CN117177922A - 自动取回分类物品的物料搬运系统 - Google Patents
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Abstract
一种系统可以包括用于递送物品的载具和与该载具协作的可移动轨道。可移动轨道可以与具有用于存储物品的存储位置的存储系统协作。载具可以驶入可移动轨道并使用竖直驱动机构提升轨道。载具可包括水平驱动系统,其可操作为沿着地面水平地驱动载具,以将可移动轨道运载到与存储位置相邻的位置。载具可以操作竖直驱动系统以使可移动轨道下降到与存储系统相邻。另外,载具可以操作竖直驱动器以沿可移动轨道向上行驶到与存储系统中的一个存储位置相邻的升高位置。载具可以包括用于在载具处于升高位置时在载具与存储位置之间转移物品的转移机构。
Description
优先权要求
本申请根据35U.S.C.§119要求于2021年2月23日提交的美国临时专利申请第63/152,842号和于2021年6月9日提交的美国临时专利申请第63/208,956号的优先权。各个前述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明的实施例总体涉及自动物料和物品搬运系统,其可以用于仓库、存储和/或分配环境中。
背景技术
分类和取回物品以完成订单可能是费力且耗时的。许多大型组织具有其中存储了许多物品的广阔存储区域。从数百或数千个存储区域分类和取回物品需要大量的劳动来手动执行。在许多领域,已经开发了自动拾取,以通过减少完成客户订单所花费的时间来减少劳动成本并改善客户服务。然而,自动搬运物料的已知系统可能非常昂贵或具有妨碍其有效性的限制。因此,在各种物料搬运应用中需要自动存储和/或取回物品。另外,一旦订单的物品被分类到箱或其它容器中,则将期望具有一种用于自动地移除具有完成订单的容器并且将容器转移到单独位置的系统。
发明内容
鉴于已知系统的缺点,本发明提供了一种用于自动取回已经被分类系统分类的物品组的系统。
本发明还提供了用于在分类系统中识别箱以被摇动来沉降内容物的装置和方法以及用于自动摇动所识别的箱来沉降箱中的内容物的系统。
本发明还提供了一种物料搬运系统,包括具有处于多个存储位置的多个箱的存储组件和用于识别其中一个箱何时装满的控制器。该系统还包括取回系统,其被构造为从存储位置取回满的箱并且将该箱从存储位置移开。取回系统包括转移装置,其被构造为将箱从存储位置转移到取回系统上。
附图说明
为了能够详细理解本发明的上述特征,可以参考实施例来获得以上简要概述的本发明的更具体描述,其中一些实施例在附图中例示。然而,应当注意,附图仅例示了本发明的典型实施例,因此不应视为限制本发明的范围,因为本发明可允许其它等效实施例。
图1A是仓库自动化系统的透视图;
图1B是物料搬运系统的局部透视图;
图2是图1B所例示的物料搬运系统的平面图,其中自动取回系统处于第一位置;
图3是图2所例示的物料搬运系统的平面图,其中自动取回系统处于第二位置;
图4是图2所例示的物料搬运系统的平面图,其中自动取回系统处于第三位置;
图5是图3所例示的物料搬运系统的侧视图;
图6是图1B所例示的物料搬运系统的分类系统的透视图;
图7是图6所例示的分类系统的平面图;
图8是图6所例示的分类系统的局部侧视图;
图9是图6所例示的分类系统的放大局部透视图;
图10是图6所例示的分类系统的分类载具的平面图;
图11是图10所例示的分类载具的侧立面图;
图12是图1B所例示的物料搬运系统的取回系统的取回载具的透视图;
图13是图12所例示的取回载具的平面图;
图14是图12所例示的取回载具的端视图;
图15是图12所例示的取回载具的侧立面图;
图16是图1B所例示的物料搬运系统的取回系统的端视图;
图17是图16所例示的取回系统的侧视图;
图18是图16所例示的取回系统的局部剖开的放大局部视图;
图19是图16所例示的取回系统的局部剖开的放大局部视图;
图20是图16的取回系统的侧立面图,其中组件被例示为处于升高位置;
图21是图16的取回系统的局部透视图,其中取回载具被例示为处于升高位置;
图22是图16所例示的取回系统的滑架和轨道的局部侧视图;
图23是图22所例示的滑架和轨道与图12所例示的取回载具结合的局部剖开侧视图;
图24是图22所例示的滑架与箱结合的立面图;
图25是图23所例示的载具和滑架的局部放大图;
图26是图16所例示的取回系统的局部放大图;
图27是图22所例示的滑架的透视图;
图28是图27所例示的滑架的放大局部透视图;
图29是图27所例示的滑架的平面图;
图30是从图27所例示的滑架下方的视点观察的滑架的透视图;
图31是局部脱离的图27所例示的滑架的平面图;
图32是图1B所例示的物料搬运系统的放大局部透视图;
图33是图6所例示的分类系统与图16所例示的取回系统之间的连接的放大局部平面图;
图34是被例示为处于拆卸位置的图33所例示的连接的放大局部侧视图;
图35是处于连接位置的图34所例示的连接的放大局部侧视图;
图36是图6所例示的分类系统的分类位置的透视图;
图37是图36所例示的分类位置的放大局部透视图,其中保持件被例示为处于打开位置;
图38是图37所例示的保持件的放大局部侧视图;
图39是图22所例示的滑架与图6所例示的分类系统的分类位置结合的放大局部侧视图;
图40A是图37所例示的保持件的侧立面图,其中保持件处于打开位置;
图40B是图40A所例示的保持件的侧立面图,其中保持件处于致动位置;
图40C是图40A所例示的保持件的侧立面图,其中保持件处于关闭位置;
图41是图16所例示的取回系统与箱保持件结合的局部透视图;
图42是图41所例示的箱保持件的一部分的透视图;
图43A是图41所例示的取回系统的局部脱离的放大局部平面图,其中箱保持件处于未闩锁位置;
图43B是图43A所例示的取回系统的局部脱离的放大局部平面图,其中箱保持件处于局部致动位置;以及
图43C是图43A所例示的取回系统的局部脱离的放大局部平面图,其中箱保持件处于致动位置。
虽然本文通过若干实施例和说明性附图的示例描述了系统和方法,但是本领域技术人员将认识到,用于使用对应的功能附件模块执行库存管理任务的相应子集的系统和方法不限于所描述的实施例或附图。应当理解,附图及其详细描述不旨在将实施例限制为所公开的特定形式。相反,本发明覆盖落入由所附权利要求限定的用于使用对应的功能附件模块执行库存管理任务的相应子集的系统和方法的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。本文所用的任何标题仅用于组织目的,而不是要限制说明书或权利要求的范围。如本文所用的,词语“可以”以允许的意义(即,意味着具有可能性)而不是强制的意义(即,意味着必须)使用。类似地,词语“包括”、“包含”和“含有”意指包括但不限于。
具体实施方式
描述了用于在库存管理系统中执行库存管理任务的方法和装置的各种实施例。在以下详细描述中,阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其它情况下,未详细描述普通技术人员将了解的方法、装置或系统,以免混淆所要求保护的主题。
以下详细描述的某些部分是根据对存储在特定装置或专用计算设备或平台的存储器内的二进制数字信号的操作的算法或符号表示来呈现的。在该特定说明书的上下文中,术语“特定装置”等可以包括通用计算机,其被编程为根据来自程序软件的指令执行特定功能。算法描述或符号表示是信号处理或相关领域的普通技术人员用来向本领域的其他技术人员传达其工作实质的技术的示例。算法在此并且通常被认为是导致期望结果的自相一致的操作序列或类似信号处理。在这种情况下,操作或处理涉及物理量的物理操纵。通常,尽管不是必须的,这样的量可以采取能够被存储、转移、组合、比较或以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。主要出于通用的原因,将这样的信号称为比特、数据、值、元素、符号、字符、项、数字等已被证明有时是方便的。然而,应当理解,所有这些或类似的术语都与适当的物理量相关联,并且仅仅是方便的标记。
除非另外具体说明,否则如从以下讨论中显而易见的,应当理解,贯穿本说明书,利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”等术语的讨论指代特定装置(诸如专用计算机或类似的专用电子计算设备)的动作或过程。因此,在本发明的上下文中,专用计算机或类似的专用电子计算设备能够操纵或变换信号,该信号通常表示为专用计算机或类似的专用电子计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子量或磁量。
现在将详细参考本发明的示例性实施例,在附图中例示了本发明的示例。在可能的情况下,在所有附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的零件。
现在总体参考附图且具体参考图1A至图1B,物料搬运装置总体用10表示。装置10被构造为将物品分类为单独的分组,并且一旦分组完成就取回物品。装置10可选地包括分类系统50,其用于将物品分类到多个位置,诸如多个箱45。装置还包括取回系统300,其用于一旦物品已经被分类到箱就从分类系统的存储位置80自动地取回箱。可选地,取回系统300还可以被构造为在存储位置处用空箱替换满的箱。另外,取回系统300可以被构造为将满的箱传送到工作站或传送系统,使得满的箱可以被进一步处理,诸如通过准备装运。
装置10可以被并入到整个仓库自动化系统5中,其可以包括一个或多个用于分类和取回物品的系统10。系统5可以包括用于将箱45供给到各个装置10的输入传送系统30。例如,输入传送器可以将装满待分类物品的箱传送到分类系统50的输入站。另外,系统5可以包括输出传送器32,其用于在箱已经被分类物品装满之后将箱从分类系统传送离开。特别地,各个分类装置10可以包括取回系统300,其可以将箱45从分类系统50转移到输出输送机,使得具有分类物品的完成的箱可以被传送到单独的区域,诸如用于准备分类物品以便装运的区域。
系统5可以包括包围包括分类系统50和取回系统300的区域的容纳屏障35。屏障可以设计为阻止操作人员进入取回系统300操作的区域。另外,屏障35可包括一个或多个服务入口,诸如门道36。门道可以包括在门打开时提供信号的传感器。响应于指示一个门36打开的信号,系统可以控制一个或多个元件,诸如取回系统300,以防止取回系统的操作。
