ES2905931T3 - Sistema de almacenamiento y recuperación - Google Patents

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ES2905931T3 ES16785707T ES16785707T ES2905931T3 ES 2905931 T3 ES2905931 T3 ES 2905931T3 ES 16785707 T ES16785707 T ES 16785707T ES 16785707 T ES16785707 T ES 16785707T ES 2905931 T3 ES2905931 T3 ES 2905931T3
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Scott Gravelle
Robert Guy Cowley
Anthony Brian Woolf
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Abstract

Un sistema de almacenamiento que comprende: uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36); una estructura tridimensional en rejilla que comprende: una pluralidad de celdas de almacenamiento (10) dispuestas en pilas (16) y cada una comprende una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento dispuestas alrededor de un vacío central (14) en diferentes lados respectivos de las mismas, cada espacio de unidad se dimensiona para acomodar una unidad de almacenamiento respectiva (12) en el mismo; comprendiendo cada pila (16) un grupo respectivo de las celdas de almacenamiento (10) que residen en una relación apilada una sobre otra con los vacíos centrales (14) de dicho grupo respectivo de las celdas de almacenamiento (10) alineados entre sí para formar un respectivo conducto central vertical (18) de dicha pila (16); cada conducto vertical central (18) se dimensiona para acomodar las unidades de almacenamiento respectivas (12) del grupo respectivo de celdas de almacenamiento (10) dentro de dicho conducto vertical (18) para permitir la recuperación de dichas unidades de almacenamiento respectivas (12) a través de dicho conducto central vertical (18); en donde las pilas (16) de la estructura en rejilla comprenden pilas de lados completos en las que el conducto central vertical (18) es rodeado por las ubicaciones de almacenamiento del respectivo grupo de celdas de almacenamiento (10) en cuatro lados diferentes de dicho conducto central vertical (18); en donde la estructura de rejilla tridimensional comprende además estantes (112a, 112b, 112c) por los que las unidades de almacenamiento (12) son contenedores soportados individualmente para permitir la extracción de las unidades de almacenamiento inferiores (12) de cada pila (16) sin perturbar a otras unidades de almacenamiento (12) que residen encima de dichos contenedores de almacenamiento inferiores (12) en la misma pila (16); y que comprende además un sistema de vías en rejilla (22, 24) en el que dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) son cada uno a) trasladables en dicho sistema de vías en rejilla hacia y desde los conductos centrales verticales (18); el sistema de almacenamiento se caracteriza por que en el sistema de vías en rejilla (22, 24), dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) son b) trasladables a través de dicho conducto central vertical (18) para acceder a las ubicaciones de almacenamiento desde allí; y por que cada uno de dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) comprende una torreta rotatoria (96) y un brazo extensible (100) extensible selectivamente a una posición de despliegue que llega hacia fuera más allá del perímetro de dicha torreta (96), siendo rotatoria dicha torreta (96) a cuatro posiciones de trabajo diferentes en las que la extensión del brazo extensible (100) desplegará dicho brazo extensible hacia fuera desde la torreta (96) en cuatro lados respectivos diferentes del vehículo (36) para acceder a las ubicaciones de almacenamiento en diferentes lados del conducto central vertical (18) de cualquiera de las pilas (16).

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de almacenamiento y recuperación
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general al campo técnico de la logística y los sistemas de almacenamiento y recuperación, y más específicamente a un sistema tridimensional de almacenamiento y recuperación en el que celdas de almacenamiento que presentan múltiples ubicaciones de almacenamiento dispuestas alrededor de un vacío central se apilan alineadas entre sí de manera que los vacíos centrales en cada pila forman un conducto central por el que vehículos de almacenamiento/recuperación pueden acceder a cada ubicación de almacenamiento desde rejillas de vía superior e inferior por encima y por debajo de la distribución apilada de ubicaciones de almacenamiento.
Antecedentes
Los sistemas tridimensionales de almacenamiento y recuperación basados en rejillas que emplean vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación son conocidos en la técnica, incluidos los descritos en la solicitud de patente canadiense CA2885984, la solicitud de patente alemana DE102009017241, la patente de EE. UU. US8628289, la solicitud de patente de EE. UU. US2014/0031972 y las solicitudes internacionales PCT WO201490684 y WO201519055.
Las solicitudes PCT dan a conocer sistemas en los que vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación atraviesan una rejilla superior soportada en una posición elevada sobre una distribución tridimensional de contenedores de almacenamiento apilados, y cada vehículo presenta un dispositivo de elevación que se puede bajar desde el vehículo cuando está estacionado en la rejilla en una posición sobrepuesta a una pila seleccionada de contenedores de almacenamiento, por lo que el dispositivo de elevación lleva el contenedor de almacenamiento hacia arriba a una cavidad en el lado inferior del vehículo. El documento CA2885984 divulga un sistema similar, pero en el que dos distribuciones tridimensionales diferentes se sitúan una sobre otra, con una flota respectiva de vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación que atraviesan una rejilla respectiva por encima de cada distribución de almacenamiento. En estos tipos de sistemas, mientras que la presencia de una pila respectiva de contenedores de almacenamiento en cada punto de coordenadas cartesianas de la rejilla horizontal proporciona una solución de almacenamiento eficiente en cuanto a espacio, un potencial inconveniente de tal sistema es que solo el contenedor más superior en cualquier pila se puede recuperar directamente en cualquier momento. El acceso a los contenedores que se encuentran más abajo en la pila requiere la retirada previa de los contenedores superiores.
