CN116829479A - 夹持装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于悬挂在负载处理装置上以从网格存储结构中抬升并移动堆叠在堆垛中的容器的夹持装置(100),所述网格存储结构包括在容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道。夹持装置包括框架(101)以及安装在所述框架上的至少一个夹持组件(151)。夹持组件包括至少两个夹持器(152),每个夹持器配置为与位于框架下方的容器接合。每个夹持器可在用于夹持容器的夹持位置和用于释放容器的释放位置之间移动。夹持装置进一步包括通过连杆组件(162)与至少两个夹持器联接的单个线性致动器,以便所述单个线性致动器的启动能在夹持位置和释放位置之间基本同时驱动至少两个夹持器。
Description
技术领域
本发明涉及夹持装置的领域。更具体地说,本发明涉及用于负载处理装置的夹持装置,所述负载处理装置可抬升并移动网格存储结构中堆成堆垛的存储容器。
背景技术
一些商业活动需要可存取大量不同产品的系统。公告号为WO2015/185628A的国际专利描述了一种存储和履行系统,其中存储容器堆垛被置于网格存储结构中,容器可通过在位于网格框架结构顶部的轨条或轨道上运作的负载处理装置从上述位置进行拿取。
负载处理装置通常配有用于在堆垛顶部可释放地夹持存储容器的夹持装置,以及用于升高或降低容器的提升机构。
可能会出现夹持装置受阻无法与堆垛中容器的顶部准确对齐并接合的情况,这可能会导致夹持装置无法夹持容器,或者可能导致夹持装置不牢固地仅夹住部分的容器顶部。
本发明旨在改进负载处理装置所使用的夹持装置。
发明内容
在第一方面,本发明提供用于悬挂在负载处理装置上的夹持装置,所述夹持装置用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器,所述网格存储结构包括在容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述夹持装置包括:
具有顶侧和底侧的框架,所述框架包括基本向下延伸的周边壁,所述周边壁限定穿过框架顶侧和底侧的至少一个开口;以及
安装在周边壁上且配置为从框架下方可释放地夹持容器的夹持机构。
夹持装置可进一步包括占据部分开口的至少一个电气和/或电子部件。
框架可大致为矩形。至少一个开口可大致为矩形。
周边壁可进一步在框架的底侧限定至少一个凹处,且所述至少一个开口可延伸到凹处中,所述凹处可大致为矩形。周边壁可在框架的顶侧大致水平延伸来限定所述凹处。
框架可进一步包括在周边壁相对两侧之间延伸穿过框架的桥梁构件。所述桥梁构件在中心延伸穿过框架,且可具有相对于周边壁的底部凹陷的底面。
至少一个电气和/或电子部件可安装在桥梁构件上或桥梁构件内。所述至少一个电气和/或电子部件可包括印刷电路板、处理器和/或电缆或电线。
夹持机构可包括至少一个夹持器延伸至周边壁下方以用于从框架下方可释放地夹持容器。所述夹持机构可包括具有至少两个夹持器以及单个线性致动器的夹持组件,其中单个线性致动器通过连杆组件与至少两个夹持器联接,以便单个线性致动器的启动能几乎同时驱动所述至少两个夹持器。夹持组件可安装在框架的一端,具体来说,至少两个夹持器和可选的线性致动器可安装在框架一端处的周边壁上。夹持机构可包括安装在框架相对端处的两个夹持组件。
夹持装置可包括至少一个传感器,用于检测框架和位于框架下方的物体之间的距离,所述至少一个传感器可安装在周边壁上。夹持装置可包括用于每个夹持组件的传感器。
夹持装置可进一步包括安装在框架上的至少一个导引构件,所述导引构件延伸至框架下方以由容器的相应部分接收来对齐容器和框架。导引构件可以比夹持机构,具体来说是夹持机构的夹持器,在框架下方延伸得更远。夹持装置可包括复数个导引构件,每个导引构件安装在框架的各角落处。
夹持装置可具有基本呈平面的形状。
本发明还提供用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器的负载处理装置,所述网格存储结构包括容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述负载处理装置包括:
主体;
可操作地设置为用于在网格存储结构的轨道上移动主体的驱动机构;
根据本发明第一方面,用于可释放地夹持网格存储结构中堆垛内的容器的夹持装置;以及
配置为相对主体升高和降低夹持装置的提升机构。
所述主体可容纳驱动机构的至少一部分。
在第二方面,本发明提供了一种用于悬挂在负载处理装置上的夹持装置,用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器,所述网格存储结构包括容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述夹持装置包括:
具有顶侧和底侧的框架;以及
安装在框架上的至少一个夹持组件,所述夹持组件包括:
至少两个夹持器,其中每个夹持器配置为与位于框架下方的容器接合,每个夹持器可在用于夹持容器的夹持位置和用于释放容器的释放位置之间移动;以及
通过连杆组件与至少两个夹持器联接的单个线性致动器,以便单个线性致动器的启动能几乎同时将至少两个夹持器从夹持位置驱动至释放位置,和/或从释放位置驱动至夹持位置。
在第二方面的一些具体实施方式中,至少两个夹持器中的每个夹持器可包括可枢转地安装在框架上的成对腿,以便能够彼此远离地移动来限定与夹持位置或释放位置中任意一个相对应的打开配置,以及相对移动来限定与夹持位置和释放位置中另一个相对应的闭合配置。所述成对腿中的每个腿包括配置为在夹持器位于夹持位置时与容器接合的脚。打开位置可对应于夹持位置,而闭合配置可对应于释放位置。
每对腿中的腿可彼此接合,这样一来,每对腿中一个腿的枢轴旋转可引起每对腿中另一腿相反方向上的枢轴旋转。每对腿中的腿可与彼此啮合。例如,每对腿中的腿可包括与彼此啮合的齿,这涵盖了每对腿中的一个腿包括一个与这对腿中另一腿上的相应凹槽啮合的齿。
连杆组件可包括与每对腿中的一个腿接合的连杆臂。所述连杆臂通过线性致动器进行线性运动,可使所述至少两个夹持器几乎同时在打开配置和闭合配置之间移动。
每对腿中腿的脚可彼此远离向相反方向延伸。
所述至少一个夹持组件可沿框架一端安装。夹持装置可包括沿框架一端安装的第一夹持组件以及沿框架相对端安装的第二夹持组件。
在第二方面的替代性具体实施方式中,至少两个夹持器中每个夹持器可包括单个腿,每个腿在夹持位置和释放位置之间相对框架沿水平方向线性移动。每个腿可包括配置为在夹持器位于夹持位置时与容器接合的脚。
