CN116490447A - 包括在盖上运行的机器人的箱柜贮存系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种箱柜贮存系统，其包括多个贮存柱以及至少一个机器人，多个贮存柱配置成接收箱柜的堆叠，所述贮存柱的上部轮廓形成网格，至少一个机器人在所述网格上方移动并且能够拾取、运输和存放箱柜，所述机器人包括用于抓取和提升至少一个箱柜的装置。根据本发明，这样的系统包括位于所述网格上方的多个可移除的盖，所述盖形成用于所述机器人的流通平台，所述机器人包括用于推动、拉动和/或提升所述盖使得所述盖可以改变位置以自由接近所述柱的上部的装置。

Description

包括在盖上运行的机器人的箱柜贮存系统

1.技术领域

本发明的领域是仓储物流领域，并且特别是产品的自动贮存和检索领域。

更具体地说，本发明涉及一种用于贮存堆叠在柱中的箱柜的系统。

本发明特别应用于在受控温度下贮存食品，例如在冷藏或冷冻环境中贮存食品。

2.背景技术

用于以三维网格中贮存包含产品的箱柜的自动化结构是已知的，例如从文献NO317366B1中已知这样的自动化结构，其中箱柜以在彼此顶部的方式贮存在已经附接有导轨的柱中，以允许机器人的移动来拾取或放下柱中的一个或多个箱柜，并在网格状导轨网络上将它们运输到另一个贮存柱或收集点，在那里例如箱柜被转移到传送带上或升降机中。

为了确保新鲜或冷冻食品的贮存，例如在US2018/0128532A1中，已经建议创建温度受控的贮存区域，将几个柱分组在一起，其中温度分别保持在正冷或大约-18℃的温度。这个区域的周边是隔热的，并且由绝缘材料制成的盖放置在机器人流通导轨之间的温度受控贮存区域的柱中的每一者上。

这种已知技术的缺点是盖的处理。必须移除盖并将盖放置在其他盖的顶部，以接近贮存在温度受控柱中的箱柜，然后将盖放回柱上方的导轨之间，或者必须使用专用机器人来处理盖，同时另一个机器人在温度受控柱中拾取或放置箱柜。因此，这些技术实现起来很复杂，成本也很高。此外，盖的不同处理方式增加了从贮存结构移除箱柜所需的时间。

此外，箱柜中的产品在盖的多次操作期间变热，这是不合期望的。

为了减少产品暴露于仓库环境温度的时间，还考虑了在温度受控区域的贮存柱上方的机器人流通区域中保持受控温度。

这种已知技术的缺点是，当机器人从一个区域移动到具有不同温度的另一个区域时，在机器人的电子电路上可以发生冷凝，这会损坏机器人或妨碍机器人的正常功能。

为了克服这一缺点，WO2019/001816A1中建议划分不同的温度分区，并使用升降机将箱柜从一个分区运输到另一个分区。

这种技术的缺点是实现起来昂贵且复杂。

3.发明目的

因此，本发明旨在克服现有技术的上述缺点。

更具体地说，本发明的目的是提供一种允许快速且容易地移除箱柜的技术。

本发明的另一个目的是提供这样一种技术，其在处理过程中限制贮存在箱柜中的产品的加热。

本发明的另一个目的是提供这样一种实现简单且成本低的技术。

特别地，本发明的目的是提供一种允许产品在不同温度下贮存在同一设施中的贮存技术。

本发明的另一个目的是提供这样一种可靠的技术。

4.发明内容

这些目的以及稍后将出现的其他目的通过箱柜贮存系统来实现，箱柜贮存系统包括多个横截面基本上为矩形的贮存柱，所述柱配置成接收箱柜的竖直堆叠，所述贮存柱的上部轮廓形成网格，以及在所述网格上方操作的至少一个机器人，该机器人能够拾取、运输和存放箱柜，所述机器人包括用于抓取和提升至少一个箱柜的装置并装备有轮。

根据本发明，这样的系统包括位于所述网格上方的多个可移除的盖，所述盖和与其相邻的盖基本上邻接并且基本上在所述网格的单元的整个表面上延伸，所述盖形成用于所述机器人的交通平台，并且所述机器人具有用于推动、拉动和/或提升所述盖以改变所述盖的位置以自由接近所述柱的上部的装置。

因此，以一种新颖的方式，本发明提出了使用盖来形成用于机器人的滚动表面，在滚动表面上，机器人可以在所有方向上或沿着预定义的路径自由移动，例如通过在盖中形成的引导件中运行，这限制了基础设施成本，并且在机器人可以自由移动的情况下，允许更大的移动性并显著增加机器人在网格上的两个遥远位置之间的移动速度。