La referencia alemana presenta una distribución de almacenamiento superior de dos niveles y una distribución de almacenamiento inferior de un solo nivel, y una flota de vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación que operan en un sistema de vías en rejillas situado entre las distribuciones superior e inferior. Los vehículos robóticos pueden acceder a los contenedores de almacenamiento no solo desde la distribución inferior, sino también desde el nivel inferior de la distribución superior, lo que permite el acceso a más que solo los contenedores superiores en la distribución superior de varios niveles.
El documento US2015127143 divulga un vehículo robótico de almacenamiento/recuperación capaz de elevar simultáneamente múltiples contenedores de almacenamiento de una pila en una distribución de almacenamiento tridimensional, reduciendo así el número de operaciones de elevación discretas requeridas para acceder a un contenedor dado que está enterrado debajo de dos o más de los contenedores superiores en la pila. Una vez que este vehículo de múltiples contenedores ha retirado contenedores superiores, un vehículo convencional de almacenamiento/recuperación de un solo contenedor puede elevar el contenedor de destino. Un inconveniente potencial es la necesidad de dos tipos de vehículos distintos que accedan por separado y luego retiren el contenedor de destino.
Ambos documentos US2014/0031972 y US8628289 evitan el problema de acceso a varios niveles al emplear un formato basado en pasillos, donde pasillos abiertos entre filas de ubicaciones de almacenamiento apiladas permiten la recuperación robótica de artículos desde cualquier ubicación, aunque a expensas de una solución menos eficiente en cuanto al espacio, ya que los pasillos abiertos entre cada dos filas ocupan un volumen significativo del espacio total del sistema.
La patente de EE. UU. US5595263 divulga un sistema de recuperación y almacenamiento de una sola pila en el que las ubicaciones de almacenamiento en cada nivel de la pila se sitúan alrededor de un conducto central hueco, pero la recuperación de las ubicaciones de almacenamiento se realiza mediante recolectores robóticos montados externamente y elevadores cooperantes que alimentan un transportador inferior dedicado de la distribución de almacenamiento de una sola columna. Otras instalaciones de almacenamiento de una sola pila se describen en la solicitud de patente de EE. UU. 2006/0228196, la referencia de patente japonesa JP2003341810 y la patente francesa FR2614609.
La solicitud de patente de EE. UU. 2013/0181586 divulga una unidad rotativa con una pluralidad de portacontenedores acoplados radialmente a un conducto central para la entrada y salida de mercancías desde un sistema de almacenamiento controlado por ordenador y servido robóticamente, pero no proporciona ninguna mejora a la disposición de almacenamiento real en sí.
La Patente de EE. UU. 7267518 divulga un sistema transportador para recoger y mover material entre una distribución bidimensional de contenedores de almacenamiento, pero solo es capaz de dar servicio a una distribución bidimensional de un solo nivel de sitios de almacenamiento, no a una distribución tridimensional de varios niveles.
El documento US4088232 divulga un sistema de almacenamiento según el preámbulo de la reivindicación 1 y una combinación según el preámbulo de la reivindicación 15 de un vehículo de almacenamiento/recuperación y una estructura de almacenamiento en rejilla.
La patente de EE. UU. N.° US 8.628.289 B1 se refiere a un sistema y un método para optimizar la capacidad de almacenamiento de un sistema automatizado de manejo y almacenamiento de materiales en donde las filas de columnas verticales de contenedores de almacenamiento se espacian en relación opuesta entre sí de manera que al menos un elevador se puede mover verticalmente en acoplamiento con las columnas opuestas de contenedores de almacenamiento para que palés, plataformas de soporte o contenedores puedan transferirse hacia o desde el elevador a contenedores de las filas opuestas y en donde el elevador puede elevarse selectivamente mediante transportadores aéreos que se pueden mover a lo largo de un sistema de rieles de rejilla que intersecan y que se dispone sobre los contenedores de almacenamiento.
Por consiguiente, queda espacio para mejoras y diseños alternativos en el campo de los sistemas tridimensionales de almacenamiento/recuperación, y particularmente un deseo de mejorar el equilibrio entre la eficiencia espacial y el acceso a la ubicación individual dentro de los sistemas de almacenamiento y recuperación tridimensionales.
El solicitante ha desarrollado un novedoso sistema de almacenamiento y recuperación con una combinación única de características no vistas ni sugeridas hasta ahora en la técnica anterior, y que no solo alivian las deficiencias anteriores de la técnica anterior, sino que también pueden proporcionar otras ventajas o beneficios.
Compendio de la invención
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un sistema de almacenamiento como se especifica en la reivindicación 1. Preferiblemente, el espacio vacío es cuadrado.
Según un aspecto adicional de la invención, se proporciona un vehículo de almacenamiento/recuperación en combinación con una estructura de almacenamiento en rejilla como se especifica en la reivindicación 15.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirá una o más realizaciones preferidas de la invención junto con los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un formato de celda de almacenamiento de vacío central de cuatro contenedores de una estructura tridimensional de rejilla de almacenamiento y recuperación utilizada en una realización de la presente invención.
La Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de una pila de celdas de almacenamiento cuyos vacíos centrales alineados crean un conducto vertical a través del que se puede acceder a los cuatro contenedores de cada celda.
La Figura 3 ilustra esquemáticamente la disposición de múltiples pilas de celdas de almacenamiento colocadas en relación vecina entre sí para crear una distribución de almacenamiento tridimensional más grande sobre la que los conductos huecos espaciados de las diferentes pilas permiten el acceso directo a todos y cada uno de los contenedores de almacenamiento en la distribución general.
La Figura 4 ilustra una estructura de rejilla totalmente completa que contiene una distribución tridimensional de celdas de almacenamiento apiladas que es navegable por una flota de vehículos robóticos idénticos de almacenamiento/recuperación que atraviesan horizontalmente disposiciones de vías en rejilla en la parte superior e inferior de la distribución, y atraviesan verticalmente entre las disposiciones de vías en rejilla superior e inferior a través de los conductos verticales para recuperar y devolver contenedores de almacenamiento en cualquier ubicación de almacenamiento en la distribución.
La Figura 5 muestra otra estructura de rejilla completa similar a la de la Figura 4, pero desde un plano de visualización más cercano para revelar mejor los detalles de armazón de la estructura de rejilla.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de uno de los vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación de las Figuras 4 y 5, que ilustra el funcionamiento de un brazo extensible del mismo para retirar y sustituir un contenedor de almacenamiento de su ubicación de almacenamiento designada en la distribución.
Las Figuras 7 y 8 son vistas en perspectiva del vehículo robótico de almacenamiento/recuperación de la Figura 6 con elementos seleccionados del mismo retirados para revelar mecanismos para controlar las posiciones de las unidades de ruedas que se utilizan para atravesar horizontal y verticalmente la estructura de rejilla en las disposiciones de vías y conductos, respectivamente.
Las Figuras 9 y 10 son vistas en planta desde arriba que revelan detalles adicionales de un mecanismo basado en leva para controlar las posiciones de unidad de rueda en una dirección hacia dentro/hacia fuera del vehículo robótico de almacenamiento/recuperación.
La Figura 11A es una vista en perspectiva de otra estructura de rejilla completa, similar a la de la Figura 5, pero que muestra la inclusión opcional de barras y paneles internos para reforzar la estructura y proporcionar cortafuegos en la misma.
La Figura 11B es una vista parcial en perspectiva de primer plano de una estructura de rejilla parcialmente ensamblada que presenta los mismos paneles de la Figura 11A y muestra rebordes vueltos hacia dentro en los paneles que definen los estantes para soportar los contenedores de almacenamiento en la estructura de rejilla completa.
La Figura 11C es otra vista parcial en perspectiva de primer plano de la estructura de rejilla parcialmente ensamblada de 11B, un conjunto de contenedores de almacenamiento soportados en el mismo por los rebordes vueltos hacia dentro de los paneles.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de primer plano de una parte de la estructura de rejilla tridimensional de la Figura 11A en un nivel superior de la misma, donde las vías horizontales de la disposición de vías en rejilla superior intersecan con uno de los múltiples miembros de cremallera que residen en las esquinas de cada conducto vertical en la distribución de almacenamiento para cooperar con ruedas de piñón dentado de cada vehículo robótico de almacenamiento/recuperación para permitir la travesía vertical del conducto por cada vehículo.
La Figura 13 es una vista en perspectiva de primer plano de una parte de la estructura de rejilla tridimensional de la Figura 11A en un nivel inferior de la misma, donde las vías horizontales de la disposición de vías en rejilla inferior intersecan con los miembros verticales de cremallera.
En los dibujos, caracteres de referencia semejantes indican partes correspondientes en las diferentes figuras.
Descripción detallada
La Figura 1 ilustra una única celda de almacenamiento 10 utilizada dentro de un sistema de almacenamiento tridimensional según la presente invención. Cada celda completa presenta cuatro unidades de almacenamiento 12, por ejemplo, en forma de contenedores de almacenamiento abiertos por la parte superior o que se pueden abrir/cerrar capaces de contener cualquier variedad de mercancías en su interior. Cada unidad de almacenamiento 12 reside dentro de un volumen de espacio rectangular respectivo en un lado respectivo de un vacío central 14 del volumen rectangular, por lo que las cuatro unidades de almacenamiento 12 rodean colectivamente el vacío central 14 en los cuatro lados periféricos del mismo, dejando abierta la parte superior e inferior del vacío central. Estas celdas se compilan en una distribución de almacenamiento tridimensional de uso eficiente del espacio de una manera organizada en la que cada unidad de almacenamiento reside en una ubicación de almacenamiento direccionable en la distribución a la que se puede acceder directamente en todo momento, independientemente del estado ocupado o desocupado de cualquier otra ubicación de almacenamiento por su respectiva unidad de almacenamiento.
