CN113661136A - 存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种存储系统，其包括至少一个存储网格(104)和容器提升机(2)，存储网格包括限定多个网格柱(112)的竖直柱型材(102)，网格柱包括：存储柱(105)，在该存储柱中存储容器(106)能够以竖直堆叠(107)一个在另一个顶部存储；和至少一个传送柱(119，120)，每个网格柱由四个竖直延伸的柱型材(102)限定，并且柱型材在它们的上端通过形成存储网格的水平顶部轨道网格(108)的顶部轨道(110、111)互连，其中，容器提升机包括：提升组件(17、19)，该提升组件从一个或多个可卷绕提升元件(16)悬置并被布置成可升高或降低以在存储网格(104)内升高或降低附带存储容器(106)，其中提升组件包括用于可释放地附接到存储容器(106)的上部区段的提升框架部件(17)，和引导梭(19)，该引导梭布置成当提升框架部件(17)在存储网格(104)内升高和降低时引导提升框架部件(17)和任何附带存储容器(106)，引导梭布置在提升框架部件上方并且包括引导元件，每个引导元件布置成与网格柱(112)的四个柱型材(102)中一个互相作用，以在提升框架部件的提升和/或降低期间稳定和保持提升框架部件(17)和任何附带存储容器(106)的水平对准；和框架(10)，其具有内部引导表面(118)，所述内部引导表面被布置成当所述引导梭(19)处于顶部轨道网格上方的高度时与引导梭的引导元件(22a‑d、12)互相作用，使得稳定和保持提升框架部件(17)的水平对准。

Description

存储系统

技术领域

本发明涉及一种自动存储系统、在这种存储系统中使用的容器提升载具、以及使用该存储系统的方法。

背景技术

图1的A和图2的A公开了具有框架结构100的典型现有技术的自动存储和取回系统1。图1的B和图2的B分别公开了在图1的A和图2的A公开的系统1中运行的现有技术的容器处理载具200、300。

框架结构100限定存储网格104，存储网格104包括多个直立构件102和可选的支撑直立构件102的多个水平构件103。构件102、103通常可由金属制成，例如挤压铝型材。

存储网格104包括多个网格柱112。大部分网格柱也称为存储柱105，其中，存储容器106(也称为箱)一个叠放在另一个顶部以形成堆叠107。

每个存储容器106通常可以保持多个产品物品(未示出)，并且存储容器106内的产品物品可以是相同的或者可以是不同的产品类型，这取决于应用。

存储网格104的网格柱112防止在堆叠107中的存储容器106水平移动，并且引导容器106的竖直移动，但是当叠放时通常不支撑存储容器106。在图3中示出存储网格104的直立构件102的截面图。直立构件102包括竖直引导表面116(或竖直引导板)，用于引导在网格柱112内移动的存储容器。在网格柱中，四个直立构件102中的每一个提供用于引导存储容器106的相应角部的内角部117，参见图4，图4示出了网格柱112的截面和存储容器106的示意性周缘。典型地，每个直立构件具有八个竖直引导表面116，并且因此可以提供存储网格104的四个不同的网格柱112的内角部117。

自动存储和取回系统1包括轨道系统108(或顶部轨道网格)，轨道系统108以网格样式布置在存储网格104的顶部，在轨道系统108上运行多个容器处理载具200、300(如图1的B和图2的B所示)，以将存储容器106从存储柱105升高和将存储容器106降低到存储柱105内，并且还将存储容器106存储柱105上方运输。构成图1的A和图2的A中的网格样式的网格单元122中一个的水平范围用粗线标出。

每个网格单元122具有典型地在30至150cm的区间内的宽度和典型地在50至200cm的区间内的长度。由于轨道110、111的水平范围，所以每个网格开口115的宽度和长度通常比网格单元122的宽度和长度小2至10cm。

轨道系统108包括第一组平行轨道110和第二组平行轨道111，第一组平行轨道110布置成引导容器处理载具200、300在第一方向X上跨越框架结构100的顶部的运动，第二组平行轨道111与第一组轨道110垂直地布置，以引导容器处理载具200、300在垂直于第一方向X的第二方向Y上的运动。这样，轨道系统108限定网格柱112的上端，容器处理载具200、300可以在网格柱112的上端上方横向方向移动，即在平行于水平X-Y平面的平面中移动。通常，轨道110、111的组中的至少一个由双轨轨道构成，双轨轨道允许两个容器处理载具在相邻的网格单元122上彼此通过。双轨轨道是公知的并且在例如WO2015/193278 A1和WO2015/140216 A1中公开，其内容通过引证结合于此。

每个现有技术的容器处理载具200、300包括载具主体和八个轮201、301的轮装置，其中，第一组的四个轮32a使得容器处理载具200、300能够在X方向上横向方向移动，并且第二组的四个轮32b使得能够在Y方向上横向方向移动。轮布置中的一组或两组轮可被提升和降低，使得第一组轮和/或第二组轮可在任何一个时间与相应组的轨道110、111接合。

每个现有技术的容器处理载具200、300还包括用于竖直运输存储容器106的提升装置18(仅在图2的B中示出)，例如用于将存储容器106从网格柱112提升和将存储容器106降低到网格柱112中。提升装置18包括四个金属提升带16，金属提升带16在竖直方向上延伸并且连接成靠近提升框架17(也可以称为抓持装置)的角部，使得提升框架保持水平。提升框架17具有用于可释放地连接到存储容器的容器连接元件24，和引导销30。当提升框架17在柱内竖直移动时，提升框架17的横向方向移动被限定网格柱112的竖直构件102限制。