应该注意的是，在不超出本发明范围的情况下，盖可以沿竖直方向倾斜，基本上水平地推动或拉动以在其他盖上方或下方滑动，或者由机器人提升以提供对柱的接近。

此外，术语“可移除的”在本发明的上下文中以其一般意义使用，即盖可以平移或旋转地移动，或者两者的组合。

在本发明的有利实施例中，所述盖中的每一者沿着水平轴线枢转地安装在水平位置和竖直位置之间，在水平位置，所述盖关闭柱的顶部，在竖直位置，释放对柱的顶部的接近，并且所述推动、拉动和/或提升装置适于推盖的自由端，以使其向上倾斜。

因此，通过枢转地安装盖，机器人可以通过简单地推动或拉动它们的自由端来将它们向上倾斜，从而容易地接近在柱中贮存在它们下方的箱柜。

在本发明的这个特定实施例的变型中，所述用于推动、拉动和/或提升所述盖的装置包括从所述机器人的底盘突出的构件，该构件用于接合盖的下侧并推动其向上枢转到所述竖直位置。

在本发明的特定实施例中，所述盖沿着两个平行的水平轴线枢转地安装，水平轴线基本上在所述盖的两个相对边缘处延伸。

这允许盖移动到一侧或另一侧，允许机器人从任何一侧接近盖，这可以减少机器人移动的距离，并为另一个机器人移动腾出路径。

在本发明的特定实施例中，所述盖中的至少一者可滑动地安装在第一位置和第二位置之间，在第一位置，所述盖关闭柱的顶部，在第二位置，所述盖容纳在处于所述第一位置时与其相邻的盖下方，从而释放对所述柱的顶部的接近。

在本发明的特定实施例中，所述滑动盖具有横向突出的第一指状物对和横向突出的第二指状物对，并且包括所述第一指状物对的第一指状物引导滑轨对和所述第二指状物对的第二指状物引导滑轨对，第一指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的柱的相对边缘上延伸，第二指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的所述柱的相邻柱的相对边缘上延伸，第二指状物引导滑轨对位于所述第一滑轨对的延伸部中。

在本发明的有利实施例中，所述盖具有隔热层，并且所述盖下方的所述贮存柱是温度受控的容积。

贮存系统允许产品在一个或多个受控温度下贮存在其全部或部分容积中，同时避免致冷损失。

在本发明的特定实施例中，所述贮存柱中的至少两者处于不同的受控温度。

这意味着，例如，仓库中的正冷产品、冷冻产品和室温产品可以贮存在同一个系统中。

根据本发明的特定方面，所述用于拉动和/或推动盖的自由端的装置包括指状物，该指状物适于与形成在所述盖中的一者中的壳体配合。

优选地，所述机器人具有至少两个驱动轮。

在本发明的特定实施例中，所述机器人具有三个或四个驱动轮。

根据本发明的有利实施例，所述用于抓取和提升至少一个容器的装置包括能够围绕所述箱柜滑动的框架，框架装备有附接到容器的装置和在所述机器人的底盘下方的竖直位移所述框架的装置。

在本发明的上下文中，术语“框架”是指用于在至少三个侧面封闭容器的装置，比如底盘。

在本发明的特定实施例中，所述紧固装置包括钩或爪。

在本发明的特定实施例中，如上所述的系统包括用于存放所述箱柜的至少一个柱和用于从所述存放柱移除所述箱柜的装置。

这意味着机器人可以很容易地返回贮存的箱柜。

在本发明的特定实施例中，第一和第二平行导轨或引导滑轨对形成在所述罩的上部，所述第二平行导轨或引导滑轨对的导轨或引导滑轨垂直于所述第一导轨或引导滑轨对，并且所述机器人装备有适合在导轨或引导滑轨上运行的轮，并且在所述导轨或引导滑轨对中的任一导轨或引导滑轨对上运行。

