CN115348938A - 具有转盘的自动储存塔 - Google Patents
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Abstract
公开了一种储存塔(400)、一种自动储存和取出系统(1)及其使用方法。储存塔(400)包括:竖直延伸的支撑结构,该支撑结构具有竖直轴线;以及水平定向的多个容器支撑件(402a‑m),这些容器支撑件沿着支撑结构的竖直轴线布置并以竖直间隔分散开。每个容器支撑件(40a‑m)都能旋转地连接到支撑结构并且配置为支撑至少一个储存容器。容器支撑件(402a‑l)均具有至少一个开口(403),该开口的尺寸至少为要储存的储存容器(106)的最大水平截面。容器支撑件(402a‑l)可围绕竖直轴线独立地旋转,使得通过容器支撑件(402a‑l)的单独旋转而使多个容器支撑件(402a‑l)中的每个容器支撑件的至少一个开口(403)可与多个容器支撑件(402a‑l)中的其他容器支撑件的至少一个开口(403)竖直地对准。
Description
技术领域
本发明涉及一种储存网格、一种用于将容器储存到这种储存网格/从这种储存网格取出容器的自动储存和取出系统。本发明还涉及一种用于在这种储存网格中储存和取出容器以便以更有时间效益的方式存取放置较深的容器的方法。
背景技术
图1公开了一种具有框架结构100的常见现有技术的自动储存和取出系统1,并且图2和图3公开了适于在这种系统1上运行的两种不同的现有技术的容器搬运车辆201、301。
框架结构100包括直立构件102、水平构件103和储存体积部,该储存体积部包括在直立构件102和水平构件103之间成排布置的储存列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垛107。构件102、103通常可以由金属(例如挤压铝型材)制成。
自动储存和取出系统1的框架结构100包括横跨框架结构100的顶部布置的轨道系统108,多个容器搬运车辆201、301在该轨道系统108上运行以将储存容器106从储存列105升高和将储存容器106降低到储存列中,并且还在储存列105上方运输储存容器106。轨道系统108包括:第一组平行轨道110,布置成引导容器搬运车辆201、301沿第一方向X横跨框架结构100的顶部;以及第二组平行轨道111,布置成垂直于第一组轨道110,以引导容器搬运车辆201、301沿垂直于第一方向X的第二方向Y移动。储存在列105中的容器106由容器搬运车辆通过轨道系统108中的存取开口112存取。容器搬运车辆201、301可在储存列105上方横向移动,即在平行于水平X-Y平面的平面中移动。
在将容器从列105中升高和将容器降低到列期间,框架结构100的直立构件102可以用于引导储存容器。容器106的堆垛107通常是自支撑的。
每个现有技术的容器搬运车辆201、301包括车身201a、301a,以及第一组车轮和第二组车轮201b、301b、201c、301c,这些组车轮分别使得容器搬运车辆201、301能够沿X方向和Y方向进行横向运动。在图2和图3中,每组中的两个车轮是完全可见的。第一组车轮201b、301b布置成与第一组轨道110中的两个相邻轨道接合,并且第二组车轮201c、301c布置成与第二组轨道111中的两个相邻轨道接合。这些车轮组201b、301b、201c、301c中的至少一组可被提升和降低,使得第一组车轮201b、301b和/或第二组车轮201c、301c可随时与相应的一组轨道110、111接合。
每个现有技术的容器搬运车辆201、301还包括用于竖直运输储存容器106的升降装置(未示出),例如将储存容器106从储存列105升高和将储存容器106降低到储存列中。升降装置包括适于接合储存容器106的一个或多个夹持/接合装置,并且该夹持/接合装置可从车辆201、301降低,使得夹持/接合装置相对于车辆201、301的位置可沿与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z调节。容器搬运车辆301的夹持装置的一些部分在图3中示出并以附图标记304指示。容器搬运装置201的夹持装置位于图2中的车身301a内。
传统地,并且也为了本申请的目的,Z=1标识储存容器的最上层,即,直接在轨道系统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中公开的示例性现有技术中,Z=8标识储存容器的最下侧的底层。类似地,X=1…n和Y=1…n标识每个储存列105在水平面中的位置。因此,作为实例,并且使用图1中指示的笛卡尔坐标系X、Y、Z,图1中标识为106'的储存容器能称为占据储存位置X=10,Y=2,Z=3。容器搬运车辆201、301可以被称为在层Z=0中行进,并且每个储存列105可通过其X和Y坐标来标识。
框架结构100的储存体积部通常称为网格104,其中网格内的可能储存位置称为储存单元。每个储存列可以由X和Y方向上的位置来标识,而每个储存单元可以由X、Y和Z方向上的容器编号来标识。
每个现有技术的容器搬运车辆201、301包括用于在运输储存容器106横跨轨道系统108时接收并装载储存容器106的储存隔室或空间。储存空间可以包括在车身201a内居中布置的腔,如图2所示,并且如例如WO2015/193278A1中描述的,其内容通过引证结合于此。
图3示出了具有悬臂结构的容器搬运车辆301的替代构造。在例如NO317366中详细描述了这种车辆,其内容也通过引证结合于此。
图2所示的中央腔式容器搬运车辆201可以具有覆盖一区域的覆盖区,该区域在X和Y方向上的尺寸大致等于储存列105的横向范围,例如,如在WO2015/193278A1中描述的,其内容通过引证结合于此。本文使用的术语“横向”可以表示“水平”。
可替代地,中央腔式容器搬运车辆101可以具有大于由储存列105限定的横向区域的覆盖区,例如,如在WO2014/090684A1中公开的。
轨道系统108通常包括具有凹槽的轨道,车辆的车轮在该凹槽中行进。可替代地,轨道可以包括向上伸出的元件,其中车辆的车轮包括凸缘以防止脱轨。这些凹槽和向上伸出的元件统称为导轨。每个轨道可以包括一个导轨,或者每个轨道可以包括两个平行的导轨。
WO2018146304(其内容通过引证结合于此)示出了包括在X和Y方向二者上的轨道和平行导轨的轨道系统108的典型构造。
在框架结构100中,大部分列105是储存列105,即储存容器106以堆垛107的形式储存的列105。然而,一些列105可以具有其他目的。在图1中,列119和120是通过使用容器搬运车辆201、301来卸载和/或拾取储存容器106的专用列,使得储存容器可被运输到存取站(未示出),在该存取站处,可从框架结构100的外部存取储存容器106,或者将其转移出或转入框架结构100。在本领域内,这种位置通常被称为“端口”,并且端口所位于的列可以称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以在任何方向上,即水平、倾斜和/或竖直方向。例如,储存容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用的列105中,然后由任何容器搬运车辆拾取并运输到端口列119、120,以便进一步运输到存取站。应注意,术语“倾斜”意味着具有在水平和竖直之间的某方向的大致运输定向的储存容器106的运输。
在图1中,第一端口列119例如可以是专用的卸载端口列,其中容器搬运车辆201、301可将运输的储存容器106卸载到存取站或转运站,并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列,其中容器搬运车辆201、301可拾取已经从存取站或转运站运输的储存容器106。
存取站通常可以是拾取站或存货站,在该拾取站或存货站处,将产品物品从储存容器106移除或定位在其中。在拾取站或存货站中,通常不从自动储存和取出系统1移除储存容器106,而是在存取后就使其再次返回到框架结构100中。端口还可用于将储存容器转移到另一储存设施(例如,转移到另一框架结构或另一自动储存和取出系统)、运输交通工具(例如,火车或卡车)或者生产设施。