至少两个夹持器可在同一方向上弹性偏置,即朝向夹持位置或释放位置中的一个。线性致动器可配置为克服弹性偏置、在相反方向上驱动所述至少两个夹持器,即朝向夹持位置和释放位置中的另一个。至少两个夹持器可通过弹簧具有弹性偏置。替代性地,线性致动器可配置为在两个方向上驱动至少两个夹持器,即在夹持位置和释放位置之间。
连杆组件可包括在所述至少两个夹持器的腿之间接合的连杆臂。所述连杆臂可与至少两个夹持器一体形成。
至少一个夹持组件可沿框架一端安装。夹持装置可包括沿框架一端安装的第一夹持组件以及沿框架相对端安装的第二夹持组件。第一夹持组件的脚可指向与第二夹持组件的脚相反的方向。当在夹持位置和释放位置之间移动时,第一夹持组件的至少两个夹持器可以在与第二夹持组件的至少两个夹持器相反的方向移动。
在第二方面的具体实施方式中,每个腿可延伸至框架下方,且每个脚位于框架下方。
每个脚可包括向上接合面,用于和容器的向下接合面接合。
至少两个夹持器可基本位于相同竖直平面内。线性致动器可安装在框架上,与至少两个夹持器邻近。框架可包括安装了至少一个夹持组件以及线性致动器的周边壁。线性致动器可具有与夹持器所在的竖直平面平行对齐的纵向主体(即所述主体具有与所述线性致动器的启动方向平行对齐的纵轴,而主体的纵轴与夹持器所在的竖直平面平行对齐)。
夹持装置可进一步包括安装在框架上的至少一个导引构件,所述导引构件由容器的相应部分接收以对齐容器和框架。所述至少一个导引构件可以相比所述至少一个夹持组件的夹持器在框架下方延伸得更远。夹持装置可包括复数个导引构件,每个导引构件安装在框架的各角落处。
框架的形状可为矩形。
本发明还提供用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器的负载处理装置,所述网格存储结构包括容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述负载处理装置包括:
主体;
可操作地设置为用于在网格框架上移动主体的驱动机构;
根据第二方面,用于可释放地夹持网格存储结构中堆垛内的容器的夹持装置;以及
配置为相对于主体升高和降低夹持装置的提升机构。
所述主体可装下驱动机构的至少一部分。
在第三方面,本发明提供了一种用于悬挂在负载处理装置上的夹持装置,所述负载处理装置用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器,所述网格存储结构包括容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述夹持装置包括:
框架;
安装框架上且配置为从框架下方可释放地夹持容器的夹持机构;
安装在框架上且配置为固定卷筒缆绳的自由端的固定装置;以及
配置为在使用中让电缆处于张力下的缆绳张紧器,所述缆绳张紧器包括:
安装在框架上的轨道;
可滑动地安装在轨道上且配置为与使用中的缆绳接合的移动托架;以及
配置为让移动托架在远离固定装置的方向上朝向于轨道一端偏置以便在移动托架与使用中的缆绳接合时让缆绳处于张力下的偏置装置。
偏置装置可包括弹簧,比如螺旋弹簧,比如拉伸弹簧或压缩弹簧。弹簧的一端可与移动托架联接,而弹簧的另一端可相对框架或轨道固定。
缆绳张紧器可进一步包括安装在移动托架上且配置为与使用中的缆绳接合的滚轮。所述滚轮可为空转滚轮。
移动托架可在偏置装置的偏置作用下沿轨道移动至停止位置。缆绳张紧器可进一步包括配置为检测移动托架何时位于停止位置的检测器。夹持装置可进一步包括配置为控制夹持装置运行的处理器,而当检测器检测到移动托架位于停止位置时,所述检测器可配置为向处理器发送信号。所述处理器可配置为对检测器传来的信号做出反应,停止或暂停夹持装置的运行。检测器可包括机械开关,例如微动开关。
所述固定装置可为夹具。
框架的一部分可至少容纳缆绳张紧器的局部,且框架可限定用于将缆绳接入框架的所述部分的孔。缆绳张紧器可进一步包括牢牢安装在移动托架上且配置为在移动托架于轨道上移动的全行程范围内覆盖框架中的孔的盖子。盖子可限定与框架中用于接收电缆的孔相连通的较小的孔(即小于框架中的孔)。
本发明还提供了一种用于抬升并移动网格存储结构中堆叠成堆垛的容器的负载处理装置,所述网格存储结构包括容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道,所述负载处理装置包括:
主体;
可操作地设置为用于在网格存储结构的轨道上移动主体的驱动机构;
根据本发明第三方面的夹持装置,用于可释放地夹持网格存储结构中堆垛内的容器;以及
配置为相对主体升高和降低夹持装置的提升机构。
所述主体可容纳驱动机构的至少一部分。
负载处理装置可进一步包括缆绳,所述缆绳具有设在负载处理装置主体上,或主体中的卷筒上的第一端和由固定装置固定在夹持装置的框架上的第二端,其中缆绳在第一端和第二端之间与缆绳张紧器接合。
缆绳可在缆绳张紧器处改变方向,所述缆绳可大致90度改变方向。缆绳可在卷筒和缆绳张紧器之间大致竖直延伸,且可在缆绳张紧器和固定装置之间大致水平延伸。
缆绳可配置为将电力从负载处理装置的主体输送至夹持装置,和/或在负载处理装置的主体和夹持装置之间传输数据。所述缆绳可为柔性扁平电缆。
根据本发明的夹持装置可结合上述限定的第一方面至第三方面中的任意一方面或全部。例如,根据本发明的夹持装置可具有第一方面所限定的开口和/或第二方面所限定的夹持机构和/或第三方面所限定的缆绳张紧器。
附图说明
现将参照附图描述本发明的方面以及实施例的具体实施方式。
图1是网格存储结构和容器的示意性立体图。
图2是位于图1存储结构顶部的轨道的示意性平面图。
图3展示了位于图1存储结构顶部的负载处理装置。
图4是带有处于降低配置的提升机构的单个负载处理装置的示意性立体图。
图5展示了带有处于升高和降低配置的提升机构的图4负载处理装置的示意性剖面图。
图6是存储容器的示意性立体图。
图7是夹持装置的立体图。
图8是附接绳索的图7夹持装置的立体图。
图9是图7夹持装置从下方看的立体图。
图10是图7夹持装置移除桥梁构件的盖子后的立体图。
图11是来自图7夹持装置的缆绳张紧器的立体图。
图12展示了来自图7夹持装置的夹持组件的立体图,其中夹持器在(a)中处于打开配置,在(b)中处于闭合配置。
图13展示了从背面观察的图12夹持组件。
图14展示了具有替代性的夹持机构的夹持装置。
图15是由图7夹持装置夹持的图6存储容器的立体图。
图16是图15的端视图。
具体实施方式
图1显示了包括竖直构件3以及由竖直构件3支撑的水平构件5、7的存储结构1。水平构件5相互平行延伸并与所示x轴平行延伸。水平构件7相互平行延伸且与所示y轴平行延伸,并横向于水平构件5延伸。竖直构件3相互平行延伸且与所示z轴平行延伸,并横向于水平构件5、7延伸。水平构件5、7形成限定复数个网格单元的网格图案。在所示实施例中,存储容器9被置于由网格图案限定的网格单元下方的堆垛11中,每个网格单元有容器9的一个堆垛11。