尽管分类和取回装置10被例示为整个物料搬运系统5的一部分,但是应当理解,提供这样的实施例是为了例示示例性实施例。因此,应当理解,各种特征(诸如输入和输出传送器30、32和屏障35)对于系统的操作不是必需的。
系统10和/或系统的各种部件(诸如分类系统50和取回系统300)可以由中央控制器20(诸如微型计算机)控制。中央计算机可以从诸如传感器的各种元件接收信号,并且基于从各种部件接收的信号来控制系统的各个方面。基于从分类系统和取回系统接收的信号,中央控制器提供控制信号以控制分类系统和取回系统的各个方面,如下面进一步讨论的。中央控制器还可以存储关于要从系统取回的各种物品的位置的数据。另外,中央控制器可以包括关于要取回的物品的识别的数据,诸如完成客户订单的物品的数量以及这种物品的数量。这样,中央控制器可以控制和协调各种元件的操作,以调度从存储位置取回和处理各种物品。
中央控制器还可以与仓库管理系统(WMS)通信,WMS可以提供关于待处理物品的信息,诸如包括在各种订单中的物品、订单的顺序和其它这种参数。中央控制器可以基于从WMS接收的数据来控制系统的各个方面。
可选的分类系统50可以是被构造为将物品分类到诸如箱45的各种容器中的各种系统中的任何一种。在所例示的示例中,分类系统50并入有多个递送载具,其沿着轨道100以将物品递送到箱中。各个箱可以累积由多个递送载具递送的多个物品。分类系统50包括多个箱45。箱可以以各种构造中的任何一种构造。例如,在所例示的实施例中,箱被布置为多个列或行。
取回系统300被构造为一旦各个箱被装满就从分类系统50取回箱45。应当理解,即使箱在物理上未完全装满(即,在箱中仍然存在一些空的空间),该箱也可以被认为装满。相反,一旦箱达到系统认为物理上装满的阈值,系统就可以认为箱装满。另外,一旦订单的所有物品已经被递送到箱,系统就可以认为箱装满。例如,如果订单需要十个物品并且所有十个物品已经被递送到箱,则不管箱内剩余多少空的空间,该箱都可以被认为装满。因此,一旦接收到指示分类系统中的箱45装满的信号,中央控制器就控制取回系统从分类系统取回满的箱。一旦被取回,取回系统就将满的箱运输到输入/输出区域,诸如工作站或传送器。可选地,取回系统将空箱递送至移除满的箱的存储位置。
如图1至图5例示以及下面进一步讨论的,取回系统300可以包括可移动轨道400和被构造为移动轨道的载具310。载具310被构造为提升轨道400并移动轨道以将轨道与满的箱45对齐。载具310然后可爬上轨道400并将满的箱转移到载具上。然后,载具可以下降轨道并将满的箱驱动到输入/输出站,其中,满的箱可以被转移到输入/输出站。可选地,取回系统可以被构造为使得载具在运载满的箱时提升可移动轨道400,使得载具可以将轨道和满的箱运输到输入/输出站。在输入/输出站,载具然后可以将轨道降低到地面上并且爬上轨道以将满的箱升高到递送位置。一旦被升高到递送位置,载具就可以被构造为将满的箱转移到递送位置上。在将满的箱递送到输入/输出站之后,载具可以下降以驱动轨道回到分类系统以取回另一个满的箱。
可选地,取回系统300可以被构造为存储一个或多个箱45,使得系统可以取回多个箱并且同时将多个箱运输到输入/输出站。类似地,系统可以存储多个空箱,使得多个空箱可以被递送到分类系统中的多个空的存储位置。
应当理解,整个系统的各种物品和子组件可以单独使用,或者与具有与附图中例示和下面描述的系统不同的结构或操作的物料搬运系统结合使用。
分类系统
系统可以包括用于分类物品的分类系统。分类系统50可以采取并入有多个存储位置的任何数量的形式。例如,系统可以使用一个或多个分类元件,诸如载具、可移动臂或其它自动元件。无论使用什么分类设备,物品都被递送到一系列输出容器,诸如箱。
在整个说明书中,术语“箱”应当理解为包括可以容纳一个或多个物品的任何类型的容器。优选地,箱被构造为容纳各种物品,使得多个物品可以累积在箱中。例如,优选地,箱包括开口,使得物品可以从分类元件掉落或者弹出到箱中。
箱可以以各种构造中的任何一种来定位和安置。然而,优选地,箱被构造为箱的网格或阵列。例如,箱可以组织成多个列或行。
以下系统描述了示例性分类站的细节。然而,应当理解,这仅仅是示例性分类系统。分类系统的细节是可选的特征,其可以根据特定应用的需要而被修改或消除。
参考图6至图9,详细示出了示例性分类系统的细节。分类系统包括一对隔开的存储架70、72,其中在存储架之间形成过道35。多个自动分类载具200可以在过道35内操作。特别地,分类载具200可以沿着定位在过道中的轨道100行进,如下面进一步描述的。
在图6至图9所例示的示例性系统中,分类系统包括用于供给物品的可选站。该供给站被称为感应站60。感应站60可以确定要被供给到系统中的物品的识别特性。识别特性可以是多种特性中的任何一种,诸如产品编号或UPC代码。识别特性可以手动地确定,诸如由操作员确定。然而,在本实例中,感应站包括扫描站62,其可包括多个扫描器,诸如条形码扫描器形式的光学扫描器、数码相机或其它。感应站可包括用于将物品传送经过扫描器的传送器,或者操作员可在物品被供给到系统中之前手动扫描物品。
感应站60可选地包括诸如传送带或多个辊的传送器,其用于将物品连续地传送到装载站,在装载站处,物品被装载到载具200上。多个物品可被装载到各个载具上。然而,在本实例中,各个物品被装载到单独的载具上,然后载具将物品递送到一个存储位置。
尽管感应站60的构造可以变化,但是示例性感应站的细节在美国专利第10,494,192号中提供。美国专利第10,494,192号的全部描述以引用的方式并入本文。另外,应当注意,感应站60不是必要元件,且本发明的方面可用于不包括感应站的系统中。
再次参考图6至图7,将更详细地描述分类系统的细节。系统包括多个存储位置80,其用于存储物品,以便可以取回物品。在一种构造中,物品由多个自动载具200递送到存储位置。存储位置可用于累积物品,使得自动取回设备可从存储位置取回物品。例如,存储箱45可以位于各个存储位置80中,并且系统可以将物品递送到不同的存储箱以履行客户订单。一旦系统已经将订单所需的所有物品递送到特定的存储箱,存储箱45就可以从存储位置80移除并用空的存储箱替换,如下面进一步讨论的。存储位置可以以多种定向中的任何定向布置。例如,参考图6至图7,分类系统可以包括两个相对的架:前架70和后架72。架70、72彼此隔开,从而在架之间形成过道75。可选地,架70、72可以通过互连架的多个横向支架连接。特别地,多个顶部横向支架可以在架的顶部之间延伸,并且多个横向支架可以在架的底部之间延伸,从而连接架并且维持架隔开以提供过道75。
轨道100可以根据应用而遵循多种构造中的任何一种。图8中例示了一个示例性实施例,其包括具有多个列的闭环。类似地,系统可以被构造为由竖直轨道连接的一系列行。另外,系统可以是开放式轨道而不是闭环。因此,应当理解,图中例示的环路构造仅是一个示例,并且轨道可以采取多种形式中的任何一种。
如图8所示,轨道100可选地包括水平上轨114和水平下轨116。多个竖直支腿112在上水平支腿114与下水平支腿116之间延伸。在运输期间,载具从装载站沿一对竖直支腿向上行进至上轨114。然后,载具沿箭头T1所标识的行进方向沿着上轨114行进,直到到达具有适当的箱或目的地的列。然后,载具沿着两个前竖直柱和两个平行的后柱向下行进,直到到达适当的箱或目的地,然后将物品卸入箱或目的地区域中。然后,载具继续沿着竖直支腿向下直到到达下水平支腿116。然后,载具遵循下轨朝向装载站返回。
参考图6至图7,轨道100包括前轨道105和后轨道110。前轨道105和后轨道110是平行的轨道,其协作以围绕轨道引导载具。在对轨道的讨论中,前轨道105和后轨道110类似地构造为支撑载具的前轮和后轮220的相对轨道。特别地,在本实施例中,后轨道110是前轨道105的镜像。因此,除了如下面另外说明的以外,对前轨道或后轨道的一部分的描述也适用于相对的前轨道或后轨道。
轨道的细节可以大致类似于如在美国专利第7,861,844号中描述的轨道。美国专利第7,861,844号的全部公开内容以引用的方式并入本文。
参考图9,轨道100包括强制接合车以使车能够沿着轨道行进的驱动表面120。驱动表面120可以是接合载具上的驱动元件的多种构造中的任何一种。特别地,驱动表面可以被构造为与载具上的驱动元件配合或啮合。驱动表面120的一个这样的示例是一系列齿,其形成与车的轮接合的齿条,如下面进一步描述的。类似地,轨道可以包括一系列凹部或棘爪,其与对应的元件(诸如链轮或从轮突出的其它元件)协作。这样,术语“强制接合”是指驱动表面120与载具200的驱动元件之间的接合,其阻止驱动元件沿着轨道100滑动。
可选地,轨道还可以包括邻近驱动表面120的呈大体平坦表面形式的引导表面122。例如,驱动表面120可以延伸跨过轨道的大约一半,并且引导表面122可以延伸跨过轨道的另一半。如图E所示,驱动表面120可以形成在轨道的内壁上,并且相对的外壁可以是平行于内壁的引导表面122的大体平坦的表面。
如上所述,轨道可包括在水平的上轨114与下轨116之间延伸的多个竖直支腿112。在轨道的各个区段处可以形成相交部,在该相交部处,一个竖直支腿与一个水平支腿相交。例如,各个相交部可以包括可枢转的门125,其具有平滑弯曲的内座圈和平坦的外座圈,该外座圈具有与轨道的驱动表面120对应的驱动表面。门125可以在第一位置与第二位置之间枢转。在第一位置中,门125可以关闭,使得门的直的外座圈与相交部的直的外分支对齐。在第二位置中,门125可以打开,使得门的弯曲内座圈与相交部的弯曲分支对齐。
中央控制器20被配置为响应于各个载具200的位置和各个载具行进所沿着的路径来控制门125的操作。具体地,中央控制器被配置为为各个门提供信号以将门致动到打开位置或关闭位置。
分类载具
如上所述,系统可以包括各种分类元件中的任何分类元件。本文所述的一个示例性系统利用一个或多个分类载具200。参考图10至图11,将更详细地描述分类载具200的细节。各个分类载具200可以是具有包括车载电源的车载驱动系统的半自主载具。各个载具可选地包括用于装载和卸载物品以进行递送的机构。在美国专利第7,861,844号中例示并描述了示例性载具,该专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。
如下面进一步详细讨论的,载具包括用于沿着轨道100驱动载具200的机构。驱动机构可以包括多种元件中的任何一种。在本实例中,驱动机构包括与轨道100接合的多个轮220。