通常使用包括传送器的传送器系统在端口列119、120和存取站之间运输储存容器。
如果端口列119、120和存取站位于不同的高度,则传送器系统可以包括具有竖直部件的升降装置,以用于在端口列119、120和存取站之间竖直地运输储存容器106。
传送器系统可以布置成在不同的框架结构之间转移储存容器106,例如,如在WO2014/075937A1中描述的,其内容通过引证结合于此。
当要存取储存在图1中公开的一个列105中的储存容器106时,指示容器搬运车辆201、301中的一个从目标储存容器的位置取出目标储存容器106,并且将该目标储存容器运输到卸载端口列119。此操作涉及将容器搬运车辆201、301移动到目标储存容器106所位于的储存列105上方的位置,使用容器搬运车辆201、301的升降装置(未示出)从储存列105取出储存容器106,并且将储存容器106运输到卸载端口列119。如果目标储存容器106位于堆垛107内的深处,即,一个或多个其他储存容器106定位在目标储存容器106上方,则该操作还涉及在从储存列105提升目标储存容器106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“挖掘”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列119的同一容器搬运车辆来执行,或者利用一个或多个其他配合的容器搬运车辆来执行。可替代地或附加地,自动储存和取出系统1可以具有专门用于从储存列105临时移除储存容器的任务的容器搬运车辆。在目标储存容器106已经从储存列105移除后,临时移除的储存容器就可重新定位到原始储存列105中。然而,所移除的储存容器可以可替代地被重新定位到其他储存列。
当储存容器106要储存在一个列105中时,指示容器搬运车辆201、301中的一个从拾取端口列120拾取储存容器106,并且将其运输到待储存该储存容器的储存列105上方的位置。在已经移除定位在储存列堆垛107内的目标位置处或其上方的所有储存容器之后,容器搬运车辆201、301将储存容器106定位在期望位置。然后,可以将所移除的储存容器降低回到储存列105中,或者重新定位到其他储存列。
为了监测和控制自动储存和取出系统1,例如监测和控制框架结构100内的相应储存容器106的位置、每个储存容器106的内容物;以及容器搬运车辆201、301的运动,使得期望的储存容器106可在期望的时间被递送到期望的位置,而容器搬运车辆201、301不会彼此碰撞,自动储存和取出系统1包括控制系统500,该控制系统通常是计算机化的,并且通常包括用于记录储存容器106的数据库。
图4示出了储存在储存容器106中的产品物品80的实例。图4所示的储存容器106具有高度Hf、宽度Wf和长度Lf。储存容器106具有水平截面Af。
对于在每个堆垛中包含大量箱的系统,当目标箱位于网格内深处时,上述“挖掘”可以被证明既耗时又耗空间。例如,如果目标箱的位置为Z=5,则在能够到达目标箱之前,车辆必须提升四个非目标箱并将其放置在其他位置,通常在网格的顶部上(Z=0)。在被放回到网格中之前,非目标箱可能迫使其他机器人选择非优化路径来执行其各自的操作。
因此,本发明的目的是提供一种储存塔和一种使用这种储存塔的储存和取出系统,与现有技术系统相比,其可以提供更有时间效益的储存和取出方法。
发明内容
本发明在独立权利要求中阐述,并且从属权利要求描述了本发明的某些可选特征。
具体地,本发明涉及一种用于储存储存容器的储存塔。该储存塔包括具有竖直轴线并且竖直延伸的支撑结构并包括m个水平定向的容器支撑件,m是2或更大的正整数。
容器支撑件沿着支撑结构的竖直轴线布置并且由容器支撑框架支撑,容器支撑件以竖直间隔分散开以提供可储存储存容器的不同层,并且每个容器支撑件可以能旋转地连接到支撑结构并且配置为支撑至少一个储存容器。
这些容器支撑件中的l个容器支撑件所在的层中每个层都布置在其他m-l个容器支撑件所在的层上方并且均具有至少一个开口,该开口的尺寸至少为要储存的储存容器的最大水平截面,l是1至m-l的正整数。
l个容器支撑件可围绕竖直轴线独立地旋转,使得l个容器支撑件中的每个容器支撑件所在的层的至少一个开口可通过容器支撑件的单独旋转与l个容器支撑件中的其他容器支撑件所在的层的至少一个开口竖直地对准。
优选地,储存塔的所有容器支撑件可围绕竖直轴线独立地旋转,使得多个容器支撑件中的每个容器支撑件所在的层的至少一个开口可通过容器支撑件的单独旋转与这些容器支撑件中的其他容器支撑件所在的层的至少一个开口竖直地对准。
因此,实现了一种储存塔,其中远程操作车辆可将至少在l+1层拾取储存容器而无需挖掘,因此节省了时间。
因此,实现了一种储存塔,其可使得产品物品以更有时间效益的方式递送到将物品储存在储存容器中的顾客或其他接收者。
因此,实现了一种储存塔,其可使得产品物品的吞吐量高,例如出售的产品物品或具有高需求的其他产品。
水平容器支撑框架可以具有重复的几何形状,具体是l个容器支撑件。
可以看到,水平容器支撑件提供了用于储存容器的一组可旋转储存架,储存容器的内容物可通过将上方的容器支撑件中的开口与下方的目标储存容器对准而容易地存取。
容器支撑件可以是板,例如一个连续板或几个连接以形成容器支撑件的板。换句话说,容器支撑件可以提供连续表面,在该连续表面上放置储存容器。可替代地,容器支撑件可以具有框架结构,即,在框架结构的框架构件之间没有内部结构或材料。此外,容器支撑件可以是两者的组合。储存塔中的容器支撑件也可以是两者的混合物。
由每个容器支撑件示出的至少一个开口可以是单独的开口。开口不需要在实际的容器支撑件中。例如,容器支撑件可以不延伸到开口区域。如果容器支撑件具有两个或更多个开口,则这些开口可以合并在一起以形成连续的开口。容器支撑件可以包括多个开口,该多个开口在容器支撑件上沿弧形分布,使得多个开口从支撑结构的竖直轴线周向地偏移的距离等于或几乎等于第一径向距离。
同一容器支撑件的至少一个开口和多个容器空间可以沿着同一个弧形分布。
每个容器支撑件的至少一个开口和多个容器空间的分布优选地对于每个容器支撑件来说是类似的。这样,当同轴布置时,任何容器支撑件的容器空间将能够与任何其他容器支撑件的开口完美地对准。
储存塔可以包括m个容器支撑框架,这些容器支撑框架沿着支撑结构的竖直轴线布置并以竖直间隔分散开,m是2或更大的正整数。每个容器支撑框架配置为支撑至少一个容器支撑件。
例如,容器支撑框架可以布置成在相邻的容器支撑框架之间没有空间,例如,在多个容器支撑框架中的m-l个容器支撑框架位于下方的容器支撑框架上的情况下就是如此。可替代地,容器支撑框架可以间隔开。
储存塔可以包括驱动机构,该驱动机构配置为使至少一个容器支撑件相对于支撑结构的竖直轴线旋转。
驱动机构可以是例如转环驱动机构、齿轮驱动机构、带驱动机构、链驱动机构、电磁驱动机构(例如步进电机)。
驱动机构可以例如布置在支撑结构、容器支撑件或容器支撑框架上。
典型地,塔的所有容器支撑件都将是可旋转的。然而,在所有上方的容器支撑件都是可旋转的情况下,最下侧的容器支撑件可以是静止的,并且远程操作车辆可以在支撑于最下侧的容器支撑件上的所有潜在目标储存容器上方竖直地对准。
容器支撑件例如经由容器支撑框架至少间接地可旋转地连接到支撑结构,其中容器支撑框架可以以不旋转的方式连接到支撑结构。
m个容器支撑件中的每个容器支撑件都可以包括在容器支撑件上沿弧形分布的多个第一容器空间,使得多个第一容器空间从支撑结构的竖直轴线周向地偏移的距离等于或几乎等于第一径向距离。
每个容器支撑件可以例如包括五个第一容器空间。
多个第一容器空间可以径向对称地布置。然而,在容器空间之间不需要相等的角间距。
容器空间可以配置成储存储存容器,该储存容器布置成其横向方向径向地延伸到支撑结构的竖直轴线。这样,要储存或要取出的储存容器可以与布置在储存塔上方的网格的一个或多个网格开口对准。可替代地,容器空间可以配置成储存储存容器,该储存容器布置成其纵向方向径向地延伸到支撑结构的竖直轴线。此外,容器空间可以配置成储存相对于上述定向以任何角位移布置的储存容器。
