CN117881614A - 订单准备或缓冲储存系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种订单准备系统，其包括至少一个自动引导托架，所述至少一个自动引导托架用于从货架收集订单的物品并配备有齿轮和副轮，所述齿轮安装在可伸缩的支架上且能够与刚性连接到所述货架的立柱的齿条或链条协作，以便允许所述托架在两个货架之间上升。根据本发明，制动块基本上固定在所述支架中的每一个的远端处，并且以一定方式相对于安装在同一支架上的副轮定位以使得当所述托架攀爬时，所述副轮接触立柱的表面且所述制动块与所述立柱间隔开，并且在所述可移动支架由于故障而减弱的情况下，所述制动块支承在所述立柱上，以便阻止所述可移动支架向下前进。

Description

订单准备或缓冲储存系统

1.技术领域

本发明的领域是仓库物流领域，且特别是零件或产品的处理、存放和运输。

更确切地说，本发明涉及一种订单准备或缓冲库存系统。

本发明尤其可适用于存放仓库中(例如，用于准备物流链的订单的仓库中)的流程管理的自动化，或可适用于将订单递送到收集点(通常被称作“点击提货”)的服务的自动化。

2.背景技术

在全球物流链中，仓库内的流程管理和产品处理起着决定性作用。

传统上，订单准备者在仓库中走动，以在订单的每一产品在货架单元的货架上的位置处收集所述产品。

经发现，这种筹备工作意味着准备者会在一个工作日内进行长距离活动，这在路径没有得到优化时会导致疲劳和时间损失。

另一缺点为准备者必须非常了解仓库的布置方式，以免浪费时间。

为了限制移动造成的疲劳，为了改善拣选的管理，为了减少其订单准备时间和成本，已经设计出一种仓库组织，其中通过机器人从货架单元取出产品，接着通过这些相同的机器人将所述产品传送到订单准备站。

尤其提出实施自引导载具，所述自引导载具既能够在地面上滚动且又能够沿着货架单元攀爬以取出存放在箱中的产品。

因此，例如，从文献WO 2010/100513 A2或从文献WO 2017/064410 A1，已知一种机器人，其在其框架的侧面上配备有可以侧向地部署的可伸缩的齿轮。这些齿轮用于在固定到货架单元的立柱的竖直齿条或链条上啮合，以允许机器人在两个货架单元之间上升，以便到达要取出的箱的层级。此外，机器人还具备副轮以引导机器人行进并防止机器人掉落。

这些已知的机器人技术的一个缺点为当承载齿轮中的一个的臂断裂且机器人倾向于下垂时，防止其掉落的一个或多个副轮在立柱上施加力矩，导致立柱变形。接着必须更换变形的立柱，这需要对货架单元进行密集干预并可能导致订单准备系统长时间中断。

3.本发明的目标

因此，本发明的目标尤其是减少上述现有技术水平的缺点。

更确切地说，本发明的目标为提供一种订单准备系统，其实施能够在货架单元上攀爬的机器人，所述订单准备系统在机器人的攀爬系统出现机械故障的情况下不需要长时间关停。

本发明的另一目标是提供一种可靠且易于实施的订单准备技术。

本发明的一个目标还在于提供一种便宜的订单准备技术。

4.发明内容

将在下文中变得更清楚的这些目标和其它目标是使用例如订单准备系统或缓冲库存系统的系统来实现的，所述系统包括：

-第一货架单元和第二货架单元，所述第一货架单元和所述第二货架单元限定过道；

-第一对立柱和第二对立柱，所述第一对立柱固定到所述第一货架单元，所述第二对立柱固定到所述第二货架单元，所述第一对立柱中的立柱各自安装成面向所述第二对立柱中的立柱；

-至少一个自动引导载具，其用于从所述货架单元中的至少一个取出物品，所述载具包括机动攀爬构件，其能够与所述立柱协作以便允许所述载具沿着所述立柱上升，所述攀爬构件包括四个齿轮，所述齿轮各自用于与固定到所述第一对立柱和所述第二对立柱中的所述立柱的齿条或链条协作，