另外,载具200可选地并入有用于将物品装载到载具上并将物品从载具卸到一个箱中的机构。装载/卸载机构210可以针对特定应用而特别定制。例如,分类载具200可以包括物品可以放置在其上的平台。平台210可以是固定平台,并且系统可以包括可操作为将物品装载到平台上和从平台卸载物品的元件。替代地,平台可以是可移动的。例如,平台可以是一个或多个水平带。带可以选择性地操作为将物品传送到载具上。类似地,带可以选择性地操作为从带卸下物品。在本实例中,装载/卸载机构210被例示为沿着载具的顶面延伸的一个或多个传送带。传送带是可逆的。沿第一方向驱动带使物品朝向载具的后端位移;沿第二方向驱动带使物品朝向载具的前端位移。
载具可以包括安装在载具的下侧以驱动传送带的传送马达。传送带可以围绕载具前缘处的前辊和载具后缘处的后辊被带动。传送马达可以与前辊连接以驱动前辊,从而操作传送带。
载具200可以包括多个轮。如图10至图11所示,各个载具可以包括四个轮220:两个前轮和两个后轮。术语“前”和“后”是指与载具的行进方向相反的轮在其中行驶的轨道。具体地,前轮在前轨道105中行驶,而后轮在后轨道110中行驶。
轮220安装到两个平行隔开的轮轴215、216上,使得两个轮沿着载具的前缘布置,两个轮沿着载具的后缘布置。具体地,轮220a和220b安装在前轮轴215上,而轮220c和220d安装在后轮轴216上。轮轴215被称为前轮轴,因为当在水平方向上移动时,载具通常在轮轴215在前而轮轴216在后的方向上移动。然而,应当理解,载具可以反向,使得轮轴216变成前轮轴,而轮轴215变成后轮轴。因此,应当理解,术语“前”和“后”并不意味着对载具的定向及其行进方向的要求或限制。
各个轮220可包括与轨道的驱动表面协作的驱动元件222。驱动元件可以是被构造为与轨道的驱动表面120配合的多种元件中的任何一种。例如,驱动元件可以是可旋转元件,诸如嵌齿轮或链轮。在本实例中,驱动元件222是齿轮,诸如具有多个齿的小齿轮。
除了驱动元件222之外,各个轮可选地包括引导元件。引导元件沿着轨道的区域引导轮,在该区域中轨道从一个方向过渡到另一个方向。引导元件也可以承载载具的一些负载。根据一个实施例,引导元件可以是辊,诸如惰辊224。辊224可与驱动元件222同轴并定位为紧邻该驱动元件。惰辊224可接合轨道以沿着轨道滚动,而驱动元件222接合驱动表面120以沿着轨道驱动载具。
可选地,载具的驱动元件被构造为使得第一轮轴上的第一驱动元件接合前轨道,并且第一轮轴的第二驱动元件接合后轨道。类似地,第二轮轴上的第一驱动元件接合前轨道,第二轮轴上的第二驱动元件接合后轨道。这样,两个隔开的驱动元件(诸如齿轮)接合前轨道105,并且两个隔开的驱动元件(诸如齿轮)接合后轨道110。
载具包括用于驱动轮220的车载马达。更具体地,驱动马达与轮轴可操作地连接以使轮轴215、216旋转,这又使轮的齿轮222旋转。
载具200可由外部电源供电,诸如沿着轨的触点,其提供驱动载具所需的电力。然而,在本实例中,载具包括为驱动马达和传送马达两者提供必要电力的车载电源。另外,在本实例中,电源是可再充电的。尽管电源可以包括诸如可再充电电池的电源,但是在本实例中,电源由一个或多个超级电容器组成。
中央控制器20可以控制分类载具200的操作,以将载具引导到适当的箱45。具体地,中央控制器被配置为除了接收关于物品要被递送到的适当的箱接收的数据之外,还接收来自沿着轨道的和在载具上的各种传感器的数据。基于中央控制器接收的数据,中央控制器将载具引导到适当的箱。在适当的箱45处,载具将物品卸入箱。中央控制器可以提供控制载具的各种控制信号。例如,中央控制器可以提供致动门以引导载具遵循的路径的控制信号。另外,中央控制器可以提供基于系统中的其他载具的位置选择性地使载具前进的信号。
取回载具
图12至图15例示了可以并入到取回系统300中的一个取回载具310的细节。如上所述,如果系统并入有载具,则载具的结构可以变化。因此,应当理解,下面讨论的载具310的各个特征是可以根据应用而改变或消除的可选特征。
取回载具300可以是包括用于驱动载具的车载电源的自主系统。载具还可以包括用于在各个载具与控制元件(诸如中央控制器20)之间无线接收和发送控制信号的通信系统。这样,载具可以接收关于取回物品的位置和载具将递送物品的位置的控制信号。
图12所例示的载具包括水平驱动组件320,其用于在水平方向上驱动取回载具310。水平驱动器320可以被构造为沿着轨道或沿着开放的水平表面(诸如地板)驱动载具。例如,水平驱动器的一个选择包括多个可旋转元件,诸如轮或辊。可以设置一个或多个驱动机构用于转动可旋转元件。另外,可旋转元件可以从一侧转向另一侧以使载具转向。
替代地,如图13至图15例示,载具可具有由多个辊322、323、324形成的水平驱动器320,这些辊可围绕第一轴线(诸如围绕轮轴)旋转。另外,辊322、323、324可以被约束为围绕单个轴线旋转。例如,在图13至图15所例示的实施例中,水平驱动器320包括一对中心辊324以及第一和第二组外辊322、323。第一组322定位于中心辊的前方,而第二组辊323定位于中心辊324的后方。外辊322、323可包括沿着水平轮轴的长度隔开的辊,使得各组外辊包括在载具一侧上的第一辊322和在载具的相对侧上的第二辊322,如图4所示。另外,如图14所示,各组外辊可以包括在载具各个侧上的一对辊323。
如上所述,取回载具310可以具有用于控制载具的行进方向的各种转向机构中的任何转向机构。例如,可选的转向机构是零转动机构,其可以使载具转动而大致不向前移动。可选地,零转动机构提供用于使载具绕延伸穿过载具的竖直轴线转动的装置。
零转动机构包括连杆机构,其允许载具一侧的轮或辊以与载具相对侧的轮或辊不同的速度旋转。可选地,连杆机构允许载具一侧的轮或辊沿与载具相对侧的轮或辊不同的方向旋转。这样,通过相对于载具的相对侧上的轮的速度和/或旋转方向改变载具的一侧上的轮的速度和/或旋转方向,零转动机构改变行进方向以使载具转向。
可选地,系统还可以包括一个或多个引导件,其在载具行进时引导或对齐载具。例如,引导件可以包括通道或槽,并且载具可以包括与引导件协作以控制取回载具310的移动的对应引导元件。引导元件的一个示例是随动件326。随动件可以是被构造为与引导件接合或协作的任何元件。在本实例中,取回载具310包括中心随动件326,其包括诸如围绕竖直轴线旋转的轴承的可旋转元件。中心随动件326接合引导件中的通道以约束载具的水平移动。
除了水平驱动机构320之外,载具还可以包括用于沿着轨道竖直驱动取回载具310的竖直驱动机构340。特别地,如上所述,系统可以包括引导机构,诸如与支撑结构相邻布置的轨道420。竖直驱动机构340可以被构造为与轨道420协作以竖直地驱动取回载具310。
图12至图15例示了包括多个可旋转齿轮345的示例性竖直驱动器340,然而,应当理解,竖直驱动器340可以包括用于竖直驱动载具的多个驱动机构中的任何一个。参考图14,竖直驱动器可以包括驱动齿轮345,其围绕横向于水平驱动机构320的水平旋转轴线的水平轴线旋转。特别地,可选地,载具包括一对驱动齿轮345,其彼此隔开,使得齿轮345中的第一齿轮的齿从载具的第一侧向外突出,并且齿轮345中的第二齿轮的齿从载具的第二侧向外突出,如图14所示。这些第一齿轮和第二齿轮345可同步驱动。另外,如图13所示,载具可包括两对竖直驱动元件,其沿着载具的长度彼此隔开。特别地,可选地,载具包括在载具的第一端的第一对竖直驱动元件345和在载具的第二端的第二对竖直驱动元件345。
参考图12和图13,取回系统300的轨道可以被构造为使得一侧的轨道与第二侧的轨道隔开与第一组竖直驱动元件345与第二组驱动元件345之间的间距相对应的距离。这样,第一竖直驱动元件345可以与第一轨道协作以驱动载具沿第一轨道向上,而第二竖直驱动元件345可以与第二轨道协作以驱动载具沿第二轨道向上。可选地,两个竖直驱动元件345被同步驱动,使得当载具从水平移动运动到竖直移动时载具维持水平定向。
可选地,竖直驱动器340可以被构造为使得竖直驱动器具有在载具从水平移动过渡到竖直移动时保持大致恒定的宽度。这样,竖直驱动器340不需要向外延伸以从水平驱动过渡到竖直驱动的伸缩。
载具还可包括可选的转移机构,其用于在载具与目的地(诸如存储位置)之间转移物品。
例如,转移机构350可操作为在载具的平台表面与多个目的地区域80中的一个目的地区域之间转移物品。如图12所示,平台表面可选地由多个辊356的外表面限定。
转移机构350可以是用于将物品装载到载具上和用于将物品从载具卸载到一个存储区域中的各种机构中的任何一种。另外,转移机构350可以针对特定应用而特别定制。在本实例中,转移机构350包括一个或多个可位移元件,其被构造为接合存储在存储位置处的物品并且将物品拉到载具上。更具体地,在本实例中,载具包括一个或多个可位移元件,其被构造为朝向存储位置中的箱移动并且可释放地接合箱。在可位移元件接合箱之后,各个可位移元件远离存储位置位移,从而将箱拉到取回载具310上。
转移机构的可位移元件可以是各种物品中的任何一种,诸如杆、棒或被构造为接合物品(例如箱)的另一元件。例如,参考图12至图15,转移机构350包括形成用于接收箱的表面的辊。特别地,辊可以是从动辊,使得旋转辊选择性地操作为将箱转移到载具上或将箱转移离开载具。另外或替代地,转移机构可包括一个或多个可位移销352和用于使销352位移的驱动元件。例如,可选地,转移机构350包括两个呈环形载体形式的驱动元件,诸如驱动带或如图所示的驱动链354。可选地,各个销352朝向载具的纵向中心线向内突出或延伸。转移机构优选地被构造为与一个箱协作以可释放地接合该箱。例如,在本实例中,销352被构造为与箱上的凹部配合,使得转移机构可以接合箱。然而,应当认识到,转移机构可以包括用于接合要转移到载具上或从载具转移出的物品的各种元件中的任何元件。
载具包括用于驱动转移机构的一个或多个驱动元件。可选地,载具包括驱动转移机构350的一个或多个马达。例如,载具驱动系统的一个或多个马达可驱动链354,以选择性地移动该链和销352朝向或远离存储位置,诸如分类系统50中的一个箱45。
当载具接近存储位置以取回箱时,链可朝向存储位置驱动可位移销352,使得销位于箱底部中的槽或凹口下方。载具向上行进一小段距离,直到销352布置在箱的槽或凹口内。然后,链354反向,使得销352移动远离存储位置。由于销在凹口内接合箱,因此当销移动远离存储位置时,销将箱拉到载具的表面上。这样,转移机构350可操作为从存储位置取回物品。类似地,为了将物品转移到存储位置80,转移机构350的链354朝向存储位置驱动销352,直到物品处于存储位置中。然后,载具向下移动以使销与箱脱离,从而释放箱。