图2展示了轨道结构13的部位的大比例平面图,所述轨道结构构成图1所示存储结构1的一部分且位于图1所示存储结构1的水平构件5、7的顶部。轨道结构13可由水平构件5、7本身(例如,形成在水平构件5、7的表面内或表面上)或由安装在水平构件5、7顶部的一个或多个附加部件设置。所示轨道结构13包括x方向轨道17和y方向轨道19,即以x方向延伸的第一轨道集合17,以及以y方向延伸且横向于第一轨道集合17的轨道17的第二轨道集合19。轨道17、19限定网格单元的中心处的孔15。孔15的尺寸被设计成允许位于网格单元下方的容器9通过孔15被抬升和降低。x方向轨道17由通道21隔开且成对设置,y方向轨道19由通道23隔开且成对设置。轨道结构的其他设置也是可能的。
图3展示了在图1所示存储结构1的顶部移动的复数个负载处理装置31,也可被称为机器人或机器人。其设有轮子集合来与相应的x方向或y方向轨道17、19接合,以使机器人31能够穿过轨道结构13行进并到达特定的网格单元。由通道21、23隔开的所示成对轨道17、19允许机器人31占据(或互相穿过)相邻的网格单元而不会相互碰撞。
如图4所示,机器人31包括主体33,能让机器人31执行其预期功能的一个或多个部件安装在所述主体33中或主体33上。这些功能可包括在轨道结构13上穿过存储结构1移动以及升高或降低容器9(例如,从堆垛11起或到达堆垛11),以便机器人31能在由网格图案限定的特定位置中取回或存放容器9。
所示机器人31包括安装在机器人31的主体33上的第一和第二组轮35、37,它们能让机器人31分别沿轨道17和19移动在x和y方向上移动。具体来说,两个轮35设在图4可见的机器人31的较短侧上,而另外两个轮35设在机器人31的相反的较短侧上(图4中不可见)。轮35与轨道17接合并且可旋转地安装在机器人31的主体33上,以允许机器人31沿轨道17移动。类似地,两个轮37设在图4可见的机器人31的较长侧上,而另外两个轮37设在机器人31的相对的较长侧上(图4中不可见)。轮37与轨道19接合并且可旋转地安装在机器人31的主体33上,以允许机器人31沿轨道19移动。
机器人31还包括配置为升高和降低容器9的提升机构39。所示提升机构39包括在下端处与夹持装置43相连的四个绳索41。所述绳索41可为缆绳、绳子、带子或具有抬升容器9所需物理特性的任何其他形式。夹持装置43包括配置为与容器9的特征接合的夹持机构150。例如,容器9可在其上侧设有夹持机构可以接合的一个或多个孔。替代性地或另外地,夹持机构可配置为钩在容器9的边沿或凸缘下方,和/或夹住或抓握容器9。根据需要,绳索41可向上或向下卷绕以升高或降低夹持装置43。可设置一个或多个发动机或其他工具来影响或控制绳索41向上或向下卷绕。
如图5所示,所示机器人31的主体33具有上部分45和下部分47。上部分45配置为可装下一个或多个运行部件(未示出)。下部分47被置于上部分45下方。下部分47包括容器接收空间或空腔用于容纳至少局部的已经被提升机构39升高的容器9。容器接收空间的尺寸被设计成让容器9可以充分装进空腔内部,以让机器人31能在存储结构1的顶部穿过轨道结构13移动,且不会使容器9的下侧卡在轨道结构13上或存储结构1的另一部分上。当机器人31到达其预期终点时,提升机构39控制绳索41以将夹持装置43和相应的容器9从空腔中降低至预期位置。预期位置可以是容器9的堆垛11或存储结构1的出口点(或者,如果机器人31已经移动至收集容器9以存储在存储结构1中,则为存储结构1的入口点)。尽管在所示实施例中,上部分和下部分45、47被物理分隔件分开,但在其他具体实施方式中,所述上部分和下部分45、47可不被机器人31的主体33的特定部件或局部物理地分隔。
机器人31的容器接收空间可不在机器人31的主体33内。例如,容器接收空间可反而邻近机器人31的主体33,例如采用悬臂设置,用机器人31的主体33的重量平衡待抬升容器的重量。在这样的具体实施方式中,提升机构39的框架或臂可从机器人31的主体33中水平突出,而绳索41可设在突出的框架/臂的各个地方,并配置为从这些地方升高和降低以将容器升高和降低至邻近主体33的容器接收空间中。框架/臂在机器人31的主体33上安装以及突出所处的高度可进行选择以实现预想的效果。例如,框架/臂可优选地在机器人31的主体33的高层面处突出,以允许将更大的容器(或复数个容器)升高到框架/臂下方的容器接收空间中。替代性地,框架/臂可设在主体33下方较低的地方突出(但高度仍足够在框架/臂和轨道结构13之间容纳至少一个容器),以在机器人31负载容器时保持机器人31的重心较低。
为了让机器人31能沿第一和第二方向在不同的轮子35、37上移动,机器人31包括轮子定位机构,用于选择性地将第一组轮35与第一轨道接合17或将第二组轮37与第二轨道集合19接合。所述轮子定位机构配置为相对主体33升高和降低第一组轮35和/或第二组轮37,进而使负载处理装置31选择性地穿过存储结构1的轨道17、19在第一方向或第二方向上移动。
轮子定位机构可包括一个或多个线性致动器、旋转部件或其他用于相对机器人31的主体33升高和降低至少一组轮35、37以使至少一组轮35、37与轨道17、19脱离或接触的装置。在一些实施例中,仅一组轮配置为可升高和降低,降低这一组轮的行为可有效地将另一组轮抬离相应的轨道,而升高这一组轮的行为则可有效地将另一组轮降低与相应的轨道接触。在其他实施例中,两组轮都可升高和降低,这有利地意味着机器人31的主体33能基本保持在相同的高度,因而主体33的重量以及安装在主体上的部件的重量不需要通过轮子定位机构来抬升和降低。
图6展示了可由夹持装置43夹持的实施例存储容器50的立体图。存储容器50包括底座51以及四个从底座51延伸的侧壁52以形成敞口的矩形容器,所述容器可用于存储食品杂货等物品。容器50顶部的边沿53构成了所述容器的顶部表面。容器50包括用于和夹持装置相应特征接合以夹持容器的接合部分54。具体来说,容器50包括限定在边沿53中用于接收夹持装置相应特征的孔或开口54。在容器50的每一角落有从边沿53延伸至底座51的切口或孔55,用于和夹持装置进一步的相应特征接合,以对齐夹持装置与容器50。
在使用中,存储容器50可含有突出容器顶部(意外或其他情况)的物品。这样的物品可能会在夹持装置降低至存储容器顶部时阻碍夹持装置43的路径,而这会导致夹持装置43无法足够靠近容器50的顶部以让夹持机构成功与存储容器接合,和/或导致夹持装置与存储容器不对齐,进而使得夹持装置无法与存储容器接合或仅与存储容器局部接合或不稳固地接合。
现将参考图7至图16来描述能和负载处理装置31一起使用以减轻这个问题的夹持装置。
