搬运车辆200、300而变得拥挤。此外，增加传送机系统基础设施的成本很高。
GB 2544648(Ocado Innovation)公开了一种具有用于拣选产品物件的机器人装置的自动储存和取回系统，其中该机器人装置固定至机器人车辆，从而形成了拣选车辆。容器搬运车辆靠近该拣选车辆移动，并且拣选车辆在由容器搬运车辆保持的容器之间移动产品物件。
上述拣选车辆有多个缺点。首先，在拣选操作中至少使用了三个车辆——拣选车辆本身和两个容器搬运车辆。在实践中，假设拣选车辆将是相对固定的，而容器搬运车辆将用于将所需的容器移动到拣选车辆或移动离开拣选车辆。
鉴于上述情况，期望提供这样一种自动储存和取回系统以及用于操作该系统的方法，它们解决或至少缓和与使用现有技术的储存和取回系统相关的上述问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种自动储存和取回系统，其通过避免或至少减少格栅的特定位置处的拥挤而比现有技术的系统更有效。
发明内容
本发明涉及一种用于自动储存和取回系统的远程操作车辆，该远程操作车辆用于在储存于自动储存和取回格栅中的储存容器和另一容器之间移动产品物件，该自动储存和取回格栅构造成储存储存容器的多个堆叠；其中，远程操作车辆包括：
-车身；
-车轮装置，连接到车身并构造成使远程操作车辆沿着自动储存和取回系统的轨道系统移动；
-拣选系统，用于使产品物件在储存容器和另一容器之间移动；
其特征在于：
-车辆包括构造成携带另一容器的容器提升装置；
-拣选系统包括拣选臂，拣选臂具有连接到车身的第一端并具有第二端；
-拣选系统包括用于可释放地保持产品物件的保持机构，该保持机构设置在拣选臂的第二端。
在一个方面，另一容器可以是目标容器，其中拣选系统构造成将产品物件从储存容器移动到目标容器。替代地，另一容器可以是补充容器，其中拣选系统构造成将产品物件从补充容器移动到储存容器。
目标容器和储存容器可以是相同的类型。然而，目标容器和储存容器也可以是不同的类型。目标容器可以比储存容器大或比储存容器小，目标容器可以具有与储存容器不同的连接接口等。
在一个方面，拣选臂的第一端连接到车身的顶表面。
替代地，拣选臂可以设置在车身31的侧表面或后表面上。
在一个方面，容器提升装置是顶部敞开式的容器提升装置。
术语“顶部敞开(open-top)”在此是指这样一种容器提升装置，其中可以通过容器提升装置中的存取开口从上方存取容器。
在一个方面，容器提升装置被构造成将另一容器提升至格栅的顶部水平上方的一高度。
该高度可能足以使车辆在格栅上进行水平运动期间携带另一容器。
在一个方面，容器提升装置构造成将另一容器降低到格栅的格栅列中。
在一个方面，容器提升装置布置作为固定到车身的悬臂结构，其中，容器提升装置包括容器提升框架，容器提升框架具有用于连接至目标容器6和与目标容器6断开连接的连接接口CI，并且容器提升框架设置在悬臂结构的下方。
在一个方面，悬臂结构包括通向由容器提升装置携带的另一容器的存取开口，其中，拣选系统构造成使产品物件通过该存取开口移动到另一容器以及从另一容器移出。
在一个方面，悬臂结构设置作为从车身的前侧突出的悬臂部分。
悬臂结构可以整合为车身本身的一部分。
在一个方面，悬臂结构设置作为框架部分，该框架部分通过壳体部分连接至车身。
悬臂结构可以是连接至车身的单独的本体。
在一个方面，远程操作车辆包括两个容器提升装置。
两个容器提升装置可以设置在车身的相对两侧上以彼此保持平衡，从而提供稳定性。
在一个方面，车轮装置的宽度等于自动储存和取回格栅的格栅单元的宽度，并且车轮装置的长度等于自动储存和取回格栅的格栅单元的长度。
因此，车轮装置仅覆盖一个单独的格栅单元，从而允许其他车辆沿着相邻的格栅单元移动。
