CN117157234A - 产品搬运系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于可释放地连接到容器的联接器。该联接器包括：联接器框架，包括联接器框架下表面和联接器框架上表面；搬运部，从联接器框架上表面突出以用于可释放地连接到机器人拾取装置的操作端；以及夹持机构，用于可释放地连接到容器。本发明还涉及一种使用这种联接器的产品搬运系统及其方法。

Description

产品搬运系统

技术领域

本发明涉及一种用于可释放地联接到容器的联接器和一种使用这种联接器的产品搬运系统。本发明还涉及一种用于搬运这种容器的方法。

背景技术

图1公开了一种自动储存和取出系统100，其中框架/储存网格101支撑在地板/平台700上，并且图2、图3和图4公开了适于在这种储存网格101上运行的三种不同的现有技术容器搬运车辆200、300、350。

框架101包括直立构件102和储存容积部，该储存容积部包括成排布置在直立构件102之间的储存列105。在这些储存列105中，储存容器106(也被称为箱)一个堆叠在另一个的顶部上以形成堆垛107。构件102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100的框架101包括跨过框架101的顶部布置的导轨系统108，多个容器搬运车辆200、300、350可以在该导轨系统108上运行以将储存容器106从储存列105升起和将储存容器106下降到该储存列中，而且还在储存列105上方运输储存容器106。导轨系统108包括：第一组平行导轨110，布置成引导容器搬运车辆200、300、350跨过框架101的顶部在第一方向X上移动；以及第二组平行导轨111，布置成垂直于第一组导轨110以引导容器搬运车辆200、300、350在垂直于第一方向X的第二方向Y上移动。储存在储存列105中的容器106由容器搬运车辆200、300、350通过导轨系统108中的存取开口112存取。容器搬运车辆200、300、350可以在储存列105上方横向移动，即在与水平X-Y平面平行的平面内移动。

框架101的直立构件102可以用于在将容器从列105中提升和将容器下降到该列中的期间引导储存容器106。容器106的堆垛107通常是自支撑的。

参考图2至图4，每个现有技术的容器搬运车辆200、300、350都包括车身201、301、351以及第一组车轮和第二组车轮202a、202b、302a、302b、352a、352b，这些组车轮使得容器搬运车辆200、300、350能够分别在X方向和Y方向上横向移动。在图2和图3中，每组四个车轮中有两个车轮可见，而在图4中，每组四个车轮中有三个车轮可见。第一组车轮202a、302a、352a布置成与第一组导轨110中的两个相邻的导轨接合，并且第二组车轮202b、302b、352b布置成与第二组导轨111中的两个相邻的导轨接合。可以升高和降低这几组车轮202a、302a、352a、202b、302b、352b中的至少一组，使得第一组车轮202a、302a、352b和/或第二组车轮202b、302b、352b可以在任何时候与相应的一组导轨110、111接合。

每个现有技术的容器搬运车辆200、300、350还包括升降装置210、360，以用于储存容器106的竖直运输，例如，将储存容器106从储存列105提升和将储存容器106降低到储存列中。升降装置210、360包括一个或多个夹持元件362，其适于接合储存容器106，并且这些夹持元件362可以从车辆200、300、350降低，使得可以在与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z上调节夹持元件362相对于车身201、301、351的位置。容器搬运车辆200、350的升降装置210、360在图2和图4中示出。在图3中示出的容器搬运车辆300的升降装置位于车身301内。

常规上以及出于本申请的目的，Z＝1表示储存容器的最上层1210，即在导轨系统108紧下方的层，Z＝2表示导轨系统108下方的第二层，Z＝3表示第三层等。在图1中公开的示例性现有技术中，Z＝8表示储存容器的最下侧的底层。类似地，X＝1…n和Y＝1…n表示每个储存列105在水平平面上的位置。因此，作为实例，并且使用在图1中所示的笛卡尔坐标系X、Y、Z，可以说在图1中标识为106’的储存容器占据X＝19、Y＝1和Z＝3的储存位置。可以说容器搬运车辆200、300在Z＝0的层中行进，并且每个储存列105可以通过其X和Y坐标来标识。

框架/储存网格101内的可能储存位置被称为储存单元。每个储存列105可以通过在X方向和Y方向上的位置来标识，而每个储存单元可以通过在X方向、Y方向和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200、300、350都包括储存隔室或空间，以用于在跨过导轨系统108运输储存容器106时接收并装载储存容器106。

如图2所示，储存空间可以位于容器搬运车辆200的悬臂构造下方。这种车辆在例如NO317366中进行了详细描述，该申请的内容也通过引证并入本文。

在另一种配置中，如图3和图4所示，并且例如在WO2015/193278A1和WO2019/206487A1中所描述的(这些申请的内容通过引用并入本文)，储存空间可以包括布置在车身301、351内部的腔体。

在图3中示出的容器搬运车辆300可以具有居中布置的腔体和覆盖一定区域的占用区域，该占用区域在X方向和Y方向上的尺寸大致等于储存列105的横向范围，例如，如WO2015/193278A1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。