所述齿轮中的每一个安装在支架上，所述支架可相对于所述载具的框架在两个位置之间移动：

-展开位置，其中安装在所述支架上的所述齿轮的至少一部分从所述框架突出；

-收缩位置，其中安装在所述支架上的齿轮容纳在所述框架中或容纳在所述框架的顶部上，

所述载具包括用于驱动所述齿轮旋转的构件，且所述可移动支架包括用于与所述立柱固定在一起的构件，所述构件包括安装在所述支架中的每一个上的副轮，所述副轮中的每一个用于在所述立柱中的一个的表面上滚动，所述表面与所述齿条或所述链条固定到的所述立柱的表面相对。

根据本发明，制动块基本上固定在所述支架中的每一个的远端处，所述制动块基本上竖直地延伸，同一可移动支架的所述制动块和所述副轮相对于彼此定位在所述支架上，使得当所述驱动构件使安装在此同一可移动支架上的齿轮与所述立柱中的一个的齿条或链条啮合时，所述副轮与此立柱的所述相对表面接触且所述制动块与此立柱分离，并且使得当所述载具已在所述立柱上攀爬且所述齿轮可在所述驱动构件的故障之后自由旋转，导致所述可移动支架下垂时，所述制动块支承在齿条(26)或链条固定到的所述立柱的表面的一部分上，以便阻止所述可移动支架向下前进。

因此，以原创方式，本发明提出实施相对于副轮巧妙地定位的制动块，以便阻止载具下降而不使立柱变形。

在本发明的特定实施例中，所述第一对立柱和所述第二对立柱中的所述立柱具有欧米伽轮廓(omega profile)或角钢轮廓(angle-iron profile)，其至少一个凸缘具有向下折叠的边缘，当所述载具接合在所述过道中时，所述制动块中的每一个朝向所述货架单元，且齿条或链条固定到并且制动块可支承在其上的所述立柱的表面的部分为立柱的向下折叠的边缘的朝向所述过道的表面的一部分。

在本发明的此特定实施例的变型中，所述第一对立柱和所述第二对立柱中的所述立柱可以具有U形轮廓，且齿条或链条固定到且制动块可支承在其上的所述立柱的表面的部分可以是立柱中的一个的凸缘的表面的一部分，所述立柱与所述过道成直角延伸。

优选地，所述制动块以比所述副轮的高度大的高度安装在所述支架上。

根据本发明的特定方面，当所述驱动构件使安装在可移动支架上的齿轮与所述立柱中的一个的齿条或链条啮合时，水平地投射在固定到同一可移动支架上的制动块的外表面与安装在同一可移动支架上的副轮的轴线之间的距离大于副轮的半径和此立柱的凸缘的厚度的值的总和。

因此，当载具正常运行时，制动块不会在立柱上摩擦。

有利地，所述制动块包括由弹性体材料制成、优选地由聚氨酯制成的块。

根据本发明的有利的方面，所述块容纳在环中。

在本发明的特定实施例中，所述载具的宽度或长度小于所述第一对立柱或所述第二对立柱中的立柱之间的间隔，且所述可移动支架被配置成使得在所述展开位置中，所述齿轮中的每一个的至少一部分还从所述框架的面向所述过道的边缘突出。

因此，由于齿轮既可以部署在载具的侧面上又可以部署在载具的前方或后方，因此所述载具既可以在货架单元上攀爬也可以在货架单元下方行进，这可以优化载具的路径，特别是减小载具在地面上行进的距离并且通过大幅增加替代路线的可能性来避免行进冲突的风险，最终大大地增加了仓库中的订单准备流程，或可以每小时在缓冲库存设备中存放或从存放中取出的货品的数量。此外，借助于本发明，两个载具可以在相邻的垂直通气道中的第一货架单元与第二货架单元之间攀爬，每一通气道由面向彼此的固定到第一货架单元的第一对立柱和固定到第二货架单元的第二对立柱限定，所述通气道共享每一货架单元的共同立柱。