为了升高或降低提升框架17(以及可选地连接的存储容器6)，提升带16连接到带驱动组件(未示出)。在带驱动组件中，提升带16一般绕在/绕离布置在容器处理载具中的至少两个旋转提升轴或卷轴，其中，提升轴还经由带/链连接到至少一个公共转子轴，该至少一个公共转子轴向至少两个提升轴提供同步旋转运动。在例如WO2015/193278 A1和PCT/EP2017/050195中描述了提升轴的各种设计。由于当提升框架17被降低/提升时，提升带16被绕离/绕在轴或卷轴，所以提升带16的厚度的微小变化将导致轴/卷轴与提升框架16的每个角部之间的距离的相应差异。厚度的这种微小变化是不可避免的，并且当提升带的长度增加并且因此提升装置的最大提升高度增加时，轴/卷轴与提升框架的每个角部之间的距离上的随后差异将增大。当轴/卷轴与提升框架17的每个角部之间的距离差异增大时，提升框架的可能倾斜也将增大。在网格柱112内的竖直运动期间，提升框架17必须保持基本水平，以避免提升框架和/或连接的存储容器卡在柱内。因此，当用于将存储容器106传送到网格柱112内时，由于需要使提升框架保持基本水平，所以提升装置的有效提升高度受到限制。现有技术的容器处理载具200、300的有效提升高度通常约为6米，其对应于现有技术的存储网格104的高度。

传统地，并且也为了本申请的目的，Z＝1标识存储网格104的最上层，即紧接在轨道系统108下方的层，Z＝2标识轨道系统108下方的第二层，Z＝3标识第三层等。在图1的A和图2的A中公开的现有技术的存储网格中，Z＝8标识存储网格104的最下面的底层。因此，作为示例，并使用图1的A和图2的A中所示的笛卡尔坐标系X、Y、Z。在图1中，标识为106'的存储容器可以被称为占据了X＝10、Y＝2、Z＝3的网格位置或单元。可以说容器处理载具200、300在层Z＝0中行进，并且每个网格柱可以通过其X和Y坐标来标识。

每个容器处理载具200包括存储隔间或空间(未示出)，用于当跨越存储网格104的顶部运输存储容器106时接收和装载存储容器106。存储空间可包括布置在载具主体中央的空腔，例如，如在WO2014/090684 A1中所描述的，其内容通过引证结合于此。

可选地，容器处理载具300可具有如NO317366中所述的悬臂构造，其内容也通过引证结合于此。

容器处理载具200可具有一覆盖区，即在X和Y方向上的范围，其大致等于网格单元122的水平面积，即网格单元122在X和Y方向上的范围，例如，如在WO2015/193278 A1中所描述的，其内容通过引证结合于此。

或者，容器处理载具200可具有比网格单元122的水平面积大的覆盖区，例如，如WO2014/090684 A1中所公开的。

在存储网格104中，大多数网格柱112是存储柱105，即其中存储容器106以堆叠107存储的网格柱。然而，存储网格104一般具有至少一个网格柱112，该网格柱112不用于存储存储容器106，而是布置在容器处理载具200、300可以下放和/或拾取存储容器106的位置处，使得它们可以被运输到第二位置(未示出)，在第二位置处，存储容器106可以从存储网格104的外部接近或者被传送到网格104之外或之中。在本技术中，这样的位置通常被称为“端口”，并且端口所位于的网格柱112可以被称为传送柱119、120。下放端口和拾取端口是各自的传送柱119、120的上端/开口。

图1的A和图2的A中的现有技术的存储网格104包括两个传送柱119和120。第一传送柱119可以例如包括专用的下放端口，在该专用的下放端口处，容器处理载具200、300可以下放存储容器106以通过传送柱119运输并进一步运输到例如拾取/存放站，并且第二传送柱120可以包括专用的拾取端口，在该专用的拾取端口处，容器处理载具200、300可以从例如拾取/存放站拾取已经通过传送柱120传送的存储容器106。存储容器可通过使用容器处理载具200、300的提升装置或通过使用布置在传送柱中的存储容器提升机来传送通过传送柱。第一传送柱和第二传送柱的每个端口可适用于拾取和下放存储容器。

第二位置通常可以是拾取/存放站，其中产品物品从存储容器106移除和/或定位到存储容器106中。在拾取/存放站中，存储容器106一般不从自动存储和取回系统1移除，而是一旦被接近后就返回到存储网格104中。

用于监视和控制自动存储和取回系统1，例如，监视和控制存储网格104内的相应存储容器106的位置；每个存储容器106的内容物；以及容器处理载具200、300的移动，使得期望的存储容器106能够在期望的时间被传送到期望的位置而容器处理载具200、300不会彼此碰撞，自动存储和取回系统1包括计算机化的控制系统(未示出)，其通常包括用于跟踪存储容器106的数据库。

包括传送带或滚轮的传送系统一般用于将存储容器从传送柱119、120的下端运输到例如拾取/存放站。

运输系统还可被布置成在不同的存储网格之间运送存储容器，例如，如WO2014/075937 A1中所描述的，其内容通过引证结合于此。

此外，内容通过引证结合于此的WO2016/198467 A1公开了现有技术的接近系统，其具有传送带(WO2016/198467 A1中的图5a和图5b)以及用于在传送柱与操作员可以接近存储容器的站之间运输存储容器的框架安装轨道(WO2016/198467 A1中的图6a和图6b)。

当要接近存储在图1A中公开的存储网格104中的存储容器106时，指示容器处理载具200、300中一个从目标存储容器106在存储网格104中的位置取回目标存储容器106，并将其运输到或运输穿过传送柱119。该操作包括将容器处理载具200、300移动到目标存储容器106所在的存储柱105上方的网格位置，使用容器处理载具的提升装置(未示出)从存储柱105取回存储容器106，并将存储容器106运输到传送柱119。如果目标存储容器106位于堆叠107的深处，即一个或多个其他存储容器位于目标存储容器106的上方，则操作还包括在将目标存储容器106从存储柱105提升之前暂时移动位于上方的存储容器。该步骤在本技术中有时被称为“挖掘”，可以用随后用于将目标存储容器106运输到传送柱的相同的容器处理载具200、300执行，或者用一个或多个其它协作的容器处理载具200、300执行。可替换地或附加地，自动存储和取回系统1可以具有专门用于从存储柱105临时移除存储容器106的任务的容器处理载具200、300。一旦目标存储容器106已经从存储柱105移除，则可以将临时移除的存储容器重新定位到原始存储柱105中。然而，可替换地，移除的存储容器可被重新安置到其它存储柱105。