取回载具310可以包括用于驱动转移机构350的单独的驱动元件。替代地,转移机构可与载具的水平或驱动元件中的一个互连。具体地,转移机构可与一个驱动系统连接,使得驱动系统在驱动载具与驱动转移机构之间选择性地操作。
例如,转移机构可以可选地利用可选择的连接与一个水平驱动系统连接,使得在第一定向中,驱动系统水平地驱动载具,并且在第二定向中,驱动系统驱动转移机构。可选的离合机构可以选择性地接合和脱离,以分别发起和终止从水平驱动系统的马达到转移机构的电力传输,由此第二驱动系统可以独立于转移机构操作。
尽管取回载具310的构造可以变化,但是在美国公开专利申请第2021/0047117号中提供了可与取回系统一起操作的示例性载具的细节。美国公开专利申请第2021/0047117号的全部描述以引用的方式并入本文。另外,应当注意,本发明的方面可以在不包括取回载具的系统中使用。
在一个或多个实施例中,取回载具310可以由外部电源(诸如沿着连续充电轨的触点)或者替代地使用感应电力传递线圈供电,其中任一个用于提供驱动载具所需的电力。然而,在本实例中,取回载具310包括为第一驱动马达和驱动第二驱动系统的马达两者提供必要电力的车载电源。车载电源可以是可再充电的。在这方面,电源可以包括诸如可再充电电池、一组超级电容器、电容器或这些的组合的电源。例如,超级电容器在再充电操作中可以接受非常高的安培数。通过使用高电流,超级电容器可以在相对非常短的时间段内再充电,与对合适的电池充电可能需要的小时相比,该时间段可以以秒或分钟来测量。另一方面,根据一个或多个实施例,可以采取措施来使用再充电的电池替换放电的电池的过程自动化,作为操作一个或多个载具的过程的一部分。
在使用充电轨的情况下,各个取回载具310可以包括用于对电源再充电的一个或多个触点。在本实例中,载具可以包括多个电刷,诸如铜电刷,其是弹簧加载的,使得电刷被向外偏置。电刷与充电轨协作以对电源再充电,如下面进一步描述的。
可选地,充电轨是与电源连接的导电带。取回载具310的充电触点与导电带接合以对超级电容器再充电。具体地,电刷的偏置元件将电刷向外朝向充电触点偏置。流过充电触点的电力提供了高安培数低电压源,其允许超级电容器在可以秒或分钟测量的间隔内再充电,这取决于在一系列库存管理任务或子任务期间消耗的电力量。
在一些实施例中,各个载具的处理器响应于从控制器20接收的信号来控制载具的操作。另外,载具包括无线收发器,使得载具可以在其沿着轨道行进时与控制器20连续地通信。替代地,在一些应用中,可能期望沿着载具可能经过的路径并入多个传感器或指示符。载具可以包括用于感测传感器信号和/或指示符的读取器以及用于响应于传感器或指示符来控制载具的操作的中央处理器。
取回列
如上所述,分类系统50可以包括多个存储位置,其容纳多个箱45。例如,存储位置可以被构造为具有水平行和/或竖直列的阵列的架。取回系统300可以包括沿着一个或多个分类架定位的轨道420。例如,轨道420可以固定地连接到分类系统50。轨道可以被构造为竖直地引导载具310,使得载具可以沿着轨道向上和向下传送以取回满的箱。轨道可以形成为定位为与存储位置相邻的一个或多个列400。例如,取回轨道可以包括竖直轨道420的一个或多个列400,其被构造为与取回载具310协作,使得取回载具可以上升到分类系统50的存储位置80。
如图2至图5和图16至图20所示,取回系统300可以包括可移动轨道400,其被构造为引导取回载具310以取回满的箱45。由于箱可以位于多个竖直隔开的存储位置中,所以可移动轨道400可以形成为竖直轨道,使得取回载具可以沿轨道上升。可选地,轨道包括形成列的多个轨道,并且载具被构造为在列内竖直地行驶以取回满的箱。另外,列可以被构造为使得当载具定位于列400内时载具可以升高和降低轨道,如下面进一步讨论的。
参考图16至图21,被构造为与取回载具310协作的可移动取回列总体表示为400。取回列400可以是诸如电梯的升降机,其包括用于提升取回载具的电动元件。替代地,该结构可包括引导件或轨道,其被构造为与载具协作以在没有外部电动机构的情况下升高载具。例如,取回列400可以包括轨道420,其被构造为与取回载具的竖直驱动器340协作。载具可以沿轨道420向上行驶以将载具提升到分类系统中的期望存储位置。
取回列400可以是可移动的,使得该结构可以被移动到分类存储架60、62的不同存储位置或列。仍然进一步地,可选地,取回列400被构造为与取回载具310协作,使得载具可以竖直地提升取回列并且沿着朝向存储位置的路径(诸如沿着朝向分类架60、62的一个列的路径)水平地传送取回列。这样,载具可以被构造为将轨道竖直或水平移动到期望的位置,然后爬上轨道以取回满的箱。
参考图16至图21,现在将更详细地描述可移动取回列400。取回列400包括多个用于引导取回载具的轨道元件。另外,取回列可以包括与载具分离的可选的转移组件。可选的转移组件可操作为接合一个存储位置80中的箱45并将箱转移到载具上。取回列还可以包括存储机构,其用于在取回载具取回满的箱或将空箱递送到空存储位置时存储一个或多个箱。
可移动轨道包括形成竖直列的支撑结构。列包括多个隔开的竖直柱410a、b、c、d。柱通常彼此平行并隔开以形成列,列具有与载具的长度和宽度相对应的长度和宽度。特别地,竖直柱隔开,使得柱410a和410b形成至少与载具的宽度一样宽的开口。柱410c平行于柱410a,并且与柱410a隔开至少与载具的大致长度一样长的距离。柱410d平行于柱410b和410c,并且与柱410c一起形成开口,该开口形成用于在载具与存储位置之间转移物品的排出口。可移动列400可以包括多个水平轨412,其将柱410a-d和/或连接柱的横向支架互连以形成自立结构。
可移动列400还可以包括与载具的竖直驱动器220协作使得载具可以向上爬升的结构。例如,可移动列可以包括一个或多个轨道元件,其被构造为与载具协作以允许载具向上爬升。可选地,轨道元件可以包括沿着轨道竖直隔开的多个齿。轨道可具有以均匀节距隔开的齿,以与载具的爬升齿轮220协作。尽管轨道420被描述为具有多个齿,但是应当理解,轨道可以是被构造为允许载具向上爬升的各种结构中的任何一种。因此,术语轨道可以指被构造为与轨道协作以便于载具的竖直位移的任何引导件。
轨道420可以根据载具的竖直驱动器的构造以各种定向与结构400连接。在本实例中,轨道定向为与载具的竖直驱动齿轮220协作。可选地,轨道与结构400连接以与载具协作,使得载具可以竖直地爬升,同时维持载具相对于地平线的定向。换言之,轨道可以与结构连接,使得载具可以在不相对于地平线倾斜的情况下爬上轨道。
例如,第一轨道元件420a可以安装在柱410a的内侧上,并且第二轨道元件420b可以安装在柱410b的内侧上。两个轨道420a、b可以隔开与载具的驱动齿轮345之间的距离相对应的距离。类似地,第三轨道和第四轨道可以安装在柱410c和410d的内侧上,并且隔开与驱动齿轮之间的距离相对应的距离。因此,载具的竖直驱动齿轮345可以被同步驱动,使得载具可以在维持水平定向时爬上轨道,以防止载具相对于地平线倾斜。
参考图16至图18,示出了可移动轨道400,其中取回载具310处于降低的位置,使得载具在水平表面上,诸如地板。可移动轨道可以搁置在与载具相同的水平面上。在图19至图20中,示出了处于升高位置的可移动轨道,其中,载具已经提升了轨道。具体地,当取回载具310定位在列内时,在第一方向上启动竖直驱动器340使得竖直驱动器340向上驱动轨道,从而提升可移动轨道400。一旦载具升高可移动轨道,水平驱动器322、323、324就可操作为水平位移载具,以水平移动可移动轨道。
另外,当取回载具310定位在列内时,如果轨道被升高,则在第二方向上驱动竖直驱动器340使得载具降低可移动轨道。替代地,如果可移动轨道被支撑在地板或类似的水平表面上,则在第二方向上驱动竖直驱动器340使得载具沿着轨道向上行驶。类似地,如果载具在地面上方的轨道中,则在第一方向上驱动竖直驱动器使得载具竖直向下行驶,直到载具到达地面。
载具的竖直驱动器340可以被构造为使得竖直驱动齿轮345可向内位移以减小竖直驱动齿轮之间的距离。这样,当载具驶入列内时,驱动齿轮可以向内移动以在轨道420与竖直驱动齿轮之间提供间隙。替代地,如上所述,竖直驱动齿轮可以安装在轴上,使得各个竖直齿轮的旋转轴线大致平行于水平行进方向。另外,竖直驱动齿轮的旋转轴线可以大致固定,使得各对竖直驱动齿轮之间的侧向距离大致固定。因此,为了进入列,竖直驱动齿轮的齿与轨道420中的齿对齐,使得竖直驱动齿轮的齿穿过轨道中的齿。
参考图18,轨道420和竖直驱动齿轮345可以对齐,使得当竖直齿轮相对于轨道平移时,竖直驱动齿轮不撞击或接触轨道。具体地,轨道420和驱动齿轮可以被构造为当载具310驶入取回列400时允许驱动齿轮的齿穿过轨道的齿。例如,当竖直驱动齿轮沿着平行于竖直驱动齿轮345的旋转轴线的线水平平移时,轨道420的齿之间的间距可以提供足够的间隙,以供竖直驱动齿轮345的齿在轨道420的齿之间的缝隙之间通过。轨道和竖直驱动齿轮的示例性构造的细节在美国公开专利申请第2021/0047117号中提供。
另外,下部区段425可以可选地具有锥形节线,使得相邻齿之间的间隙随着齿沿下部区段的高度向上前进而逐渐减小。换言之,在下部区段的底部处的相邻齿之间的间隙428最大,并且在下部区段的上部处的相邻齿之间的间距最小,并且间隙从最大到最小逐渐减小。
如上所述地构造,竖直驱动器340可以可选地被构造为穿过取回列400的轨道420中的开口,使得竖直驱动器320与轨道对齐。在竖直驱动器与轨道对齐之后,竖直驱动器定位为与轨道协作以升高取回列400和/或如上文进一步所述爬上取回列。
可选地,可移动轨道400可以并入有一个或多个连接件或保持件440,其可释放地将可移动轨道与分类系统50连接。可选地,分类系统50可以包括配合连接件150,其配合地接合可移动架上的连接件440。连接件150、440可以是各种机械连接件中的任何一种。在本实例中,连接件150可以被构造为挂钩以与连接件440协作,其被构造为使得列相对于分类系统的相对竖直位移连接两个连接件。可选地,列相对于分类系统在相反方向上的相对竖直位移释放两个连接件。