在一个方面，拣选系统包括拣选臂和保持机构，其中，拣选臂具有连接到车身的第一端和连接到保持机构的第二端。
第一端可以是可枢转地连接到车身。替代地，第一端可以是可轴向位移地连接到车身。第二端可以是可枢转地连接到保持机构。替代地，第二端可以是可轴向位移地连接到保持机构。拣选臂可以包括多个臂部分，这些臂部分可以是可枢转地彼此连接或这些臂部分可以是可轴向位移地彼此连接。拣选臂可以包括一个、两个或三个臂部分。上述可枢转地连接可以绕水平轴线、竖直轴线或倾斜轴线枢转。
替代地，可以设置两个或更多个臂部分作为伸缩部分。在又一替代方案中，两个或更多个臂部分可以是可滑动地连接至彼此，其中线性致动器用于使臂部分相对于彼此延伸或缩回。
本发明还涉及一种用于在自动储存和取回系统的自动储存和取回格栅中储存的储存容器与另一容器之间移动产品物件的方法，其中格栅构造成对储存容器的多个堆叠进行储存，其中该方法包括以下步骤：
-通过远程操作车辆的容器提升装置携带另一容器，该远程操作车辆包括车身和连接至车身的车轮装置；
-使车辆沿着自动储存和取回系统的轨道系统移动到预定的格栅位置；
-控制包括保持机构和拣选臂的拣选系统，以保持产品物件位于初始容器位置，其中该拣选臂具有连接到车身的第一端和连接到保持机构的第二端；
-控制拣选系统以将产品物件移动到另一容器位置，并在另一容器位置释放产品物件。
如上所述，另一容器可以是目标容器或补充容器。
术语“容器位置”可以是储存在格栅中的储存容器的位置或者可以是由车辆携带的另一容器的位置。“容器位置”还可以是容器内的预定位置，例如，容器内的预定隔室、位于容器内的预定运送包装等。初始容器和目标容器中的一者是另一容器。初始格栅位置可以是初始容器位置和目标容器位置两者都在拣选系统的可及范围内的位置。
在一个方面，控制拣选系统以将产品物件移动到目标容器的步骤包括使产品物件移动通过设置在目标容器上方的存取开口。
本发明还涉及一种自动储存和取回系统，包括：
-自动储存和取回格栅，构造成对储存容器的多个堆叠进行储存；
-如上所限定的远程操作车辆。
在以上方面中，存取开口始终敞开。然而，在一些实施例中，可借助于盖或覆盖件临时打开和关闭存取开口。
附图说明
以下附图描绘了本发明的示例性实施例，并且被附加以促进对本发明的理解。
图1的A至图1的D是现有技术的自动储存和取回系统的立体图，其中图1的A和图1的C示出了整个系统，并且图1的B和图1的D示出了系统可操作的现有技术的容器搬运车辆的示例。
图2的A至图2的C是容器搬运车辆轨道系统的顶视图，其中图2的A示出了单轨条系统，图2的B示出了双轨条系统2B，并且图2的C示出了指示容器搬运车辆的格栅单元的宽度和长度的双轨条系统。
图3a示出了本发明的第一实施例的立体图，其中拣选臂处于其静止位置；
图3b示出了图3a中的实施例的侧视图；
图3c示出了图3a中的实施例的另一侧视图；
图4a示出了图3a中的实施例的立体图，其中拣选臂在使用中；
图4b示出了本发明的第二实施例的立体图；
图5示出了第一实施例和第二实施例的拣选臂的范围；
图6a和图6b示出了本发明的第三实施例的立体图；
图7示出了本发明的第四实施例的立体图；以及
图8示出了本发明的第五实施例的立体图。
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，即使仅相对于系统描述了某些特征，很显然它们也适用于递送车辆和相关方法，并且反之亦然。因此，仅关于递送车辆描述的任何特征和/或相关方法对于该系统也是有效的。
参考图1的A至图1的D，每个储存结构1的储存格栅104构成总共143个格栅列112的框架100，其中框架的宽度和长度分别对应于13个格栅列112的宽度和11个格栅列的长度。框架100的顶层是轨道系统108，多个容器搬运车辆200、300在该轨道系统上操作。