可替代地，如图1和图4所示，并且例如如W0214/090684A1、EP2962962或WO2019/206487A1中所公开的，腔式容器搬运车辆350的占用区域可以大于由储存列105限定的横向面积。

注意，在本文中使用的术语“横向的”可以是指“水平的”。

图1示出了具有多个悬臂式车辆200(图3)和多个腔式车辆350(图4)的容器搬运车辆，这些车辆延伸超出单个储存列105的占用区域。

导轨系统108通常包括具有凹槽的导轨110、111，车辆的车轮在这些凹槽中行驶。可替代地，导轨110、111可以包括向上突出的元件，其中，车辆的车轮包括防止脱轨的凸缘。这些凹槽和向上突出的元件统称为轨道。每个导轨110、111可以包括一个轨道，或者每个导轨110、111可以包括两个平行的轨道。

WO2018/146304(该申请的内容通过引证并入本文)示出了导轨系统108的常见配置，该导轨系统包括在X方向和Y方向两者上的导轨和平行的轨道。

在框架100中，大多数列105是储存列105，即在这些列105中储存容器106以堆垛107储存。然而，一些列105可能具有其他目的。在图1中，列119和120就是容器搬运车辆200、300、350用来卸载和/或拾取储存容器106的这种专用列，使得储存容器可以被运输到存取站(未示出)，在该存取站中，储存容器106可以从框架结构100的外部存取或者被移出或移进框架100。在本领域内，这种位置通常被称为“端口”，并且端口所在的列可以被称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以是任何方向的，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，储存容器106可以位于框架结构100内的随机或专用列105中，然后由任意容器搬运车辆拾取并被运输到端口列119、120，以用于进一步运输到存取站。注意，术语“倾斜”表示储存容器106的运输具有在水平与竖直之间的某一常规运输定向。

在图1中，第一端口列119例如可以是卸载端口列，在该卸载端口列容器搬运车辆201、301可以卸载将要运输到存取和分配站500的储存容器106，并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列，在该拾取端口列容器搬运车辆201、301可以拾取已经从存取和分配站运输来的储存容器106。

存取和分配站通常可以是拾取站或存货站，在该拾取站或存货站产品物品从储存容器106移除或放置到该储存容器中。在拾取站或存货站中，储存容器106通常不会从自动储存和取出系统100移除，而是在进行存取后再次返回到框架结构100中。端口还可以用于将储存容器转运到另一个储存设施(例如，另一个框架或另一个自动储存和取出系统)、运输车辆(例如火车或卡车)或生产设施。

当要存取储存在图1中公开的多个列105中的一个列中的目标储存容器106’时，指示多个容器搬运车辆200、300中的一个容器搬运车辆从目标储存容器106’所在的位置取出该目标储存容器，并将该目标储存容器运输到卸载端口列119。该操作包括将容器搬运车辆200、300、350移动到目标储存容器106’所在的储存列105上方的位置，使用容器搬运车辆200、300、350的升降装置210、360从储存列105取出储存容器106，以及将储存容器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位于目标储存容器106’上方，则该操作还包括在将目标储存容器106’从储存列105提升之前临时移动位于上方的储存容器106。这个步骤(该步骤在本领域内有时被称为“挖掘”)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执行，或者利用一个或多个其他协作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100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中移除后，临时移除的储存容器106可以重新定位到初始储存列105中。然而，移除的储存容器106可以可替代地重新定位到其他储存列105。

当要将储存容器106’储存在多个列105中的一个列中时，指示多个容器搬运车辆200、300、350中的一个容器搬运车辆从拾取端口列120拾取储存容器106’并将其运输到待储存该储存容器的储存列105上方的位置。在移除位于或高于储存列堆垛107内的目标位置的任何储存容器106之后，容器搬运车辆200、300、350将目标储存容器106’定位到期望的位置。移除的储存容器106然后可以下降回到储存列105中或者被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100，例如监测和控制各个储存容器106在框架101内的位置、每个储存容器106的内容物以及容器搬运车辆200、300、350的移动，使得可以在期望的时间将期望的储存容器106’传送到期望的位置而容器搬运车辆200、300、350彼此不碰撞，自动储存和取出系统100包括控制系统600，该控制系统通常是计算机化的并且通常包括用于保持追踪储存容器106的数据库。

为了便于储存和取出储存在储存容器106内的存货和/或其他产品物品80，产品物品80可以布置在专用的运送容器20中，以用于由上述框架101之外的系统进行搬运。

图1中所示的立方体型的储存系统通常执行将产品物品80从储存容器106整合到框架外的运送容器20，这再次需要大的外部区域来临时储存整合的运送容器。此外，多个客户订单中的每个客户订单可能包括几种不同的产品物品。这种临时储存的可用性通常较低，这是因为储存系统占用的空间尽可能大对于操作和经济原因是重要的。