如图7所示,夹持装置100包括通常具有平面形状且带有顶侧102和底侧103的框架101。在使用中,框架101被定向为使存储容器堆垛位于框架101下方。
如图8所示,框架101通过由安装在框架101上的支架104固定在框架101每个角落处或角落附近的四个卷筒绳索180与提升机构39相连。每个绳索180采用卷筒带子或卷轴带子180的形式,其第一端与位于机器人31的主体中的卷筒或卷轴181接合,第二自由端182向下延伸至框架101并固定在各支架104上。带子180随着夹持装置升高和降低分别被卷绕和解开。为简单起见,图8未示出用于卷绕和解开带子180的部件,但通常来说,任何合适的电动机构都可以用于一起或单独旋转卷筒。
每个带子180的自由端182通过插在延伸至带子180的自由端182的孔以及支架104上的相应孔中的螺栓或销105可释放地附接在各支架104上。螺栓105可为快拆螺栓。例如,螺栓105可包括径向延伸且能在弹簧支承机构下缩回以便快速插入和取出的突起。替代性地,支架104上的孔和带子180的自由端182处的孔可由栓固定,而螺栓105的形状可被设计成允许螺栓105在一个或多个角位置插入孔,但在其他角位置则阻止螺栓105取出(即螺栓105可插入然后旋转以将螺栓105锁定就位)。通过使用快拆螺栓或其他快拆固定工具,夹持装置100可快速从提升机构39的带子180上脱离,从而更快、更高效地维护夹持装置100或提升机构39。每个螺栓105可通过系索106系在框架101上,这能防止螺栓105乱放丢失,并允许用户在重新连接带子180与夹持装置100时轻而易举地找到螺栓105。其他可释放固定工具(快拆或其他)可被用来连接每个带子180的自由端182与框架101,例如夹具设置、钩子设置、螺杆设置以及螺母和螺栓设置等。
图8还示出了采用柔性扁平电缆(FFC)190形式的电缆,所述柔性扁平电缆包括电导体且可用来在机器人31和夹持装置100之间传输数据和/或电力。用与绳索180类似的方式,FFC190被卷绕在位于机器人31主体中的卷筒或卷轴191上,其第一端与卷筒191接合,而第二自由端192与框架101相连(图8中所述FFC190为未相连状态)。FFC190随着夹持装置100升高和降低分别被卷绕和解开。框架101配置为接收FFC190的自由端192,以用于和安装在框架101上的其他电气和电子部件相连,更多细节将之后描述。
夹持装置100进一步包括安装在框架101上且配置为从框架101下方可释放地夹持容器的夹持机构150。夹持机构150的更多细节也将之后描述。
如图7所示,框架101包括四个连在一起的细长框架构件107,以形成基本为矩形且具有基本向下延伸的周边壁108的框架,所述周边壁108在中间限定了基本为矩形的开口或切口111。开口111延伸至完全穿过框架101的顶侧和底侧103。
当夹持装置100朝向容器顶部降低时,穿过框架101的开口111为任何突出容器顶部的物体提供了上方空间。具体来说,当夹持装置100朝向容器顶部降低时,任何突出容器顶部的物品可能会伸出开口111且不会阻碍夹持装置100的下降,而不是撞到框架101的部分并阻碍其下降。
除了基本向下延伸之外,周边壁108也可在框架101的顶侧102上基本水平延伸。例如,如图7和图9(所述图展示了框架101的下侧)所示,每个框架构件107可形成为具有基本向下延伸的侧部109以及基本水平延伸的顶部部分110的弯曲金属板。每个框架构件107可替代性地描述为具有基本呈L形状的外形,所述L形状构件的底部朝向框架101的顶侧102。通过在框架101的顶侧102上基本向下和基本水平延伸,周边壁108可在框架101的底侧103限定凹处112,且开口111延伸至凹处112中。例如,相比底侧103没有下凹的框架101,凹处112能为框架101提供更多上方空间。框架构件107的基本水平部分110也提供了用于将框架构件107连在一起和/或安装其他部件的便捷面。然而,周边壁108在框架101的顶侧102上基本水平延伸并非必要。相反,周边壁108可以仅基本向下延伸,或者仅周边壁108的部分或几部分基本水平延伸(例如,一些框架构件107可具有L形状的外形,一些框架构件107可具有平整的外形)。
框架101的矩形形状便于夹持矩形存储容器。然而,框架101不限于为矩形,可根据待夹持物体的形状具有其他形状,例如圆形、三角形、其他四边形或其他多边形。本说明书中使用的“矩形”一词也包括正方形。例如,框架101的形状也可通过改变框架构件107的数量和/或形状改变。开口111的形状也不限于矩形,可为其他形状如圆形、三角形、其他四边形或其他多边形。开口111的形状可和框架101的形状相同。
框架101也不限于由连在一起的单独框架构件形成。相反,框架101可作为整体形成,例如通过金属冲压或压铸。
框架101进一步包括在框架101两端之间延伸穿过框架101的桥梁构件(即在周边壁108两个相对侧之间延伸穿过开口111),从而在桥梁构件120两侧将开口111分为两个更小的开口111a、111b。然而,框架101仍可被认为具有被桥梁构件120局部占据的单个开口111。桥梁构件120优选地在中心延伸穿过框架101,以使框架101重量分布均匀,而这能让框架101在升高或降低时更容易维持水平定向,简化提升机构39的控制和/或配置。然而,桥梁构件120不限于在中心延伸穿过框架101,相反,它可设置为比起另一个侧面更接近框架101的一个侧面。
桥梁构件120可便捷地用于运行夹持装置100的电气和/或电子部件的线路布置或安装。电气和/或电子部件可安装在桥梁构件120的外表面上,或者,电气和/或电子部件可安装在桥梁构件120的内部(即桥梁构件120可以是空心的)。图10示出了图7的夹持装置100,其中,桥梁构件120的顶盖121被移除。桥梁构件120包括安装在桥梁构件120内部的印刷电路板(PCB)122。PCB122可包括处理器或控制模块以及可配置的电路,例如,所述电路可配置为向夹持机构150供应电力,控制夹持机构150,接收和处理来自夹持装置100上不同传感器的数据,以及接收和发送数据和/或指令到机器人31主体内的处理器或控制模块。电气和/或电子部件也可包括用于传输电力和/或数据的电缆或电线。
图10的桥梁构件120在框架101的两端之间延伸,夹持机构150的部件安装在框架101的两端。这为电缆进出夹持机构150的路线管理提供了便利。然而,这并非必须,桥梁构件120可在任意两端之间延伸穿过框架101。框架101也可包括多于一个的桥梁构件,例如,两个桥梁构件按照交叉设置相交,或者桥梁构件按照平行设置互相平行延伸。这样的桥梁构件设置将导致框架开口111被分成两个以上的更小开口。
桥梁构件120的底部也可相对于周边壁108的底部凹陷。这提供了额外的上方空间,有助于减轻因为开口111中桥梁构件120的存在而造成的上方空间损失。