La Figura 2 ilustra una pila vertical 16 en la que cada capa o nivel está ocupado por una respectiva celda de almacenamiento completo 10. Las celdas de almacenamiento apiladas se colocan alineadas entre sí, por lo que los vacíos centrales de todas las celdas apiladas se alinean para crear un conducto vertical central 18, y cada ubicación de almacenamiento y unidad de almacenamiento respectiva se alinea con una ubicación de almacenamiento respectiva y una unidad de almacenamiento en cada una de las otras celdas apiladas. Por consiguiente, una columna vertical respectiva se forma por las ubicaciones de almacenamiento y las unidades de almacenamiento alineadas a cada lado del conducto vertical 18. La pila 16 en la Figura 2 es una pila de lados completos, ya que cada una de sus celdas tiene un conjunto completo de cuatro ubicaciones de almacenamiento dispuestas alrededor de su vacío central, por lo que la pila presenta cuatro columnas verticales de ubicaciones de almacenamiento y unidades de almacenamiento. El conducto vertical vacío 18 formado por los vacíos alineados de las celdas apiladas pasa verticalmente a través de toda la pila desde la parte superior abierta del vacío central de la celda superior hasta la parte inferior abierta del vacío central de la celda inferior.
La Figura 3 ilustra la colocación de una pluralidad de pilas una al lado de la otra para formar una colección tridimensional de unidades de almacenamiento, en la que las pilas se han numerado secuencialmente del 1 al 9 como referencia. Volviendo a la Figura 2, las celdas apiladas y los vacíos centrales de las mismas pueden interpretarse como ocupando cinco bloques de una rejilla de referencia cuadrada de nueve bloques en un plano de referencia horizontal, mientras que los cuatro bloques de las esquinas de la rejilla de nueve bloques están desocupados por las unidades de almacenamiento de la pila. Volviendo de nuevo a la Figura 3, la pluralidad de pilas encajan entre sí de forma coincidente, en donde al menos una esquina vacía de la rejilla de referencia de nueve bloques de cada pila está ocupada por una columna vertical respectiva de una pila adyacente, mientras que el conducto vertical central de cada pila permanece abierto. Es a través de este conducto vertical central 18 que se puede acceder a todas y cada una de las ubicaciones de almacenamiento en toda la pila. Entonces, con referencia continua a la Figura 3, en la que las direcciones X e Y se marcan en un plano de referencia horizontal, la relación de emparejamiento por esquinas de las pilas en las esquinas puede resultar en tramos de cuatro columnas verticales directamente adyacentes (es decir, hasta cuatro columnas verticales vecinas que carecen de vacíos entre ellas) en ambas direcciones X e Y, sin anular la accesibilidad de cualquier columna vertical desde el conducto vertical de su respectiva pila. Por consiguiente, se logra un equilibrio altamente optimizado entre una disposición tridimensional eficiente en el espacio de las ubicaciones de almacenamiento y el acceso fácilmente disponible a todas y cada una de las ubicaciones de almacenamiento.
De las nueve pilas etiquetadas en la Figura 3, las pilas 1 a 8 son pilas de lado completo en las que cada celda de almacenamiento tiene un conjunto completo de cuatro unidades de almacenamiento que ocupan las cuatro ubicaciones de almacenamiento respectivas alrededor del vacío central de la celda. La pila 9, por otro lado, es una pila reducida de la que se ha omitido una columna vertical de ubicaciones de almacenamiento y unidades de almacenamiento, dejando así solo tres columnas verticales que rodean parcialmente el conducto vertical respectivo 18 en tres lados del mismo. Cada celda de la pila 9 es, por lo tanto, una celda reducida que tiene solo tres ubicaciones de almacenamiento, por lo que es capaz de almacenar un máximo de tres unidades de almacenamiento en la celda en un momento dado. La inclusión de pilas reducidas en una colección permite construir la distribución de almacenamiento para que encaje dentro de un tamaño de rejilla rectangular objetivo en el plano de referencia horizontal, mientras ocupa la mayor cantidad posible de bloques dentro de este tamaño de rejilla objetivo. El plano de referencia horizontal en la Figura 3 se ha etiquetado con un tamaño de rejilla objetivo de seis por ocho, en el que las seis filas de rejilla se han numerado del 1 al 6 y las ocho columnas de la rejilla se han etiquetado de la A a la H.
Para lograr este tamaño de rejilla objetivo, las pilas 5 y 7 también deberían recortarse a una pila reducida de tres columnas, como la pila 9. Para optimizar la cantidad de ubicaciones de almacenamiento en este tamaño de rejilla objetivo, una pila reducida de única columna 10 también podría añadirse en la esquina superior izquierda de la Figura. Mirando la fila 6, se verá que además del conducto central 18 de la pila reducida 9, por el que se puede acceder a todas las ubicaciones de almacenamiento de la pila 9, la fila 6 también contiene tres conductos adicionales 20 en las columnas A, C y H de la rejilla. Estos conductos están definidos por esquinas desocupadas de pilas respectivas de celdas de almacenamiento. Los conductos como estos que residen en las filas y columnas del perímetro exterior de la rejilla de referencia y que no definen los conductos centrales de las pilas respectivas se denominan en esta memoria conductos exteriores. Por ejemplo, la fila 1 de la rejilla en la Figura 3 presenta dos conductos exteriores 20 de este tipo en las columnas B y G de la rejilla, y tendría un tercer conducto exterior en la columna A de la rejilla si se omitiera la pila 10 de una sola columna opcional. Como se describe a continuación, estos conductos exteriores proporcionan trayectorias de viaje verticales por las que los vehículos robóticos de recuperación pueden atravesar disposiciones de vías en rejilla por encima y por debajo de las pilas 16 durante el retorno de las unidades de almacenamiento previamente recuperadas a las pilas, mientras se mantienen libres los conductos verticales centrales de las pilas para su recuperación de otras unidades de almacenamiento de las pilas.