每个容器支撑件还可以包括多个第二容器空间,这些第二容器空间在水平定向的至少一个容器支撑件上沿弧形分布,使得多个第二容器空间从竖直轴线周向地偏移的距离等于或几乎等于第二径向距离,第二径向距离大于第一径向距离。第二径向距离比第一径向距离大至少要储存的容器的宽度。容器支撑件典型地可以包括七个第二容器空间。
每个容器支撑件还可以包括多个第三容器空间,这些第三容器空间在水平定向的至少一个容器支撑件上沿弧形分布,使得多个第三容器空间从竖直轴线周向地偏移的距离等于或几乎等于第三径向距离,第三径向距离大于第一径向距离和第二径向距离。第三径向距离比第二径向距离大至少要储存的容器的长度。容器支撑件典型地可以包括十一个第三容器空间。
每个容器支撑件可以具有环形水平截面。
支撑结构可以是中心杆、外围壳体或者中心杆和外围壳体的组合。壳体可以是笼状结构。
至少一个容器支撑件可以包括用于感测储存容器的存在的多个传感器装置。传感器装置可以分布在多个容器空间上。
布置在容器支撑件或容器支撑框架上的传感器可以与控制系统通信。
传感器装置可以从包括压电传感器、重量传感器、磁传感器(将需要储存容器由磁性材料制成或设置有磁体装置)、视觉传感器、光传感器、运动传感器、电触点和/或感应传感器在内的组中选择。
至少一个容器支撑件可以包括用于感测容器支撑件相对于支撑结构的旋转的传感器装置。
每个容器支撑框架可以包括多个容器支撑件,其中,多个容器支撑件可以同轴地布置并且可相对于彼此旋转。在此情况下,同一容器支撑框架的第一容器空间、第二容器空间和第三容器空间可以分别分布在第一容器支撑件、第二容器支撑件和第三容器支撑件上。
此构造的优点在于,两个远程操作车辆可以同时从同一储存塔拾取两个相应的目标储存容器而不会彼此干扰。如果第一远程操作车辆正在从给定的容器支撑件拾取第一储存容器,则第二远程操作容器可从同一储存塔的任何容器支撑件(包括第一远程操作车辆也从其拾取的同一容器支撑件)拾取第二储存容器或第三储存容器。
至少一个容器支撑框架的多个第一容器空间可以分布在多个容器支撑件上。例如,如果每个容器支撑件都基本上是扇形的。
每个容器支撑框架还可以包括以不旋转的方式连接到支撑结构的静止部分。静止部分可以设置有旋转装置,例如轮子、轴承、转环、辊子。至少一个容器支撑件可以能旋转地联接到静止部分。
应理解,术语“联接到”还涵盖“位于…上”和“由…支撑”。
应理解,术语“连接”还涵盖“间接连接”。使得在容器支撑件连接到容器支撑结构并且容器支撑结构还连接到支撑结构的情况下,即容器支撑件经由容器支撑结构连接到支撑结构的情况下,容器支撑件被认为连接到支撑结构。
旋转装置可以构成驱动机构的一部分。
静止部分可以形成从支撑结构的竖直轴线沿径向方向水平延伸的臂。旋转装置可以布置在臂上,例如在臂的远端处。可以对布置在臂上的旋转装置提供动力以使相关联的容器支撑件旋转,并且因此构成驱动机构。
每个水平延伸的臂可以包括多个旋转装置,这些旋转装置配置为支撑单独的容器支撑件并且允许单独的容器支撑件相对于彼此旋转。
水平延伸臂可以设置成具有不同长度的组,其中,每组配置成支撑同轴布置的单独的容器支撑件。在此情况下,同一容器支撑框架的第一容器支撑件、第二容器支撑件和第三容器支撑件可以分别由第一组臂、第二组臂和第三组臂支撑。
容器支撑件可以包括用于将储存容器在容器空间上引导在位的引导柱。储存容器可以优选地包括配置为与引导柱配合的引导凹部。
当容器支撑件旋转时,引导柱还将防止储存容器在容器支撑件上移动,即确保储存容器在储存期间保持在位。
每个容器支撑件可以包括至少部分地围绕至少一个开口中的每个开口的周边布置的竖直引导板。这些竖直引导板可以配置为使得被提升或降低到相应开口中的储存容器在水平面中对准。
储存塔还可以包括运输机构,该运输机构以第一竖直偏移量布置在最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方,该第一竖直偏移量至少是要储存的储存容器的最大高度。
代替在轨道系统上移动的带车轮的车辆,运输系统可以包括可在储存塔上沿X和Y方向(并且不严格地在那些方向上,而是在那些方向的组合上倾斜地)移动的起重机。例如,起重机可以在延伸穿过储存塔的宽度的滑动杆上沿第一方向移动。沿第二方向的移动可以通过使滑动杆沿着在储存塔的两侧上在第二方向上延伸的两个固定杆滑动来实现。本文涵盖其他布置和数量的杆,只要其可用于实现高架起重机的相同运动。起重机可以是具有支撑在两个平行的滑动杆上的悬臂结构的容器搬运车辆。
因此,实现了一种尽管不是水平的仍可以操作的储存塔。该运输机构比在车轮上移动的车辆更不易于脱轨。因此,储存塔可以适于在海上操作,例如在船上操作。
储存塔可以替代地包括布置在最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方的轨道系统。
轨道系统可以以第一竖直偏移量布置在最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方,该第一竖直偏移量至少是要储存的储存容器的最大高度。
最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件可以布置在上方所邻近的轨道系统的下边缘下方的一距离处,该距离对应于等于或大于几个储存容器的堆垛的最大高度的高度。这样,储存塔的一部分可以部分地对应于现有技术的储存网格,在该储存网格中储存容器可定位在彼此的顶部上以形成堆垛,并且远程操作车辆可能必须挖掘以接近目标储存容器。同时,同一储存塔的另一部分可以包括一个或多个容器支撑件,其中储存容器不堆叠,使得不需要挖掘。
轨道系统可以提供通向储存塔的目标开口和邻近储存塔和/或储存网格的通路,而不用必须覆盖储存塔的整个水平范围。
本发明还涉及一种自动储存和取出系统,其配置为储存多个储存容器。
自动储存和取出系统可以包括上述储存塔。
此外,自动储存和取出系统可以包括支撑在多个容器支撑件上的多个储存容器。
此外,自动储存和取出系统可以包括远程操作车辆,该远程操作车辆配置为在多个容器支撑件的至少一部分上方横向移动。远程操作车辆可以包括配置为夹持并竖直地提升和降低储存容器的升降装置。
此外,自动储存和取出系统可以包括配置为无线地监测和控制远程操作车辆的运动的控制系统。
远程操作车辆可以是储存容器车辆或起重机。
因此,实现了一种自动储存和取出系统,其中远程操作车辆可拾取储存容器而不用必须挖掘。
因此,实现了一种自动储存和取出系统,其可使得产品物品以更有时间效益的方式递送到将物品储存在储存容器中的顾客或其他接收者。
因此,实现了一种自动储存和取出系统,其可使得产品物品的吞吐量高,例如出售的产品物品或具有高需求的其他产品。
自动储存和取出系统还可以包括这样的储存网格,该储存网格包括:
·竖直的多个储存列,用于将储存容器一个堆叠在另一个的顶部上;以及
·轨道系统,多个容器搬运车辆可以在该轨道系统上运行,轨道系统可以布置在多个储存列上方,
其中,储存在储存列中的储存容器可由容器搬运车辆通过轨道系统中的网格开口存取,轨道系统可以包括悬臂部分,该悬臂部分的水平范围等于轨道系统的水平范围与多个储存列的水平范围之间的差。
一个或多个储存塔可以至少部分地布置在轨道系统的悬臂部分下方并且定位成使得l个容器支撑件可围绕竖直轴线独立地旋转,使得l个容器支撑件中的每个容器支撑件的至少一个开口可通过容器支撑件的旋转与l个容器支撑件中的其他容器支撑件的至少一个开口竖直地对准。
可替代地,自动储存和取出系统也可以包括这样的储存网格,该储存网格包括:
·竖直的多个储存列,用于将储存容器一个堆叠在另一个的顶部上;以及
·运输机构,其中,远程操作车辆是可沿着平行于第一方向布置的滑动杆移动的起重机,滑动杆具有两个相对的端部,这些端部可沿着平行于第二方向布置的两个固定杆移动,运输机构布置在多个储存列上方,
运输机构包括悬臂部分,该悬臂部分的水平范围等于运输机构的水平范围与多个储存列的水平范围之间的差。
一个或多个储存塔可以至少部分地布置在移动式起重机系统的悬臂部分下方。
因此,实现了一种储存和取出系统,其组合了现有技术的储存网格和本发明的储存塔,即,高运转率塔和低运转率网格的组合,其中可将产品物品根据其周转率而布置。
因此,实现了一种储存和取出系统,其将储存容量与产品物品到顾客的有时间效益的递送相结合,例如,其中在从具有高储存容量的低运转率网格拾取订单之后,可将产品物品过渡性地储存(缓冲)在有时间效益地递送给顾客的高运转率网格中,并且随后在顾客到达时高效地递送给顾客。