储存系统1的框架100是根据上面描述的现有技术的框架100(即，多个直立构件102和通过直立构件102支撑的多个水平构件103)来构造，此外，水平构件103包括布置在储存列105的顶部上且分别在X方向和Y方向上的平行轨道110、111的容器搬运车辆轨道系统108。单个格栅单元122的水平(即，沿着X和Y方向)的区域可以分别通过相邻的轨道110之间的距离和相邻的轨道111之间的距离限定(也参见图2)。在图1的A和图1的C中，在轨道系统108上用粗线标记出了这样的一个格栅单元122。
容器搬运车辆轨道系统108允许容器搬运车辆200、300在不同的格栅位置之间水平地移动，其中，每个格栅位置与格栅单元122相关联。
在图1的A和图1的C中，示出具有八个单元的高度的储存格栅104。然而，应当理解，储存格栅104原则上可以具有任何尺寸。特别地，应当理解，储存格栅104可以比图1的A和图1的C中公开的宽得多和/或长得多。例如，格栅104可以具有大于700×700个格栅单元122的水平范围。此外，格栅104可以比图1的A和图1的C中公开的深得多。例如，储存格栅104可以是大于十二个格栅单元深。
储存容器车辆200、300可以是本领域中已知的任何类型，例如WO2014/090684A1中、NO317366中或WO2015/193278A1中公开的自动容器搬运车辆中的任何一种。
轨道系统108可以是单轨条系统，如图2的A所示。替代地，轨道系统108可以是双轨条系统，如图2的B所示。在本说明书的背景技术部分中公开了单轨条系统和双轨条系统的细节。在又一替代方案中，轨道系统108可以是双轨条系统和单轨条系统的组合。
在图1的A中，自动储存和取回系统1的控制系统示出为框20，其设置成与车辆200、300通信。
第一实施例
现在参考图3a至图3c和图4a。在此，公开了一种用于上述自动储存和取回系统1的远程操作车辆30。远程操作车辆30的主要目的是执行拣选操作，即将一种或几种相同类型的产品物件(或将几种类型的产品物件)从储存在格栅104中的一个或多个储存容器106中移动到另一容器。在下面的描述中，该另一容器被称为目标容器6。因此，该车辆30可以被称为拣选车辆。该拣选操作通常基于拣选订单执行，在拣选订单中拣选一个或几个产品物件，包装到运送包装中，然后发送到通常下达拣选订单的收货人的地址。应当注意，可以通过将产品物件直接拣选到目标容器中来执行拣选操作，或者通过将产品物件拾取到布置在目标容器中的一个或多个运送包装中来执行拣选操作。
应当注意，车辆30可以用于将一个或多个产品物件从另一容器6移动到一个或几个储存容器106。在这种情况下，车辆30可以用于执行补充操作。
应当注意，在本实施例中，储存容器106和目标容器6是相同的类型。
远程操作车辆30包括车身31和连接至车身31的车轮装置32。车轮装置构造成使远程操作车辆30沿着自动储存和取回系统1的轨道系统108移动。本实施例的车辆30基于图1的D所示的现有技术的容器搬运车辆300，具有从车身31突出的悬臂部分33a。车轮装置32被认为是现有技术，因此在本文不再详细描述。由于车辆30基于容器搬运车辆300，因此可以节省成本，因为许多相同的备用部件可用于这些车辆30、300。
车辆30还包括构造成携带目标容器6的容器提升装置50。容器提升装置50包括容器提升框架54，容器提升框架具有用于连接到目标容器6以及从目标容器6断开连接的连接接口CI(图3c)。在本实施例中，容器提升装置50与现有技术的容器搬运车辆300的容器提升装置50的类型相同，其中，容器提升装置50设置在车身31的悬臂部分33a的下方。该容器提升装置50构造成将目标容器6提升至格栅104的顶部水平上方的高度H1(见图4a)，以便在车辆30的水平运动期间携带目标容器6。