La Figura 4 ilustra una estructura de rejilla tridimensional completa que emplea la configuración de celdas de almacenamiento apiladas descrita anteriormente con referencia a las Figuras 1 a 3. En la estructura de rejilla completa, una disposición de vías superior en rejilla 22 reside sobre las pilas 16, y una disposición de vías en rejilla coincidente 24 reside debajo de las pilas 16. La disposición de vías en rejilla inferior 24 en la parte inferior de la rejilla tridimensional está rodeado en los cuatro lados de la misma por estaciones de entrega 30 a las que los vehículos robóticos de recuperación entregan las unidades de almacenamiento extraídas de las pilas.
Como se muestra mejor por la estructura de rejilla tridimensional similar en la Figura 5, que es de menor tamaño y altura de rejilla que la de la Figura 4 y se muestra a mayor escala con las estaciones de entrega 30 omitidas, cada disposición de vías presenta un conjunto de rieles en dirección X 26 que se encuentran en la dirección X del plano de referencia horizontal y un conjunto de rieles en dirección Y 28 que cruzan perpendicularmente los rieles en dirección X en la dirección Y del plano de referencia. Los rieles cruzados 26, 28 definen la rejilla de referencia horizontal del sistema de almacenamiento, donde cada fila de rejilla está delimitada entre un par adyacente de los rieles en dirección X 26 y cada columna de rejilla está delimitada entre un par adyacente de los rieles en dirección Y 28. Cada punto de intersección entre una de las columnas de rejilla y una de las filas de rejilla indica la posición de una columna respectiva de celdas de almacenamiento, un conducto central respectivo o un conducto exterior respectivo. En otras palabras, cada columna de celdas de almacenamiento, cada conducto vertical central de una pila y cada conducto exterior reside en el punto de coordenadas cartesianas respectivo de la rejilla de referencia en un área respectiva limitada entre dos de los rieles en dirección X y dos de los rieles de dirección Y. El direccionamiento tridimensional de cada ubicación de almacenamiento y unidad de almacenamiento asociada en el sistema completo se completa con el nivel vertical dado en el que reside la ubicación de almacenamiento dada dentro de la pila respectiva. Es decir, la fila de rejilla, la columna de rejilla y el nivel de pila de la ubicación de almacenamiento en la rejilla tridimensional dictan una dirección tridimensional de cada ubicación de almacenamiento.
Continuando con la referencia a la Figura 5, un miembro de bastidor vertical respectivo 32 se extiende verticalmente entre las disposiciones de rejilla superior e inferior 22, 24 en cada punto de intersección entre los rieles en dirección X e Y, cooperando así con los rieles para definir un armazón de la estructura de rejilla tridimensional para contener y organizar la distribución tridimensional de celdas de almacenamiento dentro de este armazón. Como resultado, el conducto vertical central 18 de cada pila de celdas de almacenamiento y cada conducto exterior 20 de la distribución de almacenamiento tridimensional tiene cuatro miembros de bastidor verticales 32 que abarcan la altura total del conducto en las cuatro esquinas del mismo.
Volviendo momentáneamente a la Figura 12, cada miembro de bastidor tiene una sección transversal horizontal cuadrada cuyos cuatro lados se encuentran en las direcciones X e Y de la rejilla de referencia horizontal, y así para cada conducto central o exterior de la distribución de almacenamiento tridimensional, cada uno de los cuatro miembros de estructura en las esquinas del conducto tienen un borde de esquina respectivo 32a que mira diagonalmente hacia este conducto. Los respectivos conjuntos de dientes de cremallera 34a, 34b se extienden desde el miembro de bastidor 32 en los dos lados del miembro de bastidor 32 que intersecan perpendicularmente en este borde de esquina 32a, estando dispuestos los dientes de cada conjunto en serie en la dirección Z vertical de la rejilla tridimensional. Por lo tanto, un conjunto de dientes 34a mira en la dirección X a lo largo del riel en dirección X 26 en un lado del conducto, mientras que el otro conjunto de dientes 34b mira en la dirección Y a lo largo del riel en dirección Y 28 en un segundo lado perpendicularmente adyacente del conducto. Por consiguiente, cada uno de los miembros de bastidor en las cuatro esquinas de cada conducto central o exterior define un miembro de cremallera dentada que tiene dos conjuntos de dientes 34a, 34b que miran hacia dentro a lo largo de los lados respectivos del conducto hacia la esquina opuesta en el mismo lado del conducto. Los dientes en dirección X 34a se espacian a una distancia corta del riel en dirección X 28, y los dientes en dirección Y 34b también se espacian a una distancia corta del riel en dirección Y 28, por lo que existe una holgura 35 entre cada conjunto de los dientes y el respectivo riel. Cada conducto tiene así ocho conjuntos de dientes de cremallera en total, con dos conjuntos en cada esquina del conducto. Como se describe con mayor detalle a continuación, los dientes de cremallera 34a, 34b cooperan con las ruedas de piñón en los vehículos robóticos de recuperación para permitir la travesía de los mismos entre las disposiciones de vía superior e inferior a través de los conductos central y exterior de la estructura de rejilla tridimensional.