因此，本发明的目的是提供这样一种系统和方法，该系统和方法允许以有效的方式搬运储存在储存容器中的整合的运送容器。

至少对于一些实施方式，本发明的另一目的是使对用于临时储存运送容器的专用外部区域的需求最小化。

发明内容

在独立权利要求中阐述了本发明，并且从属权利要求描述了本发明的某些可选特征。

在第一方面，本发明涉及一种适于可释放地连接到容器的联接器。该联接器包括：联接器框架，包括联接器框架下表面和联接器框架上表面；搬运部/连接装置，从联接器框架上表面突出以用于可释放地连接到机器人拾取装置的操作端/操作部；以及夹持机构，用于可释放地连接到容器。

夹持机构可以包括连接到联接器框架的第一容器夹持器夹板/元件(firstcontainer gripper paddle/element)和第二容器夹持器夹板/元件，其中，这些夹板布置在中央平面CP的相对两侧处，该中央平面垂直于联接器框架下表面定向并穿过该联接器框架下表面的中心点。此外，这些夹板可以布置在距中央平面CP相等的距离处。

每个容器夹持器夹板可以包括位于联接器框架下表面下方的夹持器突出部(诸如凸耳、肋部和/或折叠部)，以用于插入到可在容器的内部容积部内进入的对应的凹部或孔口中。

联接器优选地还包括致动系统，用于使第一容器夹持器夹板和第二容器夹持器夹板相对于中央平面CP在相反的方向上移位，直到夹持器突出部已经可移除地插入到对应的凹部或孔口中。

在有利的示例性配置中，致动系统包括：电机；控制系统，配置为控制电机的运行；以及移位机构，使电机与容器夹持器夹板相互连接。电机优选地布置在中央平面CP处或附近，例如布置在框架的中心点处或附近。然而，电机可以位于联接器上的任何位置，只要它可以提供所需的移位。另一种可能的布置可以例如在联接器框架上表面的上方，以便避免可能干扰容器内的物品。

移位机构例如可以包括：第一连杆/臂，在一端处至少间接地连接到电机并且在另一端处连接到第一容器夹持器夹板和第二容器夹持器夹板中的一者；以及第二连杆/臂，在一端处至少间接地连接到电机并且在另一端处连接到第一容器夹持器夹板和第二容器夹持器夹板中的另一者，并且其中，该电机配置为使第一连杆和第二连杆移位。在连杆的特定布置中，连杆投影到联接器框架下表面上的向量分量在相反的方向上定向。注意，连杆可以解释为电机与夹板/夹持机构之间的可以使突出部进入容器内对应的凹部/孔的任何连杆。

致动系统可以包括将连杆连接到电机的旋转轴的旋转元件(诸如盘)。此外，在该示例性配置中，电机、旋转元件和连杆可以布置成通过使旋转元件在0度至180度之间(更优选地在70度至100度之间，例如90度)顺时针或逆时针旋转来实现第一连杆和第二连杆的期望的相反方向的移位。

在另一个有利的示例性配置中，联接器还包括用于邻接容器的上边缘的容器邻接表面。在该配置中，致动系统可以布置成使得致动系统的至少一部分(并且优选地整个致动系统)在操作期间保持在容器邻接表面上方。

在又一个有利的示例性配置中，每个容器夹持器夹板包括可枢转地连接到联接器框架的上端。然而，可以设想其他可伸缩的移位装置，诸如弹性联接系统。

在又一个有利的示例性配置中，联接器框架下表面是具有宽度W_C和长度L_C的矩形，其中，夹持器突出部在平行于联接器框架下表面的中央轴线C_H上对准，并且沿着该表面的宽度W_C或长度L_C居中。

在又一个示例性配置中，联接器还包括连接到联接器框架的多个容器引导板(这些容器引导板优选地是弹性的)，以用于在使用期间当容器引导板的至少一部分已经插入到容器的内部容积部中时防止联接器在平行于联接器框架下表面的方向上移动。这些容器引导板中的每个容器引导板的上端可以例如固定到联接器框架下表面。

此外，多个容器引导板可以分布在矩形区域的四个边中的每个边上并且间隔开，使得与容器引导板相交的外部矩形边界形成平行于升降框架下表面的截面面积，该截面面积等于或近似等于容器的开口的截面面积。在该容器的特别应用是旨在储存在储存容器内的运送容器的情况下，由多个容器引导板设置的截面面积应当大约为运送容器的开口的截面面积，但小于储存容器的对应的截面面积。

在又一个有利的示例性配置中，联接器还包括一个或多个容器传感器，该一个或多个容器传感器配置为感测联接器框架下表面何时接触和/或接近容器的开口框架。容器传感器的端部可以布置在相同的竖直位置，和/或用作上述(一个或多个)容器邻接表面，容器传感器的端部优选地分布在联接器框架的外部边界处，诸如联接器框架的四个拐角。此外，(一个或多个)容器传感器还可以包括允许将感测到的信号传输到远程控制系统的发射器。