当存储容器106要存储在网格104中时，指示容器处理载具200、300中的一个从传送柱120拾取存储容器106，并将存储容器106运输到存储该存储容器106的存储柱105上方的网格位置。在已经移除位于存储柱堆叠107内的目标位置处或目标位置上方的任何存储容器之后，容器处理载具200、300将存储容器106定位在期望位置处。然后可以将移除的存储容器降低回到存储柱105或重新安置于其它存储柱105。

WO2014/075937 A1公开了一种现有技术的存储系统，其包括竖直布置在彼此上方的两个单独的存储网格104'、104”，参见图5。每个存储网格都布置在中间层80'、80”(即夹层)上。两个存储网格和多个拾取/存放站109通过存储容器提升机50互连，存储容器提升机50被布置成在存储网格之间和/或在任何存储网格与拾取/存放站之间运输存储容器。布置在存储网格的顶部轨道网格108'、108”处的容器处理载具300包括提升装置18，该提升装置18不能在大于单个存储网格的高度的竖直距离上提升或降低存储容器，参见上面的描述。容器处理载具300的提升装置18不能将存储容器106提升/降低超过单个存储网格的高度(约6m)的竖直距离。因此，在这些现有技术的系统中需要存储容器提升机50，以允许存储容器106在两个存储网格104'、104'之间或在存储网格104'与拾取/存放站109中一个之间运输。

在图6中示出了现有技术的存储容器提升机50的主要部件。存储容器提升机具有两个平行和竖直的引导构件51，每个引导构件51具有引导轨道52和存储容器梭53。存储容器梭53具有两个支撑臂54和竖直引导框架55，存储容器106可布置在支撑臂54上，竖直引导框架55具有布置在引导部件51的相应引导轨道中的引导轮56。存储容器梭可以通过未公开的适当提升装置竖直移动。存储容器提升机布置在网格柱112内。参见图6，网格柱内的可用水平面积(即，未被存储容器占据的面积)是最小的，并且要求在网格柱内或网格柱之间布置竖直引导部件意味着存储容器梭移动的误差裕度很低。

鉴于上述，本发明的目的是提供一种自动存储和取回系统以及用于操作这种系统的方法，其解决或至少减轻了与使用现有技术的存储和取回系统有关的上述问题中的一个或多个。

发明内容

本发明由所附权利要求限定，并且在下文中：

在第一方面，本发明提供了一种存储系统，其包括至少一个存储网格和容器提升机，所述存储网格包括限定多个网格柱的竖直柱型材，所述网格柱包括：存储柱，在所述存储柱中，存储容器能够以竖直堆叠一个叠放在另一个顶部地存储；以及至少一个传送柱，每个网格柱由四个竖直延伸的柱型材限定，并且所述柱型材在其上端通过形成存储网格的水平顶部轨道网格的顶部轨道互连，其中，所述容器提升机包括：

提升组件，所述提升组件从一个或多个可卷绕的提升元件悬置并且被布置成升高或降低以在所述存储网格内升高或降低附带的存储容器，其中，所述提升组件包括用于可释放地附接到所述存储容器的上部区段的提升框架部件，和引导梭，所述引导梭布置成当所述提升框架部件在所述存储网格内升高和降低时引导所述提升框架部件和任何附带的存储容器，所述引导梭布置在所述提升框架部件上方并且包括引导元件，每个引导元件布置成与一网格柱的四个柱型材中一个互相作用，用于在提升和/或降低所述提升框架部件期间稳定和保持所述提升框架部件和任何附带的存储容器的水平对准；和

框架，具有内部引导表面，所述内部引导表面被布置成当所述引导梭处于所述顶部轨道网格上方的高度时与所述引导梭的引导元件互相作用，使得稳定和保持所述提升框架部件的水平对准。

换句话说，内部引导表面被布置成与引导梭的引导元件互相作用，从而限制提升框架部件的水平未对准。

换句话说，每个引导元件被布置成与一网格柱的四个柱型材中一个互相作用，以在提升和/或降低提升框架部件期间限制提升框架部件和任何附带的存储容器的水平未对准。

此外，每个引导元件被布置成与一网格柱的四个柱型材中一个互相作用，以在提升和/或降低提升框架部件期间限制提升框架部件和任何附带的存储容器相对于水平面的倾斜。

在存储系统的实施例中，容器提升机可以相对于顶部轨道网格在至少一个横向方向上移动。

在存储系统的实施例中，容器提升机可以相对于顶部轨道网格在两个垂直的横向方向上移动。

在存储系统的实施例中，可卷绕提升元件可以从任何适当类型的提升带或线中选择。

在存储系统的实施例中，引导元件包括滑动装置、滚轮组件或其任何组合。

在存储系统的实施例中，网格柱的每个柱型材包括形成网格柱的内角部的两个竖直引导表面，并且每个引导元件被布置为与提升组件在其中移动的网格柱的相应内角部的至少一个竖直引导表面互相作用。

在存储系统的实施例中，每个引导元件可以包括滑动表面或可旋转表面，该滑动表面或可旋转表面被布置为与提升组件在其中移动的网格柱的相应内角部的至少一个竖直引导表面互相作用。

在存储系统的实施例中，引导元件被布置为与提升组件在其中移动的网格柱的所有竖直引导表面互相作用。

在存储系统的实施例中，引导元件被布置为使得与提升组件在其中移动的网格柱的所有竖直引导表面与一个引导元件互相作用。

在存储系统的实施例中，至少一个引导元件包括滚轮组件，其具有被布置为与提升组件在其中移动的网格柱的相应竖直引导表面互相作用的至少一个可旋转周边。

在存储系统的实施例中，滚轮组件包括至少一个可旋转周边，其被布置为与提升框架部件在其中移动的网格柱的对应内角部的竖直引导表面互相作用。

换句话说，滚轮组件可以包括至少一个可旋转表面。

在存储系统的实施例中，引导梭包括四个竖直延伸的角区段，其中至少一个引导元件布置在每个角区段处。至少一个引导元件可包括两个或更多竖直分离的接触点或竖直延伸的接触区域，其中，接触点的竖直分离或接触区域的延伸足以限制提升框架部件相对于水平面的倾斜。