高运转率储存塔配置为使储存容器以高频率进入和离开储存塔。当与低运转率储存网格相比时,储存容器典型地将在高运转率储存塔中储存更短的周期。高运转率储存塔特别适于高需求产品。高运转率储存塔提供了快速存取,因此适于对时间要求严格的储存。高运转率储存塔比低运转率储存网格的空间效率低。
当与高运转率储存塔相比时,低运转率储存网格更有空间效益。当与高运转率储存塔相比时,储存容器典型地将在低运转率网格中储存更长的周期。与高运转率储存塔相比,低运转率储存网格具有更慢的存取,并且因此更适于对时间要求不太严格的储存。
因此,高运转率储存塔和低运转率储存网格彼此互补。
自动储存和取出系统还可以包括布置在最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方的轨道系统。轨道系统可以以第一竖直偏移量布置在最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方,该第一竖直偏移量至少是要储存的储存容器的最大高度。
自动储存和取出系统可以替代地包括以第一竖直偏移量布置在储存塔的最上侧的容器支撑框架或最上侧的容器支撑件上方的运输机构,该第一竖直偏移量至少是要储存的储存容器的最大高度。
容器支撑框架和容器支撑件中的至少一者可以布置在上方所邻近的轨道系统的下边缘下方的一距离处,该距离对应于等于或大于几个储存容器的堆垛的最大高度的高度。
本发明还涉及一种用于从自动储存和取出系统储存和取出储存容器的方法。该自动储存和取出系统可以是如上所述的系统。
每个容器支撑件可以包括多个第一容器空间,这些第一容器空间分布在水平定向的至少一个容器支撑件上,使得多个第一容器空间从竖直轴线周向地偏移的距离等于或几乎等于第一径向距离。
该方法包括以下步骤:
·将远程操作车辆或起重机移动到其升降装置可与定位在多个第一容器空间中的一个第一容器空间上的目标储存容器竖直对准的位置,或者移动到其升降装置可与容器支撑件的一个开口或多个对准的开口竖直对准的位置。
·在必要时,使其上支撑有目标储存容器的容器支撑件旋转,以将目标储存容器定位成在远程操作车辆或起重机的位置下方竖直地对准。
·在必要时,并且在其上支撑有目标储存容器的容器支撑件不是最上侧的容器支撑件的情况下,使上方的容器支撑件或上方的多个容器支撑件中的每个容器支撑件旋转到一周向位置,在该周向位置中,升降装置通过至少一个开口直接竖直存取目标储存容器。
·通过使用升降装置来夹持和提升目标储存容器。
·将带有目标储存容器的远程操作车辆移动到不同的水平位置。
优选地,容器支撑件可以在储存塔中具有默认位置,其中l个容器支撑件中的每个容器支撑件的至少一个开口竖直地对准。此外,当使用轨道系统时,l个容器支撑件的这些对准的开口的默认位置可以优选地与轨道系统的网格开口竖直地对准。可替代地,在使用运输机构的情况下,l个容器支撑件的这些对准的开口的默认位置可以优选地与起重机的升降装置竖直地对准并且具有与该升降装置相同的水平定向。
因此,实现了一种用于利用远程操作车辆拾取储存容器而不用必须挖掘的方法。
因此,实现了一种使得产品物品以更有时间效益的方式递送到将物品储存在储存容器中的顾客或其他接收者的方法。
因此,实现了一种提供产品物品的高吞吐量的方法,例如出售的产品物品或具有高需求的其他产品。
如果每个容器支撑件包括多个第二容器空间,并且可能还包括第三容器空间,则两个远程操作车辆可以同时从同一容器支撑件拾取目标储存容器。可替代地,两个远程操作车辆可以在同一容器支撑件中同时储存两个储存容器。作为另一替代方式,一个远程操作车辆可以从一容器支撑件取出目标储存容器而同时另一远程操作车辆向同一容器支撑件储存储存容器。
在取出目标储存容器之前或之后,远程操作车辆或起重机运送要储存在自动储存和取出系统中的储存容器的情况下,该方法可以包括以下步骤:
·将远程操作车辆或起重机移动到其升降装置可与空的容器空间(例如第一容器空间中的一个)竖直对准的位置,或者移动到其升降装置可与容器支撑件的一个开口或多个对准的开口竖直对准的位置。
·在必要时,使空的容器空间所在的容器支撑件旋转,以将空的容器空间定位成在远程操作车辆或起重机的位置下方竖直地对准。
·在空的容器空间的容器支撑件不是最上侧的容器支撑件的情况下,将上方的容器支撑件或上方的多个容器支撑件中的每个容器支撑件旋转到一周向位置,在该周向位置中,升降装置通过至少一个开口直接竖直进入到空的容器空间。
·通过使用升降装置将所运送的储存容器降低到空的容器空间上的位置中。
在自动储存和取出系统包括包含目标储存容器的储存网格的情况下,方法可以包括以下步骤:
·从储存网格拾取目标储存容器,例如,如背景技术中所描述的。
·根据上述方法将目标储存容器储存在储存塔中。
·根据用于储存和取出储存容器的方法从储存塔取出储存容器。
上述自动储存和取出系统可以用于将布置在储存于储存塔中的储存容器内的物品直接递送到终端用户。
本发明还涉及一种用于将储存塔安装到在自动储存和取出系统中的方法。储存塔以及自动储存和取出系统可以是根据以上描述的。
一种自动储存和取出系统可以包括:
·储存网格;以及
·车辆运动系统,具有比储存网格更大的水平范围。
该方法包括以下步骤:
·将根据以上描述的储存塔的至少一部分组装在车辆运动系统的悬臂部分下方。
因此,实现了一种可对现有的储存和取出系统进行改装的储存塔。
车辆运动系统可以包括轨道系统,并且该方法然后还可以包括以下步骤:
·将储存塔与轨道系统对准,使得第一容器支撑框架的至少一个开口和最上侧的m-l个容器支撑框架中的每个容器支撑框架可在轨道系统的延伸超过储存网格的部分的网格开口下方竖直地对准。
轨道系统的悬臂部分不需要延伸到储存塔的整个水平范围。轨道系统的悬臂部分可以例如仅延伸到足以到达储存塔的目标开口。
由于容器支撑件的构造,竖直支柱不能定位在储存塔内部。这意味着,在储存塔的竖直支柱之间将存在大的跨度,并且因此与现有技术的储存网格的直立构件相比,在每个竖直支柱上将存在更高的载荷。
当存在轨道系统时,与每个网格空间在拐角处由直立构件支撑的传统储存网格相比,该轨道系统必须在更大的面积上延伸并且支撑远程操作车辆的重量。
为了承受增加的载荷,与现有技术的直立构件和轨道系统相比,可能需要加强竖直支柱和/或轨道系统。
接近储存塔以拾取目标储存容器的远程操作车辆通常携带要储存在储存和取出系统中的另一个储存容器。在远程操作车辆将所保持的储存容器有利地放置在一储存塔内的空的容器空间中之后,该车辆可从同一储存塔拾取目标储存容器。该过程通常被称为交换过程。这种交换过程可在如上所述的储存塔以及自动储存和取出系统中进行。
通过使储存容器的数量少于储存系统中可用的容器空间的数量,将总是存在至少一个空的容器空间。当远程操作车辆从储存塔内拾取储存容器时,空的容器空间也将动态地产生。如果在储存系统中没有空的容器空间,则远程操作车辆无法携带来自例如端口列的其他储存容器,或者远程操作车辆必须将所保持的储存容器放置在储存塔的顶部上。两种替代方式在时间效益方面都存在缺点。
空的容器空间(储存容器将要放置到其中)和目标储存容器优选地在水平上最接近同一目标开口。这样,在同一交换过程期间,远程操作车辆不需要在两个操作之间移动。甚至更优选地,除了通过相同的目标开口可用之外,空的容器空间和目标储存容器可位于同一容器支撑件上。这样,远程操作车辆可在交换过程的两个操作之间具有其升降装置的最小运动。因此,将不会由于升降装置与目标储存容器的容器支撑件的冲突位移而延长交换过程时间。
在远程操作车辆将先前保持的储存容器定位在空的容器空间中之后,远程操作车辆必须使升降装置回缩。通过使升降装置回缩,允许其上定位有先前保持的储存容器的容器支撑件旋转,即,返回到预定的默认定向。容器支撑件的默认位置通常是每个容器支撑件的至少一个开口竖直对准的位置。为了使操作有时间效益,远程操作车辆不应将升降装置缩回,即提升到高于严格必要的高度。如果目标储存容器在储存塔中定位得比先前保持的储存容器的位置更深,则升降装置仅需要被提升离开先前保持的储存容器定位在其上的容器支撑件。如果目标储存容器在储存塔中定位得比先前保持的储存容器的位置更高,则升降装置需要被提升离开目标储存容器定位在其上的容器支撑件,以便使其旋转。然而,不需要将升降装置提升到更高的位置。因此,除非目标储存容器或空的容器空间定位在最上侧的容器支撑件中,否则不需要一直使升降装置回缩到远程操作车辆。为了使操作有时间效益,目标储存容器的容器支撑件和先前保持的储存容器的容器支撑件可同时旋转。