(一个或多个)容器传感器可以是电容传感器(互电容型和/或自电容型)的形式，以用于记录与容器框架的直接接触或接近。

在又一个有利的示例性配置中，搬运部包括弹性机构(诸如弹簧)，从而在联接器与机器人拾取装置的操作端连接之后允许在联接器与机器人拾取装置的操作端之间进行阻尼运动。

在第二方面，本发明涉及一种产品搬运系统，该产品搬运系统包括：储存和取出系统，适于例如以堆垛的方式对储存容器进行储存；控制系统；机器人拾取装置，与控制系统信号通信；联接器，包括用于可释放地连接到运送容器的容器夹持装置，该运送容器的尺寸和形式允许储存在储存容器内；以及存取和分配站，配置为从储存和取出系统内运送一个或多个储存容器。

联接器可以根据上述配置中的任一种配置。

此外，机器人拾取装置可以包括：机器人底座；机器人第一区段，连接到机器人底座；以及操作端，连接到联接器并且至少间接地连接到机器人第一区段。

机器人底座可以例如安装到支撑储存系统的地板上。

在该第二方面，操作端布置在距机器人底座的一可调节夹持器距离R_G处。机器人底座定位成允许操作端移动到这样的位置，该位置至少处于能到达要被运送到存取和分配站的(一个或多个)储存容器的范围内。

机器人拾取装置优选地布置在储存和取出系统的储存容积部的外部并且邻近该储存容积部。

在第二方面的有利配置中，操作端包括机器人夹持器，该机器人夹持器配置为优选地经由搬运部可释放地夹持联接器。

在第二方面的另一个有利配置中，机器人第一区段

-围绕优选垂直于拾取装置平台或储存和取出系统地板的机器人底座旋转轴线C_RV可旋转地连接到机器人底座，或者

-至少沿着平行于支撑储存和取出系统的地板和/或机器人拾取装置平台的方向可移动地连接到机器人底座，或者

-其上述两种操作的组合。

在第二方面的又一个有利配置中，存取和分配站包括储存系统存取开口，储存容器可以通过该储存系统存取开口在储存和取出系统内的储存位置与储存和取出系统的外部区域之间运输。该站还可以包括传送机，该传送机的一端邻近储存系统存取开口布置。对于该配置，机器人拾取装置可以配置为使得连接到机器人夹持器/操作端的联接器可以定位在一位置和定向，以允许从位于储存系统存取开口内或该储存系统存取开口处的储存容器内取出运送容器，例如使用多关节机器人拾取装置，并且使得可以将取出的运送容器放置到传送机上。

传送机可以包括两个传送带，以用于将运送容器运进和运出储存系统存取开口。

在第二方面的又一个有利配置中，储存和取出系统包括

-框架结构，包括：多个竖直直立构件，限定适于对储存容器的堆垛进行储存的多个储存列；以及至少一个端口列，适于将储存容器运输到存取和分配站，

-导轨系统，布置在框架结构上，该导轨系统包括垂直轨道，该垂直轨道的相互交叉形成具有网格单元的网格，该网格单元限定进入到多个储存列中并且优选地还限定进入到至少一个端口列中的网格开口，以及

-远程操作的车辆，包括：驱动装置，配置为沿着导轨系统行进；以及储存容器升降装置，用于通过网格开口储存和取出储存容器。

在第三方面，本发明涉及一种用于通过使用根据上述配置中的任一种配置的产品搬运系统来搬运运送容器的方法。

该方法包括以下步骤

步骤A.将连接有联接器的机器人拾取装置的操作端移动到联接器可以连接到运送容器的位置，

步骤B.将联接器可释放地连接到运送容器，以及

步骤C.通过提升机器人拾取装置的操作端来提升联接器和运送容器。

在有利的操作中，该方法在步骤A之前包括以下步骤

-优选地经由搬运部/连接装置将机器人夹持器/操作端可释放地连接到联接器。

在另一个有利的操作中，当待连接的运送容器储存在储存容器内时，该方法包括以下步骤

-在步骤A之前，通过储存系统存取开口将储存有运送容器的储存容器从储存和取出系统运输到外部区域，以及

-在步骤C期间，提升操作端/机器人夹持器，使得运送容器的最下部高于储存容器的最上部。

在又一个有利的操作中，该方法包括以下步骤

-在步骤C之后，将运送容器放置到传送机上，其中，该传送机的一端邻近储存系统存取开口布置，以及

-通过使用传送机将运送容器远离储存系统存取开口运输。

在又一个有利的操作中，该方法还包括以下步骤

-例如通过使用传送机将输入的运送容器运输到储存系统存取开口，

-将操作端/机器人夹持器与所连接的联接器一起移动到联接器可以连接到输入的运送容器的位置，

-将联接器可释放地连接到输入的运送容器，

-将输入的运送容器移动到待储存在储存和取出系统内的储存容器上方的位置，以及

-将输入的运送容器放置到储存容器中。

在第四方面，本发明涉及一种储存有计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括执行如上所述的方法步骤的指令。

附图说明

以下附图描绘了本发明的示例性实施方式，以便于理解本发明。然而，附图中所公开的特征仅用于说明的目的，并且不应解释为具有限制意义。

图1是自动储存和取出系统的立体图。

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下方承载储存容器的悬臂。

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其中承载储存容器的居中布置的腔体。

图4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在内部布置的腔体，其中该腔体相对于X方向从中心偏置。