在本发明的特定实施例中，当所述载具接合在所述过道中时，所述齿轮的轴线平行于所述过道的轴线。

根据本发明的特定实施例，所述可移动支架安装成相对于所述框架枢转和/或滑动。

在本发明的特定实施例中，所述可移动支架基本上安装在所述载具的框架的四个拐角处。

根据本发明的特定方面，所述驱动构件包括四个独立电动机，其各自用于驱动所述齿轮中的一个。

在本发明的特定实施例中，固定到立柱的所述齿条例如通过拉伸方法与这些立柱形成为单件。

在本发明的有利实施例中，固定到所述立柱中的一个的齿条或链条中的每一个在此立柱下方基本上延伸到地面，且具有所述副轮中的一个的滚动表面的引导元件沿着所述齿条或所述链条的下部部分基本上从地面竖直地延伸到立柱的底座的高度。

因此，一旦载具从地面上升，就会引导其攀爬/下降。

根据本发明的特定方面，所述自动引导载具能够在地面上滚动。

在本发明的特定实施例中，所述制动块朝向所述载具的外部。

所述制动块可以尤其以直角转到载具的侧面或载具的前方或后方。

根据本发明的另一特定方面，在所述展开位置中，安装在所述支架上的所述齿轮的至少一部分从所述载具侧向突出。

5.附图说明

本发明的其它特征和优点将在阅读作为简单的说明性且非限制性的实例给出的本发明的实施例的以下描述以及附图后变得更清楚，在所述附图中：

-图1为配备有根据本发明的订单准备系统的示例性实施例的仓库的示意性透视图；

-图2为参考图1呈现的系统的机动的自动引导载具的透视图，所述载具在仓库的两个货架单元之间攀爬；

-图3为参考图2呈现的载具的臂的端部区的细节视图；

-图4为参考图2呈现的载具的臂的端部区的俯视图；

-图5为参考图2呈现的机动载具的侧视图，所述载具在载具的位于其左侧的齿轮中的一个的驱动轴断裂后停止；

-图6为参考图5呈现的载具的左臂的端部区G的侧视图，所述左臂固定到损坏的驱动轴；

-图7为位于参考图5呈现的载具的右侧的臂的端部区D的侧视图；

-图8为参考图5呈现的载具的左臂的端部区的俯视图，所述左臂固定到损坏的驱动轴；

-图9为参考图5呈现的载具的右臂的端部区的俯视图。

6.具体实施方式

图1示出用于存放产品以对其进行运输的仓库10。此仓库被划分成存放区域11和其中存在订单准备站12的订单准备区，在所述订单准备站，操作员13准备订单产品的包裹。

存放区域11被组织成货架单元14，所述货架单元包括由立柱15支撑的处于若干层级的货架，所述货架单元上插入有装纳存放的产品或物品的箱16。

自动引导载具17的车队确保箱16在存放区域11与订单准备站12之间的运输。

当机器人17接收关于装纳一个或多个待提取的物品的箱16的位置信息以完成由操作员13处理的订单时，机器人17在地面上滚动到放置箱16的货架单元14的底部，且定位于此货架单元14与面向其的货架单元之间的过道18中。

在此移动期间，机器人17遵循根据网格19方案组织的在地面上绘制的带的方向。如可以在图1中看出，机器人17因此可以在纵向带19₁或与带19₁成直角的横向带19₂的方向上移动，且可以在货架单元14下方行进。

此机器人17接着以在图1中表示的机器人17₁的方式通过支承在两个货架单元上来攀爬到放置箱16的货架的层级，并且从货架单元取出所述箱。所述机器人接着在两个货架单元之间重新下降，并且一旦到达地面，就沿着网格19将箱16运输到订单准备站12。操作员13现在只需要取出所订购数量的物品并对其进行包装。