在目标储存容器已经提升到容器支撑件上方之后,可将容器支撑件旋转回到其初始位置。
附图说明
以下附图是为了便于理解本发明。附图示出了本发明的实施方式,现在将仅通过实例的方式来描述这些实施方式,在附图中:
图1是现有技术的自动储存和取出系统的框架结构的立体图;
图2是现有技术的容器搬运车辆的立体图,该容器搬运车辆具有用于在其中承载储存容器的居中布置的腔;
图3是现有技术的容器搬运车辆的立体图,该容器搬运车辆具有用于在下方承载储存容器的悬臂;
图4是储存容器和储存在储存容器中的产品物品的立体图;
图5a是储存系统的俯视图,其中轨道系统布置在储存塔上方,并且每个容器支撑件的开口在轨道系统中的网格开口下方竖直地对准;
图5b是图5a的储存系统的俯视图,其中一个容器支撑件相对于另一个容器支撑件旋转;
图5c是图5a至图5b的储存系统的俯视图,其中一个容器支撑件相对于另一个容器支撑件旋转,使得一储存容器和布置在上方的容器支撑件的开口与网格开口竖直地对准;
图6是图5a至图5c的储存系统的立体图,其中具有升降装置并且可在轨道系统上移动的远程操作车辆定位成与升降装置在网格开口上方竖直地对准;
图7是储存系统的俯视图,其中容器支撑件配置有可在两个不同的网格开口下方对准的容器空间和/或开口;
图8是储存系统的俯视图,其中容器支撑件配置具可在三个不同的网格开口下方对准的容器空间和/或开口;
图9是根据本发明的实施方式的储存系统的侧视图,其中储存网格和储存塔并排定位并且位于轨道系统下方;
图10是图9的储存系统的侧视图,其中除了最下侧和最上侧的容器支撑件之外,所有容器支撑件都从储存塔移除;
图11是图9的储存系统的细节的立体图,其中除了两个最下侧的容器支撑件之外,所有容器支撑件都从储存塔移除;
图12是图9的储存系统的细节的侧视图,示出了储存塔的驱动机构和容器支撑框架;
图13是根据本发明的储存系统的另一实施方式的立体图,其中储存网格和多个储存塔并排定位并且位于轨道系统下方;
图14是图9的储存系统的侧视图,其中储存塔具有两个空的容器空间;以及
图15是图14的储存系统的侧视图。
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方式。然而,应理解,附图不旨在将本发明限制于附图中描绘的主题。
自动储存和取出系统1的框架结构100根据以上结合图1至图3描述的现有技术的框架结构100来构造,即,多个直立构件102和由多个直立构件102支撑的多个水平构件103,并且此外框架结构100还包括在X方向和Y方向上的第一上轨道系统108。
框架结构100还包括以储存列105的形式设置在构件102、103之间的储存隔室,其中储存容器106可以以堆垛107的形式堆叠在储存列105内。
框架结构100可以是任何尺寸。特别地,应理解,框架结构可以比图1中公开的宽得多和/或长得多和/或深得多。例如,框架结构100可以具有超过700×700列的水平范围和超过十二个容器的储存深度。
现在将参考图5a至图15更详细地讨论根据本发明的自动储存和取出系统的实施方式。
在先前的描述中,已经参考说明性实施方式描述了根据本发明的递送车辆以及自动储存和取出系统的多个方面。为了解释的目的,阐述了具体的数字、系统和配置,以便提供对系统及其工作的透彻理解。然而,本说明书不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来说显而易见的是,说明性实施方式的各种修改和变化以及系统的其他实施方式被认为落入本发明的范围内。
特别参考图5至图6和图9至图15,本发明的储存和取出系统1包括在轨道系统408上运行的远程操作车辆301,该轨道系统包括:第一组平行轨道410,布置成引导远程操作车辆301沿第一方向X横跨储存网格400移动;以及第二组平行轨道411,垂直于第一组轨道410布置以引导远程操作车辆301沿垂直于第一方向X的第二方向Y移动。储存在储存塔400内的储存容器106由远程操作车辆301通过轨道系统408中的网格开口415存取。轨道系统408的每个网格开口415由网格单元422包围。轨道系统408在水平平面Prs(见图7)中延伸。
如图9中最佳地示出的,储存容器106储存在多个容器支撑件402上,这些容器支撑件在Z方向上分布在轨道系统408下方且具有由Vr1指示的竖直偏移量(即,轨道系统408的下边缘与紧邻轨道系统408下方的第一容器支撑件402a的下边缘之间的偏移)和由ΔdV指示的竖直偏移量(即,相邻的放置较深的容器支撑件402b-m的下边缘之间的平均偏移)。
虽然“m”,即字母表中的第十三字母,已经用于标识最低的容器支撑件,并且在图9的实施方式中代表十三层的容器支撑件,但是在储存和取出系统中可以存在其他数量的层的容器支撑件。因此,m不限于数字十三,而可以是等于二或更大的任何整数。
竖直偏移量Vr1和ΔdV可以选择为提供等于或高于一个储存容器106或几个储存容器106的堆垛107的最大高度的高度。作为一个实例,第一容器支撑件402a可以适于储存储存容器106的堆垛107,而位于下方的容器支撑件402b-m(或其中的一些)可以适于储存单个(不堆叠的)储存容器106。作为另一实例,塔400的几个或所有容器支撑件402可以适于储存几个储存容器106的堆垛107。相同储存塔400的不同的容器支撑件402可以配置为储存不相等数量的储存容器106的堆垛107。与所有容器支撑件402均适于储存单个(不堆叠的)储存容器106的储存塔400的构造相比,储存塔400的一个或几个容器支撑件402适于储存几个储存容器106的堆垛107所需的竖直空间(即,可用高度)可以通过减少容器支撑件402的总数来获得。
图5a至图5c示出了储存塔400的俯视图,其包括具有竖直轴线Av的竖直延伸的支撑结构450。多个水平定向的容器支撑件402a-m沿着支撑结构450的竖直轴线布置并且以竖直间隔ΔdV分散开,如上所述。每个容器支撑件420可旋转地连接到支撑结构450并且配置为支撑至少一个储存容器106。
布置在其余的m-l容器支撑件402上方的l个容器支撑件402a-l各自显示至少一个开口403,该开口具有至少为要储存的储存容器106的最大水平截面Af的尺寸。
与整数“m”一样,整数“l”不限于任何特定整数,而是可以包括小于“m”的任何整数。
l个容器支撑件402a-l可围绕竖直轴线Av独立地旋转,使得通过容器支撑件402a-m的单独旋转,m个容器支撑件402a-m中的每个的至少一个开口403可与其他m个容器支撑件402a-m的至少一个开口竖直对准。
储存塔400可以包括多个容器支撑框架410a-m,这些容器支撑框架配置为各自支撑至少一个容器支撑件402。
每个容器支撑件402可以包括在容器支撑件402上沿弧形分布的多个第一容器空间104a,使得多个第一容器空间104a从支撑结构450的竖直轴线Av周向偏移等于或几乎等于第一径向距离r1的距离。在图11的实例中,容器支撑件402包括六个第一容器空间104a和一个开口403。
容器支撑件402的容器空间104可以配置用于储存储存容器106,该储存容器布置成其横向方向(宽度)径向地延伸到支撑结构450的竖直轴线Av。这样,待储存或取出的储存容器106可以与布置在储存塔400上方的轨道系统408的一个或多个网格开口415竖直地对准(网格开口415的长度和宽度与储存容器106的长度和宽度对准)。如果一个第一容器空间104a与网格开口415竖直地对准,则其他第一容器空间104a都可通过容器支撑件402的旋转与同一网格开口415竖直地对准。
图7示出了容器支撑件402可以包括在容器支撑件402上沿弧形分布的多个第一容器空间104a,使得多个第一容器空间104a从支撑结构450的竖直轴线Av周向偏移等于或几乎等于第一径向距离r1的距离。此实例的容器支撑件402包括五个第一容器空间104a和一个第一开口403a。