图5是联接器与运送容器的侧视图，根据本发明的第一实施方式的联接器连接在该运送容器上，其中图5A和图5B分别示出了处于释放位置和连接位置的联接器。

图6是图5中所示的联接器的侧视立体图。

图7是根据本发明第一实施方式的用于使用联接器搬运运送容器的产品搬运系统的立体图。

图8是图7中的本发明的产品搬运系统的另一个立体图。

图9是构成图7和图8中的本发明的产品搬运系统的一部分的机器人拾取装置的操作端以及连接在该操作端上的本发明的联接器的立体图。

图10是用于搬运运送容器的产品搬运系统的第二实例的立体图，其中图10A和图10B分别示出了处于储存位置和提升位置的运送容器。

图11是构成图10中的产品搬运系统的一部分的机器人拾取装置的连接到联接器的操作端的立体图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地讨论不同的实施方式。然而，应当理解，附图并不旨在将本发明的范围限制于附图中所描绘的主题。此外，即使一些特征仅关于系统进行了描述，但显然这些特征对方法也是有效的，反之亦然。

图5和图6示出了联接器1的装运箱接触面17邻接运送容器20(在下文中称为装运箱)的开口框架/边沿22的实施方式。在图中描绘的具体实施方式中，联接器1包括联接器框架2，该联接器框架包括：矩形的水平联接器板2a，具有联接器框架下表面2’和联接器框架上表面2”；装运箱邻接传感器16，从联接器板2a的拐角部向下延伸；以及成角度的联接器板2b，布置在联接器板的多个拐角部之间并从联接器板2a的边沿/边界向下延伸。

邻接传感器16的目的是记录与装运箱20的边沿22的邻接，并且该邻接传感器例如可以是机械传感器，诸如压力激活传感器或电子接近传感器。在先前描述的情况下，装运箱邻接传感器16的延伸范围应当等于或长于成角度的联接器板2b的延伸范围，从而确保装运箱邻接传感器16在接触时在边沿22上施加压力和/或检测到接近。

此外，联接器框架2包括固定在联接器板2a的相对两侧上的两个上部块2”’。

在应当从比装运箱20更高且略宽的储存容器106(下文中称为箱)拾取装运箱20或将该装运箱插入到该储存容器中的具体情况下，成角度的联接器板2b的至少一部分可以有利地向内倾斜，以便避免板2b的边沿与箱106的限定其开口的上边沿之间的不期望的邻接。

联接器1还包括两个容器夹持器夹板3(第一夹板3a和第二夹板3b)，在下文中称为装运箱夹板，其中每个装运箱夹板3a、3b在下端处具有夹持器突出部3’，诸如凸耳、肋部或折叠部，并且其中每个夹板3的上端3”枢转地和/或弹性地附接到相应的上部块2”’。如在图5和图6中所描绘的，在上部块2”’布置在上表面2”上的情况下，联接器板2a应设计为具有贯通开口，该贯通开口的位置和大小允许装运箱夹板3进行足够的水平移动。此外，装运箱夹板3布置成使得当联接器框架2邻接装运箱20的开口框架/上边沿22时，突出部3’位于装运箱20内壁内的凹部/孔口21的(一个或多个)竖直高度处。

致动系统5-9(也构成联接器1的一部分)至少部分地布置在由水平联接器板2a的下表面2”和成角度的联接器板2b限定的容积部内。致动系统5-9配置为使其可以通过远程操作使第一装运箱夹板3a和第二装运箱夹板3b在相反的方向上移位。致动系统5-9可以可替代地部分地或完全地从所述容积部突出。

在图5和图6中所示出的具体实施方式中，致动系统5-9包括：电机5；控制系统7，允许控制电机5的运行并与控制系统600信号通信；旋转盘6，连接到电机5；以及两个连杆/移位臂9a、9b，将旋转盘6连接到每个装运箱夹板3a、3b。

电机5、旋转盘6和控制系统7通过呈角撑架形式的电机支架8固定到联接器板2a的下表面2’。电机5例如可以是DC电机。

图5和图6中的两个连杆/移位臂9a、9b的配置和尺寸通过以下方式确定：

第一连杆9a的第一端和第二连杆9b的第一端在旋转盘6的水平旋转轴线的相对两侧处可枢转地连接到旋转盘6，同时第一连杆9a的第二端和第二连杆9b的第二端分别可枢转地连接到第一装运箱夹板3a和第二装运箱夹板3b。

装运箱夹板3的位置、角度和长度经过调节使得突出部3’在处于图5中所示的位置时在与装运箱20的夹持结构(凹部/孔口)21相同的竖直高度处对准。

此外，致动系统5-9配置为使得装运箱夹板3的水平偏转足以使装运箱夹板3在锁定位置与释放位置之间切换，在锁定位置中，突出部3’位于相应的凹部/孔口21内，在释放位置中，突出部3’位于相应的凹部/孔口21外。这样，实现了装运箱20的可控制的夹持/释放操作。