图2展示机器人12通过支承在每一货架单元的两个欧米伽轮廓的立柱上来在两个货架单元之间上升的细节视图。在图2中，出于易读性的目的，仅展现了最后移的立柱22和23。

为了在货架单元之间攀爬，机器人21在其框架的拐角处配备有安装在可伸缩的机动臂25上的四个齿轮24，所述机器人通过使可伸缩的机动臂基本上在对角线上从框架滑出而将所述可伸缩的机动臂展开，直到齿轮24可以与固定到立柱22和23的齿条26接触且接合。

应注意，齿条26中的每一个在其固定到的立柱22、23下方延伸，基本上向下延伸到地面。引导支架27覆盖齿条的从地面延伸到立柱22、23的底座的下部部分。这些支架27的朝向过道的边缘28向机器人的臂25中的每一个所配备的副轮32提供其抵靠的初始滚动表面，这可以将副轮适当地定位在从地面攀爬的第一厘米处，以使得副轮接着能够与立柱有效地协作。

如可以在图3中看出，图3是臂25中的一个的端部的细节视图，安装在此臂25上的齿轮24由电动机轴31驱动旋转，所述电动机轴经由万向接头连接到齿轮24。

能够承受机器人的一部分重量并控制机器人的平衡以防止其翻倒的副轮32固定到臂25的底端。此副轮32支承在立柱22的凸缘33的向下折叠的边缘33₁上、支承在所述边缘的在与使货架单元分离的过道相反的方向上转动的表面上，并在其上滚动。

此外，制动块34在其远端处固定到臂25的顶部部分上，面向边缘33₁的朝向过道的表面41，与副轮32相距预定义距离。如可以在图4中在臂25的端部区的俯视图中看出，当机器人21攀爬/下降时，制动块34不触碰向下折叠的边缘33₁。

在本发明的此特定实施例中，制动块34由容纳在环内部的由聚氨酯制成的块形成，所述环可以限制块的变形。

图5中的载具21已经展现了位于载具21左侧和前方的齿轮24的驱动轴31断裂之后的情况。由于左前齿轮24随后可自由旋转，因此机器人21在左侧下垂，且被阻挡在立柱22与23之间，处于图5中所展示的位置。

由于在此阻挡位置中，机器人21的左前臂25向下倾斜延伸，因此制动块34支承在立柱22的凸缘的向下折叠的边缘33₁的朝向过道41的表面上，且借助于制动块34在边缘33₁上的摩擦，臂25已经停止向下行进，如可以在图6和8中看出，图6和8分别为左前臂的区的细节侧视图和俯视图。

在机器人的右前侧，制动块34就其本身而言仍与立柱23的凸缘33的边缘33₁的表面71相距一定距离(参见图7和9，图7和9分别为右前臂的区的细节侧视图和俯视图)。

应注意，借助于实施制动块34，副轮32不会在立柱22或立柱23的凸缘的边缘上施加剪切力，这使得可以避免其变形，且因此在载具的齿轮的驱动臂断裂的情况下，必须进行干预以替换这些立柱。

Claims (13)

1.一种系统，例如订单准备系统或缓冲库存系统，其包括：

-第一货架单元(14)和第二货架单元(14)，所述第一货架单元和所述第二货架单元限定过道(18)；

-第一对立柱(22)和第二对立柱(23)，所述第一对立柱固定到所述第一货架单元，所述第二对立柱固定到所述第二货架单元，所述第一对立柱(22)中的立柱各自安装成面向所述第二对立柱(23)中的立柱；

-至少一个自动引导载具(21)，其用于从所述货架单元(14)中的至少一个取出物品，所述载具(21)包括机动攀爬构件，其能够与所述立柱(22，23)协作以便允许所述载具(21)沿着所述立柱(22，23)上升，所述攀爬构件包括四个齿轮(24)，所述齿轮各自用于与固定到所述第一对立柱(22)和所述第二对立柱(23)中的所述立柱的齿条(26)或链条协作，所述齿轮(24)中的每一个安装在支架上，所述支架能够相对于所述载具(21)的框架在两个位置之间移动：