因此，通过将引导滑轨直接构建到盖中，降低了实现贮存系统的成本。

5.附图说明

本发明的其他特征和优点将从以下对本发明的两个实施例的描述——仅作为说明性和非限制性示例给出——和附图中变得更加清楚，其中：

-图1是根据本发明的贮存系统的实施例的示例立体图；

-图2是参考图1所示的处于直立位置的贮存系统的盖的详细视图；

-图3示出了由参考图1所示的系统的机器人拾取箱柜的堆叠的步骤，其中机器人将其自身定位在要提升的盖的对面以拾取箱柜的堆叠；

-图4示出了由图1所示系统的机器人拾取箱柜的堆叠的步骤，其中机器人将指状物接合在盖中以提升盖；

-图5示出了由图1所示系统的机器人拾取箱柜的堆叠的步骤，其中机器人完成推动盖的下侧以向上倾斜盖；

-图6示出了由参考图1所示的系统的机器人拾取箱柜的堆叠的步骤，其中机器人位于柱上方，并致动框架围绕箱柜的堆叠向下滑动，以便拾取箱柜的堆叠；

-图7是本发明的贮存系统的实施例的另一个示例的机器人流通平台的局部视图，其中所有的盖都封闭柱；

-图8是参考图7所示的平台的详细视图，当时盖中的一者的前部被机器人向下倾斜，以便能够在它前面的盖下方滑动该盖；

-图9是参考图7和图8示出的平台的视图，当时盖开始在它前面的盖下方滑动。

-图10是参考图7和图9示出的平台的视图，当时盖在它前面的盖下方滑平。

6.具体实施方式

图1以立体图示出了在食品贮存仓库内实现的根据本发明的自动化贮存系统的示例。

这个系统10包括贮存设施11，贮存设施11由布置在网格平面中的立柱12形成，立柱12限定了具有矩形横截面的并列贮存柱或单元13，用于存放彼此堆叠的箱柜14。

在本发明的这个特定实施例中，设施11被分成三个分区：第一分区15，用于保持箱柜的内容物低温；第二分区16，用于接收包含冷冻产品的箱柜；以及第三分区110，用于接收可以在仓库的环境温度下贮存的箱柜。

在第一分区15和第二分区16之间以及在第二分区和第三分区110之间安装有在柱的整个高度上延伸的由绝缘材料制成的竖直分隔壁17。此外，第一分区15的外边缘覆盖有保护性热绝缘层。

在第一分区15、第二分区16和第三分区110的柱上方枢转地安装有盖18，盖18基本上彼此邻接并允许柱13的顶部开口被关闭。当倾斜放平时，这些盖18靠在水平横梁和横档上，横梁和横档在纵向和横向方向上连接立柱12的上端，并形成用于自引导两轮驱动机器人19的滚动平台，用于运输箱柜以及用于从柱上存放或拾取一个或多个箱柜。盖18具有隔热层，以限制第一分区15和机器人19的流通空间之间的冷损失，并限制第二分区16和机器人19的流通空间之间的冷损失，并允许机器人在仓库的环境温度下操作。

如在图2中可以看到的，在允许接近贮存在柱13中的箱柜的竖直倾斜的盖18的详细视图中，这个盖18可以围绕水平轴线21(在图2中以虚线示出)枢转，水平轴线21由固定到限定柱13的上轮廓的横档23的两个轴线部分22形成。盖18借助于形成在盖18的横向边缘25上的第一钩对24铰接至轴部分22。在本发明的这个特定实施例中，盖18配置成可以从其两个横向边缘25和26中的任何一者向上枢转。为此，第二钩对27形成在盖18的横向边缘26上。

图3至图6示出了使机器人能够从柱中拾取箱柜的堆叠的各种操作。

在第一步骤(见图3)中，机器人面对覆盖柱的盖18，垂直于盖21的旋转轴线，机器人19将围绕旋转轴线倾斜盖18，并且靠近离轴线21最远的盖18的横向边缘31。然后，机器人将安装在绕水平轴线43枢转的臂42的自由端处的指状物41引入形成在盖一边缘上的盲槽44(见图4)，盲槽逐渐提升盖。应当注意，在这个步骤中，机器人19缓慢地向前移动以保持指状物卡在槽44中。当臂42充分向上枢转，并且在这种情况下在本发明的这个特定实施例中基本上竖直延伸时，其对应于盖18的如下位置，其中盖18相对于水平方向倾斜大约12°，机器人19的底盘抵靠盖的钩24的下侧。然后，机器人19推动盖18的钩24以使其向上倾斜就足够了，同时从槽44释放指状物41，直到盖18到达图5所示的竖直位置。应当注意，在本发明的这个特定实施例中，指状物41有利地具有基本上球形的形状，这使得可以容易地从槽44释放指状物41。还应当注意的是，在本发明的这个特定实施例中，机器人19的底盘具有两个竖直引导滑轨，当机器人19在盖18上推动时，钩24的内表面停留在竖直引导滑轨的底部。

如图6所示，那时定位在柱13上方的机器人19然后启动由两个竖直板61形成的框架的下降，这两个竖直板61沿着箱柜14的两个相对侧面滑动，直到它们到达待拾取的箱柜的堆叠的下部容器的水平，其中悬挂在板61上的钩(图6中未示出)可以滑入形成在下部容器边缘上的凸耳中。然后，机器人19将承载箱柜14堆的框架提升到盖18上方的机器人交通区域的高度。应该注意的是，在机器人框架中提供中央开口62，以允许箱柜14穿过机器人19框架。