Cada riel y cada miembro de bastidor se ensamblan a partir de piezas modulares de modo que la estructura de rejilla tridimensional se pueda expandir en cualquier momento, tanto en las dimensiones horizontales X-Y de la rejilla de referencia como en la dirección vertical Z para aumentar el número de pilas de celdas de almacenamiento y/o aumentar la altura (es decir, el número de niveles) dentro de las pilas de celdas de almacenamiento. Cada raíl se compone así de piezas de raíl modulares, cada una de las cuales se puede conectar horizontalmente entre dos miembros de bastidor, que también se forman de piezas de bastidor modulares que se pueden conectar verticalmente entre sí en una relación de extremo a extremo. Para expandir la rejilla horizontal de la estructura sin aumentar la altura, simplemente se añaden piezas de riel adicionales para expandir horizontalmente el lado de rejilla. Para aumentar la altura de la estructura de rejilla tridimensional, los rieles de la disposición de vías superior se retiran temporalmente y se añaden piezas de bastidor adicionales encima de las piezas de bastidor existentes para aumentar la altura de bastidor al objetivo de nivel, y los rieles superiores se vuelven a instalar en la parte superior de los miembros de bastidor ahora más altos.
Las Figuras 6 a 8 ilustran uno de los vehículos robóticos de recuperación 36 operable para recuperar las unidades de almacenamiento de la distribución tridimensional para permitir extraer uno o más productos de la unidad de almacenamiento recuperada en una de las estaciones de entrega 30. El vehículo de recuperación 36 también es operable para devolver cada unidad de almacenamiento recuperada a una ubicación de almacenamiento asignada en la distribución tridimensional, por ejemplo, devolverla a la misma ubicación de la que se recuperó.
Con referencia a las Figuras 7 y 8, los vehículos presentan un bastidor cuadrado 38 con cuatro paredes perimetrales verticales conectadas de extremo a extremo en cuatro esquinas del bastidor 38. De estas paredes perimetrales, un par opuesto de paredes perimetrales 38a denota dos lados orientados en Y del vehículo que se encuentran en la dirección Y de la rejilla de referencia, mientras que el otro par opuesto de paredes perimetrales 38b del bastidor de vehículo 38 indican dos lados del vehículo orientados en X que se encuentran en la dirección X de la rejilla de referencia. Un respectivo carro de ruedas dl lado X 40 se monta en cada una de las paredes perimetrales de lado X 38a del bastidor 38 en una posición de altura fija cerca del borde inferior de la pared perimetral 38a. Un respectivo carro de ruedas de lado Y 42 se monta en cada una de las paredes perimetrales de lado Y del bastidor 38, pero de una manera ajustable en altura sobre el mismo por lo que los carros de ruedas de lado Y 42 se pueden desplazar hacia arriba y hacia abajo a lo largo de las respectivas paredes perimetrales de lado Y. Para este propósito, el exterior de cada pared perimetral de lado Y 38a del bastidor de vehículo 38 presenta un par de vías de guía erguidas verticalmente 44 fijadas al mismo y el carro de ruedas de lado Y 42 presenta un par de bloques de deslizamiento 46 llevados en el lado interior del carro de ruedas y emparejado de forma deslizante con las vías de guía para el movimiento del carro de ruedas hacia arriba y hacia abajo a lo largo de las mismas. Estos miembros de deslizamiento cooperantes en el bastidor de vehículo y el carro de ruedas de lado Y se muestran en la Figura 8.
Una polea de impulsión 48 respectiva se soporta en la pared perimetral de lado Y respectiva 38a cerca del extremo superior de la misma por medio de un reborde vuelto hacia fuera que llega hacia fuera desde la pared perimetral de lado Y 38a para colocar el eje de rotación vertical de la polea de impulsión ligeramente hacia fuera desde la pared perimetral de lado Y 38a. Un árbol de impulsión roscado 50 se extiende verticalmente hacia abajo desde la polea de impulsión 48 en el eje de rotación del mismo, y se acopla de manera roscada con una característica internamente roscada (no mostrada) en el lado interior del carro de ruedas de lado Y 42, por lo que la rotación de la polea de impulsión 48 en una dirección desplaza el carro de ruedas de lado Y 42 hacia arriba a lo largo de las vías de guía 44, mientras que la rotación de la polea en la dirección opuesta desplaza el carro de ruedas de lado Y 42 hacia abajo a lo largo de las vías de guía 44. Las dos poleas de impulsión tienen una correa de impulsión 52 arrastrada alrededor de las mismas a través del espacio interior delimitado por las paredes perimetrales 38a, 38b del bastidor cuadrado de vehículo 38, por lo que la rotación impulsada de una de estas dos poleas de impulsión 48 por un motor individual (no mostrado) hace rotar ambas poleas de impulsión en sintonía entre sí para elevar y bajar los carros de ruedas de lado Y al unísono.
Cada uno de los carros de ruedas 40, 42 en ambos lados X e Y del vehículo lleva dos unidades de ruedas 54 impulsadas rotatoriamente en extremos opuestos del carro de modo que estas dos unidades de ruedas 54 residan adyacentes a las dos esquinas respectivas del bastidor de vehículo 38 donde este lado del vehículo interseca con los dos lados perpendicularmente vecinos. Las unidades de ruedas en los lados X del vehículo son rotatorias alrededor de ejes horizontales que se encuentran en la dirección Y, mientras que las unidades de ruedas en los lados Y del vehículo son rotatorias alrededor de ejes horizontales que se encuentran en la dirección X. Cada unidad de rueda es un cuerpo singular que define tanto una rueda de traslado 56 como una rueda de piñón respectiva 58. La rueda de piñón reside en el interior de la rueda de traslado (es decir, más cerca del bastidor 38) y presenta una periferia con dientes de engranaje para acoplamiento de emparejamiento con los dientes en los miembros de cremallera 32 del armazón de rejilla tridimensional.