图7还示出了容器支撑件402可以包括沿弧形分布的多个第二容器空间104b,使得多个第二容器空间104b从竖直轴线Av周向偏移等于或几乎等于的第二径向距离r2的距离,第二径向距离r2大于第一径向距离r1。第二径向距离r2比第一径向距离r1大至少要储存的储存容器106的宽度。此实例的容器支撑件402包括七个第二容器空间104b和一个第二开口403b。
图8示出了图7的容器支撑件402还可以包括在至少一个水平定向的容器支撑件402上沿弧形分布的多个第三容器空间104c,使得多个第三容器空间104c从竖直轴线Av周向偏移等于或几乎等于第三径向距离r3的距离,第三径向距离r3大于第一径向距离r1和第二径向距离r2。第三径向距离r3比第二径向距离r2大至少要储存的储存容器106的长度。此实例的容器支撑件402包括十一个第三容器空间104c和一个第三开口403c。
第一容器空间、第二容器空间和第三容器空间104c的数量可以例如根据容器支撑件402和储存容器106的尺寸而变化。
如图所示,容器支撑件402可以优选地具有环形水平截面。所有容器支撑件402典型地将具有相同的几何形状。最下侧的容器支撑件402与其他容器支撑件的典型不同之处在于其没有开口403,这是因为没有储存容器106或容器空间104要到该容器支撑件402下方。
在示例性附图中,支撑结构450是中心杆。然而,可设想其他布置,其中容器支撑件安装在周向轴承上,该周向轴承设置在环绕容器支撑件的柱形框架中。
当布置在容器支撑框架401中时,图7和图8的容器支撑件402可以分成同轴布置在同一容器支撑框架401中的多个容器支撑件402。同一容器支撑框架401的容器支撑件402然后可以相对于彼此旋转。在此情况下,同一容器支撑框架401的第一容器空间、第二容器空间和第三容器空间104c可以分别横跨第一容器支撑件、第二容器支撑件和第三容器支撑件402分布。
可替代地,容器支撑件402可以分成多个段,使得多个第一容器空间104a分布在多个容器支撑件402上。一对段之间的间隙可以提供用于储存容器106穿过的开口。
图11示出了储存塔400可以包括驱动机构700,该驱动机构配置为使至少一个容器支撑件402相对于支撑结构450的竖直轴线Av旋转。
在图11中,为了说明性目的,移除了一些容器支撑件402。驱动机构700可以连接到支撑结构450、容器支撑框架401或容器支撑件402。在图11中,驱动机构700连接到容器支撑框架401的一部分,从而形成从支撑结构450的竖直轴线Av沿径向方向水平延伸的臂405。
驱动机构700可以是例如转环驱动机构、齿轮驱动机构、带驱动机构、链驱动机构、电磁驱动机构(例如步进电机)。
典型地,储存塔400的所有容器支撑件402将是可旋转的。然而,如果所有上方的容器支撑件402都是可旋转的,则最下侧的容器支撑件402可以是固定的,并且远程操作车辆可在由最下侧的容器支撑件402支撑的所有潜在目标储存容器106'上方竖直地对准。
容器支撑件402例如经由容器支撑框架401至少间接地可旋转地连接到支撑结构450,其中容器支撑框架401可以以不旋转的方式连接到支撑结构450。在该情况下,容器支撑框架401可认为是储存塔400的静止部分。
图11示出了驱动机构700可以连接到静止部分(例如,容器支撑框架)并且配置为通过齿轮驱动机构来使容器支撑件402旋转。容器支撑件402可以具有如图11中靠近其中央布置的齿轮,或者该齿轮可以更靠近其周边或在其周边上布置。
图12示出了框架401可以用于支撑一个容器支撑件402。为了允许容器支撑件402相对于容器支撑框架401旋转,容器支撑框架401可以设置有一个或多个旋转装置406。旋转装置406可以是轮子、轴承、转环、辊子。容器支撑件402然后可以认为旋转地联接到静止部分,在此情况下该静止部分是容器支撑框架401。在替代构造中,容器支撑件402可以设置有这种旋转装置并且布置成在由容器支撑框架提供的表面或导轨上行进。
可以对旋转装置406提供动力以使其旋转,从而构成驱动机构700。
在图12中,旋转装置406布置在臂405的远侧部分中。
如果一个容器支撑框架401如上所述地包括多个同轴布置的容器支撑件402,则每个臂405可能需要对应数量的旋转装置406。旋转装置406然后应布置在距支撑结构450的竖直轴线Av一径向距离处,该径向距离对应于容器支撑件402的水平范围(例如,容器支撑件在径向上的内部范围和外部范围)。
可替代地,多个容器支撑件402中的每个可以具有专用臂405,例如根据容器支撑件402的水平范围具有不同的长度的臂,或者根据要旋转地连接的容器支撑件402的水平范围的位置具有相同的长度但是具有布置在不同位置处的旋转装置406的臂。
容器支撑件402可以包括用于将储存容器106在容器空间104上引导在位的引导柱407。储存容器106可以优选地包括配置为与引导柱407配合的引导凹部。
容器支撑件402可以具有例如在容器空间104中的切口。这些切口将减小重量并且可以降低容器支撑件402的成本。
为了使用储存塔400储存和取出目标储存容器106',要执行以下操作(参考图6和图5a至图5c):
·控制系统500向车辆301发出指令以拾取具有坐标X、Y、Z的目标储存容器106'。此位置对应于定位在轨道系统408下方5xΔdV+Vr1的深度处的容器支撑件402g的容器空间104中的储存容器106。由于储存塔400中的所有开口403最初都对准(具有相同的X-Y坐标),所以邻近轨道系统408的容器支撑件402a的目标开口403'的X-Y位置等于下方的容器支撑框架401b-m的目标开口403'的X-Y位置。
·车辆301借助于其驱动器件301b、c在X和Y方向上移动,直到其升降装置304直接位于目标开口403'上方。
·在车辆301移动到目标开口403'上方的位置期间和/或之后,控制系统500向驱动机构700发送指令,以使容器支撑件402g旋转,使得目标储存容器106'与位于上方的容器支撑件402a-f的目标开口403'竖直地对准。
·在容器支撑件402g移位期间和/或之后,车辆301的升降装置304被启动并向下降低通过网格开口415和对准的目标开口403',直到升降装置304的夹持部分处于夹持目标储存容器106'的位置。
·在目标储存容器106'已经被升降装置304夹持并提升到位于上方的容器支撑件402f之上之后,驱动机构700再次启动以便将容器支撑件402g移动回到其初始位置。
·当目标储存容器106'已经提升到轨道系统408之上时,车辆301移动到轨道系统408上的另一位置,例如移动到专用端口列/斜道以便递送到存取站。
该过程的优点是不再需要执行现有技术的储存和取出系统的挖掘。
图5a至图5c示出了网格开口415,升降装置304可通过该网格开口存取储存容器106。容器支撑件402的储存容器106、开口403和容器空间104可与网格开口415竖直地对准。由于容器支撑件402的旋转运动和网格开口415的矩形形状,储存容器106、开口403和容器空间104(而不是所有网格开口415)是合适的存取点。在一些情况下,仅一个网格开口415是用于容器支撑件402的整个360度旋转的合适的存取点。通过调节储存容器106、开口403、容器空间104和/或网格开口415的尺寸,可提供180度的偏移的两个合适的存取点。通过进一步使储存容器106、开口403、容器空间104和网格开口415成正方形,可提供90度偏移的四个合适的存取点。这是基于仅具有多个第一容器空间104a的容器支撑件402。同样具有多个第二储存空间104b的容器支撑件402可以具有两倍数量的存取点。同样具有多个第三储存空间104c的容器支撑件402可以具有三倍数量的存取点等等。
图9示出了具有一个本发明的储存塔400和一个现有技术的储存网格100的储存和取出系统1的侧视图。上述驱动机构700靠近每个容器支撑件402的中央布置。此特定构造包括布置在轨道系统408下方的十三个容器支撑件402a-m。容器支撑件402a-m布置的数量对应于容器支撑框架401a-m的数量。所有容器支撑件402可相对于彼此旋转。可适当地存在其他数量的容器支撑件402。优选地,存在多于五个容器支撑件402,更优选地多于十个。
