CN114056821A - 自动化多层仓库 - Google Patents

Abstract

自动化多层仓库(1)设置有第一模块和至少一个第二模块，每个模块均具有：至少一个提取/存放站(12a、12b)以允许操作者(11a、11b)相对于布置在站中的托盘取回和/或存放产品；以及具有升降机井道(19a、19b)和提取/存放装置(21a、21b)的传送升降机组件(18a、18b)，提取/存放装置(21a、21b)可在升降机井道中移动并且配置为能够水平地平移托盘；第二模块(10b)是具有与升降机井道(19b)紧邻的至少一个存储柱(14b)的存储模块并且能够容纳相应托盘；第一模块的提取/存放站布置在第一级处，而第二模块的存储柱布置在第二级处并且完全位于第一级上方或下方；仓库具有交换站(30)，交换站(30)具有用于临时存放托盘的至少一个位置(32)，并且可由第一模块和第二模块的提取/存放装置(21a、21b)访问。

Description

自动化多层仓库

技术领域

本发明涉及一种需要多个模块和存储级的布置或布局的自动化多层仓库。

背景技术

如已知的，自动化仓库设置有具有容纳相应容器或托盘的多个位置的存储区域，该容器或托盘在俯视平面图中通常具有矩形形状，并且通常设置有旨在容纳所存储的物体的隔室。这些仓库还具有提取/存放站或机架，用户可访问该提取/存放站或机架来存储和/或取回物体。托盘通过合适的马达驱动的传送机构在仓库和提取/存放机架的位置之间传送，该马达驱动的传送机构由控制单元以自动方式控制。在一些情况下，这些传送机构包括承载提取/存放装置的升降机，该提取/存放装置能够在升降机与提取/存放机架之间或者在升降机与存储室中的分配给的托盘的位置之间水平地传送托盘。

在该行业中，自动化仓库需要安装在建筑物中，并且更一般地，需要安装在已经用于其它目的并且必须被回收或再利用的建筑物结构中。

在平面图中，这些结构中的一些设置有狭窄的空间(例如，专用于货运电梯或升降机)，并且具有相对大的高度。这些建筑物结构的示例是筒仓、摩天大楼、非常高的建筑物以及通常需要装备有在所有楼层之间储存和传送产品的系统的非常高的结构。在这些情况下，在翻新期间，由于当前可用的竖直自动化仓库的技术限制(当前可用的垂直自动化仓库不能超过15米至20米的高度)，使用货运电梯/升降机的井道来集成占据整个高度的一个单独的竖直自动化仓库可能是复杂的。

因此，已知的解决方案不适于安装和/或不能确保在这种类型的建筑结构中的存储处理中具有足够的灵活性。

特别地，需要至少两个存储模块，需要共享物品和库存。

发明内容

本发明的目的是提供一种以简单和经济的方式满足上述需要的自动化多层仓库。

根据本发明，提供了一种用于存储由相应托盘限定的多个装载单元的自动化多层仓库；仓库包括第一模块和至少第二模块，第一模块和至少第二模块中的每个包括：

至少一个相应提取/存放站，设计成容放托盘中的任一个，以便允许操作者从所述托盘提取产品和/或将产品存放到所述托盘上；

相应传送升降机组件，包括：

a)升降机井道，

b)升降机，可在升降机井道中移动，以及

c)提取/存放装置，由升降机承载并且配置成能够从升降机水平地平移至少一个托盘和朝向升降机水平地平移至少一个托盘；

其中，第二模块包括至少一个相应存储柱，以限定存储模块，所述存储柱具有配置为容纳相应托盘的多个位置并且被布置在与第二模块的升降机井道紧邻的位置，以允许第二模块的提取/存放装置相对于存储位置水平地传送托盘；