然后，机器人19向后移动以将盖18放置在网格单元上，然后移动到新的柱13，在那里机器人19必须存放箱柜14堆，或者移动到设置在第三分区110中的存放柱111，在那里，箱柜14堆通过致动框架的移动而降低，并存放在位于存放柱111底部处的升降机112上。

图7至图10示出了根据本发明的贮存系统的第二示例的盖所占据的不同位置，在这些位置，盖被机器人(图7至图10中未示出)通过机器人的手臂推动，以便自由接近柱72，使得盖能够关闭该柱。

在图7中，盖71处于柱72上的适当位置，盖71密封柱72，并且盖71的顶部表面与平台70的表面齐平。

如图7所示，盖71在其左纵向边缘上具有两个突出的指状物73和74。类似的指状物从盖71的右纵向边缘伸出。在本发明的这个特定实施例中，指状物74形成在指状物73的水平下方。

这些指状物73和74容纳在它们配合的引导滑轨75和76中。这些导引滑轨75和76分别形成在柱72的左纵向边缘上和邻近柱72的柱78的左纵向边缘上，并由盖77封闭。在图9中可见的类似形状的滑轨85和86也彼此相对地设置在柱72的相对纵向边缘上，以引导盖71的右纵向边缘上的突出指状物。

这些滑轨75、76、85和86由不同的连续的直的、水平的或倾斜的部分形成。

当机器人在箭头79的方向上推动盖71时(见图8)，指状物73首先在滑轨75的第一水平部分75₁中滑动，同时指状物74在滑轨76的倾斜部分76₁中滑动，这使得盖71的前部71₁随着盖在箭头79的方向上滑动而逐渐向下倾斜。

从图9中可以看出，指状物73然后在滑轨75的倾斜部分75₂中被引导前进，而指状物74在进入滑轨76的水平部分76₂并在其中前进之前继续在倾斜部分76₁中滑动。

当指状物73到达倾斜部分75₂的低点时，它进入滑轨75的第二水平部分75₃，然后盖71可以在相邻的盖72下方水平滑动(见图10)，直到指状物73邻接水平部分75₃的盲底75₄。

应当注意，在本发明的这个特定实施例中，滑轨75或76的高点和低点之间的高度差大于盖72的厚度，以允许盖71在其下方滑动。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种箱柜贮存系统，包括多个横截面基本上为矩形的贮存柱和在网格上方操作的至少一个机器人，所述柱配置成接收箱柜的竖直堆叠，所述贮存柱的上轮廓形成所述网格，所述机器人能够拾取、运输和存放箱柜，所述机器人包括用于抓取和提升至少一个箱柜的装置并装备有轮，其特征在于，所述箱柜贮存系统包括位于所述网格上方的多个能移除的盖，所述盖和与其相邻的盖基本上邻接并基本上在所述网格的单元的整个表面上延伸，并且所述盖形成用于所述机器人的流通平台，并且其特征在于，所述机器人包括用于推动或拉动所述盖使得所述盖能够改变位置以自由接近所述柱的上部的装置。

2.根据权利要求1所述的箱柜贮存系统，其特征在于，所述盖中的每一者沿着水平轴线枢转地安装在水平位置和竖直位置之间，在所述水平位置，所述盖关闭柱的上部，在所述竖直位置，释放对所述柱的上部的接近，并且其特征在于，所述推动或拉动装置适于推动盖的自由端以使其向上倾斜。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述盖沿着两个平行的水平轴线枢转地安装，所述水平轴线基本上在所述盖的两个相对边缘处延伸。