接触点或接触面积可以是滑动表面或可旋转表面。

在存储系统的实施例中，引导元件被布置为与提升组件在其中移动的网格柱的所有竖直引导表面(即，所有八个竖直引导表面)互相作用。

在存储系统的实施例中，每个引导元件可包括两个竖直分离的接触点或竖直延伸的接触区域，其中，竖直分离或竖直延伸足以限制提升框架部件相对于水平面的倾斜。接触点的竖直分离或接触区域的竖直延伸可以是接触点或接触区域与容器提升机的相应竖直引导表面或内部引导表面、或相应内部引导表面之间的水平距离的至少25倍、至少50倍或至少100倍。

在存储系统的实施例中，接触点的竖直分离或接触面积的竖直延伸可以是提升框架部件的宽度的至少25％或至少50％。

在存储系统的实施例中，容器提升机是容器提升载具，其包括：载具主体，存储容器可以通过提升组件被提升进入载具主体；和至少一组轮，其用于使容器提升载具在水平方向上在顶部轨道网格上移动。

在存储系统的实施例中，容器提升载具的载具主体包括框架，该框架具有内部引导表面，该内部引导表面被布置成当提升组件布置在载具主体内部时与引导梭的引导元件互相作用，使得稳定和保持提升框架部件的水平对准。换句话说，使得限制提升框架部件的水平未对准。

在存储系统的实施例中，容器提升载具包括第一组轮和第二组轮，第一组轮用于在顶部轨道网格上沿第一方向移动容器提升载具，并且第二组轮用于在顶部轨道网格上沿第二方向移动容器提升载具，所述第二方向垂直于所述第一方向，并且第一组轮可在其中第一组轮允许容器提升载具在第一方向上移动的第一位置与其中第二组轮允许容器提升载具在第二方向上移动的第二位置之间在竖直方向上移位。

在存储系统的实施例中，内部引导表面布置在与存储容器从其提升的网格柱的竖直引导表面相对应的竖直平面中。换句话说，内部引导表面布置成与存储容器通过容器提升机提升或降低的网格柱的相应竖直引导表面处于相同的竖直平面中。

在存储系统的实施例中，容器提升机包括在顶部轨道网格的至少一区段上延伸的门架。容器提升机的提升组件或提升装置可连接到门架，使得提升组件可相对于顶部轨道网格在横向方向上移动。门架可具有在容器提升载具的上部区段高度上方的下部高度，使得容器提升载具可接近门架下方的网格柱。

在存储系统的实施例中，可卷绕提升元件可具有大于6米、大于7米、大于8米、大于9米或大于10米的长度。

在存储系统的实施例中，容器提升机可包括长度大于存储网格的高度的可卷绕提升元件。

在实施例中，存储系统包括两个存储网格，其中，第一存储网格布置在第二存储网格上方，并且容器提升机布置成在第一存储网格的顶部轨道网格与第二存储网格的顶部轨道网格之间提升或升高存储容器。

在实施例中，存储系统可包括从存储网格的底部延伸的至少一个传送柱，使得容器提升机可在存储网格的底部与存储网格的底部下方的位置之间升高或降低存储容器。从存储网格的底部延伸的传送柱也可以称为引导柱。传送柱可以从底部延伸到容器引导组件或拾取/供应站。

在存储系统的实施例中，容器提升机布置成在顶部轨道网格与存储网格的底部或最低高度下方的位置之间提升或升高存储容器。

在第二方面，本发明提供了用于根据第一方面的存储系统的容器提升载具，包括：

-载具主体，包括内部竖直引导表面；

-至少一组轮，用于在顶部轨道网格上沿水平方向移动所述容器提升载具；和

-提升装置，布置为将存储容器从网格柱提升到载具主体中，

其中，所述提升装置包括提升组件，所述提升组件包括：提升框架部件和引导梭、至少一个可卷绕提升元件和至少一个提升轴，其中

-可卷绕提升元件连接所述提升轴与所述提升组件，使得所述提升组件能通过所述提升轴的旋转而在竖直方向上移动，

-所述提升框架部件用于与存储容器可释放地连接，并且

-所述引导梭布置在所述提升框架部件上方，并且包括布置成与所述内部竖直引导表面互相作用的引导元件，使得当容纳在载具主体内部时稳定和保持所述提升框架部件的水平对准。

换句话说，引导元件布置成与内部竖直引导表面互相作用，从而限制提升框架部件的水平倾斜和/或水平未对准。

当提升轴旋转时，可卷绕提升元件可卷绕到提升轴上。

提升框架部件能可释放地连接于存储容器的顶侧。提升框架部件可包括布置于提升框架部件的底侧的夹持元件。

在容器提升载具的实施例中，引导梭包括四个竖直延伸的角区段，并且至少一个引导元件布置在每个角区段处，以与载具主体的内部竖直引导表面互相作用。

在容器提升载具的实施例中，内部竖直引导表面布置在存储容器可容纳在其中的载具主体的腔或内部区段的四个内角部中的每个处。

容器提升载具可以包括在本发明的第一方面中限定的容器提升机的任何特征。

在容器提升载具的实施例中，引导元件包括滑动装置、滚轮组件或其任何组合。

在容器提升载具的实施例中，滚轮组件和滑动装置分别包括至少一个可旋转周边和滑动表面，其布置成与载具主体的相应内部竖直引导表面互相作用。

在容器提升载具的实施例中，滚轮组件包括布置在引导梭的每个角区段处的至少两个引导轮，该两个引导轮布置成在垂直竖直平面中旋转。

在容器提升载具的实施例中，滚轮组件包括布置在角区段的不同高度处的第一滚轮组件和第二滚轮组件。

在容器提升载具的实施例中，第一滚轮组件包括第一引导轮和第二引导轮，第一引导轮和第二引导轮布置成在彼此垂直的相应第一竖直平面和第二竖直平面中旋转。第一竖直平面和第二竖直平面中的每个可以垂直于引导轮可以与之互相作用的相应内部竖直引导表面。