在图4a中，该高度H1被表示为与格栅104接触的轮子与容器6的最下部之间的竖直距离。容器提升装置50还构造成将其连接界面降低到格栅104的格栅列105中，以用于连接到目标容器6或用于释放目标容器6。
现在参考图3a和图4a，其中示出了车辆30还包括用于使产品物件5在储存容器106和目标容器6之间移动的拣选系统40。拣选系统40包括拣选臂41，拣选臂具有连接到车身31的第一端41a和连接到拣选系统40的保持机构49的第二端41b。
拣选臂41包括可枢转地彼此连接的多个臂部分。在图3a和图4a中示出拣选臂41包括第一臂部分42a、第二臂部分42b和第三臂部分42c，第一臂部分可枢转地连接到车身31的顶表面TS，第二臂部分可枢转地连接到第一臂部分42a，第三臂部分可相对于第二臂部分42b轴向位移，其中，保持机构49位于第三臂部分42c的端部。在本实施例中，第一臂部分42a可相对于车身31绕第一竖直轴线I42a枢转，第二臂部分42b可相对于第一臂部分42a绕第二竖直轴线I42b枢转，并且第三臂部分42c可相对于第二臂部分42b沿第三竖直轴线I42c轴向位移。
应当注意的是，车辆30的车轮装置32、容器提升装置50及拣选系统40由控制系统控制。该控制系统通常将与用于监测和控制自动储存和取回系统1的控制系统相同，如上面的介绍中所述。应当注意的是，带有保持机构的拣选臂在市场上都可以买到，并且被认为是现有技术。因此，本文将不详细描述这种具有保持机构的拣选臂的控制。
保持机构49构造成可释放地保持产品物件5，并且可以使用许多已知的保持原理中的一种，例如通过使用由气泵提供的抽吸力，由电磁体提供的磁力，通过使用由电伺服马达操作的夹具而得到的夹紧力等。其甚至可以包括这些保持原理中的两种或更多种的组合。此外，拣选系统40可以包括用于识别产品物件5的物体识别装备48(如图4b所示)，以便控制拣选臂和保持机构49相对于产品物件5的位置以便保持产品物件。物体识别装备48还可以在产品物件5的释放期间使用，例如在产品物件5被释放到设置在目标容器6内部的运送包装(未示出)的情况下。运送包装可以是纸板盒、硬质或半硬质的袋子、封套等。可以单独标记运送包装，以便拣选系统40将产品物件5释放到设置在目标容器6中的多个运送包装中的一个特定运送包装中。
应当注意，应该基于储存在自动储存和取回系统1中的产品物件的属性(例如尺寸、重量、形状、颜色、包装材料等)来选择物体识别装备48和保持机构49。
还应当注意，该实施例仅示出了一系列可用的拣选臂和保持机构中的一个。
在图3b和图3c中，术语“前表面”FS被表示为车身31的位于与悬臂结构33a的同一侧上的一个侧表面，其中术语“后表面”RS用于位于与前表面FS相反的一侧上的一个侧表面。垂直于前表面FS和后表面RS的第一侧表面SS1和第二侧表面SS2也在图3c中示出。
现在参考图3a和图3b，其中示出了第三臂部分42c和保持机构49被设置在设置于车身31中的凹部31b中。这里，拣选系统40处于非活动状态或处于静止位置。在此，拣选系统40设置在图3a所示的车辆长度VL和车辆宽度VW的界限内。因此，拣选系统40仅增加了车辆30的高度。这也在图5中示出。在这里，拣选系统40的范围也由虚线圆RC示出。
在图3b和图3c中，示出了车轮装置32具有宽度W32和长度L32。在图5中示出了宽度W32等于自动储存和取回格栅104的格栅单元122的宽度Wc，并且长度L32等于自动储存和取回格栅104的格栅单元122的长度Lc。因此，车轮装置32仅覆盖一个单独的格栅单元122，从而允许其他车辆沿着相邻的格栅单元移动。