其中，第一模块的提取/存放站布置在第一级处；

其中，第二模块的存储柱布置在与所述第一级不同的第二级处，并且完全布置在所述第一级上方或下方；以及其中，仓库还包括至少一个交换站，交换站具有用于临时存放托盘的至少一个交换位置并且可由第一模块的提取/存放装置和第二模块的提取/存放装置两者访问。

附图说明

现在将参考示出了本发明的非限制性实施方式的附图来描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明的自动化多层仓库的优选实施方式的示意性侧视图；以及

图2至图4以放大的比例示出了图1的相应细节；

图5是在图2的细节中可见的存储级的平面图；以及

图6与图1类似并且示出了根据本发明的自动化多层仓库的另一个实施方式。

具体实施方式

在图1中，附图标记1表示安装在建筑结构2中的竖直自动化仓库，建筑结构2具有相对小的平面图和相对大的高度，因此沿竖直方向3具有相对窄且细长的形状。一系列楼层4竖直地将仓库1分成多个存储级或存储层，这些存储级或存储层沿着方向3彼此对齐，并且由参考标记5a、5b、5c标识。因此，所述存储级中的每个与其它存储级分离，即，完全布置在其它级上方和/或下方。操作者(操作者可通过升降机或楼梯到达层，升降机或楼梯在本文中未示出并且布置在建筑结构2的内部或外部)可在楼层4上行走，并且楼层4可以是从一开始就安装有仓库1的建筑结构2的一部分，或者在仓库1从开始时不存在的情况下，楼层4可在安装仓库1的过程期间被制造和添加到建筑结构2中。

参考图3，仓库1包括由托盘限定的其中可存储不同的产品的多个装载单元6。特别地，每个装载单元6具有矩形周边的基部(由一对彼此平行的长侧和一对与长侧正交的短侧限定)，但是每个装载单元6也可具有正方形形状；每个装载单元6包括从上述基部的周边向上突出的侧板，具有可能的分隔壁或内壁以将装载单元6的总体积分隔成部分或隔室。优选地，装载单元6都具有相同的形状和相同的外部几何形状，但是它们可具有内部空间的不同的间隔。

根据图1，仓库1包括沿着方向3彼此串行布置的至少两个存储模块。在本文所示的特定实施方式中，仓库1包括由参考标记10a、10b和10c标识的三个存储模块。存储级5a是模块10a的一部分，存储级5b是模块10b的一部分，以及存储级5c是模块10c的一部分。每个模块10a、10b、10c的存储级5a、5b、5c的数量可与本文所示的存储级不同，并且该数量甚至可等于1。

因此，存储模块10a、10b和10c的产品通过上述装载单元6存储在相应存储级5a、5b和5c中，并且以这种方式被处理：存储级5a、5b和5c可被认为彼此独立，即，像在自动仓库中一样。同时，如下面更详细解释的，装载单元6可在存储模块10a、10b、10c之间传送以便更灵活地处理产品。

下面的描述涉及在图4中部分地示出的存储模块10a的组件和功能。关于其它存储模块10b和10c，它们具有相应组件和功能，由相同的参考标记和所述标记后面的不同参考字母(即，分别为“b”或“c”，而不是“a”)来标识。

如上所述，存储模块10a包括至少一个存储级5a(并且存储模块10a优选地包括沿着方向3彼此堆叠的多个存储级5a，如图1所示)。存储级5a可由操作者11a访问并且具有限定了访问存储模块10a的访问点的提取/存放机架12a，因为提取/存放机架12a允许操作者11a从装载单元6的隔室取回物品，并且将物品存放在所述隔室中。提取/存放站12a设置有通常由13a表示的控制装置和/或辅助系统，以正确地从装载单元6取回产品和将产品存放在正确的隔间中。