换句话说，第一引导轮和第二引导轮被布置成分别在第一竖直平面和第二竖直平面中旋转，并且第一竖直平面垂直于第二竖直平面。

在容器提升载具的实施例中，第二滚轮组件包括第三引导轮和第四引导轮，第三引导轮和第四引导轮布置在每个角区段处以在彼此垂直的相应第三竖直平面和第四竖直平面中旋转，其中，第三竖直平面和第四竖直平面分别与第一竖直平面和第二竖直平面重合或平行，并且第一引导轮和第二引导轮分别相对于第三引导轮和第四引导轮布置在更高的高度处。

在第三方面，本发明提供了用于根据第一方面的存储系统的容器提升机，包括：

-框架，包括内部竖直引导表面；

-提升装置，布置为将存储容器从网格柱提升到所述框架中，

其中，所述提升装置包括提升组件，所述提升组件包括提升框架部件和引导梭、至少一个可卷绕提升元件和至少一个提升轴，其中，

-所述可卷绕提升元件连接所述提升轴与所述提升组件，使得所述提升组件可以通过所述提升轴的旋转而在竖直方向上移动，

-所述提升框架部件用于可释放地连接到所述存储容器，并且

引导梭布置在提升框架部件上方，并且包括被布置成与内部竖直引导表面互相作用的引导元件，使得当容纳在框架内时稳定和保持提升框架部件的水平对准。

在实施例中，容器提升机包括门架，提升组件或提升装置可以连接于该门架，使得提升组件可以在横向方向上移动。

容器提升机可包括在本发明的第一方面中限定的容器提升机的任何特征和在第二方面中限定的容器提升载具的任何特征。

在第四方面，本发明提供了在根据第一方面的任何实施例的存储系统中传送存储容器的方法，包括以下步骤：

-将容器提升机移动到其中布置有所述存储容器的存储柱上方的位置；

-降低所述提升组件，以将提升框架部件可释放地连接到所述存储容器的上部区段；

-将所述提升组件和所述存储容器升高至在所述顶部轨道网格上方的高度；

-将容器提升机移动到在传送柱上方的位置；以及

-经由所述传送柱降低所述提升组件，同时通过使所述引导元件与所述传送柱的四个柱型材互相作用而稳定所述提升框架部件的水平对准。

附图说明

现在将仅通过示例并参考以下附图更详细地描述本发明的实施例：

图1的A和图1的B是第一现有技术的存储系统和第一现有技术的容器处理载具的立体图。

图2的A和图2的B是第二现有技术的存储系统和第二现有技术的容器处理载具的立体图。

图3是现有技术的竖直柱型材的截面图。

图4是由如图3所示的四个竖直柱型材构成的现有技术的网格柱的截面图。

图5是具有两个竖直分离的存储网格的第三现有技术的存储系统的立体图。

图6是在图5的存储系统中使用的现有技术的容器提升机的立体图。

图7是根据本发明的第一示例性存储系统的立体图。

图8至图12是根据本发明的第一示例性容器提升载具的立体图和侧视图。

图13和图14是布置在存储网格上的图8至图12中所示的第一容器提升载具的立体图。

图15和图16是布置在图7中的两个存储网格之间的容器引导组件的立体图。

图17是第一示例性引导梭的立体图。

图18是第二示例性引导梭的立体图。

图19和图20是根据本发明的第二示例性存储系统的立体图。

图21至图23是图19和图20中的第二存储系统的立体图，示出根据本发明的第二示例性容器提升载具的细节。

图24是根据本发明的第三示例性存储系统的立体图。

图25A至图25C是根据本发明的第三示例性容器提升载具的视图。

图26是布置在图24中的两个存储网格之间的示例性容器引导组件的立体图。

图27是根据本发明的第四示例性存储系统的立体图。

图28是图27中的存储系统的示例性容器提升机的细节立体图。

具体实施方式

如上文结合图1、图2和图5中的现有技术的存储系统所描述的，当存储容器要竖直移动超过大约6m时，需要使用专用的容器提升机50。

本发明提供了一种容器提升载具，其允许高度灵活的存储系统，其中，不再需要使用专用的容器提升机50。容器提升载具可用于在超过现有技术的容器处理载具可能的竖直距离上移动存储容器，并且可用于在两个竖直分离的存储网格之间和/或在升高的存储网格(例如夹层上的存储网格)与布置在存储网格下方的拾取/供应站之间传送存储容器。容器提升载具提供了高度灵活的提升系统，其中，容器容量可以通过增加或减少容器提升载具和/或容器移动穿过的网格柱(即传送柱)的数量而容易地适应。

在下面的示例性实施例中，存储网格104的柱仅被描述为网格柱112。然而，如图1和图2中针对现有技术存储系统所描述的，用于存储存储容器106的网格柱112也可以称为存储柱105，而用于例如在顶部轨道网格与拾取/存储站之间或在分离的存储网格之间传送存储容器的网格柱可以称为传送柱119、120。

在图7中示出存储系统1的第一示例性实施例。存储系统具有两个竖直分离的存储网格104'、104"、布置在每个存储网格的顶部轨道网格108上的容器处理载具200、以及布置在上存储网格104"的顶部轨道网格上的容器提升载具2。上存储网格布置在夹层80上。在该实施例中，容器提升载具2被布置成在上存储网格104'与下存储网格104”的顶部轨道网格108之间提升/升高存储容器106。容器引导组件23布置在上存储网格与下存储网格之间。容器引导组件23布置成与引导梭19互相作用，使得当引导梭不与网格柱112互相作用时，即当引导梭19处于上存储网格104”的下部高度与下存储网格104'的顶部轨道网格108之间的位置时，避免提升框架17的倾斜。在图15和图16中示出容器引导组件23的详情。