现在将描述拣选操作。首先，应注意，要从中拾取产品物件5的储存容器106必须放置在格栅104中的一高度处，该高度在车辆30的拣选系统40可及的范围内。这通常这样执行：通过使用容器搬运车辆200、300将储存容器106彼此堆叠到期望的高度，然后将要从中拾取产品物件5的储存容器106放置在堆叠的顶部上。位于设置在第一水平和第二水平(在图1中被表示为水平z0和z1)处的储存容器106中的产品物件5通常位于拣选系统40的可及的范围内。
待拣选的产品物件5的位置可以被称为初始容器位置P0，在图5中该初始容器位置为被表示为储存容器106的位置。目标容器位置P1是车辆30所携带的目标容器6的位置。
最初，车辆通过容器提升装置50将另一容器6携带到预定的格栅位置GP1。在该示例中，初始的格栅位置GP1是储存容器106在拣选系统40可及的范围内的位置，如图5所示。
然后，基于来自物体识别装备48的数据，保持机构49通过拣选臂41相对于产品物件5定位在储存容器106中，并随后激活保持机构49以保持产品物件5。然后，致动拣选臂41以将产品物件5从储存容器106中提升并进入目标容器6，在该目标容器中，保持机构49被停用以释放产品物件5。
在本实施例中，由于悬臂部分33a阻止对目标容器6进行存取，因此车辆30不能携带目标容器6同时将产品物件5移动到目标容器6中。这里，目标容器6必须将目标容器6降低到格栅104中，优选地在其他储存容器106被堆叠的位置处，从而确保目标容器6的高度在拣选系统40的可及范围之内。然后，车辆30必须将其悬臂部分33a移动离开目标容器6以对目标容器6进行存取。
第二实施例
现在参考图4b。图4b的实施例类似于上面详细描述的第一实施例，并且那些相似性在这里将不再描述。
在图4b中示出了当目标容器6正在由容器提升装置50携带时，悬臂部分33a包括通向目标容器6的存取开口AO。在图4b用虚线框表示存取开口AO。因此，容器提升装置50被认为是顶部敞开式的容器提升装置50。
在图4b中，还示出了第三臂部分42c可绕第四轴线I42d枢转地连接到第二臂部分42b，该第四轴线对应于第二臂部分42b的纵向轴线。应当注意，第三臂部分42c仍可相对于第二臂部分42b轴向位移。以此方式，拣选系统40被构造成将产品物件5移动到存取开口AO上方的位置，并因此，产品物件5通过存取开口AO而释放到目标容器6中。
以这种方式，在拣选系统40的使用期间和车辆的水平运动期间，车辆30可以携带目标容器6。
还可能需要对容器提升装置50进行较小的修改。容器提升装置50的马达和其他部件通常位于悬臂部分33a的内部。容器提升装置50的这些部件可以在内部重新布置为朝向悬臂部分33a的侧部，或者甚至移动到车身31的其他部分中，以确保存取开口AO可以具有期望的尺寸。
第三实施例
现在参考图6a和图6b。同样，此处与上述实施例有许多相似之处，下面仅详细描述不同之处。
同样在这里，容器提升装置50是顶部敞开式的容器提升装置50。
尽管上述实施例的车辆30被描述为包括设置在集成于车身31中的悬臂部分33a中的容器提升装置50，但是图6a和图6b中的容器提升装置50包括彼此连接的框架部分51和壳体部分52。通向目标容器6的存取开口OA通过框架部分51限定。壳体部分52连接到车身31的顶表面TS。如图所示，框架部分51在这里也形成悬臂类型的结构，其中，容器提升框架54悬挂在框架部分51下方。容器提升装置50的马达和其他部件位于框架部分51和/或壳体部分52的内部。这使得框架部分51中的存取开口AO的截面面积大于图4b的悬臂部分33a中的存取开口AO的截面面积。优选地，框架部分51中的存取开口AO的截面面积基本上等于提升框架54和/或目标容器6的存取开口的截面面积。