Volviendo momentáneamente de nuevo a la Figura 12, los rieles 26, 28 en dirección X e Y de las disposiciones de vías en rejilla en la parte superior e inferior de la estructura de rejilla tridimensional presentan cada uno una lengüeta subida 60 que discurre longitudinalmente al riel en su lado superior. La lengüeta subida 60 reside en una posición generalmente central a lo largo del riel, y deja un plano 62 respectivo a cada lado de la lengüeta 60. La Figura 12 ilustra un punto de intersección interno de la disposición de vías en rejilla superior, donde el extremo superior del miembro de bastidor 32 presenta una tapa superior 64 con un área mayoritaria plana 66 que se encuentra al ras con las partes planas 62 de los rieles de dirección X e Y que intersecan con este miembro de bastidor 32. Un área central subida 68 del lado superior de la tapa se eleva hacia arriba desde el resto plano 66 de la misma en alineación con las lengüetas 60 de los rieles que intersecan 26, 28. Las piezas de riel que rodean cada conducto central y exterior pueden diferir de las otras piezas de riel en que el plano 62 en el lado adyacente al conducto de la lengüeta 60 es más estrecho que el otro plano 62 en el otro lado de la lengüeta para dejar la holgura 35 mencionada anteriormente entre los rieles y los dientes de cremallera en las esquinas del conducto. Las otras piezas de riel que no bordean un conducto central o exterior pueden, en cambio, ser simétricas a través de la lengüeta 60 con dos partes planas de igual anchura. Así como las piezas de riel que bordean un conducto pueden diferir de las otras piezas de riel que no bordean un conducto, cualquier miembro de bastidor que no tenga una esquina que mira hacia el conducto puede carecer de los dientes de cremallera que se encuentran en los miembros de bastidor que bordean un conducto.
La Figura 13 muestra otra intersección de los rieles y los miembros de bastidor, pero en la disposición de vías inferior. Aquí, el extremo inferior de cada bastidor 32 presenta una parte reducida 68' que junta verticalmente una base 69 en el extremo inferior del miembro de bastidor 32 con el resto del miembro de bastidor por encima de esta parte reducida 68'. La sección transversal horizontal del miembro bastidor 32 es menor en esta parte reducida 68' que en la base 69 y el resto superior del miembro de bastidor, y más específicamente es generalmente igual a la anchura de cada lengüeta de riel 60 en cada una de sus dos dimensiones horizontales, al igual que el área subida 68 de la tapa superior 64 del miembro de bastidor. La altura de la parte reducida 68' del miembro de bastidor excede la altura de rueda del vehículo de recuperación 36. El lado superior plana de la base 69 alrededor de la parte reducida 68' está al ras con las partes planas 62 de los rieles de vía 26, 28 de la disposición de vías inferior.
Volviendo a las Figuras 7 y 8, las poleas de impulsión 48 y el motor y los árboles roscados 50 asociados cooperan así con las vías de guía 44 para formar un sistema de elevación y bajada de ruedas que puede funcionar para subir y bajar los carros de ruedas de lado Y 42 en relación con el bastidor de vehículo y los carros de ruedas de lado X de altura fija 40 de modo que las unidades de ruedas de lado Y se pueden subir y bajar en relación con las unidades de ruedas de lado X. En el estado completamente bajado de las unidades de ruedas de lado Y, las unidades de ruedas de lado Y ajustables en altura residen en una elevación más baja en el bastidor de vehículo 38 que las unidades de ruedas de lado X de altura fija, por lo que las ruedas de traslado 56 de las unidades de ruedas de lado Y se bajan hasta el contacto con las partes planas 62 de un par de rieles en dirección Y 28 de la disposición de vías 22/24 para el soporte rodante del vehículo 36 sobre ellos. Todas y cada una de las unidades de ruedas son impulsadas de forma rotatoria por un motor respectivo llevado por el carro de ruedas respectivo, por lo que la rotación de los motores de rueda de lado Y en sentidos opuestos provoca el desplazamiento del vehículo adelante y atrás en la dirección Y de la disposición de vías. Por el contrario, en el estado totalmente subido de las unidades de ruedas de lado Y, las unidades de ruedas de lado Y residen a una mayor elevación en el bastidor de vehículo que las unidades de ruedas de lado X, por lo que las ruedas de traslado 56 de las unidades de ruedas de lado Y se suben fuera de contacto con las partes planas 62 de los rieles en dirección Y 28, bajando así las unidades de ruedas de lado X para que entren en contacto con las partes planas 62 de dos rieles en dirección X 26 de la disposición de vías para el soporte rodante del vehículo sobre ellos. Por consiguiente, la rotación de los motores de ruedas de lado X en sentidos opuestos provoca el desplazamiento del vehículo adelante y atrás en la dirección X de la disposición de vías 22/24. Es preferible impulsar las cuatro ruedas tanto en el conjunto de ruedas de lado X como en el conjunto de ruedas de lado Y para garantizar la alineación adecuada del vehículo en el traslado sobre vías horizontales del vehículo, ya que la impulsión de cada unidad de ruedas por separado no es tan esencial durante el traslado sobre vías horizontales, en comparación con el traslado por conducto vertical, donde el funcionamiento independiente de las ruedas en sentidos de rotación opuestos en cada lado es de mayor importancia para mantener la alineación y el equilibrio adecuados del vehículo durante el traslado por piñón y cremallera del vehículo a través del conducto.