特别地，每个存储级5a最多包括一个提取/存放站12a(即，每个存储级5a包括一个站或不包括站)。

每个存储级5a包括具有一系列位置15a的相应存储柱14a，该位置15a彼此竖直对准并且设计成与相应装载单元6接合。为了取回和存放装载单元6本身，每个位置15a配置成竖直地支撑相应装载单元6，为装载单元6提供在水平方向上从位置15a传送和传送到位置15a的机会。存储柱14a的用于支撑装载单元6并允许装载单元6在水平方向上从相应位置15a传送和传送到相应位置15a的结构由型材元件和/或引导元件以本领域技术人员已知的方式限定，这就是在本发明中没有描述和示出存储柱14a的原因。

优选地，参考图1，不同存储级5a的存储柱14a彼此竖直对准。特别地，对于每个存储级5a，存在一个单独的存储柱14a(然而，该特征不存在于存储模块10b中，如下面更好地描述的)。

再次参考图4，存储模块10a具有传送升降机组件18a，该传送升降机组件18a包括：

升降机井道19a，沿着存储模块10a的所有存储级5a竖直地延伸，位于与存储柱14a紧邻的位置；

升降机20a，可在升降机井道19a中竖直地移动；以及

电动机驱动的提取/存放装置21a，由升降机20a支撑以便与升降机20a一起行进，并且可被操作以便在升降机20a上的位置22a与任一个位置15a之间水平地平移至少一个装载单元6(当装置21a水平相邻时，即，当为了取回和/或释放布置在位置15a中的装载单元6，装置21a被布置在基本上相同的高度处时)；

电机驱动的操作装置23a(部分地示出)，可由例如由电动机操作的齿带传动限定，电机驱动的操作装置23a以本文未示出已知的方式联接到升降机20a，并且由(未示出)控制单元控制，以便在与位置15a中的任一个相邻的位置提升和降低升降机20a并使得提取/存放装置21a达到期望的高度。

因此，组件18a的提取/存放装置21a显然可访问存储在整个存储模块10a的位置15a中的所有装载单元6。

就装置21a的配置和结构细节而言，制造商可从现有技术中已有的解决方案中选择一种解决方案。特别地，制造商应该选择能够通过升降机井道19a的一个或多个侧将装载单元6水平地平移出或平移到位置22a的解决方案。

优选地，在存储模块10a、10b、10c中的每个中存在一个单独的传送升降机组件18a、18b、18c。

优选地，每个提取/存放站12a集成在相应存储柱14a中，即，与所述存储柱14a的位置15a竖直对准。换句话说，提取/存放站12a不相对于存储柱14a的轮廓水平地突出，因此提取/存放站12a也可被组件18a的装置21a访问。因此，提取/存放站12a不需要专用的传送组件，而是直接利用组件18a在提取/存放站12a本身与其在存储模块10a中可用的位置15a之间传送装载单元6。

图3示出了存储模块10c的存储级5c中的一个，其中可看到用于存储模块10a的上述相同组件。

参考图2至图4，存储模块10b与存储模块10a和10c的不同之处在于，存储模块10b具有与柱14b平行的附加存储柱25，附加存储柱25设置有容纳装载单元6的相应位置26，附加存储柱25不具有提取/存放站并且布置在与升降机井道19b紧邻的位置，使得附加存储柱25可通过装置21b从位置26水平地平移装载单元6和将装载单元6平移到位置26，该装置21b从柱14b的位置15b传送装载单元6以及将装载单元6传送到柱14b的位置15b。特别地，升降机井道19b与存储柱25和一排存储柱14b水平对准并布置在存储柱25与一排存储柱14b之间。

优选地，柱25延伸穿过楼层4，并且因此，优选地沿着存储模块10b的所有存储级5b连续地延伸。

特别地，升降机井道19a和19c彼此竖直对齐。更特别地，存在于升降机井道19a的上端部和升降机井道19c的下端部之间的空间是空的或未使用的。

参考图3和图4，根据本发明的一个方面，装载单元6可通过交换站30和31在存储模块10a、10b和10c之间传送，交换站30和31具有用于临时存放装载单元6的相应空间32和33。根据图4，交换站30的每个位置32可通过组件18a的装置21a和组件18b的装置21b两者访问。类似地，根据图3，交换站31的每个位置33可通过组件18b的装置21b和组件18c的装置21c两者访问。