同样在这里，拣选系统40连接到车身31的顶表面TS。这里，拣选系统40包括拣选臂41，拣选臂具有可枢转地连接到顶表面TS的第一端41a和连接到保持装置49的第二端41b。
拣选臂41包括可枢转地彼此连接的多个臂部分。在图6a中示出拣选臂41包括第一臂部分42a、第二臂部分42b、第三臂部分42c和第四臂部分42d，第一臂部分可枢转地连接到车身31的顶表面TS，第二臂部分可枢转地连接到第一臂部分42a，第三臂部分可枢转地连接到第二臂部分42b，第四臂部分可枢转地连接到第三臂部分42c，其中保持机构49位于第四臂部分42d的端部中。在本实施例中，第一臂部分42a可相对于车身31围绕第一竖直轴线I42a枢转，第二臂部分42b可相对于第一臂部分42a围绕第二水平轴线I42b枢转，第三臂臂部分42c可相对于第二臂部分42b绕第三水平轴线I42c枢转，并且第四臂部分42d可相对于第三臂部分42c绕第四水平轴线I42d枢转。同样，包括控制系统的这种类型的拣选系统40是可商购的，并且本文将不对其进行详细描述。
同样在该实施例中，在拣选系统40的使用期间和车辆30的水平运动期间，车辆30可以携带目标容器6。
第四实施例
现在参考图7。此处，车辆30具有与图6a和图6b中相同类型的容器提升装置50。在此，拣选臂41包括每者均为平衡臂类型的第一臂部分42a和第二臂部分42b，其中每个臂部分包括两个平行的臂元件，并且其中这些臂元件在其各自的端部可枢转地连接到第一连接支架43a、第二连接支架43b和第三连接支架43c。第一连接支架43a可枢转地连接到车辆30的顶表面TS。第三臂部分42c可相对于第三连接支架43c轴向位移，其中保持装置49(图7中未示出)设置在第三臂部分42c的端部中。线性致动器(未示出)可用于移动拣选臂41。
这种类型的拣选系统40被认为具有比图6a和图6b的拣选系统40更轻的重量。
第五实施例
现在参考图8。在此，车辆30包括与图7相同类型的一个拣选系统40。车辆30包括两个容器提升装置50，每个容器提升装置保持目标容器6。
在该实施例中，拣选系统40可以将产品物件5拣选到两个目标容器6中，其中目标容器位置被表示为P1a和P1b。
根据上述实施例，可以由一个单独的车辆执行拣选操作。当完成进入到一个目标容器中的拣选操作时，车辆可能将目标容器留在格栅中，并使用新的目标容器开始新的拣选操作。其他容器搬运车辆将把目标容器运输到其最终目的地，并在需要时也可向拣选车辆提供新的目标容器。
替代实施例
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递送车辆以及自动储存和取回系统的各个方面。为了说明的目的，阐述了具体的数量、系统和构造，以提供对系统及其工作的透彻理解。然而，该描述并非旨在以限制性的意义来解释。对于所公开的主题所属领域的技术人员而言显而易见的是，说明性实施例以及系统的其他实施例的各种修改和变型被认为落入本发明的范围内。
作为示例，应当注意，车辆30可以用于将产品物件从由容器提升装置50携带的容器106移动到储存在格栅中的其他容器106。还应当注意，车辆30可以用作容器搬运车辆200、300，即，用于在格栅104中的不同位置之间运输容器106，例如往返于所谓的“端口”之间。在该最后的替代方案中，不使用拣选系统40。
此外，可以使用不同于储存在格栅104中的储存容器106的目标容器6。在这种情况下，车辆30的容器提升装置50必须适合于这种目标容器6。目标容器必须在适合接收此类目标容器的端口处递送。
参考标号：
1 储存和取回系统
5 产品物件
6 目标容器
20 控制系统
30 远程操作车辆
30 车辆
30 可用于这些车辆的备用部件
31 车身
31b 凹部
32 车轮装置
33a 悬臂部分
40 拣选系统
41 拣选臂
41a 第一端
41b 第二端