为了使得能够在储存网格100和储存塔400之间移动,例如在图15中看到将现有技术的储存网格100的轨道系统108和本发明的储存塔400的轨道系统408互连的联接轨道系统408'。本发明的储存塔400的轨道系统408和现有技术的储存网格100的轨道系统108具有共同的定向和设计,使得相同类型的车辆301可以在两个轨道系统108、408上运行。由于本发明的储存塔400的容器支撑件402与现有技术的储存网格100的储存容器106的堆垛107的不同构造,至少在X-Y方向中的一个方向上,容器支撑件402上方的轨道410、411可以制造得比堆垛107上方的轨道110、111更宽。为了确保储存容器106可通过的网格开口415,容器支撑件402上方的轨道410、411可以制造得更深,即在Z方向上。
本发明的储存塔400和现有技术的储存网格100二者都可以是任何尺寸。特别地,应理解,储存塔400和/或储存网格100可比附图中公开的宽得多和/或长得多和/或深得多。例如,储存塔400和/或储存网格100的水平范围可以超过用于700×700个储存容器106的空间并且储存深度可以超过十四个储存容器106。
如上所述安装储存塔400的一种方式可以是移除如图1所示的现有技术的储存和取出系统1的轨道系统108的一部分下方的储存容器106的所有堆垛107和大多数竖直支柱431,留下如图10所示的轨道系统108的悬臂部分CP和一些竖直支柱431。然后将一个或多个本发明的储存塔400插入到轨道系统108的悬臂部分CP下方的空的体积部内。在图10中,一些容器支撑件402被移除,以示出多个容器支撑框架401能够一个在另一个的顶部上而在其之间没有空间。
图13示出了储存和取出系统1的实施方式,其中多个储存塔400并排布置并且邻近储存网格100。在图13的实例中,三个储存塔400和一个储存网格布置在同一轨道系统108下方。在图14的实例中,一个储存塔400和一个储存网格布置在同一轨道系统108下方。
图14示出了具有多个容器支撑件402a-m的储存塔400。此实例示出了十三个容器支撑件402。当从上方计数时,第四容器支撑件402d具有空的容器空间106″。此外,当从上方计数时,第六容器支撑件402f具有空的容器空间106″。
在先前的描述中,已经参考说明性实施方式描述了自动储存和取出系统的多个方面以及使用车辆拾取产品物品的相关方法。为了解释的目的,阐述了具体的数字、系统和配置,以便提供对系统及其工作的透彻理解。然而,本说明书不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来说显而易见的是,说明性实施方式的各种修改和变化以及系统的其他实施方式被认为落入本发明的范围内。
附图标记的列表
Claims (28)
1.一种用于储存储存容器(106)的储存塔(400),其中,所述储存塔(400)包括:
·竖直延伸的支撑结构(450),具有竖直轴线(Av);以及
·m个水平定向的容器支撑件(402),这些容器支撑件沿着所述支撑结构(450)的竖直轴线布置并且由容器支撑框架(401)支撑,这些容器支撑件(402)以竖直间隔(ΔdV)分散开以提供能够储存所述储存容器(106)的不同层,其中m是2或更大的正整数,
其中,每个所述容器支撑件(420)都能旋转地连接到所述支撑结构(450)并且配置为支撑至少一个所述储存容器(106),
其中,l个所述容器支撑件(402a-l)所在的层布置在其余m-l个所述容器支撑件(402)所在的层上方,l个所述容器支撑件所在的层中的每个层都具有至少一个开口(403),该开口的尺寸至少为要储存的所述储存容器(106)的最大水平截面(Af),其中l是1至m-1的正整数,并且
其中,l个所述容器支撑件(402a-l)能围绕所述竖直轴线(Av)独立地旋转,使得l个所述容器支撑件(402a-l)所在的层中的每个层的至少一个开口(403)能通过相应的所述容器支撑件(402a-l)的单独旋转而与l个所述容器支撑件(402a-l)所在的层中的其他层的至少一个开口竖直地对准。
2.根据权利要求1所述的储存塔(400),
其中,所述储存塔(400)包括:
·驱动机构(700),配置为使至少一个所述容器支撑件(402)相对于所述竖直轴线(Av)旋转。
3.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,m个所述容器支撑件(402a-n)中的每个容器支撑件都包括在该容器支撑件(402)上沿弧形分布的多个第一容器空间(104a),使得多个所述第一容器空间(104a)从所述竖直轴线(Av)周向地偏移的距离等于或几乎等于第一径向距离(r1)。
4.根据权利要求3所述的储存塔(400),
其中,多个所述容器支撑件(402)中的每个容器支撑件都还包括在水平定向的至少一个所述容器支撑件(402)上沿弧形分布的多个第二容器空间(104b),使得多个所述第二容器空间(104b)从所述竖直轴线(Av)周向地偏移的距离等于或几乎等于第二径向距离(r2),所述第二径向距离(r2)大于所述第一径向距离(r1)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,每个所述容器支撑件(402)都具有环形水平截面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,所述支撑结构(450)是中心杆、外围壳体或者中心杆和外围壳体的组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,每个所述容器支撑框架(401a-m)都包括多个容器支撑件(402),
其中,这些容器支撑件(402)同轴地布置并且能相对于彼此旋转。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的储存塔(400),
其中,至少一个所述容器支撑框架(401)的多个所述第一容器空间(104a)分布在多个所述容器支撑件(402)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,多个所述容器支撑框架(401a-m)中的每个容器支撑框架都还包括:
·静止部分,所述静止部分以不旋转的方式连接到所述支撑结构(450),其中,所述静止部分设置有旋转装置(406),并且
其中,水平定向的至少一个所述容器支撑件(402)能旋转地联接到所述静止部分。
10.根据权利要求9所述的储存塔(400),
其中,所述旋转装置(406)构成所述驱动机构(700)的一部分。
11.根据权利要求9或10所述的储存塔(400),
其中,所述静止部分形成从所述支撑结构(450)的所述竖直轴线(Av)沿径向方向水平延伸的臂(405),
其中,所述旋转装置(406)布置在所述臂(405)的远端处。
12.根据权利要求11所述的储存塔(400),
其中,水平延伸的每个所述臂(405)都包括多个旋转装置(406),这些旋转装置配置为支撑独立的所述容器支撑件(402)并且允许独立的所述容器支撑件(402)相对于彼此旋转。
13.根据权利要求11所述的储存塔(400),
其中,水平延伸的所述臂设置成具有不同长度的组,
其中,每个所述组都配置成支撑同轴布置的独立的所述容器支撑件(402)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,所述容器支撑件(402)包括用于将所述储存容器(106)在所述容器空间(104)上引导在位的引导柱(407)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,每个所述容器支撑件(402)都包括至少部分地围绕至少一个所述开口(403)中的每个开口的周边布置的竖直引导板(409),
其中,所述竖直引导板(409)配置为使得被提升或降低到相应的所述开口(403)中的所述储存容器(106)在水平面中对准。
16.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,所述储存塔(400)还包括运输机构,所述运输机构在最上侧的所述容器支撑框架(401a)或最上侧的所述容器支撑件(402)上方以第一竖直偏移量(Vr1)布置,该第一竖直偏移量至少是要储存的所述储存容器(106)的最大高度。