优选地，交换站30布置在存储级5a的最后一层或级(从底部到顶部)上或者布置在存储级5b的第一层或级上。类似地，交换站31布置在存储级5b的最后一层或级上或者布置在存储级5c的第一层或级上。

在本文所示的特定示例中，交换站30和31分别布置在存储模块10b的第一层或级上和最后一层或级上。因此，升降机井道19a向上延伸到存储模块10b的第一层或级，因此，存在升降机井道19a和19b两者(图4)。类似地，升降机井道19c向上延伸到存储模块10b的第一层或级，因此，存在升降机井道19c和19b两者(图3)。

优选地，交换站30和31集成在存储柱25中。换句话说，位置32和33与位置26竖直对齐，并且就构造方面而言，可与位置26基本上相同。

上述控制单元可由所有存储模块10a、10b和10c共享，或者可存在不同的控制单元，无论如何彼此通信。每个控制单元通过适当的程序配置为处理和存储产品，并且因此执行以下功能：以协调的方式控制组件18a、18b和18c，并且因此传送装载单元6；选择要传送的装载单元6；(例如通过系统13a、13b、13c)向操作员11a、11b、11c给出指令或其它信息；监测库存的状态；等。

关于沿着方向3在彼此相邻的两个存储模块之间传送装载单元6，现在将在仅仅解释性的情况下描述操作的操作顺序，其中，装载单元6从其在存储模块10a中的位置15a开始被传送到存储模块10b的位置15b(或位置26)(图4):

提升或降低升降机20a，以便使其在与位置15a水平相邻的位置(即，基本上位于相同的高度处)停止；

操作装置21a以便取回装载单元6并将装载单元6从位置15a水平地平移到升降机20a上的位置22a；

提升升降机20a到交换站30，以便在与位置32水平相邻的位置停止；

操作装置21a以便将装载单元6从位置22a水平地平移到位置32，并在所述位置32中释放装载单元(在释放之后，可控制组件18a以便完成另一任务)；

降低升降机20a到交换站30(如果升降机20a尚未处于交换站30处)，以便在与位置32的水平相邻的位置(即，基本上位于相同的高度处)停止；

操作装置21b以便取回装载单元6，并将装载单元6从位置32水平地平移到升降机20b上的位置22b；

提升电梯20b，以便在与位置15b或位置26水平相邻或对齐的位置停止，位置15b或位置26被限定为装载单元6的目的地；

操作装置21b以便将装载单元6从位置22b水平地平移到目的地位置15b或位置26并在那里释放装载单元6(在释放之后，可控制组件18b以便完成另一任务)。

显然，目的地可直接由存放/收货机架12b限定，以便允许操作者11b取回或存放产品，或者目的地可由交换站31的位置33中的一个限定，以便将装载单元6传送到存储模块10c。

发生在相反方向上的传送以及从存储模块10c和到存储模块10c的那些传送类似于刚刚描述的示例，使得可容易地理解传送阶段的顺序，而无需对其进行实际描述。

在图6的实施方式中，不存在存储模块10c，并且存储模块10a被专门具有使产品进入/离开仓库1的功能的装载/卸载模块10d代替，并且因此，装载/卸载模块10d与存储模块10a的不同之处在于，装载/卸载模块10d没有用于存储装载单元6的柱(14a)和/或位置(15a)。因此，与存储模块10a相比，模块10d具有的功能较少。实际上，装载/卸载模块10d仅具有可由操作员11d访问的提取/存放站12d(类似于机架10a-10c)以及传送升降机组件18d(类似于组件18a-18c)，传送升降机组件18d的升降机井道19d与提取/存放站12d紧邻，以便能够相对于所述站水平地平移装载单元6。此外，组件18d通过交换站(30)与至少一个相邻的存储模块(由10b表示)相连接。