42a 第一臂部分
42b 第二臂部分
42c 第三臂部分
42d 第四臂部分
43a 连接支架
43d 第四臂部分
48 物体识别装备
49 保持机构
50 容器提升装置
51 框架部分
52 壳体部分
54 容器提升框架
100 框架结构
102 框架结构的直立构件
103 框架结构的水平构件
104 储物格栅/三维格栅
105 储物列
106 储存容器
107 堆叠
108 轨道系统/容器搬运车辆轨道系统
110 在第一方向X上的平行的第一组轨道
110a 第一组的第一相邻轨道
110b 第一组的第二相邻轨道
111 在第二方向Y上的平行的第二组轨道
111a 第二组的第一相邻轨道
111b 第二组的第二相邻轨道
115 格栅开口/容器搬运车辆格栅开口
119 递送列
120 递送列
122 格栅单元/容器搬运车辆格栅单元
140 递送系统
150 递送端口
200 第一容器搬运车辆
201 车轮装置
202,202’ 容器搬运车辆的占地区域
300 第二容器搬运车辆
301 车轮装置
X 第一方向
Y 第二方向
P 轨道系统的水平平面
Wo 容器搬运车辆格栅开口的宽度
Wc 容器搬运车辆格栅单元的宽度
Lo 容器搬运车辆格栅开口的长度
Lc 容器搬运车辆格栅单元的长度
AO 存取开口
CI 连接接口
FS 后表面
GP1 格栅位置
OA 存取开口
RS 后表面
SS1 第一侧表面
SS2 第二侧表面
TS 顶表面
VL 车辆长度
VW 车辆宽度
H1 高度
L32 长度
P0 初始容器位置
P1 目标容器位置
P1a 目标容器位置
P1b 目标容器位置
W32 宽度

Claims (14)

1.一种用于自动储存和取回系统(1)的远程操作车辆(30)，所述远程操作车辆用于在自动储存和取回格栅(104)中储存的储存容器(106)与另一容器(6)之间移动产品物件(5)，所述自动储存和取回格栅构造成储存所述储存容器(106)的多个堆叠(107)；其中所述远程操作车辆(30)包括：
-车身(31)；
-车轮装置(32)，所述车轮装置连接至所述车身(31)，并且所述车轮装置构造成使所述远程操作车辆(30)沿着所述自动储存和取回系统(1)的轨道系统(108)移动；
-拣选系统(40)，用于在所述储存容器(106)和所述另一容器(6)之间移动所述产品物件(5)；
其中：
-所述车辆(30)包括构造成携带所述另一容器(6)的容器提升装置(50)；
-所述拣选系统(40)包括拣选臂(41)，所述拣选臂具有连接至所述车身(31)的第一端(41a)并具有第二端(41b)；
-所述拣选系统(40)包括用于能释放地保持所述产品物件(5)的保持机构(49)，所述保持机构(49)设置在所述拣选臂(41)的第二端(41b)中；
其特征在于，所述容器提升装置(50)布置作为固定至所述车身(31)的悬臂结构(33a；51)，其中，所述容器提升装置(50)包括容器提升框架(54)，所述容器提升框架具有用于与设置在所述悬臂结构下方的目标容器(6)连接和与该目标容器断开连接的连接接口(CI)。
2.根据权利要求1所述的远程操作车辆(30)，其中，所述拣选臂(41)的第一端(41a)连接到所述车身(31)的顶表面(TS)。
3.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述容器提升装置(50)是顶部敞开式的容器提升装置(50)。
4.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述容器提升装置(50)构造成将所述另一容器(6)提升到所述自动储存和取回格栅(104)的顶部水平上方的一高度(H1)。