参考图2至图5和图33至图35,将更详细地讨论可释放连接件或保持件440的细节。保持件440被构造为与分类系统50上的上连接件150协作,以相对于分类系统50对齐取回列400。保持件440可选地包括一个或多个销,其装配到上连接件150的凹部或槽中。例如,上连接件150可以包括用于在第一方向上对齐取回框架的第一V形槽152和用于在与第一方向正交的第二方向上对齐取回框架的第二V形槽154。如图36至图37所示,V形槽可具有圆形根部,使得槽形成为更像是U形。无论哪种方式,上连接件150包括具有会聚锥形壁的槽,锥形壁将保持件440引导到特定位置。
这样,一个或多个连接件可选地将取回列400与分类系统互连,以阻止取回列相对于分类系统的架70、72的侧向位移。应当注意,列400可搁置在地板表面上。然而,如果地板有变化,则列可能不与存储位置80/箱45竖直对齐。在本实例中,如上所述,保持件440可将列的顶部保持在限定的竖直位置。特别地,保持件可以被构造为相对于分类站竖直地定位列400。因此,保持件440可被构造为将列定位在相对于分类位置80/箱45的预定位置处。
取回列400还可以包括用于在取回列400与外部电源之间提供电连接的电触点430。例如,取回列400可以包括与分类系统50的电触点可释放地连接的触点。另外,取回列可以具有多个电触点,其用于每当取回列位于一个站(诸如分类系统或输入/输出站或其它固定站)时将取回列与外部电源电连接。这样,当取回组件定位于自动仓库系统中的各种固定站中的任何一个时,取回组件300与外部电源电连接。因此,当取回系统定位于固定站并与外部电源电连接时,外部电源可以为取回系统300提供电力,以在取回系统在固定站处操作时进行操作。另外,取回系统300对取回系统上的可再充电的电力存储系统充电。
例如,取回列上的触点430可以可释放地与分类站上的电连接件连接,以向取回列提供电力。取回列又可以包括单独的电触点,其在取回载具定位于取回列内时可释放地与取回载具310连接。这样,当载具在取回列内操作时(诸如通过沿着列向上行驶和驱动滑架并且可选地为取回系统的特征(诸如为真空吸盘500提供抽吸的泵)提供电力),载具保持与来自分类系统的电源电连接以避免取回载具上的可再充电存储设备上的有限消耗。应当注意,向真空吸盘和取回系统的其它电气部件提供抽吸的泵可以直接与电触点430连接,使得这些电气部件不需要与取回载具电连接。
如上所述地构造,系统可以可选地包括可移动轨道400,其与系统的一部分协作以使取回载具能够从升高的存储位置取回箱。具体地,取回载具310可以由控制器(诸如中央控制器20)控制,以引导载具与被构造为接收载具的开口对齐。可选地,可移动轨道包括可移动列,并且载具与进入列内部的开口对齐。然后,载具可以行驶通过开口并进入列中。取回载具310可以被驱动为与列中的轨道420对齐,使得载具的驱动机构接合轨道。例如,可选地,载具包括与轨道420协作的竖直驱动机构340。
一旦取回载具的竖直驱动器340与轨道420对齐,系统可以控制竖直驱动器以在第一方向上驱动竖直驱动器,该竖直驱动器操作为将可移动轨道400升高或提升到支撑载具的表面上方。一旦轨道被提升,取回载具310可以在水平方向上被驱动以将可移动轨道移动到替代位置。可选地,载具的水平驱动系统120被控制为驱动载具。例如,载具可以被驱动朝向诸如分类架70、72的结构,使得可移动列的开口与分类架30、32的存储位置对齐。
除了移动可移动轨道400之外,可选地,取回载具310被构造为还爬上轨道。例如,可移动轨道可以包括竖直向上延伸的轨道420,并且一旦列定位在地面上与架70、72中的一个相邻,则沿第二方向驱动竖直驱动器340操作为沿轨道420向上竖直驱动取回载具。如图20至图21所示,载具可竖直向上行驶,直到载具与列中的开口和分类架70、72中的一个的开放存储位置40对齐。一旦与开放的存储位置对齐,载具就可以将物品(诸如箱45)从存储位置转移到载具上。这样,载具可操作为移动可移动轨道,爬上轨道并从存储位置80取回满的箱45。
转移组件
如上所述,取回载具310可以包括转移机构350,诸如转移销352或转移辊床356,其用于将物品(诸如箱)转移到载具上。另外,参考图21,可能期望并入有单独的转移组件,其被构造为从存储位置取回箱。单独的转移组件450可以与取回载具310连接,使得当取回载具脱离取回列并且行进远离取回列时,转移组件450保持与取回载具连接。可选地,如下所述,转移组件可以被构造为保持在取回列内,使得当进入和离开取回列时,取回载具可释放地接合和脱离转移组件,如下所述。
参考图22,取回列400被例示为具有定位在取回列内的降低位置处的转移组件450。转移组件450定位在地面上方的高度大于取回载具310的高度。这样,当取回载具进入可移动列400时,取回载具在转移组件下方行驶。当取回载具的四个竖直驱动齿轮345与列400中的竖直轨道420对齐时,载具与转移组件450对齐。向上驱动载具310将载具驱动成与转移组件可操作地接合。当载具310继续向上行驶时,载具向上提升转移组件,使得载具和转移组件一起移动。
转移组件450可包括被构造为延伸成与容器接合并将容器拉到载具310上的各种元件中的任何元件。在本实例中,转移组件450包括滑架460,其具有一对侧壁462、463,该对侧壁隔开足够宽以容纳要取回的箱或容器的宽度,如图29所示。侧壁462、463通过端壁465连接以形成具有开口端的大体U形构造,容器或箱通过该开口端在载具与存储区域80之间转移。
转移组件450可以包括可移动转移头470,其被构造为沿着滑架460的长度移动以在载具310与存储位置80之间转移箱45。例如,如图28所示,滑架的侧面462、463可以包括沿着滑架460的侧面的长度延伸的多个细长的导轨474。第一侧上的导轨与第二侧上的导轨平行,以在转移头在缩回位置与伸出位置之间移动时形成用于转移头470的引导表面。转移头470可包括多个导轮或辊476,其在导轨474上行驶以提供转移头与滑架460之间的滚动接合。
转移头470可在缩回位置与伸出位置之间操作。在缩回位置中,转移头定位为与滑架460的端壁465相邻或抵靠该端壁。在伸出位置中,转移头定位为在滑架的开口端处与侧壁462、463的端部相邻且远离端壁465,使得转移头定位为能够可操作地接合存储位置80中的箱45。
转移头470可以是独立供电的,然而,在本实例中,转移头470由取回载具310驱动。特别地,取回载具310的一个可位移元件可与转移头470协作以在伸出位置与缩回位置之间驱动转移头。用于转移头的电力可以从取回载具的各种可移动元件中的任何一种提供。例如,转移头可以包括用于接合取回载具的转移机构350的元件。
参考图23和图25至图28,例示了载具的转移机构350与转移头协作以驱动转移头的实施例。通道520延伸跨过转移头470的宽度。通道被构造为接合取回载具的转移销352。具体地,通道的长度大致与从载具310一侧的转移销352到载具另一侧的转移销的距离相同。
滑架460定位在列400内,使得当载具进入取回列400时,通道竖直地定位在转移销352上方,如图23和图25所示。当载具向上行驶以接合转移组件450时,载具的转移销移动成与转移头的通道520接合。一旦转移销352定位在转移头470的槽内,在第一方向上驱动载具的转移机构350就朝向伸出位置驱动转移头470,并且在第二方向上驱动载具的转移机构350就朝向缩回位置驱动转移头。
转移头470可以包括一个或多个取出机构,其被构造为接合并保持箱以将箱拉到载具上。一个示例性的取出机构包括被构造为接合箱45上的凸缘的可移动臂或闩锁490。例如,箱可以包括手柄,其具有覆盖箱的端部中的凹部的凸缘。闩锁490可以被构造为向上位移到手柄中以闩锁到箱上,如图39所示。
闩锁490可与用于使闩锁在向上位置与降低位置之间位移的连杆机构连接。例如,参考图22,在载具310接合转移组件450之前,闩锁490被示出为处于降低位置。闩锁490与具有向下延伸的致动器连杆494的四连杆机构连接。当载具310向上移动成与致动器连杆接合时,致动器连杆接合载具的表面,使得载具向上驱动致动器连杆。四连杆机构492被构造为使得致动器连杆494的向上位移使闩锁490向上位移。
作为闩锁490的替代或除闩锁490之外,转移头可包括用于接合箱45的一个或多个真空吸盘500。具体地,真空吸盘可以与泵505连接。当真空吸盘500被压在存储位置80中的箱45的端壁上时,真空吸盘500形成密封。真空泵将吸力施加到真空吸盘,使得真空吸盘保持箱。
尽管前面的描述对具有两个单独的取出机构的转移头进行了描述,但是应当理解,转移头可以仅包括单个取出器。另外,如果期望,转移头可以具有任何数量的各种取出机构。
转移头如下操作,取回载具310竖直地沿取回列向上爬升以将载具与待取回的满的箱对齐。通过在第一方向上驱动载具的转移机构350来致动转移头470,这继而沿着滑架的侧壁462、463的长度朝向伸出位置驱动转移头。在伸出位置中,取出机构390、500接合满的箱45。一旦取出机构接合箱,载具350的转移机构反向以朝向缩回位置驱动转移头。当转移头移动到缩回位置时,转移头将满的箱拉到取回载具上。
存储箱可以相对于地平线以一定角度定向,使得当物品被分类到箱中时,物品朝向箱的前部移动。因此,为了确保箱不从存储位置掉落,存储位置可以包括用于将箱保持在存储位置的箱保持件。
参考图36至图40C,存储位置80可以是平面的形式,诸如层板82。层板可以相对于地平线向下成角度。可位移止动件84可以定位在层板的前端,以阻止箱离开层板的移动。这样,止动件防止箱无意中从层板的前缘掉落。
止动件84可在升高位置与降低位置之间位移。在升高位置,止动件接合箱以阻止箱相对于层板的移动。在降低位置,箱沿着层板自由移动。
止动件可以是简单的杆,然而在本实例中,止动件84是具有与止动件84连接的致动器臂的复合机构。致动器臂90可围绕枢轴线枢转并且具有被构造为接合转移头以致动止动件84的第一端92。致动器臂90具有第二端94,其具有被构造为与止动件84接合的凸缘。止动件84可以是延伸跨过层板82的宽度的可枢转臂。止动件84可具有延伸部,其向下突出,从而形成第一接合表面87和第二接合表面88。另外,止动件可以围绕枢轴线95枢转。进一步地,多个偏置元件可以将止动件朝向升高位置偏置。
参考图38和图40A至图40C,将描述止动件的操作。当转移头470朝向伸出位置位移时,致动表面(诸如转移头472的面)接合止动件的致动器臂90。转移头470将致动器臂从图40C所示的第一位置位移到图40A所示的第二位置。当致动器臂从第一位置位移到第二位置时,致动器臂的第二端与止动件84的第二接合表面88接合,以将止动件驱动到降低位置。一旦降低了止动件,转移头470如上所述将箱拉到载具310上。当转移头470移动远离存储位置时,转移头的面脱离致动器臂90。偏置元件将致动器臂朝向第一位置偏置,使得致动器臂的第二端接合止动件的第一接合表面或凸缘87,以将止动件驱动到升高位置。