容器提升载具在图8至图12中详细示出，并且具有第一组轮32a和第二组轮32b，第一组轮32a和第二组轮32b用于在顶部轨道网格108上沿两个垂直方向移动容器提升载具2。类似于图3所示的提升装置18被布置成将存储容器106从上存储网格104"的网格柱112提升到载具主体3的腔25中。当容纳在腔25中时，存储容器106处于顶部轨道网格108上方的高度，即使得容器提升载具2可以在容纳存储容器的同时在顶部轨道网格108上移动。

提升装置18具有提升组件，该提升组件包括提升框架部件17和引导梭19、两个提升带16(即，两个可卷绕提升元件)和连接到电机8的提升轴20。提升带16连接到提升轴20上的卷轴9和提升框架部件17，使得当提升轴20旋转时，提升框架部件17将在竖直方向上移动。提升框架部件17具有连接元件(如图17中的24所示)和用于可释放地连接到存储容器106的引导销30。

如图17、图18所示，引导梭19连接在提升框架部件17的顶侧并且包括四个角区段21。引导梭19的主要功能是当提升框架部件穿过存储网格104的网格柱112提升/降低时，限制提升框架部件17的倾斜，参见图13和图14。引导梭19的另一个功能是确保当提升框架部件17布置在容器提升载具2内时是水平的。

引导梭通过提供引导元件来实现该功能，所述引导元件能够接合网格柱112的引导表面116，特别是与传送柱119、120接合，并且因此在其随提升框架部件17竖直移动时引导提升框架部件17的竖直移动，所述引导从靠近或邻近提升框架部件17的位置发生。引导梭19可以直接连接到提升框架部件17，可以是提升框架部件的组成部分，或者可以通过在引导梭19与提升框架部件17之间竖直延伸的中间部件(或多个部件)连接。

在所示实施例中，引导梭的每个角区段21具有四个引导轮22a-22d(即，引导元件或滚轮组件)。每个引导轮具有外周，该外周具有与提升框架部件17的水平周边大致相同的水平范围。以这种方式，当引导梭处于容器提升载具2内时，引导轮22a-22d可以与载具主体3的内部引导表面118互相作用(参见图3和图4)，并且当在网格柱内移动时，与网格柱112的竖直引导表面116互相作用。

四个引导轮具有第一对引导轮22a、22b(即，第一滚轮组件)和第二对引导轮22c、22d(即，第二滚轮组件)，其中第一对布置在第二对上方的高度。在每对引导轮中，两个轮布置成在两个垂直的竖直平面上旋转，即它们的轴彼此成90°布置。通过使第一对引导轮和第二对引导轮布置在不同的高度，限制了引导梭19的倾斜，并因此限制了提升框架部件17和连接到其上的任何存储容器106的倾斜。在图17中示出引导梭19的细节视图。

在图18中示出引导梭2'的可选实施例。在可选的引导梭中，引导轮22a-22d被布置在引导梭2'的每个角区段21处的竖直延伸的滑块12(或其它滑块装置，即具有滑动表面的引导元件)代替。滑块12可能由于磨损需要更频繁的维修，并且在使用期间可能不像具有引导轮的引导梭那样安静，但是将提供限制提升框架17倾斜的相同有利效果。

能设想引导梭的其它实施例。这样的实施例可以包括引导元件的任何组合，例如具有引导轮、可旋转筒和滚动球的任何组合的滚轮组件，以及各种类型的轴承或滑动元件，例如先前描述的滑块。引导元件的共同特征是在引导梭的每个角处提供接触点或竖直表面区域，接触点或表面区域在竖直方向上充分分离或延伸以稳定提升框架。

接触点之间的优选竖直距离，或竖直接触区域的高度，将取决于接触点之间的水平距离，或接触区域的高度，以及引导梭在其中移动的网格柱的相应竖直引导表面，或容器提升载具的相应内部引导表面。接触点之间的竖直距离或接触区域的高度优选为接触点或接触区域与相应的竖直引导表面或内部引导表面之间的水平距离的至少25倍。相对于提升框架部件17的宽度，接触点的竖直分离或接触面积的竖直延伸可以是提升框架部件的宽度的至少25％或至少50％。

与现有技术的容器处理载具200、300相反，容器处理载具的提升装置18不依赖于具有连接到提升框架部件17的四个提升带16，因为提升框架部件的水平定位由引导梭19确保。在图8至图14所示的容器提升载具中，仅使用两个提升带16。

为了在上存储网格104”和下存储网格104'之间的过渡期间避免提升框架部件的倾斜，存储系统可具有如图15和图16所示的容器引导组件23。容器引导组件23还将允许在存储容器106从上存储网格104”传送之后由布置在下存储网格104'上的容器处理载具200、300取回存储容器106的空间。容器引导组件23的主要特征是：支撑架13，其布置于下存储网格104'的顶部轨道网格108，用于支撑从上部存储网格的底部延伸的两个网格柱112(或传送柱119/120)的下端；以及两个可竖直移动的引导型材26，每个引导型材具有用于与引导梭19上的相应可致动的网格间引导元件28互相作用的凹部27。引导型材经由滑轮31连接到配重29，使得引导型材朝向上部位置偏置。支撑框架13布置在允许容器处理载具在从上存储网格延伸的两个网格柱112的下端下方接近的高度处。两个延伸的网格柱也可称为传送柱。