5.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述容器提升装置(50)构造成将所述另一容器(6)降低到所述自动储存和取回格栅(104)的格栅列(105)中。
6.根据权利要求1所述的远程操作车辆(30)，其中，所述悬臂结构(33a；51)包括通向正在由所述容器提升装置(50)携带的所述另一容器(6)的存取开口(AO)，其中，所述拣选系统(40)构造成使所述产品物件(5)通过所述存取开口(AO)到达所述另一容器(6)和离开所述另一容器。
7.根据权利要求1或6所述的远程操作车辆(30)，其中，所述悬臂结构设置作为从所述车身(31)的前侧(FS)突出的悬臂部分。
8.根据权利要求1或6所述的远程操作车辆(30)，其中，所述悬臂结构设置作为框架部分(51)，该框架部分经由壳体部分(52)连接至所述车身(31)。
9.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述远程操作车辆(30)包括两个容器提升装置(50)。
10.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述车轮装置(32)具有的宽度(W32)等于所述自动储存和取回格栅(104)的格栅单元(122)的宽度(Wc)，并且所述车轮装置具有的长度(L32)等于所述自动储存和取回格栅(104)的格栅单元(122)的长度(Lc)。
11.根据权利要求1或2所述的远程操作车辆(30)，其中，所述拣选系统(40)包括拣选臂(41)和保持机构(49)，其中，所述拣选臂(41)具有连接至所述车身(31)的第一端(41a)并具有连接至所述保持机构(49)的第二端(41b)。
12.一种用于在自动储存和取回系统(1)的自动储存和取回格栅(104)中储存的储存容器(106)与另一容器(6)之间移动产品物件(5)的方法，其中，所述自动储存和取回格栅(104)构造成储存所述储存容器(106)的多个堆叠(107)，其中，所述方法包括以下步骤：
-借助于远程操作车辆(30)的容器提升装置(50)携带所述另一容器(6)，所述远程操作车辆(30)包括车身(31)和与所述车身(31)连接的车轮装置，其中，所述容器提升装置(50)布置作为固定至所述车身(31)的悬臂结构(33a；51)，其中，所述容器提升装置(50)包括容器提升框架(54)，所述容器提升框架具有用于与设置在所述悬臂结构下方的目标容器(6)连接和与该目标容器断开连接的连接接口(CI)；
-沿着所述自动储存和取回系统(1)的轨道系统(108)将所述车辆移动到预定的格栅位置(GP1)；
-控制包括保持机构(49)和拣选臂(41)的拣选系统(40)，以保持所述产品物件(5)位于初始容器位置(P0)，其中所述拣选臂(41)具有连接至所述车身(31)的第一端(41a)并具有与所述保持机构(49)连接的第二端(41b)；
-控制所述拣选系统(40)，以将所述产品物件(5)移动到另一容器位置(P1)，并在所述另一容器位置(P1)释放所述产品物件(5)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，控制所述拣选系统(40)以将所述产品物件(5)移动至另一容器的步骤包括：使所述产品物件(5)移动通过设置在所述另一容器(6)上方的所述悬臂结构的存取开口(AO)。
14.一种自动储存和取回系统(1)，包括：
-自动储存和取回格栅(104)，构造成对储存容器(106)的多个堆叠(107)进行储存；
-根据权利要求1至11中任一项所述的远程操作车辆(30)。
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