4.根据权利要求1所述的箱柜贮存系统，其特征在于，所述盖中的至少一者能滑动地安装在第一位置和第二位置之间，在所述第一位置，所述盖关闭柱的顶部，在所述第二位置，所述盖容纳在处于所述第一位置时与其相邻的盖下方，从而释放对所述柱的顶部的接近。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滑动盖具有横向突出的第一指状物对和横向突出的第二指状物对，并且其特征在于，所述滑动盖包括所述第一指状物对的第一指状物引导滑轨对和所述第二指状物对的第二指状物引导滑轨对，所述第一指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的所述柱的相对边缘上延伸，所述第二指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的所述柱的相邻柱的相对边缘上延伸，所述第二指状物引导滑轨对位于所述第一滑轨对的延伸部中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述盖具有隔热层，并且其特征在于，位于所述盖下方的所述贮存柱是温度受控的容积。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述贮存柱中的至少两者处于不同的受控温度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述用于推动或拉动所述盖的装置包括适于与形成在所述盖中的一者中的壳体配合的指状物。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用于推动或拉动所述盖的装置包括从所述机器人的底盘突出的构件，所述构件用于接合所述盖的下侧并推动其向上枢转到所述竖直位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述机器人具有至少两个驱动轮。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述用于抓取和提升至少一个箱柜的装置包括能够围绕所述箱柜滑动的框架，所述框架装备有用于固定到箱柜的装置和用于在所述机器人的底盘下方竖直移动所述框架的装置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个用于存放所述箱柜的柱和用于从所述存放柱移除所述箱柜的装置。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，在所述盖的上部形成第一平行导轨或引导滑轨对以及第二平行导轨或引导滑轨对，所述第二平行导轨或引导滑轨对的导轨或引导滑轨垂直于所述第一平行导轨或引导滑轨对的导轨或引导滑轨，并且其特征在于，所述机器人装备有能够在导轨或引导滑轨上运行的轮，并且在所述导轨或引导滑轨对中的任一者上运行。

Claims (13)

1.一种箱柜贮存系统，包括多个横截面基本上为矩形的贮存柱和在网格上方操作的至少一个机器人，所述柱配置成接收箱柜的竖直堆叠，所述贮存柱的上轮廓形成所述网格，所述机器人能够拾取、运输和存放箱柜，所述机器人包括用于抓取和提升至少一个箱柜的装置并装备有轮，其特征在于，所述箱柜贮存系统包括位于所述网格上方的多个能移除的盖，所述盖和与其相邻的盖基本上邻接并基本上在所述网格的单元的整个表面上延伸，并且所述盖形成用于所述机器人的流通平台，并且其特征在于，所述机器人包括用于推动、拉动和/或提升所述盖使得所述盖能够改变位置以自由接近所述柱的上部的装置。

2.根据权利要求1所述的箱柜贮存系统，其特征在于，所述盖中的每一者沿着水平轴线枢转地安装在水平位置和竖直位置之间，在所述水平位置，所述盖关闭柱的上部，在所述竖直位置，释放对所述柱的上部的接近，并且其特征在于，所述推动、拉动和/或提升装置适于推动盖的自由端以使其向上倾斜。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述盖沿着两个平行的水平轴线枢转地安装，所述水平轴线基本上在所述盖的两个相对边缘处延伸。

4.根据权利要求1所述的箱柜贮存系统，其特征在于，所述盖中的至少一者能滑动地安装在第一位置和第二位置之间，在所述第一位置，所述盖关闭柱的顶部，在所述第二位置，所述盖容纳在处于所述第一位置时与其相邻的盖下方，从而释放对所述柱的顶部的接近。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滑动盖具有横向突出的第一指状物对和横向突出的第二指状物对，并且其特征在于，所述滑动盖包括所述第一指状物对的第一指状物引导滑轨对和所述第二指状物对的第二指状物引导滑轨对，所述第一指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的所述柱的相对边缘上延伸，所述第二指状物引导滑轨对在由所述滑动盖在所述第一位置关闭的所述柱的相邻柱的相对边缘上延伸，所述第二指状物引导滑轨对位于所述第一滑轨对的延伸部中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述盖具有隔热层，并且其特征在于，位于所述盖下方的所述贮存柱是温度受控的容积。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述贮存柱中的至少两者处于不同的受控温度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述用于推动、拉动和/或提升所述盖的装置包括适于与形成在所述盖中的一者中的壳体配合的指状物。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用于推动、拉动和/或提升所述盖的装置包括从所述机器人的底盘突出的构件，所述构件用于接合所述盖的下侧并推动其向上枢转到所述竖直位置。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述机器人具有至少两个驱动轮。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述用于抓取和提升至少一个箱柜的装置包括能够围绕所述箱柜滑动的框架，所述框架装备有用于固定到箱柜的装置和用于在所述机器人的底盘下方竖直移动所述框架的装置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个用于存放所述箱柜的柱和用于从所述存放柱移除所述箱柜的装置。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，在所述盖的上部形成第一平行导轨或引导滑轨对以及第二平行导轨或引导滑轨对，所述第二平行导轨或引导滑轨对的导轨或引导滑轨垂直于所述第一平行导轨或引导滑轨对的导轨或引导滑轨，并且其特征在于，所述机器人装备有能够在导轨或引导滑轨上运行的轮，并且在所述导轨或引导滑轨对中的任一者上运行。