在夹持装置100替代性的具体实施方式中,桥梁构件120可不存在。在这些具体实施方式中,部件(例如电气和/或电子和/或机械部件)可安装在框架101的一侧(例如,在周边壁108上或附接在周边壁108的外壳上)而非桥梁构件120上。替代性地或另外地,为了避免使用桥梁构件120并为开口111腾出更多可用空间,之前被安装在桥梁构件120中的一些电气和/或电子部件可被重新装在机器人31的主体上,而非位于夹持装置100本身。
在其他替代性的具体实施方式中,周边壁108可在框架101的底部中只限定凹处112,没有延伸穿过框架101的开口。仅具有凹处的框架仍具有为突出容器顶部的物品提供一些上方空间的优势。
框架101进一步包括向上延伸且安装在桥梁构件120上的支架113。支架113的目的在于触发位于机器人31中或机器人31上的传感器如光学传感器,以便机器人31知道夹持装置100何时已被完全升高,以及机器人31何时能移动至网格结构上的下一目的地。例如,机器人31可包括检测支架113的向上延伸部分何时遮断光发送机和光接收机之间路径的光遮断传感器,以检测夹持装置100何时处于完全升高的位置。支架113不限于安装在桥梁构件120上,可安装在框架101的其他位置。支架113也可采用任何适合触发传感器如光遮断传感器的形状或形式。还可采用其他用于检测夹持装置100何时处于完全升高的位置的设置,例如机器人31中检测夹持装置100的部分何时与其接触的机械接触式传感器。
如上所述,机器人31可包括用于在机器人31和夹持装置100之间传输数据和/或电力的卷绕的柔性扁平电缆(FFC)190(图8所示)。参考图10,FFC190的自由端通过桥梁构件120中的孔124(图11中可见),以及配置为在夹持装置100被提升机构39升高或降低时让FFC190维持在张力(即去除松弛)的缆绳张紧器130被接收在桥梁构件120中。FFC190的自由端随后被接收在桥梁构件120内部的夹具123中,并通过另一FFC125与PCB122相接。夹具123采用双板的形式,双板可通过调节一个或多个螺杆来互相靠近或进一步远离。然而,也可使用其他夹具设置或者其他本领域熟知的固定装置(例如,螺杆、螺栓和钩子等)来相对于框架101可逆地固定FFC190的自由端。
缆绳张紧器130包括位于桥梁构件120顶部并限定孔132的盖子131,孔132与桥梁构件120中的孔124相连通以将FFC190接入桥梁构件120。图11显示了桥梁构件120的剖面图,所述桥梁构件展示了移除盖子131以及将桥梁构件盖子124变透明后的张紧器130的部件。如图11所示,张紧器130进一步包括可滑动地安装在线性轨道133上的移动托架134,以及可旋转地安装在移动托架134上的空转滚轮135。当FFC190与夹持装置100相连时,滚轮135在夹具123和柔性扁平电缆卷筒191之间与FFC190接合。具体来说,FFC190通过张紧器盖子131中的孔132基本竖直地被接入桥梁构件120中,在那里它通过与空转滚轮135接触将以基本90度改变方向,以便在张紧器130和夹具123之间基本水平延伸。
张紧器130进一步包括偏置装置,所述偏置装置采用与移动托架134联接的两个拉伸弹簧137的形式,以使移动托架134在远离夹具123的方向上偏置于轨道133的一端(图11展示了处于未联接状态的弹簧137和移动托架134)。在图11所示实施例中,移动托架134包括与弹簧137一端上的钩子或环状物接合的钩子136。然而,在弹簧137和移动托架134之间也可使用任何合适的接合方式。在使用中,弹簧137让移动托架134沿着轨道133有所偏置,以使滚轮135被拉向FFC190,这有助于当FFC190在夹持装置100升高和降低期间被卷绕和解开时,维持FFC190的张力力。弹簧137的强度(即弹簧常数)可进行选择以使得在夹持装置100的整个移动范围内向FFC190施加适当的张力。
缆绳张紧器130进一步包括安装在轨道133的移动托架有所偏置的端处的微动开关138(也被称为微型开关或快动开关)。微动开关138用于检测FFC190何时出现完全松弛,例如,当夹持装置100和/或提升机构39的局部某种程度上出现故障时。具体来说,在正常运行期间,由于FFC190受弹簧137的偏置力拉动,FFC190通常会与微动开关138有间隔。然而,在一个或多个故障模式中,FFC190会完全松弛,导致弹簧137将移动托架134完全拉回停止位置,并使移动托架134触动的微动开关138,给可用来停止或暂停夹持装置100运行的处理器发送信号。除了微动开关138,还可使用其他检测移动托架134何时抵达停止位置的方式,例如,其他类型的机械接触式传感器、非接触式传感器如光学传感器等。
桥梁构件120中用于接收FFC190的孔124的大小被设计为可容纳移动托架134的滑动(尤其是如图11所示,如果一些部件如空转滚轮135突出超过桥梁构件120的高度)。张紧器130的盖子131牢牢安装在移动托架134上使得当移动托架134沿轨道133来回滑动时,盖子能相对桥梁构件120随移动托架134一起移动。盖子131的大小被设计为无论移动托架134在哪一位置,盖子131始终覆盖桥梁构件120中的孔124。盖子中的孔132小于桥梁构件120中的孔124。盖子131有助于防止会干扰张紧器120运行的任何意外物体进入桥梁构件120。
尽管图11所示的缆绳张紧器130的偏置装置包括两个拉伸弹簧137,但可使用替代性的设置让空转滚轮135向FFC190偏置。例如,可使用不同数量的弹簧(例如一个弹簧或两个以上的弹簧),或者可使用不同类型的弹簧,例如配置为将空转滚轮135推(而不是拉)向FFC190的压缩弹簧。
虽然图11所示的缆绳张紧器130被设置为拉紧传输电力和/或数据的FFC190,但缆绳张紧器130能和其他类型的缆绳例如非扁平缆绳或非电气缆绳一起使用。缆绳张紧器130也不需要位于桥梁构件120中或桥梁构件120上,而是可以位于框架101的任何位置。
缆绳张紧器130在FFC卷筒191或其他缆绳卷筒不由单独的电机旋转(所述电机能通过调整旋转速度控制缆绳中的张力)的设置中特别有用。例如,FFC卷筒191可和其他卷筒(例如绳索卷筒181)一起安装在由单个电机驱动的相同轴上,且每个缆绳可以不同的速度卷绕和解开。因此,缆绳张紧器允许多个缆绳卷筒无需拥有各自独立的电机的设置,同时仍允许每个缆绳在夹持装置升高和降低时保持在张力下。
现将参照图12和图13对夹持装置100的夹持机构150进行描述。