如在图5A和图5B中最佳所见，当电机5使旋转盘6旋转用于实现装运箱20的期望夹持所需的一角度(该角度优选地在70°-100°的范围内，例如90°)时，连杆9a、9b的第一端在旋转盘6上相对地定位的这种特定构造引起连杆的等量移位及相应装运箱夹持器夹板3a、3b的等量枢转。

联接器1还包括布置在联接器框架2的顶部上的搬运部15。在图5至图6所示的具体实施方式中，搬运部15包括在一端处附接到联接器框架2的竖直悬架15’以及在另一端处的水平搬运板15”。

图7至图8示出了在根据产品搬运系统的第一实施方式中的上述联接器1的实际使用的实例，该产品搬运系统布置成邻近自动储存和取出系统100的卸载端口列119。

可替代地或附加地，这种产品搬运系统可以布置在自动储存和取出系统100的顶部上，即在图1中所示的导轨系统旁边或内部。

第一实施方式的产品搬运系统包括：机器人拾取装置400，能够通过使用联接器1来拾取箱106内的装运箱20；存取和分配站500；以及控制系统600，能够经由合适的发射器和传感器(未示出)来远程操作产品搬运系统。

图7、图8和图10中所示的站500包括：容器篮501，配置为临时储存/保持箱106；以及储存系统存取开口502，容器篮501可以被引导通过该储存系统存取开口，例如通过使用专用的容器篮移位机构(未示出)。

站500还可以包括传送系统503，该传送系统至少部分地位于储存和取出系统100的框架101的外部。传送系统503可以包括彼此平行布置的第一传送带503a和第二传送带503b。如图7所示，通过使传送带503a、503b中的每者的一端部位于存取开口502的旁边，可以同时将装运箱20运输到容器篮501并且将装运箱从该容器篮运出，从而提高产品搬运系统的整体效率。在图7中，输入装运箱用参考标号20’来标记。

在机器人拾取装置400布置在导轨系统108所在的高度处的可替代配置中，由于机器人拾取装置400直接从相应箱106内搬运装运箱20，因此将不存在这种容器篮501和存取开口502。在这种配置中，任何传送带503都可以在导轨系统108与装运箱运送区域(诸如储存和取出系统100的地板)之间延伸。

具体参考图8，在该第一实施方式中，机器人拾取装置400包括：

-机器人底座401，固定在平台/地板700上或固定在导轨系统108上/导轨系统处

-机器人第一区段402，以竖直定向连接到机器人底座401，使得能够实现在去往/来自储存系统100的方向上或沿着导轨系统108的一个方向上的受控的水平移位，

-机器人第二区段403，以水平定向连接到机器人第一区段402，使得能够实现受控的竖直移位(即，垂直于地板700/导轨系统108)，以及

-操作端405，至少间接地连接到机器人第二区段403。

操作端/机器人夹持器405还配置为允许连接到联接器1的搬运部15。

在下文中，竖直/水平定向是在机器人拾取装置400布置在卸载端口列119的下端处时相对于平台/地板700确定的，或者是在机器人拾取装置400布置在导轨系统108上时相对于该导轨系统确定的。注意，传送系统503和/或储存和取出系统100的储存容积部的框架101可以支撑在同一平台/地板700上，或者可替代地支撑在布置在不同竖直高度的其他平台上。还应注意，导轨系统108和平台/地板700通常彼此平行地定向。

受控的水平移位和竖直移位可以通过已知的移位装置来实现，诸如机动式线性致动器和/或液压缸。机器人第二区段403的连接端可以例如沿着构成机器人第一区段402的一部分的竖直杆被引导。

机器人拾取装置400还布置成使得操作端405可以被操纵到在容器篮501上方居中的位置，或者可替代地在操作端405可伸到的范围内在储存列中的堆垛107的顶部上的装运箱容纳箱106上方居中的位置。

在上面描述的特别设置的情况下，并且在联接器1连接到机器人拾取装置400的操作端405的情况下，可以经由远程操作联接器1与机器人第一区段402和机器人第二区段403中的至少一者来拾取储存在相应箱106内的任何装运箱20，该装运箱可以再次储存在容器篮501内。在图中所示的实施方式中，当容器篮501已经被放置在存取开口502外部的拾取位置时进行该操作。

注意，设计成容纳装运箱20的箱106可以在操作期间的任何时间停留在容器篮501内，或者可替代地停留在储存列105内的最高位置。

图9进一步详细示出了根据第一实施方式的机器人拾取装置400的操作端405，其中操作端405固定到联接器1的搬运部15。由于竖直悬架15’，联接器1与装运箱20的上边沿33的邻接不会在操作端405和/或装运箱20上产生过大的力。

参考机器人第一区段402和机器人第二区段403之间的竖直移位，在机器人第二区段403的远离操作端405的端部处的联接结构示出为具有竖直定向的轨道403’，以确保沿着机器人第一区段402的竖直杆的稳定且精确的竖直引导。

图10至图11示出了使用上述联接器1的产品搬运系统的第二实施方式。除了使用另一种类型的机器人拾取装置400(即多关节型机器人拾取装置)之外，第二实施方式在结构和操作上与第一实施方式几乎相同。