这样,除了延伸以接合存储位置中的箱之外,转移头还可操作为致动止动件以从存储位置释放箱。
可能期望取回多个满的箱并将箱存储在取回列中,然后通过将列驱动到输入/输出站来一次递送所有满的箱。因此,参考图5和图41至图43C,系统可以包括用于将箱保持在取回列中的箱保持件600。具体地,箱保持件可以包括可在缩回位置与伸出位置之间位移的多个桨状物或指状物610、612。在缩回位置,桨状物缩回而与箱脱离。在如图5所示的伸出位置,桨状物在唇缘或凸缘下方形成从箱的顶缘向外延伸的壁架。这样,桨状物在列中举起箱,使得载具可以取回箱,将箱在列中升高,使得箱保持件保持箱。然后,载具可以下降以释放箱,使得载具可以取回另一个箱。
箱保持件600包括在列400的相对侧上的一对侧面605和606,如图41所示。第一侧605和第二侧606大致是彼此的镜像。第一侧在图42中例示。如图42所示,连接臂615连接第一桨状物610和第二桨状物。另外,驱动臂618将第一桨状物610与致动器620连接。致动器620包括用于与转移头470上的致动器540接合的凹部或凹穴。
参考图43A至图43C,箱保持件致动器540包括可枢转臂542,其在远端544上具有接合箱保持件致动器620的辊。致动器540臂542还包括被构造为跟随表面轮廓以伸出和缩回该臂的随动辊546。具体地,如图43A至图43C所示,随动件546跟随具有缩回表面552、伸出表面554、成角度伸出表面556和成角度缩回表面558的凸轮表面550。当转移头470从缩回位置位移到伸出位置时,箱保持件致动器540被致动以向外伸出臂,从而致动桨状物以使桨状物610、612从缩回位置旋转到伸出位置。
在上述描述中,取回系统300被描述为用于从分类系统50取回满的箱45。另外,取回系统可以用于操纵未满的箱。例如,可能期望摇动箱以沉降箱中的物品,从而提供更多的空间用于接收额外的物品。可以使用与取回满的箱的过程类似的操作来摇动箱。具体地,可以将取回载具驱动成与被识别为需要被摇动的箱相邻。可操作为接合满的箱并将满的箱转移到取回系统上的转移机构可以接合箱并摇动它,而不是将箱装载到取回系统上。
取回系统可以通过将滑架460延伸成与被识别为需要被摇动的箱接合来摇动箱。然后,滑架在接合箱时缩回,以将箱拉向取回载具310。再次伸出滑架以将箱推向存储位置。当滑架缩回时,它没有完全缩回,使得将箱拉到取回载具上。特别地,滑架缩回的距离小于箱的长度。这样,当箱被摇动时,箱不会被一直拉出存储位置。另外,如果存储位置包括用于保持箱的保持件84,则在箱被摇动时箱保持在打开位置。
如上所述,箱可通过使滑架前后位移来摇动。优选地,为了沉降箱中的内容物,滑架重复地缩回和伸出以重复地向前和向后移动箱。另外,在摇动过程期间,滑架可以以比滑架缩回的速率更快的速率向前驱动。这样,箱中的物品将倾向于朝向箱的前部摇动,以在箱的后部提供更多空间用于接收物品。
操作方法
如上所述地构造,系统可操作为从多个箱自动地取回物品。方法可以可选地包括将多个物品自动分类到多个箱中的步骤。对物品进行分类的步骤可以包括各种方法中的任何一种。例如,分类步骤可以包括将多个物品分类到多个存储位置中的箱的架中的步骤。箱可以布置为多行或多列。
分类步骤可以可选地包括将多个物品连续地供给到多个递送载具的步骤。递送载具可将物品递送到箱以将物品累积到不同的箱中。例如,各个箱可以与特定订单相关联,使得载具将物品递送至箱,直到与箱相关联的订单的所有物品被递送。一旦箱已经接收到要被递送到箱的所有物品,该箱就被识别为装满。替代地,如果足够的物品被递送到箱以填满箱,则箱可被识别为装满。因此,应当注意,被识别为装满的箱并不意味着箱的整个体积都填满物品。相反,当箱的所有物品(例如订单的所有物品)被递送到箱时,箱可被识别为装满。进一步地,应当理解,订单中的物品不一定意味着单个客户订单。订单可指示由控制系统识别的任何物品分组。例如,中央仓库可以向多个零售店提供物品供应。物品可以被分类成表示各个商店的不同区域或过道的订单。这样,订单可以表示要被发送到特定商店的特定过道的一组物品。还应当理解,特定的订单可能需要多于一个的箱,使得多个单独的箱可以与单个订单相关联。因此,应当理解,术语“订单”意味着包括与特定箱或箱组相关联的一个或多个物品的任何分组。
这样,方法可以包括将订单的箱或箱组识别为装满的步骤。一旦箱被识别为装满,箱可以被自动地取回并被传送远离分类区域。例如,移除满的箱的步骤可以包括从箱的架取回满的箱并且将满的箱传送远离架的步骤。另外,方法可以包括将空的箱放置到从其取回满的箱的架中的存储位置中的步骤。
方法可以包括控制分类过程以防止物品被递送到具有满的箱的存储位置的步骤。另外,方法可以可选地包括控制分类过程以防止物品在箱已经从存储位置移除时被分类到存储位置的步骤。进一步地,方法可以可选地包括一旦空箱已经被递送到空的存储位置就恢复将物品分类到存储位置的步骤。
另外,分类方法可以可选地包括在移除满的箱的步骤期间继续将物品递送至未装满的箱的步骤。
移除满的箱的步骤可以包括移动取回设备以将取回设备定位为与满的箱相邻的步骤。可选地,移动取回设备的步骤可以包括提升竖直轨道和移动升高轨道的步骤。
提升竖直轨道的可选步骤可以包括通过被构造为沿着地板行驶的取回载具来提升竖直轨道的步骤。移动取回设备的步骤还可以包括沿着地面驱动取回载具的步骤。
移除满的箱的步骤还可以包括竖直地驱动取回载具并驱动转移机构以接合满的箱并将满的箱转移出存储位置并转移到存储载具上的步骤。
可选地,驱动转移机构的步骤包括将取回载具与被构造为接合满的箱的可位移的滑架连接的步骤。一旦可位移的滑架与取回载具连接,取回载具的驱动元件可以被致动以使滑架远离取回载具延伸成与满的箱接合。驱动转移机构的步骤还可以包括使取回载具的驱动元件反向以使滑架与满的箱一起朝向递送载具缩回的步骤。
在取回满的箱的步骤之后,方法包括将满的箱位移远离箱被移除的存储位置的步骤。位移满的箱的步骤可以包括向下驱动取回载具并且然后沿着竖直路径(诸如地板)驱动取回载具到单独区域的步骤。例如,位移满的箱的步骤可以包括将满的箱位移到输出传送器的步骤,该输出传送器被构造为接收箱并且将箱传送到用于处理满的箱的单独区域。可选地,位移满的箱的步骤包括升高竖直轨道以使竖直轨道与满的箱一起移动的步骤。可选地,位移满的箱的步骤可以包括驱动取回载具远离竖直轨道的步骤。
可选地,取回满的箱的步骤可以包括接合被构造为将满的箱保持在存储位置中的箱保持件的步骤。另外,方法可以包括位移保持件以释放箱并且在保持件位移时从存储位置位移箱的步骤。
可选地,方法还可以包括取回多个满的箱并将取回的箱存储在取回系统上的步骤。取回多个箱的步骤可以包括取回第一箱并将第一箱向上位移到取回系统中的存储位置以及将第一箱保持在取回系统中的存储位置中的步骤。当第一箱被保持在取回系统中的存储位置中时,取回系统可以取回第二满箱并且将第二满箱转移到取回系统上。
在取回第二满箱的步骤之后,该方法可包括同时将第一满箱和第二满箱两者从分类系统移开的步骤。
如果该方法包括取回多个满的箱并将取回的箱存储在取回系统上的步骤,则可以包括确定取回多个箱的顺序的步骤。确定顺序的步骤可以包括识别分类架中定位于架中的最高位置的箱,并且将该箱优先化为要被取回的第一个箱。确定顺序的步骤还可以包括识别低于第一箱定位的第二满箱的步骤。确定顺序的步骤还可以包括识别低于第二满箱定位的第三满箱的步骤。
方法还可以包括选择性地将空箱放置到存储位置中的步骤。具体地该方法可以包括识别为空的存储位置的步骤。取回系统可以装载一个或多个空箱。例如,取回系统可以取回一个或多个空箱并将其存储在取回系统上。
取回系统可以被传送到与已经被识别为空的存储位置相邻的位置。特别地,取回系统可以从控制器接收信号,该信号识别到已经被识别为空的存储位置的路径。一旦取回系统定位为与被识别为空的存储位置相邻,取回系统就可以将空的容器转移到被识别为空的存储位置中。
选择性地将箱放置在空的存储位置中的步骤可以包括将多个空的箱存储在取回系统上的步骤。另外,方法可以包括确定空存储位置接收空箱的顺序的步骤。确定顺序的步骤可以包括识别分类架中定位于架中的最低位置的存储位置,并且将存储位置优先化为第一存储位置,以从取回系统接收空箱。确定顺序的步骤还可以包括识别高于第一空存储位置定位的第二空存储位置的步骤。确定顺序的步骤还可以包括识别高于第二空存储位置定位的第三空存储位置的步骤。然后,取回系统可以以确定的顺序将空箱转移到空存储位置中。
如上所述,取回系统300可以被并入到物料搬运系统10中,并且物料搬运系统可以是整个自动仓库系统5的一部分。中央控制器可以是仓库管理系统的一部分,该仓库管理系统包括用于跟踪物品并确定哪些订单需要哪些物品以及调度哪些订单将由哪个系统10处理的软件。
如上所述,当系统10确定订单的所有物品已经被分类到箱时,该箱可以被识别为装满。另外,如果箱足够满以致其没有空间来接收物品,则其可以是满的。系统可以具有一个或多个传感器,其用于确定箱是否因为其不能接收另一物品而装满。例如,分类系统50可以包括多个如上所述的递送载具。递送载具可以包括感测物品是否从递送载具转移到箱的传感器。如果箱装满,则箱中的物品将阻挡物品从递送载具的转移。因此,递送载具将尝试转移物品,但是传感器将指示物品由于阻挡而仍然在递送载具上。因此,如果递送载具尝试递送物品但不能将物品转移至箱,则系统可以宣布箱装满并且需要取回。递送载具然后将接收将物品递送到不同位置的信号。
在一些情况下,即使箱足够空以接收额外的物品,箱中的物品也可能阻挡额外的物品被分类到该箱中。具体地,订单的物品可能具有各种形状和尺寸。当各种物品被递送到箱时,物品可能以在物品下方产生大量空空间的方式不规则地堆叠。通常,这个问题可以通过摇动箱以使箱中的物品沉降并占据较少空间来纠正。因此,系统可以包括用于选择性地摇动箱以沉降箱中的物品的方法。
用于选择性地摇动箱的方法包括将多个物品分类到箱的步骤。方法还可以包括识别需要摇动箱的步骤。识别步骤可以包括检测物品是否不能被转移到箱中的步骤。
摇动箱的方法包括将转移机构移动成与被识别为需要摇动的箱接合的步骤。然后,将转移机构移动成与所识别的箱接合。然后,转移机构可通过使箱位移远离存储位置且然后朝向存储位置返回来摇动箱。使箱位移远离存储位置且然后朝向存储位置返回的步骤可以重复多次。在摇动箱的步骤之后,转移机构脱离箱并且移动远离箱。
在摇动箱的步骤之后,方法可以包括将一个或多个额外的物品递送到箱的步骤。