夹持机构150包括安装在框架101一端处的周边壁108的向下延伸部分上的夹持组件151。相同的夹持组件151安装在框架101相对端处的周边壁108上。每个夹持组件151包括沿周边壁108的部分相间隔的两个夹持器152。当框架101处于组装状态时,每个夹持器152邻近框架101的各角落或位于各角落附近。每个夹持器152包括可枢转地安装在周边壁108上的成对腿153,以便能够相背移动来限定打开配置以及相对移动来限定闭合配置。图12(a)展示了打开配置下夹持组件151的立体图,图12(b)展示了闭合配置下夹持组件151的立体图。
每个夹持器152的腿153延伸至框架101下方(即周边壁108下方)。每个腿153包括位于框架101下方的脚154。每对腿中的腿153的脚154在相反方向上延伸或朝外延伸。当腿153处于闭合配置时,脚154毗邻且可接收在容器50的边沿53中的相应孔54中。然而,当腿153处于打开配置时,脚154相间隔的距离大于孔54的尺寸。因此,一旦脚154(处于闭合配置下)被接收在容器50的边沿53中的孔54中,将腿153从闭合配置移动至打开位置会让脚154与容器50的边沿53接合,并允许所述存储容器被夹持装置100抬升。具体来说,每个脚154具有配置为与存储容器50的边沿53上的向下表面接合的向上表面155。要释放容器50,腿153会从打开配置移动至闭合配置,使脚154与容器的边沿53分离,并允许将脚154从容器50的边沿53中的孔54中移出。
每对腿153中的腿彼此接合,以便一个腿153在一个方向的枢转会引起另一腿153在相反方向的枢转。因此,成对腿153可通过仅驱动每对腿中的一个腿153在打开位置和闭合位置之间被驱动。腿153之间的接合可以是啮合。例如,如图12所示,腿153包括互相咬合以形成齿轮排列的齿156。这包括成对腿153中的一个仅有一个齿而另一个腿153具有用于接收齿的相应凹槽的设置。还可使用其他用于在每对腿的腿153之间传递旋转运动的接合方式,例如凸轮设置或摩擦传动设置。
图13展示了图12夹持组件的背面。如图13所示,每个夹持组件151进一步包括用于在打开配置和闭合配置之间驱动夹持器152的致动机构160。图13(a)展示了当夹持器152处于打开配置时致动机构160的部件的位置,图13(b)展示了当夹持器152处于闭合配置时致动机构160的部件的位置。
致动机构160包括用于在打开配置和闭合配置之间驱动每个夹持器152的单个线性致动器161。线性致动器161沿直线运动,且可以是任何合适类型的线性致动器161,例如机电致动器或线性螺线管致动器(如双稳态线性螺线管致动器)。
连杆组件162将线性致动器161和每个夹持器152联接,以便线性致动器161的致动能在打开配置和闭合配置之间基本同时驱动每个夹持器152。具体来说,连杆组件162包括与每对腿153中的一个腿接合的连杆臂163,以便线性致动器161带来的连杆臂163的线性运动能引起与连杆臂163接合的腿153的枢转。然而,因为每对腿中的腿153互相接合(如上所述),所以连杆臂163引起的每对腿中仅一个腿153的致动会导致每对腿中的两个腿153都枢转,进而在打开配置和闭合配置之间基本同时移动夹持器152。
图13所示的连杆组件162进一步包括将线性致动器161与连杆臂163刚性联接的中间连杆构件164。然而,连杆组件162可替代性地作为直接联接线性致动器161与每个夹持器152的单个连杆构件形成。
连杆组件162进一步包括刚性附接在连杆臂163上的标记构件165。因此,标记构件会在与夹持器152的开放配置相对应的开放标记位置以及与夹持器152的闭合位置相对应的闭合标记位置之间随连杆臂163一起线性移动。连杆组件进一步包括用于检测标记构件165所处位置的传感器,以允许夹持装置和/或机器人31上的控制器确定夹持器152是否处于打开或闭合配置。所述传感器可以是任何已知的合适类型的传感器,例如光遮断传感器——当标记构件165从开放标记位置移动至闭合标记位置,激光或光束被标记构件165遮断,反之亦然。在替代性的具体实施方式中,标记构件165可位于连杆组件162上的其他地方,或夹持组件151的其他地方。例如,标记构件163可刚性固定在一个或多个夹持器152的腿153之一上,使得标记构件163能在开放标记位置和闭合标记位置之间和腿153一起旋转。
线性致动器161被设置为让它能够在平行于夹持器152所在竖直平面的方向上致动(即平行于上面安装了夹持器152的周边壁108的部分)。线性致动器161包括具有纵轴的主体,所述主体被设置为纵轴与线性致动器的启动方向平行对齐。这样一来,线性致动器161的纵轴、连杆组件162以及夹持器152都能在相同方向上对齐,且因此线性致动器161、连杆组件162以及夹持器152能紧凑地安装在周边壁108上。替代性地,线性致动器161可被安装在邻近夹持器152的框架101的另一部分上。此外,仅需要单个线性致动器161来驱动多个夹持器152,这进一步缩减了夹持组件151的大小。
尽管图12和图13展示了具有两个夹持器152的夹持组件151,但是夹持组件151不限于两个夹持器152,而是可具有两个以上的夹持器152,这取决于框架101和待夹持物体的大小。对于带有两个以上夹持器152的夹持组件,连杆组件可将线性致动器161与所有的夹持器152联接,以便单个线性致动器161的启动能在打开位置和闭合位置之间基本同时驱动所有的夹持器152。替代性地,单独的夹持组件151可包括一个以上的线性致动器161,每个线性致动器配置为通过各连杆组件在打开位置和闭合位置之间基本同时驱动含有对应的两个或多个夹持器152。
线性致动器161可通过安装在框架101上(例如桥梁构件120中)或机器人31的主体中的控制器进行控制。线性致动器161的电力可来自机器人31的电源(如电池),也可通过FFC190或其他电缆进行供应。
夹持组件151的线性致动机构160还与框架101中的开口111具有协同效应。具体地,如上所述,线性致动机构160允许夹持组件151能够紧凑地安装在周边壁108上或紧邻周边壁108,这使朝向框架101的中心的开口111获得更多的可用空间。然而,夹持机构150也能和其他形式的夹持装置一起使用,例如没有穿过顶侧和底侧的开口的夹持装置。反过来说,夹持装置100(带有穿过顶侧和底侧的开口)可不需要上述夹持机构150的所有方面。例如,每个夹持器152可由其单独的致动器来驱动,所述致动器可以是线性致动器或旋转致动器。
尽管图7的夹持装置100具有安装在框架101相对端的两个夹持组件151,但框架101可仅包括一个夹持组件151或两个以上的夹持组件151,这取决于框架101和待夹持物体的形状。夹持组件151也无需设在框架101的相对端,而是可设在框架101上允许夹持装置100稳定夹持和抬升待夹持物体的任何位置。