在图6的特定情况下，提供了一个单独的存储模块10b(即，不存在存储模块10c)。

如上所述，模块10d专用于由操作者11d取回和存放产品并通过升降机传送这些产品。同时，通过交换站(30)，产品可相对于存储模块10b进/出。

站12d布置在建筑结构2的级或层5d处，并且在图6的特定情况下，站12d布置在地面层上。根据本文未示出的变型，站12d可布置在仓库1的不同层处和/或可布置在两个不同存储模块之间的层或级处。

根据本文未示出的变型，在存储模块10b分布在彼此堆叠的不同级上的情况下，如在附图中那样，存在交换站(30)的级可不具有提取/存放站(12b)，使得所述级专用于仅存储和从相邻模块的传送以及到相邻模块的传送。

由于上述原因，即使建筑结构2具有窄且细长的形状，仓库1显然也能够以简单的方式安装在建筑结构2中，并且由于装载单元6可在模块10a、10b、10c、10d之间传送，模块10a、10b、10c、10d在建筑结构2中错位在不同的层或级处并且彼此堆叠，因此确保了高灵活性，而单独考虑的所述模块中的每个使得能够实现移动功能(通过相应组件18a、18b、18c和18d)以及提取/存放功能(通过相应提取/存放站12a、12b、12c和12d)。此外，仓库1的模块中的至少一个(例如，图6的解决方案的模块10b)允许存储装载单元6(例如，在柱14b和/或柱25中)。

特别地，即使仅提供与具有提取/存放功能和传递功能的至少一个其它模块(10d)相结合的一个单独的存储模块(10b)，如图6所示，建筑结构中可用的空间也可以以理想的方式使用，并且可对产品的存储进行良好的管理。

交换站(30和/或31)扮演着重要的角色，对于沿着方向3彼此相邻的两个模块，交换站(30和/或31)是公共的或由这两个模块共享。同时，可协调升降机移动模块的方式，以便优化仓库1的整体性能(并且，特别是，以便优化每个存储模块10a、10b、10c的性能)。因此，可在布置在建筑结构2内不同高度处的不同模块之间传送装载单元6；可通过在几个存储模块的高度上的互连来制造极高(例如60m高)且复杂的仓库，每个存储模块具有通常被认为是标准的最大高度(例如15米的标准高度)；可通过利用建筑结构2的极其复杂的区域来处理存储，如图5中所示，图5在平面图中示出了存储级5b中的一个；即使仓库1具有非常大的高度，通过装载单元6在单独的模块10a、10b、10c、10d之间的运动的同步，也可容易地优化仓库1的性能。

最后，由于上述原因，显然仓库1可进行改变和变化，而不会因此而超出如所附权利要求中所述的本发明的保护范围。

例如，存储模块10a和10c也可在与升降机井道19a、19c紧邻的位置具有附加存储柱。

此外，在平面图与图5中所示的空间相比存在更大空间的情况下，每个存储柱14a、14b、14c、26可由彼此相邻布置的多个柱(例如，由一对柱)代替。以相应方式，图6的变型的模块10d可具有布置在彼此水平相邻的位置的两个提取/存放站12d。在该变型中，装置21a、21b、21c、21d在升降机20a、20b、20c、20d上适当地提供有横向运动，使得装置21a、21b、21c、21d能够被放置在存储柱14a、14b、14c、26和/或用于执行提取/释放操作以取回和/或释放装载单元6的提取/存放站12a、12b、12c、12d的前面。

此外，交换站(30，31)可布置在专用于相邻模块之间(即，不存在存储柱和/或提取/存放站)的产品交换操作的层或级处。

此外，存储柱14a和/或14b和/或14b可以是沿着不同的级5a、5b、5c连续地延伸通过楼层4的一个单独的柱的一部分。

此外，在存储模块10a、10b、10c中，提取/存放站12a、12b、12c可布置在与存储柱14a、14b、14c相邻的位置，而不是集成在存储柱14a、14b、14c内部(在这种情况下，为了从提取/存放站移动装载单元6和将装载单元6移动到提取/存放站，可能需要另外的传送系统)。