如上所述,识别需要摇动箱的过程可以包括确定检测到物品不能被转移到箱中的步骤。替代地,确定箱是否需要被摇动的步骤可以基于关于已经被递送到箱的物品的体积的数据来确定。如上所述,中央控制器可以向分类系统提供订单的物品列表。中央控制器可以包括用于被分类的各个物品的数据,包括用于各个物品的体积信息。因此,中央控制器可以跟踪递送到箱的各个物品,并且通过这样做,递送到箱的所有物品的总体积可以由中央控制器跟踪。因此,如果已经递送到箱的物品的总体积超过阈值,则系统可以确定箱应当被摇动。
另外,用于识别箱应当被摇动的过程可以包括对递送到箱的物品的体积的分析与指示箱太满而不能接收物品的单独信号的组合。例如,如上所述,如果递送载具尝试将物品递送至箱,但是不能将物品转移至箱中,则卸载物品的失败可能是堵塞或者它可能由箱中的物品的阻挡引起。具体地,如果递送载具尝试递送物品,但是递送载具上的传感器指示物品仍在递送载具上,则递送载具向中央控制器发送指示物品未被递送的信号。中央控制器然后可以确定已经递送到箱的物品的体积是否超过预定限制,诸如箱的体积的百分比。如果体积超过限制,则中央控制器可以确定箱装满,并提供应该取回箱的信号。作为响应,可以控制取回系统300取回满的箱。替代地,如果中央控制器确定箱中的物品的体积低于阈值,则中央控制器可以将箱识别为需要摇动。中央控制器然后可以向取回系统发送指示箱应当被摇动的信号。
可选地,如果箱被识别为需要被摇动,则尝试将物品递送至箱的递送载具可以保持在箱所位于的存储位置处。在箱被摇动之后,递送载具然后可以尝试将物品递送到箱中。如果递送载具不能递送物品,则系统可以宣布堵塞。替代地,可以驱动递送载具远离箱到达拒收箱,以将物品拒收到拒收箱中。
除了用于自动识别和摇动箱的过程之外,应当理解,可以使用各种准则来识别箱为需要被摇动。例如,在一些情况下,分类系统可以在没有完成所有订单并且没有取回其中具有物品的所有箱的情况下在移位之后结束。在重新开始分类过程之前,中央控制器可以识别其中具有物品的每个箱,使得这样的箱可以被摇动以沉降物品。类似地,系统可以识别具有一定体积的物品的箱,并且在重新开始分类过程之前将这样的箱识别为需要被摇动。
应当理解,摇动箱的方法可以与上述分类物品和取回满箱的过程分开执行。替代地,摇动箱的过程可以被并入到将物品分类到箱并且一旦箱装满就取回满的箱的过程中。
本文所述的方法的顺序可以改变,并且可以添加、重新排序、组合、省略、修改各种元素等。本文所述的所有示例均以非限制性方式呈现。对于受益于本公开的本领域技术人员来说,显然可以进行各种修改和改变。已经在特定实施例的上下文中描述了根据实施例的实现。这些实施例是说明性的而非限制性的。许多变化、修改、添加和改进是可能的。因此,可以为本文描述为单个实例的部件提供多个实例。各种部件、操作和数据储存器之间的边界在某种程度上是任意的,并且在具体说明性构造的上下文中例示了特定操作。功能的其它分配是可以预见的,并且可以落入所附权利要求的范围内。最后,在示例构造中作为分立部件呈现的结构和功能可以被实施为组合的结构或部件。这些和其它变化、修改、添加和改进可落入如所附权利要求所限定的实施例的范围内。
因此,虽然前述内容涉及本发明的实施例,但是在不脱离本发明的基本范围的情况下,可以设计本发明的其他和另外实施例,并且本发明的范围由所附权利要求确定。
Claims (68)
1.一种用于将物品递送到具有多个存储位置的存储组件的方法,包括以下步骤:
提供载具,所述载具具有用于在水平方向上驱动所述载具的第一驱动系统和第二驱动系统;
提供具有开口的可移动轨道,所述开口被构造为接收所述载具的一部分;
致动所述第一驱动系统以沿着水平表面将所述载具驱动到与所述可移动轨道相邻的位置;
将所述载具与所述可移动轨道中的所述开口对齐;
将所述载具的至少一部分驱动到所述开口中;
致动所述第二驱动系统以竖直地升高所述可移动轨道,从而将所述可移动轨道提升离开地面;
致动所述第一驱动系统以利用所述可移动轨道在水平方向上朝向所述存储组件驱动所述载具;
致动所述第二驱动系统以驱动所述载具沿所述可移动轨道竖直向上到达与其中一个存储位置相邻的位置;
当所述载具与所述一个存储位置相邻时,在所述载具与所述一个存储位置之间转移物品;以及
致动所述第二驱动系统以向下朝向所述地面驱动所述载具。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转移步骤包括将物品从所述存储位置转移到所述载具上,其中,所述方法包括水平地驱动具有所述物品的所述载具以将所述物品递送到远离所述一个存储位置的位置的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述可移动轨道包括被构造为接收所述载具的框架,其中,将所述载具的至少一部分驱动到所述开口中的步骤包括将所述载具驱动到所述框架中。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,将所述载具驱动到所述框架中的步骤包括将第二驱动器定位成与所述可移动轨道的竖直轨道操作性地接合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,包括在致动所述第一驱动系统以利用所述可移动轨道驱动所述载具的步骤之后致动第二驱动器以降低所述可移动轨道的步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,包括控制所述载具使所述可移动轨道位移以将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述连接步骤包括将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接,以阻止所述可移动轨道相对于所述存储组件沿着至少一个水平轴线的位移。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述可移动轨道包括连接件,并且其中,可释放地连接的步骤包括驱动所述第二驱动系统以使所述可移动轨道竖直地位移,从而将所述可移动轨道的所述连接件与所述存储组件连接。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,包括控制所述载具以将所述可移动轨道从所述存储组件断开的步骤。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述断开步骤包括竖直位移所述可移动轨道。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,致动所述第二驱动系统以升高所述可移动轨道的步骤包括在第一方向上驱动所述第二驱动系统。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,致动所述第二驱动系统以竖直向上驱动所述载具的步骤包括在与所述第一方向相反的第二方向上驱动所述第二驱动系统。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,致动所述第二驱动系统以竖直向上驱动所述载具的步骤包括当所述载具被向上驱动时维持所述载具相对于地平线的定向。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述可移动轨道包括多个竖直向上延伸的轨道区段,并且所述第二驱动系统包括多个竖直驱动元件,其中,维持所述定向的步骤包括同步驱动所述竖直驱动元件的步骤。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中,所述转移步骤包括致动所述载具上的转移机构的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,致动转移机构的步骤包括使转移机构朝向所述一个存储位置水平延伸。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,致动转移机构的步骤包括驱动所述第一驱动系统。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中,致动所述第一驱动系统以利用所述可移动轨道驱动所述载具的步骤包括在将所述可移动轨道提离所述地面时水平地驱动所述载具。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,在将所述可移动轨道提离所述地面时水平地驱动所述载具的步骤包括以下步骤:
识别所述存储组件的所述一个存储位置所位于的列;
将所述可移动轨道与所述列对齐,使得所述可移动轨道中的转移开口与所述列中的开口对齐。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述转移步骤包括通过所述转移开口转移所述物品。
21.一种用于将物品递送到具有多个存储位置的存储组件的方法,包括以下步骤:
沿着水平表面将载具驱动到与可移动轨道相邻的位置;
操作所述载具以提升所述可移动轨道;
水平地驱动所述载具以将所述可移动轨道运载到与所述存储组件相邻的位置;
沿着所述可移动轨道竖直向上地驱动所述载具到升高位置;
当所述载具处于所述升高位置时,在所述载具与所述存储组件中的存储位置之间转移物品;
在所述转移物品的步骤之后沿着所述轨道竖直向下驱动所述载具。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述转移步骤包括将物品从所述存储位置转移到所述载具上,其中,所述方法包括水平地驱动具有所述物品的所述载具以将所述物品递送到远离所述一个存储位置的位置的步骤。
23.根据权利要求21或22所述的方法,其中,所述可移动轨道包括被构造为接收所述载具的框架,其中,所述方法包括将所述载具驱动到所述框架中的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,将所述载具驱动到所述框架中的步骤包括将所述载具的竖直驱动元件定位成与所述可移动轨道的竖直轨道操作性地接合。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法,包括在利用所述可移动轨道驱动所述载具的步骤之后降低所述可移动轨道的步骤。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法,包括控制所述载具使所述可移动轨道位移以将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述连接步骤包括将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接,以阻止所述可移动轨道相对于所述存储组件沿着至少一个水平轴线的位移。