此外,夹持器152并不必须要在打开配置下与存储容器50可接合。相反,夹持器152和/或存储容器50可配置为让夹持器与存储容器50在闭合配置时接合。例如,夹持器152可配置为设有夹爪或夹钳(例如,通过反转脚154的朝向使其朝内),且可通过环绕夹持存储容器50的相应部分来与存储容器50接合。通常,夹持器152可在用于夹持容器50的夹持位置以及用于释放容器50的释放位置之间移动。夹持器152的开放配置可对应夹持位置或释放位置中任意一个,而闭合配置可对应于夹持位置和释放位置中的另一个。
图14展示了具有替代性夹持机构250的夹持装置200的示意图。和上述夹持机构150类似,替代性的夹持机构250包括安装在框架201相对端处的两个夹持组件251。
每个夹持组件251包括沿周边壁208的部分相间隔的两个夹持器252。相比于夹持组件151的夹持器152,每个夹持器252仅有延伸至框架下方并包括位于框架下方的脚254的单个腿253。每个腿253在夹持位置和释放位置之间相对框架201沿水平方向(即垂直于顶/上部和底/下部方向的方向)线性移动。每个腿253可滑动地安装在框架上。
每个夹持组件251进一步包括配置为在夹持位置与释放位置之间驱动两个夹持器252的单个线性致动器(未示出)。夹持组件251进一步包括将线性致动器与每个夹持器252联接的连杆组件262,以便线性致动器的启动能在夹持位置与释放位置之间基本同时驱动夹持器252。所述线性致动器可以是任何合适类型的线性致动器,例如机电致动器或线性螺线管致动器(如双稳态线性螺线管致动器)。
连杆组件262包括与每个夹持器252的腿253接合的连杆臂263。在图14所示的夹持机构250中,连杆臂263与每个夹持器252一体形成,这减少和简化了夹持机构250的部件,允许使用更便宜的制造技术如塑料注塑成型或3D打印,并且简化了夹持机构的组装。然而,连杆组件250也可作为夹持器252的独立部件形成。
在使用中,每个腿253的脚254在腿253处于释放位置时,可被接收在容器50的边沿53中的各孔54中。一旦脚254被接收在孔中,将腿253从释放位置移动至夹持位置会让脚254移动至边沿53下,使得每个脚254的向上表面255与容器50的边沿53的向下表面接合,进而允许容器50被抬升。
如上所述,夹持装置200包括位于框架201相对端处的两个夹持组件251。如图14所示,一个夹持组件251的脚254指向与另一夹持组件251的脚254相反的方向。此外,当在夹持位置与释放位置之间移动时,一个夹持组件251的夹持器252沿与另一夹持组件251的夹持器252相反的方向移动。如此一来,相比于两个夹持组件251的脚254都指向相同方向并沿相同方向移动的设置,这样容器50可被更稳固地夹持。然而,这并非必须,两个夹持组件251的脚可指向相同方向并沿相同方向移动。
除了用线性致动器将夹持组件251的夹持器252从夹持位置驱动至释放位置,以及从释放位置驱动至夹持位置,夹持器252可选择性地弹性偏置于夹持位置,例如使用弹簧(未示出)。在这种设置中,线性致动器随后仅需要在一个方向上克服弹性偏置驱动夹持器252,以将夹持器252移动至释放位置。当夹持器252需要返回夹持位置时,致动器不需要再执行任何工作,只要允许夹持器252在弹性偏置下移动至夹持位置(致动器可进行可逆驱动)。替代性地,夹持器252可弹性偏置于释放位置,而致动器可配置为克服弹性偏置驱动夹持器252以将夹持器252移动至夹持位置。通过让夹持器252弹性偏置于夹持位置或释放位置中任意一个,并要求线性致动器仅在一个方向上驱动夹持器252,线性致动器在运行期间所需能量减少,降低了运行成本,有助于延长由电池供电的机器人31的电池寿命。
和夹持机构150类似,夹持机构250也允许线性致动器的主体能和夹持器252对齐并邻近夹持器252安装的紧凑设置。夹持机构250也不限于具有两个夹持组件251,每个夹持组件具有两个夹持器252。与夹持机构150类似,夹持机构250可具有设在框架上任何位置的不同数量的夹持组件,且夹持组件可具有不同数量的夹持器252,这取决于框架和待夹持物体的大小和形状。
如图14所示的框架201包括一层材料如金属,这层材料带有向上翘的侧面以形成基本向上延伸的周边壁208。周边壁208在顶侧进一步基本水平延伸以形成用于接收夹持组件一体形成的夹持器252和连杆臂263的通道215。框架201在通道215中限定了用于接收夹持器252的孔或槽216,以便夹持器252延伸至框架201下方。槽216的大小被设计成允许夹持器252在夹持位置和释放位置之间线性移动。框架201的优势在于,它可由单层材料低成本形成。
替代性地,框架201可作为具有向下翻的侧面以形成基本向下延伸的周边壁208的一层材料而形成。这样的框架会在夹持装置的底侧限定凹处。周边壁208可在底侧上进一步基本水平延伸以形成用于接收夹持组件251的通道215。用于接收夹持器252的孔或槽216可被重新安置以便夹持器252延伸至框架201下方。
夹持组件251并不必须要被接收在通道215中,而是可用其他允许线性移动的合适方式安装在框架201上,例如,通过连杆臂263上的凸轮以及限定在周边壁208中的线性凸轮轨道。
尽管如图14所示的框架201没有开口,框架201可限定类似于框架101的开口111、延伸穿过顶侧和底侧的开口。框架201可包括框架101的任何其他特征,例如导引构件140、传感器114和缆绳张紧器130等。例如,通过将夹持组件安装在框架构件107上,夹持机构250也可同图7所示的框架101一起使用。
夹持机构250相对于夹持机构150的优势在于,它所需部件更少,部件的制造成本更低,夹持器252的移动更简单,且部件的磨损更少,夹持机构的组装更简单。
尽管夹持机构250经上述描述带有线性致动器,但旋转致动器(例如电动机)也可代替线性致动器同夹持机构250一起使用,且连杆组件262可配置为将旋转致动器的旋转运动转换至线性运动以驱动夹持器252线性移动。
回到图7,夹持装置100进一步包括安装在框架101每个角落处的导引构件140。每个导引构件140具有细长形状,其延伸至周边壁108下方,并且相比于夹持机构150,特别是夹持机构150的夹持器152在周边壁108下方延伸得更长。导引构件140配置为与存储容器50角落里的切口或开口55配合或接合,以在夹持装置100降低时将框架101对齐至容器50顶部,使得夹持器152在正确的位置被接收在容器50的边沿53中的开口54中。
尽管图7的夹持装置100具有四个导引构件140(矩形框架101的每个角落处各一个),但夹持装置100可根据框架和待夹持物体的形状包括不同数量的导引构件140(即至少一个导引构件)。导引构件140也不限于安装在框架101的角落处,而是可安装在框架101的任何位置,例如边缘处。