-展开位置，其中安装在所述支架上的所述齿轮(24)的至少一部分从所述框架突出；

-收缩位置，其中安装在所述支架上的所述齿轮(24)容纳在所述框架中或容纳在所述框架的顶部上，

所述载具包括用于驱动所述齿轮旋转的构件，

所述可移动支架包括用于与所述立柱(22，23)固定在一起的构件，所述构件包括安装在所述支架中的每一个上的副轮(32)，所述副轮(32)中的每一个用于在所述立柱(22，23)中的一个的表面上滚动，所述表面与所述齿条(26)或所述链条固定到的所述立柱的表面相对，

其特征在于，制动块(34)基本上固定在所述支架中的每一个的远端处，所述制动块(34)基本上竖直地延伸，

且其中，同一可移动支架的所述制动块(34)和所述副轮(32)相对于彼此定位在所述支架上，使得当所述驱动构件使安装在此同一可移动支架上的所述齿轮(24)与所述立柱(22，23)中的一个的所述齿条(26)或所述链条啮合时，所述副轮(32)与此立柱(22，23)的所述相对表面接触且所述制动块(34)与此立柱分离，并且使得当所述载具(21)已在所述立柱上攀爬且所述齿轮(24)能够在所述驱动构件的故障之后自由旋转，导致所述可移动支架下垂时，所述制动块(34)支承在齿条(26)或链条固定到的所述立柱的所述表面的一部分上，以便阻止所述可移动支架向下前进。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述制动块(34)以比所述副轮(32)的高度大的高度安装在所述支架上。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其特征在于，当所述驱动构件使安装在可移动支架上的齿轮(24)与所述立柱中的一个的所述齿条(26)或所述链条啮合时，水平地投射在固定到所述同一可移动支架上的所述制动块(34)的外表面与安装在所述同一可移动支架上的所述副轮(32)的轴线之间的距离大于所述副轮(32)的半径和此立柱的凸缘(33)的厚度的值的总和。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述制动块(34)包括由弹性体材料制成并且优选地由聚氨酯制成的块。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述块容纳在环中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述载具(21)的宽度或长度小于所述第一对立柱(22)或所述第二对立柱(23)中的立柱之间的间隔，

且其中，所述可移动支架被配置成使得在所述展开位置中，所述齿轮(24)中的每一个的至少一部分还从所述框架的面向所述过道的边缘突出。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述载具(21)接合在所述过道(18)中时，所述齿轮(24)的轴线平行于所述过道(18)的轴线。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述可移动支架安装成相对于所述框架枢转和/或滑动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述可移动支架基本上安装在所述载具(21)的所述框架的四个拐角处。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述驱动构件包括四个独立电动机，所述电动机各自用于驱动所述齿轮(24)中的一个。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，固定到所述立柱(22，23)中的一个的所述齿条(26)或所述链条中的每一个在此立柱下方基本上延伸到地面，且其中，具有用于所述副轮(32)中的一个的滚动表面的引导元件(27)沿着所述齿条(26)或所述链条的下部部分基本上从所述地面竖直地延伸到所述立柱(22，23)的底座的高度。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述制动块朝向所述载具(21)的外部。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一对立柱(22)和所述第二对立柱(23)中的所述立柱具有欧米伽或角钢轮廓，其至少一个凸缘(33)具有向下折叠的边缘(33_i)，且其中，当所述载具接合在所述过道(18)中时，所述制动块中的每一个朝向所述货架单元(14)的立柱，

且其中，齿条(26)或链条固定到且制动块能够支承在其上的所述立柱的所述表面的所述一部分为立柱的向下折叠的边缘(33_i)的朝向所述过道(18)的所述表面的一部分。