17.根据前述权利要求中任一项所述的储存塔(400),
其中,所述储存塔(400)还包括轨道系统(408),所述轨道系统布置在最上侧的所述容器支撑框架(401a)或最上侧的所述容器支撑件(402a)上方。
18.根据权利要求17所述的储存塔(400),
其中,所述轨道系统(408)在最上侧的所述容器支撑框架(401a)或最上侧的所述容器支撑件(402a)上方以第一竖直偏移量(Vr1)布置,该第一竖直偏移量至少是要储存的所述储存容器(106)的最大高度。
19.根据权利要求17或18所述的储存塔(400),
其中,最上侧的所述容器支撑框架(401a)或最上侧的所述容器支撑件(402a)布置在上方所邻近的所述轨道系统(408)的下边缘下方的一距离处,该距离对应于等于或大于多个所述储存容器(106)的堆垛(107)的最大高度的高度。
20.一种自动储存和取出系统(1),配置为储存多个储存容器(106),所述自动储存和取出系统包括:
·一个或多个根据权利要求1至16中任一项所述的储存塔(400);
·多个储存容器(106),支撑在多个所述容器支撑件(402)上;
·远程操作车辆(201;301;602),配置为在多个所述容器支撑件(402)的至少一部分上方横向移动,其中,所述远程操作车辆(201;301;602)包括升降装置(304),所述升降装置配置为夹持并竖直提升所述储存容器(106);以及
·控制系统(500),配置为无线地监测和控制所述远程操作车辆(201;301)的运动。
21.根据权利要求20所述的自动储存和取出系统(1),
其中,所述系统(1)还包括:
·储存网格(100),所述储存网格包括
-多个竖直的储存列(105),以用于使所述储存容器(106)一个堆叠在另一个的顶部上;以及
-轨道系统(108),多个容器搬运车辆(201;301)能在所述轨道系统上运行,
所述轨道系统(108)布置在多个所述储存列(105)上方,
其中,储存在所述储存列(105)中的所述储存容器(106)能由所述容器搬运车辆(201;301)通过位于所述轨道系统(108)中的网格开口(115)存取,
所述轨道系统(108)包括悬臂部分(CP),该悬臂部分的水平范围等于所述轨道系统(108)的水平范围与多个所述储存列(105)的水平范围之间的差,
其中,一个或多个所述储存塔(400)至少部分地布置在所述轨道系统(108)的所述悬臂部分(CP)下方并且定位成使得l个所述容器支撑件(402a-l)能围绕所述竖直轴线独立地旋转,使得l个所述容器支撑件(402a-l)中的每个容器支撑件的至少一个开口(403)能通过所述容器支撑件(402a-l)的旋转而与l个所述容器支撑件(402a-l)中的其他容器支撑件的至少一个开口竖直地对准。
22.根据权利要求20所述的自动储存和取出系统(1),
其中,所述系统(1)还包括:
·储存网格(100),所述储存网格包括:
-多个竖直的储存列(105),用于使所述储存容器(106)一个堆叠在另一个的顶部上;以及
-运输机构,其中,所述远程操作车辆是能沿着平行于所述第一方向(X)布置的滑动杆(603)移动的起重机(602),
所述滑动杆(603)具有两个相对的端部,这些端部能沿着平行于所述第二方向(Y)布置的两个固定杆(604)移动,
所述运输机构布置在多个所述储存列(105)上方,
所述运输机构包括悬臂部分(CP),该悬臂部分的水平范围等于所述运输机构的水平范围与多个所述储存列(105)的水平范围之间的差,
其中,一个或多个所述储存塔(400)至少部分地布置在移动式起重机系统(108)的悬臂部分(CP)下方。
23.根据权利要求20所述的自动储存和取出系统(1),
其中,所述储存塔(400)还包括轨道系统(408),该轨道系统在最上侧的所述容器支撑框架(401a)或最上侧的所述容器支撑件(402a)上方以第一竖直偏移量(Vr1)布置,该第一竖直偏移量至少是要储存的所述储存容器(106)的最大高度。
24.根据权利要求23所述的自动储存和取出系统(1),
其中,至少一个所述容器支撑框架(401)布置在上方所邻近的所述轨道系统(408)的下边缘下方的一距离处,该距离对应于等于或大于多个所述储存容器(106)的堆垛(107)的最大高度的高度。
25.一种用于从根据权利要求20至24中任一项所述的自动储存和取出系统(1)储存和取出储存容器(106)的方法,
其中,多个所述容器支撑件(402a-n)中的每个容器支撑件都包括分布在水平定向的至少一个所述容器支撑件(402)上的多个第一容器空间(104a),使得多个所述第一容器空间(104a)从所述竖直轴线(Av)周向地偏移的距离等于或几乎等于第一径向距离(r1),其中,所述方法包括以下步骤:
·将所述远程操作车辆(201;301)或所述起重机(602)移动到所述远程操作车辆的升降装置(304)或所述起重机的升降装置能与定位在多个所述第一容器空间(104a)中的一个第一容器空间上的目标储存容器(106')竖直对准的位置,或者将所述远程操作车辆或起重机移动到所述远程操作车辆的升降装置或所述起重机的升降装置能与所述容器支撑件(402)的一个或多个对准的开口(403)竖直对准的位置,
·在必要时,使支撑有所述目标储存容器(106')的所述容器支撑件(402)旋转,以将所述目标储存容器(106')定位成在所述远程操作车辆(201;301)或所述起重机(602)的位置下方竖直地对准,
·在必要时,并且在支撑有所述目标储存容器(106')的所述容器支撑件(402)不是最上侧的所述容器支撑件(402a)的情况下,
使上方的所述容器支撑件(402)或上方的多个所述容器支撑件(402)中的每个容器支撑件旋转到一周向位置,在该周向位置中,所述升降装置(340)通过至少一个所述开口(403)直接竖直存取所述目标储存容器(106),
·通过使用所述升降装置(304)来夹持并提升所述目标储存容器(106'),以及
·使带有所述目标储存容器(106')的所述远程操作车辆(201;301;602)移动到不同的水平位置。
26.根据权利要求25所述的方法,
其中,所述远程操作车辆(201;301)或所述起重机(602)在取出所述目标储存容器(106')之前或之后运送要储存在所述自动储存和取出系统(1)中的一储存容器(106),
其中,所述方法包括以下步骤:
·将所述远程操作车辆(201;301)或所述起重机(602)移动到所述远程操作车辆的升降装置(304)或所述起重机的升降装置能与空的容器空间(106”)竖直对准的位置,或者将所述远程操作车辆或所述起重机移动到所述远程操作车辆的升降装置或所述起重机的升降装置能与所述容器支撑件(402)的一个开口或多个对准的开口(403)竖直对准的位置,
·在必要时,使所述空的容器空间(106”)所在的所述容器支撑件(402)旋转,以将所述空的容器空间(106”)定位成在所述远程操作车辆(201;301)或所述起重机(602)的位置下方竖直地对准,
·在所述空的容器空间(106”)所在的所述容器支撑件(402)不是最上侧的所述容器支撑件(402a)的情况下,
将上方的所述容器支撑件(402)或上方的多个所述容器支撑件(402)中的每个容器支撑件旋转到一周向位置,在该周向位置中,所述升降装置(340)通过至少一个所述开口(403)直接竖直进入所述空的容器空间(106”),
·通过使用所述升降装置(304)将所运送的所述储存容器(106)降低到所述空的容器空间(106”)上的位置中。
27.根据权利要求26所述的方法,
其中,所述自动储存和取出系统(1)包括包含所述目标储存容器(106')的储存网格(100),
其中,所述方法包括以下步骤:
·从所述储存网格(100)拾取所述目标储存容器(106'),
·通过根据权利要求26所述的方法将所述目标储存容器(106')储存在所述储存塔(400)中,以及
·通过根据权利要求25所述的方法从所述储存塔(400)取出所述储存容器(106')。
28.根据权利要求20至24中任一项所述的自动储存和取出系统(1)的用途是用于将布置在储存于所述储存塔(400)中的所述储存容器内的物品直接递送给终端用户。
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