夹持装置100进一步包括安装在周边壁108上的一个或多个传感器114,所述一个或多个传感器用于确定夹持装置100在降低过程中何时抵达存储容器50的边沿53上方的预设高度。所述预设高度对应于夹持装置100的夹持器152已被接收在容器50的边沿53中的孔54中所处的位置,以及对应于驱动夹持器152至打开配置让夹持器152与边沿53的下侧接合所处的位置。在图7的夹持装置100中,传感器114安装在上面安装了夹持组件151的框架的端处,进而允许夹持装置100或机器人31确定每个单独的夹持组件151是否处于相对于容器50的正确接合位置。传感器114可以是利用光或超声波的距离传感器,例如,(利用光或超声波)来确定框架101和容器50的边沿53之间的距离。替代性地,传感器114可以是机械接触式传感器,例如,设置在框架101下方,且配置为与容器的边沿接触并在框架101一旦抵达高于边沿53的预设高度时触发。
图15和图16展示了与存储容器接合的夹持装置100的立体图和端视图。从图14和图15可以看出,夹持器152已被接收在容器50的边沿53中的孔54中并且处于打开配置下,此时夹持器152的脚154与容器50的边沿53的下侧接合,容器50可被抬升。
从图15可以看出,在框架101朝容器降低或与所述容器接合时,框架101中的开口111为任何突出容器50顶部的物品提供了存储容器50上方的上方空间。具体来说,当框架101朝存储容器50降低时,通常会阻碍夹持装置100下降的任何突出容器顶部的物品,都可能会突入或穿过凹处112或开口111。
框架101中的开口相比没有开口的实心框架,具备额外的优点,它减轻了框架101的重量,这意味着升高以及降低夹持装置100所需的能量更少,进而增加了由电池供电的机器人的运行时间,并减少了运行成本。
Claims (24)
1.一种夹持装置,用于悬挂在负载处理装置上以从包括在所述容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道的网格存储结构中抬升并移动堆叠在堆垛中的容器,所述夹持装置包括:
具有顶侧和底侧的框架;以及
安装在所述框架上的至少一个夹持组件,所述夹持组件包括:
至少两个夹持器,所述至少两个夹持器的每个夹持器配置为与位于所述框架下方的容器接合,每个夹持器可在用于夹持所述容器的夹持位置和用于释放所述容器的释放位置之间移动;以及
通过连杆组件与所述至少两个夹持器联接的单个线性致动器,以便所述单个线性致动器的启动能基本同时将所述至少两个夹持器从所述夹持位置驱动至所述释放位置,和/或从所述释放位置驱动至所述夹持位置。
2.根据权利要求1所述的夹持装置,其中所述至少两个夹持器的每个夹持器包括可枢转地安装在所述框架上的成对腿,以便能够相背移动来限定与所述夹持位置或所述释放位置中任意一个相对应的打开配置以及相对移动来限定与所述夹持位置和所述释放位置中另一个相对应的闭合配置,所述成对腿的每个腿包括配置为在所述夹持器位于所述夹持位置时与所述容器接合的脚。
3.根据权利要求2所述的夹持装置,其中所述打开位置与所述夹持位置相对应,而所述闭合位置与所述释放位置相对应。
4.根据权利要求2或3所述的夹持装置,其中每对腿中的所述腿互相接合以便每对腿中一个所述腿的枢转引起每对腿中另一所述腿在相反方向上的枢转。
5.根据权利要求4所述的夹持装置,其中每对腿中的所述腿互相啮合。
6.根据权利要求4或5所述的夹持装置,其中所述连杆组件包括与每对腿的一个腿接合的连杆臂。
7.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中每对腿中的所述腿的所述脚互相远离沿相反方向延伸。
8.根据权利要求1所述的夹持装置,其中所述至少两个夹持器的每个夹持器包括单个夹腿,每个腿在所述夹持位置和所述释放位置之间相对所述框架沿水平方向线性移动,每个腿包括配置为在所述夹持器位于所述夹持位置时与所述容器接合的脚。
9.根据权利要求8所述的夹持装置,其中所述至少两个夹持器弹性偏置于所述夹持位置或所述释放位置中任意一个。
10.根据权利要求9所述的夹持装置,其中所述线性致动器配置为克服所述弹性偏置将所述至少两个夹持器驱动至所述夹持位置和所述释放位置中的另一个。
11.根据权利要求8所述的夹持装置,其中所述线性致动器配置为在所述夹持位置和所述释放位置之间驱动所述至少两个夹持器。
12.根据权利要求8-11任一项所述的夹持装置,其中所述连杆组件包括在所述至少两个夹持器的所述腿之间接合的连杆臂。
13.根据权利要求12所述的夹持装置,其中所述连杆臂和所述至少两个夹持器一体形成。
14.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中每个腿延伸至所述框架下方且每个脚位于所述框架下方。
15.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中每个脚包括用于和所述容器的向下接合面接合的向上接合面。
16.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中所述至少两个夹持器基本位于相同竖直平面内。
17.根据权利要求16所述的夹持装置,其中所述线性致动器安装在邻近所述至少两个夹持器的所述框架上,所述线性致动器具有与所述夹持器所在的所述竖直平面平行对齐的纵向主体。
18.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中所述至少一个夹持组件沿所述框架一端安装。
19.根据权利要求18所述的夹持装置,其中所述夹持装置包括沿所述框架一端安装的第一夹持组件以及沿所述框架相对端安装的第二夹持组件。
20.根据直接或间接从属于权利要求8的权利要求19所述的夹持装置,其中所述第一夹持组件的所述脚指向与所述第二夹持组件的所述脚相反的方向,当在所述夹持和释放位置之间移动时,所述第一夹持组件的所述至少两个夹持器沿与所述第二夹持组件的所述至少两个夹持器相反的方向移动。
21.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,进一步包括安装在所述框架上以由容器的相应部分接收来对齐所述框架和所述容器的至少一个导引构件。
22.根据权利要求21所述的夹持装置,其中所述至少一个导引构件相比所述至少一个夹持组件的所述夹持器进一步延伸至所述框架下方。
23.根据任一前述权利要求所述的夹持装置,其中所述框架具有矩形形状。
24.一种负载处理装置,用于从包括在所述容器堆垛上方按网格图案排列的复数个轨道的网格存储结构中抬升并移动堆叠在堆垛中的容器,所述负载处理装置包括:
主体;
可操作地设置为在所述网格框架上移动所述主体的驱动机构;
由权利要求1-23任一项限定,用于在所述网格存储结构中的堆垛内可释放地夹持容器的夹持装置;以及
配置为相对所述主体升高和降低所述夹持装置的提升机构。
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