28.根据权利要求26或27所述的方法,其中,所述可移动轨道包括连接件,并且其中,可释放地连接的步骤包括操作所述载具以使所述可移动轨道竖直地位移,从而将所述可移动轨道的所述连接件与所述存储组件连接。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法,包括控制所述载具以将所述可移动轨道从所述存储组件断开的步骤。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,所述断开步骤包括竖直位移所述可移动轨道。
31.根据权利要求21至30中任一项所述的方法,其中,升高所述可移动轨道的步骤包括在第一方向上操作所述载具的竖直驱动系统。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,竖直向上驱动所述载具的步骤包括沿与所述第一方向相反的第二方向驱动所述竖直驱动系统。
33.根据权利要求21至32中任一项所述的方法,其中,竖直向上驱动所述载具的步骤包括当所述载具被向上驱动时维持所述载具相对于地平线的定向。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,所述可移动轨道包括竖直向上延伸的多个轨道区段,其中,维持所述定向的步骤包括同步驱动所述载具上的多个竖直驱动元件的步骤。
35.根据权利要求21至34中任一项所述的方法,其中,所述转移步骤包括致动所述载具上的转移机构的步骤。
36.根据权利要求35所述的方法,其中,致动转移机构的步骤包括使转移机构朝向所述存储位置水平延伸。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,致动转移机构的步骤包括将所述转移机构与水平驱动系统可拆卸地连接,所述水平驱动系统可操作为在水平方向上驱动所述载具。
38.根据权利要求21至37中任一项所述的方法,其中,利用所述可移动轨道驱动所述载具的步骤包括在将所述可移动轨道提离所述地面时水平地驱动所述载具。
39.根据权利要求38所述的方法,其中,在将所述可移动轨道提离所述地面时水平地驱动所述载具的步骤包括以下步骤:
识别所述存储组件的所述存储位置所位于的列;
将所述可移动轨道与所述列对齐,使得所述可移动轨道中的转移开口与所述列中的开口对齐。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,所述转移步骤包括通过所述转移开口转移所述物品。
41.一种物料搬运系统,包括:
存储组件,其具有用于存储物品的多个升高的存储位置;
载具,其被构造为将物品递送至所述存储位置并且从所述存储位置取回物品,其中,所述载具包括:
第一驱动装置,其用于在水平方向上驱动所述载具;
第二驱动装置;以及
转移装置;
可移动轨道,其具有被构造为接收所述载具的一部分的开口,其中,所述可移动轨道包括用于接合所述载具的所述第二驱动装置的装置,其中,用于接合的装置与所述第二驱动装置配合,使得沿第一方向驱动所述第二驱动装置能够操作为将所述可移动轨道提离所述地面,并且使得沿第二方向驱动所述第二装置能够操作为将所述载具竖直向上驱动到升高位置;
其中,所述载具被构造为沿着水平表面将所述载具驱动到与所述存储组件相邻的位置;其中,所述转移装置被构造为在所述载具处于与所述存储位置相邻的所述升高位置时在所述载具与所述存储组件的存储位置之间转移物品。
42.根据权利要求41所述的系统,其中,所述可移动轨道包括被构造为接收所述载具的框架,其中,所述载具被构造为驱动通过所述开口进入所述框架。
43.根据权利要求42所述的系统,其中,第二驱动器和所述可移动轨道被构造为配合地接合,使得将所述载具驱动到所述框架中将所述第二驱动器定位成与所述可移动轨道的竖直轨道操作性地接合。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的系统,其中,所述可移动轨道包括用于将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接的装置。
45.根据权利要求44所述的系统,其中,所述用于可释放地连接的装置被构造为阻止所述可移动轨道相对于所述存储组件沿着至少一个水平轴线的位移。
46.根据权利要求44或45所述的系统,其中,所述用于可释放地连接的装置包括与所述可移动轨道连接的连接件,其中,所述连接件被构造为使得可移动框架与所述存储组件之间的相对竖直位移将所述可移动轨道的所述连接件与所述存储组件连接。
47.根据权利要求46所述的系统,其中,所述连接件被构造为使得所述连接件相对于所述存储组件的竖直位移能够操作为将所述可移动轨道与所述存储组件断开。
48.根据权利要求41至48中任一项所述的系统,其中,所述第二驱动装置被构造为当所述载具被向上驱动时维持所述载具相对于地平线的定向。
49.根据权利要求48所述的系统,其中,所述可移动轨道包括竖直向上延伸的多个轨道区段,并且所述第二驱动系统包括多个竖直驱动元件,所述多个竖直驱动元件互连,使得所述竖直驱动元件沿所述轨道区段同步地向上驱动,以在所述载具向上行驶时维持所述载具的水平定向。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的系统,其中,所述转移机构与所述第一驱动装置连接,使得驱动所述第一驱动系统能够操作为远离所述载具朝向所述存储位置驱动所述转移机构。
51.根据权利要求50所述的系统,包括离合器,其选择性地使所述转移机构与所述第一驱动装置接合和脱离。
52.根据权利要求41至51中任一项所述的系统,其中,所述存储位置具有多个开口,并且所述可移动轨道包括开口,其中,将所述存储位置的所述开口与所述可移动轨道的所述开口对齐提供了转移开口,所述转移机构能够延伸穿过所述转移开口。
53.一种能够与具有用于存储多个物品的多个存储位置的存储组件协作的物料搬运系统,包括:
用于传送物品的载具,其包括:
水平驱动组件,其被构造为沿着地面水平地驱动所述载具;
竖直驱动组件,其被构造为竖直向上驱动所述载具;
转移机构,其用于在所述载具与所述存储位置之间转移物品;
电源,其用于为所述水平驱动组件和所述竖直驱动组件供电;
可移动轨道,其包括:
竖直轨道,其能够与所述载具的所述竖直驱动组件协作;
支撑结构,其被构造为在竖直定向上支撑所述竖直轨道;
其中,所述可移动轨道包括被构造为接收所述载具的至少一部分的开口;
其中,所述竖直驱动组件和所述竖直轨道被构造和定位为使得当所述载具延伸到所述可移动轨道中的所述开口中时,所述竖直驱动组件接合所述竖直轨道,使得沿第一方向驱动竖直驱动器能够操作为升高所述可移动轨道,并且沿第二方向驱动所述竖直驱动组件能够操作为将所述载具沿所述轨道向上驱动到升高位置,以便于物品在存储位置与所述载具之间的转移;
其中,所述支撑结构被构造为当所述载具在所述竖直轨道上处于所述升高位置时支撑所述载具。
54.根据权利要求53所述的系统,其中,所述支撑结构包括形成列的框架,所述列具有用于接收所述载具的开口。
55.根据权利要求53或54所述的系统,其中,所述可移动轨道包括用于将所述可移动轨道与所述存储组件可释放地连接的连接件。
56.根据权利要求55所述的系统,其中,所述连接件被构造为阻止所述可移动轨道相对于所述存储组件沿着至少一个水平轴线的位移。
57.根据权利要求55或56所述的系统,其中,所述连接件被构造为使得所述可移动框架与所述存储组件之间的相对竖直位移将所述连接件与所述存储组件连接。
58.根据权利要求57所述的系统,其中,所述连接件被构造为使得所述连接件相对于所述存储组件的竖直位移能够操作为将所述可移动轨道与所述存储组件断开。
59.根据权利要求53至58中任一项所述的系统,其中,所述竖直驱动组件被构造为当所述载具被向上驱动时维持所述载具相对于地平线的定向。
60.根据权利要求59所述的系统,其中,所述竖直轨道包括竖直向上延伸的多个轨道区段,并且所述竖直驱动组件包括多个竖直驱动元件,所述多个竖直驱动元件互连,使得操作所述竖直驱动组件沿所述轨道区段向上同步地驱动所述载具,以维持所述载具的水平定向。
61.根据权利要求53至60中任一项所述的系统,其中,所述转移机构与所述水平驱动组件和所述竖直驱动组件中的一个连接,使得驱动所述水平驱动组件和所述竖直驱动组件中的所述一个能够操作为远离所述载具朝向所述存储位置驱动所述转移机构。
62.根据权利要求61所述的系统,包括离合器,其选择性地使所述转移机构与所述水平驱动组件和所述竖直驱动组件中的所述一个接合和脱离。
63.根据权利要求61或62所述的系统,其中,所述转移机构与所述水平驱动组件连接。
64.根据权利要求53至63中任一项所述的系统,其中,所述竖直驱动器从所述载具向外突出,并且所述支撑结构包括缝隙,所述缝隙被构造为与所述竖直驱动组件对齐以便于所述载具驶入所述支撑结构。
65.根据权利要求64所述的系统,其中,所述竖直轨道具有上部区段和下部区段,所述上部区段和所述下部区段各自包括被构造为与所述竖直驱动组件协作的多个齿,其中,所述上部区段和所述下部区段在齿之间具有类似的节距,并且其中,所述下部区段在相邻齿之间具有缝隙以提供间隙,从而便于所述竖直驱动器行驶穿过所述下部区段。
66.根据权利要求65所述的系统,其中,所述竖直驱动组件包括具有齿距的多个正齿轮,并且各个正齿轮能够绕轴线旋转,并且所述正齿轮的轴线大致平行,并且其中,当所述正齿轮沿着平行于所述正齿轮的所述旋转轴线的线水平平移时,所述下部区段的所述齿之间的间距为所述正齿轮的齿在所述缝隙之间通过提供足够的间隙。
67.根据权利要求66所述的系统,其中,所述正齿轮和所述竖直轨道被构造和定位为使得所述正齿轮的齿顶圆与所述轨道中的齿的齿顶线重叠。
68.根据权利要求63所述的系统,其中,所述竖直轨道包括上部区段和下部区段,其中,所述上部区段具有带有上齿根和上齿根高的上齿轮廓,并且所述下部区段具有带有下齿根和下齿根高的下齿轮廓,所述下齿根高大于所述上齿根高,使得所述齿的所述下齿根向内远离所述竖直驱动组件延伸大于所述上齿根的距离。
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