多关节机器人拾取装置400包括：机器人底座401，连接到固定的平台/地板700；机器人第一区段402，可旋转地连接到机器人底座401，优选地围绕垂直于平台/地板700定向的竖直旋转轴线C_RB可旋转地连接到机器人底座；机器人第二区段403，可旋转地连接到机器人第一区段402，优选地围绕平行于平台/地板700定向的水平旋转轴线可旋转地连接到机器人第一区段；第三机器人区段404，可旋转地连接到机器人第二区段403；操作端/机器人夹持器405，构成机器人第三区段403的一部分或者可旋转地联接到该机器人第三区段；以及联接器1，如上面所描述的优选可移除地连接到操作端/机器人夹持器405。

所有关节(即上面描述的可旋转连接点)都配备有远程和/或自主操作的旋转机构，从而允许多关节机器人拾取装置400从箱106内拾取具有产品物品80的装运箱20，并将装运箱20放置到第一传送带503a上，以将装运箱20远离储存和取出系统100的框架101运输。同样，多关节构造允许机器人拾取装置400从将装运箱20朝向框架101运输的第二传送带503b拾取空的装运箱20，并且将空的装运箱20放置到箱106中。在图中所示的配置中，该特定的箱106布置在容器篮501内部。

图11进一步详细地示出了联接器1与操作端/机器人夹持器405的连接。

在前面的描述中，已经参考说明性的实施方式描述了用于可释放地联接到容器的联接器、使用这种联接器的产品搬运系统、自动储存和取出系统以及相关联的方法的多个方面。为了解释的目的，阐述了具体的数量、系统和配置，以便提供对该系统及其工作的全面理解。然而，本描述并不旨在解释为具有限制意义。对所公开的主题所属领域的技术人员显而易见的说明性实施方式以及系统的其他实施方式的各种修改和变化都认为落入本发明的范围内。

附图标记：

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Claims (18)

1.一种联接器(1)，包括：

-联接器框架(2)，包括联接器框架下表面(2’)和联接器框架上表面(2”)，

-搬运部(15)，从所述联接器框架上表面(2”)突出以用于能释放地连接到机器人拾取装置(400)的操作端(405)，

-第一容器夹持器夹板(3a，3)和第二容器夹持器夹板(3b，3)，

其中，所述第一容器夹持器夹板和所述第二容器夹持器夹板(3)连接到所述联接器框架(2)，以用于能释放地连接到容器(20)，并且所述第一容器夹持器夹板和所述第二容器夹持器夹板布置在垂直于所述联接器框架下表面(2’)定向的中央平面(CP)的相对两侧处，

其中，每个所述容器夹持器夹板(3)包括位于所述联接器框架下表面(2’)下方的夹持器突出部(3’)，以用于插入到能在所述容器(20)的内部容积部内进入的对应的凹部或孔口(21)中，以及

-致动系统(5-9)，用于使所述第一容器夹持器夹板和所述第二容器夹持器夹板(3)相对于所述中央平面(CP)在相反的方向上移位，直到所述夹持器突出部(3’)已经能移除地插入到对应的所述凹部或孔口(21)中。

2.根据权利要求1所述的联接器(1)，其中，所述致动系统(5-8)包括：

-电机(5)，

-控制系统(7)，配置为控制所述电机(5)的运行，以及

-移位机构(9)，使所述电机(5)与所述容器夹持器夹板(3)相互连接。

3.根据权利要求2所述的联接器(1)，其中，所述移位机构(9)包括：

-第一连杆(9，9a)，在一端处连接到所述电机(5)，并且在另一端处连接到所述第一容器夹持器夹板和所述第二容器夹持器夹板中的一者(3a)，以及

-第二连杆(9，9b)，在一端处连接到所述电机(5)，并且在另一端处连接到所述第一容器夹持器夹板和所述第二容器夹持器夹板中的另一者(3b)，

其中，所述电机(5)配置为使所述第一连杆和所述第二连杆(5)移位。

4.根据权利要求3所述的联接器(1)，其中，所述移位致动器(5-8)还包括：

-旋转元件(6)，将所述第一连杆和所述第二连杆(9，9a，9b)连接到所述电机(5)的旋转轴，

其中，所述电机(5)、所述旋转元件(6)以及所述第一连杆和所述第二连杆(9，9a，9b)配置为通过使所述旋转元件(6)在0度至180度之间顺时针或逆时针旋转来实现相反方向的移位。

5.根据前述权利要求中任一项所述的联接器(1)，

其中，所述联接器(1)还包括用于邻接所述容器(20)的上边缘(22)的容器邻接表面(17)，并且

其中，所述致动系统(5-9)布置在所述容器邻接表面(17)上方。

6.根据前述权利要求中任一项所述的联接器(1)，其中，每个所述容器夹持器夹板(3)包括：

-上端(3”)，能枢转地连接到所述联接器框架(2)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的联接器(1)，

-其中，所述联接器框架下表面(2’)是具有宽度(W_C)和长度(L_C)的矩形，并且

-其中，所述夹持器突出部(3’)在平行于所述联接器框架下表面(2’)的中央轴线(C_H)上对准，并且沿着所述表面(2’)的宽度(W_C)或长度(L_C)居中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的联接器(1)，其中，所述联接器(1)还包括：