最后，仓库1可具有大于三的模块的数量，和/或每个存储模块10a、10b、10c可布置在一个单独的层或级(即，在一个单独的楼层4上)的区域中，而不是像在附图中所示的实施方式中那样各自包括多个层。

Claims (10)

1.一种自动化多层仓库，用于存储由相应托盘限定的多个装载单元(6)；所述仓库包括第一模块(10a、10d)和至少一个第二模块(10b)，每个模块均包括：

至少一个相应提取/存放站(12a、12b；12d、12b)，设计成容放所述托盘中的任一个，以允许操作者(11a、11b；11d、11b)从所述托盘提取产品和/或将产品存放到所述托盘上；

相应传送升降机组件(18a、18b；18d、18b)，包括：

a)升降机井道(19a、19b；19d、19b)，

b)升降机，能够在所述升降机井道中移动，以及

c)提取/存放装置(21a、21b；21d、21b)，由所述升降机承载，并且配置为能够从所述升降机水平地平移至少一个托盘和朝向所述升降机水平地平移至少一个托盘；

其中，所述第二模块(10b)包括至少一个相应存储柱(14b)，以便限定存储模块，所述存储柱具有配置为容纳相应托盘的多个位置(15b)，并且布置在与所述第二模块(10b)的升降机井道(19b)紧邻的位置，以允许所述第二模块(10b)的提取/存放装置(21b)相对于所述存储位置(14b)水平地传送所述托盘；

其中，所述第一模块(10a、10d)的提取/存放站(12a、12d)布置在第一级(5a、5d)处；

其中，所述第二模块(10b)的存储柱(14b)布置在与所述第一级不同的第二级(5b)处，并且完全布置在所述第一级(5a、5d)上方或下方；以及

其中，所述仓库还包括至少一个交换站(30)，所述交换站(30)具有用于临时存放托盘的至少一个交换位置(32)，并且能够由所述第一模块(10a、10d)的提取/存放装置(21a、21d)和所述第二模块(10b)的提取/存放装置(21b)两者访问。

2.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述交换站(30)布置在所述第二级(5b)中；以及其中，所述第一模块(10a、10d)的升降机井道(19a、19d)在所述第二级(5b)中竖直地延伸。

3.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述第二模块(10b)的提取/存储站(12b)集成在所述存储柱(14b)中。

4.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述第二模块(10b)包括附加存储柱(25)，所述附加存储柱(25)与所述存储柱(14b)不同，所述附加存储柱(25)具有多个位置(26)以容纳相应托盘，并且所述附加存储柱(25)布置在与所述第二模块(10b)的升降机井道(19b)紧邻的位置。

5.根据权利要求4所述的仓库，其中，所述第二模块(10b)的存储柱(14b)和附加存储柱(25)布置在相对于所述第二模块(10b)的升降机井道(19b)径向相对的位置。

6.根据权利要求4所述的仓库，其中，所述交换站(30)集成在所述附加存储柱(25)中。

7.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述第二模块(10b)包括多个存储级，所述多个存储级彼此重叠并且完全布置在所述第一级(5a、5d)上方，以及其中，所述第二模块(10b)包括多个存储柱(14b)，所述多个存储柱(14b)布置在与所述第二模块(10b)的升降机井道(19b)紧邻的位置，并且分别结合所述存储级。

8.根据权利要求7所述的仓库，其中，所述第二模块(10b)的存储柱(14b)彼此竖直对齐。

9.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述第一模块(10a)包括至少一个相应存储柱(14a)，以限定另一个存储模块，所述第一模块(10a)的存储柱和升降机井道布置在彼此紧邻的位置。

10.根据权利要求1所述的仓库，其中，所述第一模块(10d)不具有存储柱。

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