为了将存储容器106从上存储网格104”传送到下存储网格104'，提升框架部件17和存储容器106经由向下延伸到容器引导组件23的网格柱112从上存储网格降低。在离开上存储网格104”的下部高度之后，网格间引导元件28被致动机构38致动以延伸超出提升框架部件17的水平周边。在向下移动期间，网格间引导元件28与引导型材26的相应凹部27互相作用。在提升框架部件17和存储容器106朝着下存储网格104'的网格柱112移动期间，引导型材26稳定引导梭19。当存储容器已经传递到下存储网格104'时，提升框架部件17被朝向上存储网格104”提升，并且引导型材跟随引导梭19的移动并且由于配重29而返回到它们的上部位置。

在图19至图21中示出存储系统1的第二示例性实施例。在该实施例中，存储系统具有布置在夹层80上的单个存储网格104，并且经由两个延伸的网格柱112'连接到布置在夹层下方的拾取/存放站109。两个示例性实施例的容器提升载具2布置在顶部轨道网格108处，在图22和图23中示出容器提升载具的细节。为了在存储网格104与拾取/存放站109之间传送存储容器，经由延伸的网格柱112'(或传送柱119/120)提升或降低存储容器。延伸的网格柱的下开口布置成使得当存储容器在拾取/存储站内处于所需高度时，引导梭19位于网格柱内，并且因此防止提升框架部件17和存储容器在传送期间倾斜。

图19至图23中的容器提升载具2'的大多数特征与图8至图12中的容器提升载具2是相同的，并且相同特征具有相同的参考标号。主要不同在于图19至图23中的容器提升载具具有单组轮，并从而仅能够在单个方向上在顶部轨道网格上移动。这以稍微不那么灵活的提升系统为代价提供了更简单的载具构造。此外，容器提升载具2'具有用于连接提升框架部件17与提升轴的单个提升线15，代替如上公开的两个提升带16。

在图24中示出存储系统1的第三示例性实施例。该存储系统与图7所示的存储系统相似，并且具有两个竖直分离的存储网格104'、104"、布置在每个存储网格的顶部轨道网格108上的容器处理载具200、以及布置在上存储网格104"的顶部轨道网格108上的容器提升载具2。上存储网格布置在夹层80上。夹层也可以表示其中布置有存储系统的建筑物的第二层。在第三示例性实施例中，容器提升载具2”的大多数特征与图19至图23的容器提升载具是相同的。然而，为了允许存储容器在两个存储网格之间的可选择传送，容器提升载具2”具有布置在提升框架部件17与引导梭19之间的延伸框架14，参见图25A至图25C。延伸框架14允许简单的容器引导组件23'在上存储网格与下存储网格之间传送存储容器106。容器导引组件23'具有支撑框架13，其布置在下存储网格104'的顶部轨道网格108处以支撑从上存储网格的底部延伸的两个网格柱112的下端。从存储网格的底部延伸的网格柱也可以称为引导柱。延伸框架14可有利地高于存储系统的容器处理载具200，因为这考虑到延伸网格柱的下端与下存储网格的顶部轨道网格之间的高度，这允许容器处理载具接近由容器提升载具传送到下存储网格的存储容器，参见图26。

在图27中示出存储系统1的第四示例性实施例。存储网格104具有与以上讨论相同的特征。第四存储系统与上述存储系统的主要区别在于，容器提升机2”'没有被布置成在顶部轨道网格108上移动，而是具有门架11，容器提升机可以沿着门架11在顶部轨道网格108上方横向地移动。在图28中示出容器提升机的详情。为了限制提升组件(即提升框架部件17和引导梭19)当升高到网格柱上方时的水平倾斜，容器提升机包括框架10，框架10具有内部引导表面118，该内部引导表面118被布置为与引导梭19的引导元件22c互相作用。当引导梭不再与网格柱接触时，即被提升到顶部轨道网格108上方时，内部引导表面118将防止由提升组件提升的存储容器倾斜，并防止可能变得卡在网格柱内。

参考标号

1 存储系统

2 容器提升载具

3 载具主体

8 电机(用于提升轴)

9 卷轴(用于提升带)

10 框架

11 门架

12 滑块、滑动元件、滑动装置

13 支撑框架

14 延伸框架

15 提升线

16 提升带

17 提升框架、提升框架部件

18 提升装置

19 引导梭

20 提升轴

21 (引导梭的)角区段

22 引导轮

23 容器引导组件

24 容器连接元件

25 空腔(用于容纳存储容器)

26 可竖直移动的引导型材

27 凹部(在可竖直移动的引导型材中)

28 网格间引导元件

29 配重

30 引导销

31 滑轮

32a、32b 轮布置

38 (用于内网络引导元件的)致动机构

50 存储容器提升机

51 竖直引导部件

52 引导轨道

53 存储容器梭

54 支撑臂

55 竖直引导框架

56 引导轮(在竖直引导框架上)

80 夹层

100 框架结构

102 框架结构的直立构件，即竖直柱型材

103 框架结构的水平构件

104 存储网格

105 存储柱

106 存储容器

107 堆叠

108 顶部轨道网格、轨道系统

109 拾取/存放站

110 第一方向(X)上的第一组平行轨道、顶部轨道

111 第二方向(Y)上的第二组平行轨道、顶部轨道

112 网格柱

115 网格开口

116 竖直引导表面

117 网格柱的内角部

118 (容器提升载具的)内部引导表面

119 传送柱

120 传送柱

122 网格单元

200 现有技术的容器处理载具

201、301 轮布置

300 现有技术的容器处理载具

X 第一方向

Y 第二方向

Z 第三方向

Claims (16)

1.一种存储系统，包括至少一个存储网格(104)和容器提升机(2)，所述存储网格包括限定多个网格柱(112)的竖直柱型材(102)，所述网格柱包括：存储柱(105)，在该存储柱中存储容器(106)能够以竖直堆叠(107)一个叠放在另一个顶部地存储；以及至少一个传送柱(119、120)，每个所述网格柱由四个竖直延伸的柱型材(102)限定，并且所述柱型材在它们的上端通过形成所述存储网格的水平顶部轨道网格(108)的顶部轨道(110、111)互连，其中，所述容器提升机包括：