-容器传感器(16)，配置为感测所述联接器框架下表面(2’)何时接触和/或接近所述容器(20)的开口框架。

9.根据前述权利要求中任一项所述的联接器(1)，其中，所述搬运部(15)包括弹性机构，以在所述联接器(1)与所述机器人拾取装置(400)的操作端(1，405)连接之后允许在所述联接器与所述机器人拾取装置的操作端之间进行阻尼运动。

10.一种产品搬运系统，包括：

-储存和取出系统(100)，用于对储存容器(106)进行储存，

-控制系统(600)，

-机器人拾取装置(400)，与所述控制系统(600)信号通信，所述机器人拾取装置(400)包括：

机器人底座(401)，

机器人第一区段(402)，连接到所述机器人底座(401)，以及

操作端(405)，

-联接器(1)，连接到所述操作端(405)，所述联接器(1)是根据前述权利要求中任一项所述的联接器，以及

-存取和分配站(500)，配置为从所述储存和取出系统(100)内运送储存容器(106)，

-其中，所述机器人底座(401)布置在一距离处，以允许所述操作端(405)移动到这样的位置，该位置至少处于能到达要被运送到所述存取和分配站(500)的储存容器(106)的范围内。

11.根据权利要求10所述的产品搬运系统，其中，所述机器人第一区段(402)

-围绕机器人底座旋转轴线(C_RV)能旋转地连接到所述机器人底座(401)，或者

-至少沿着平行于支撑所述储存和取出系统(100)的地板(700)的方向能移动地连接到所述机器人底座(401)，或者

-上述两种操作的组合。

12.根据权利要求10或11所述的产品搬运系统，其中，所述存取和分配站(500)包括：

-储存系统存取开口(502)，储存容器(106)能够通过所述储存系统存取开口在所述储存和取出系统(100)内的储存位置与所述储存和取出系统(100)的外部区域之间运输，以及

-传送机(503)，所述传送机的一端邻近所述储存系统存取开口(502)布置，并且

-其中，所述机器人拾取装置(400)配置为使得

所述操作端(405)能够定位在允许所述联接器(1)从通过所述储存系统存取开口(502)的储存容器(106)内取出运送容器(20)的位置和定向，并且使得

能够将取出的运送容器(20)放置到所述传送机(503)上。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的产品搬运系统，其中，所述储存和取出系统(100)包括

-框架结构(101)，包括：多个竖直直立构件(102)，限定用于对储存容器(106)的堆垛(107)进行储存的多个储存列(105)；以及至少一个端口列(119，120)，用于将储存容器(106)运输到所述存取和分配站(500)，

-导轨系统(108)，布置在所述框架结构(101)上，所述导轨系统(108)包括垂直轨道(110，111)，所述垂直轨道的相互交叉形成具有网格单元(112)的网格，所述网格单元限定进入到所述多个储存列(105)中的网格开口(115)，以及

-远程操作的车辆(200)，包括：驱动装置(202a，202b)，配置为沿着所述导轨系统(108)行进；以及储存容器升降装置(212)，用于通过所述网格开口(115)储存和取出储存容器(106)。

14.一种用于通过使用根据权利要求10至13中任一项所述的产品搬运系统来搬运运送容器(20)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤A.将所述联接器(1)和所述机器人拾取装置(400)的所述操作端(405)一起移动到所述联接器(1)能够连接到所述运送容器(20)的位置，

步骤B.将所述联接器(1)连接到所述运送容器(20)，以及步骤C.提升连接有所述运送容器(20)的所述联接器(1)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，待连接的所述运送容器(20)储存在储存容器(106)内，并且其中

所述方法还包括以下步骤：

-在步骤A之前，通过储存系统存取开口(502)将储存有所述运送容器(20)的储存容器(106)从所述储存和取出系统(100)运输到外部区域，以及

-在步骤C期间，提升所述操作端(405)，使得所述运送容器(20)的最下部高于所述储存容器(106)的最上部。

16.根据权利要求15所述的方法，其中

所述方法还包括以下步骤：

-在步骤C之后，将所述运送容器(20)放置到传送机(503a，503)上，所述传送机的一端邻近所述储存系统存取开口(502)布置，以及

-通过使用所述传送机(503a，503)将所述运送容器(20)远离所述储存系统存取开口(502)运输。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中

所述方法还包括以下步骤

-将输入的运送容器(20)运输到所述储存系统存取开口(502)，

-将所述联接器(1)和所述机器人拾取装置(400)的所述操作端(405)一起移动到所述联接器(1)能够连接到所述输入的运送容器(20’)的位置，

-将所述联接器(1)连接到所述输入的运送容器(20’)，

-将所述输入的运送容器(20’)移动到待储存在所述储存和取出系统(100)内的储存容器(106)上方的位置，以及

-将所述输入的运送容器(20’)放置到该储存容器(106)中。

18.一种储存有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括执行根据权利要求14至17中任一项所述的方法步骤的指令。