提升组件(17、19)，从一个或多个可卷绕提升元件(16)悬置并且被布置成升高或降低以在所述存储网格(104)内升高或降低附带的存储容器(106)，其中，所述提升组件包括用于可释放地附接到所述存储容器(106)的上部区段的提升框架部件(17)，和引导梭(19)，所述引导梭布置成当所述提升框架部件(17)在所述存储网格(104)内升高和降低时引导所述提升框架部件(17)和任何附带的存储容器(106)，所述引导梭布置在所述提升框架部件上方并且包括引导元件，每个所述引导元件布置成与一网格柱(112)的四个柱型材(102)中一个互相作用，用于在升高和/或降低所述提升框架部件的过程中稳定和保持所述提升框架部件(17)和任何附带的存储容器(106)的水平对准；以及

框架(10)，具有内部引导表面(118)，该内部引导表面被布置成当所述引导梭位于所述顶部轨道网格上方的高度时与所述引导梭(19)的引导元件(22a-d、12)互相作用，使得稳定和保持所述提升框架部件(17)的水平对准。

2.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述引导元件包括滑动装置(12)、滚轮组件(22a-d)、或其任意组合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的存储系统，其中，所述引导梭(19)布置在所述提升框架部件(17)的上方。

4.根据前述权利要求中任一项所述的存储系统，其中，网格柱(112)的每个柱型材(102)包括形成该网格柱的内角部(117)的两个竖直引导表面(116)，并且每个引导元件布置成与所述提升组件(17、19)在其中移动的网格柱的相应内角部的至少一个竖直引导表面互相作用。

5.根据权利要求4所述的存储系统，其中，所述引导元件中的至少一个包括具有至少一个可旋转周边的滚轮组件(22a、22b、22c、22d)，该至少一个可旋转周边被布置为与所述提升组件(17、19)在其中移动的网格柱的相应竖直引导表面(116)互相作用。

6.根据权利要求5所述的存储系统，其中，所述滚轮组件(22a、22b、22c、22d)包括至少一个可旋转周边，该至少一个可旋转周边被布置成与所述提升框架在其中移动的网格柱的相应内角部的竖直引导表面互相作用。

7.根据前述权利要求中任一项所述的存储系统，其中，所述引导梭(19)包括四个竖直延伸的角区段(21)，其中，至少一个引导元件(22a-d、12)布置在每个角区段处。

8.根据前述权利要求中任一项所述的存储系统，其中，所述容器提升机是包括载具主体(3)以及至少一组轮(32a、32b)的容器提升载具(2)，存储容器能通过所述提升组件(17、19)被提升到所述载具主体中，该至少一组轮用于在所述顶部轨道网格(108)上沿水平方向移动所述容器提升载具。

9.根据权利要求8所述的存储系统，其中，所述载具主体(3)包括具有内部引导表面(118)的框架，该内部引导表面被布置成当所述提升组件布置在所述载具主体(3)内时与所述引导梭(19)的引导元件(22a-d、12)互相作用，使得稳定和保持所述提升框架部件(17)的水平对准。

10.根据前述权利要求中任一项所述的存储系统，其中，所述内部引导表面(118)布置在与从其提升存储容器(106)的网格柱(112)的竖直引导表面(116)相对应的竖直平面中。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的存储系统，其中，所述容器提升机(2)包括在所述顶部轨道网格(108)的至少一区段上延伸的门架(11)。

12.一种用于根据权利要求1至10中任一项所述的存储系统(1)的容器提升载具(2)，包括：

-载具主体(3)，包括内部竖直引导表面(118)；

-至少一组轮(32a、32b)，用于在顶部轨道网格(108)上沿水平方向移动所述容器提升载具；以及

-提升装置(18)，布置为将存储容器(106)从网格柱(112)提升到所述载具主体(3)中，

其中，所述提升装置(18)包括提升组件，所述提升组件包括：提升框架部件(17)和引导梭(19)、至少一个可卷绕提升元件(16)和至少一个提升轴(20)，其中，

-所述可卷绕提升元件(16)连接所述提升轴(20)与所述提升组件(17、19)，使得所述提升组件能通过所述提升轴(20)的旋转而在竖直方向上移动，

-所述提升框架部件(17)用于与存储容器(106)可释放地连接，并且

-所述引导梭(19)布置在所述提升框架部件(17)上方，并且包括布置成与所述内部竖直引导表面(118)互相作用的引导元件，使得稳定和保持所述提升框架部件(17)的水平对准。

13.根据权利要求12所述的容器提升载具，其中，所述引导梭(19)包括四个竖直延伸的角区段(21)和布置在每个角区段处的所述引导元件(22a-d、12)中的至少一个，其中，所述引导元件被布置成与所述载具主体(3)的内部竖直引导表面(118)互相作用，从而当所述引导梭在所述载具主体内部时限制所述引导梭(19)和所述提升框架部件(17)相对于水平面的倾斜。

14.根据权利要求12或13所述的容器提升载具，其中，所述引导元件包括滑动装置(12)、滚轮组件(22a-d)、或其任意组合。

15.根据权利要求14所述的容器提升载具，其中，所述滚轮组件(22a、22b、22c、22d)和所述滑动装置(12)分别包括：至少一个可旋转周边或滑动表面，被布置成与所述载具主体(3)的相应的内部竖直引导表面(118)互相作用。

16.一种在根据权利要求1至11中任一项所述的存储系统中传送存储容器的方法，包括以下步骤：

-将容器提升机(2)移动到其中布置有所述存储容器的存储柱(105)上方的位置；

-降低所述提升组件，以将提升框架部件(17)可释放地连接到所述存储容器的上部区段；

-将所述提升组件和所述存储容器升高至在所述顶部轨道网格(108)上方的高度；

-将所述容器提升机移动到在传送柱(119、120)上方的位置；以及

-经由所述传送柱(119、120)降低所述提升组件，同时通过使所述引导元件与所述传送柱(119、120)的四个柱型材(102)互相作用而稳定所述提升框架部件(17)的水平对准。

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