Volviendo a la Figura 12, la mayoría plana 66 del lado superior de las tapas 64 de los miembros de bastidor en la disposición de vías superior permite el movimiento de rodadura del vehículo a través de la parte superior de cada miembro de bastidor 32 de una pieza de riel a la siguiente, mientras que el área central subida 68 de la tapa 64 coopera con las lengüetas de riel 60 para mantener la alineación de las ruedas de traslado 56 sobre los rieles cuando el vehículo cruza de una pieza de riel a la siguiente. Asimismo, con referencia a la Figura 13, el lado superior plano de la base 69 de cada miembro de bastidor 32 forma una extensión de las partes planas de riel 62 para interconectar las partes planas de las piezas de riel que intersecan en este miembro de bastidor, mientras que la parte reducida 68' del miembro de bastidor 32, en los miembros de bastidor que no residen en las esquinas exteriores de la estructura de rejilla, permite que las unidades de ruedas del vehículo robótico de recuperación 36 rueden más allá del miembro de bastidor en el espacio alrededor de la parte reducida 68' entre la base 69 y el resto superior del miembro de bastidor. En cada unidad de rueda, la rueda de traslado 54 que reside fuera de la respectiva rueda de piñón 56 tiene una periferia relativamente suave en comparación con la periferia dentada de la rueda de piñón, y puede tener caucho u otro material de agarre adecuado con un coeficiente de fricción suficiente para garantizar una buena tracción de impulsión entre las ruedas de traslado y los rieles.
Como será evidente a partir de la Figura 12, la colocación de las ruedas de traslado 54 del vehículo robótico de recuperación en contacto rodante con las partes planas 62 de los rieles 26, 28 evita que el vehículo robótico de recuperación caiga por un conducto de la estructura de rejilla tridimensional conforme el vehículo atraviesa la disposición de vías superior. Sin embargo, cuando se requiere viajar a través de un conducto en particular, ya sea hacia abajo desde la disposición de vías superior o hacia arriba desde la disposición de vías inferior, las unidades de ruedas deben retraerse hacia dentro hacia los lados respectivos del bastidor de vehículo para reducir el perímetro exterior del vehículo (es decir, reducir la anchura de vía X e Y del vehículo) a un tamaño que sea aceptable dentro del conducto entre los rieles transversales.
Con referencia nuevamente a las Figuras 7 y 8, para este propósito, cada una de las cuatro esquinas del bastidor cuadrado de vehículo presenta una leva 70 respectiva que se puede operar para controlar selectivamente el movimiento hacia dentro/hacia fuera tanto de la rueda de lado X como de la rueda de lado Y correspondiente en esta esquina del bastidor. Cada leva 70 es rotatoria alrededor de un eje vertical 70a mediante una polea de control respectiva 72 que se soporta en las paredes perimetrales que intersecan del bastidor 38 en esta esquina de manera rotatoria sobre el mismo eje vertical que la leva 70. Como se muestra, llegando hacia fuera los rebordes de soporte 74 soportan la polea de control 72 en una ubicación que coloca su eje de rotación hacia fuera de las paredes perimetrales 38a, 38b del bastidor en la esquina respectiva del bastidor 38. Con referencia a las Figuras 9 y 10, en los planos horizontales en sección transversal de la leva 70, la leva tiene dos lados divergentes 76 que llegan hacia fuera alejándose del eje de la leva para ensanchar la leva hacia una cara distal ensanchada 78 de curvatura arqueadamente convexa. Sobre el eje de rotación de la leva desde la cara distal 78 de la leva se encuentra una cara proximal estrechada 79 de curvatura arqueadamente convexa de menor radio que la cara distal ensanchada 78. La cara proximal reside a una distancia radial menor del eje de rotación de la leva que la cara distal opuesta.
Cada unidad de rueda 54 es llevada por un alojamiento de rueda respectivo 80 en el extremo respectivo de uno de los carros de ruedas. Como se muestra mejor en las Figuras 9 y 10, en un extremo distal del alojamiento de rueda 80 más alejado del carro de ruedas 40/42 a lo largo de la dirección del lado perimetral respectivo 38a/38b del bastidor de vehículo 38, el alojamiento de rueda 80 presenta una pared extrema angulada 82 que se encuentra a 135 grados con respecto a esta dirección de pared lateral perimetral. En una parte intermedia del alojamiento de rueda entre el carro de ruedas 40/42 y la pared extrema distal angulada 82 del alojamiento de rueda 80, un bloque de leva hueco 84, 86 se extiende hacia dentro desde el alojamiento de rueda y se cierra alrededor de la respectiva leva 70. El bloque de leva 86 llevado en el carro de ruedas de lado Y móvil 42 se une al lado superior del alojamiento de rueda respectivo, mientras que el bloque de leva 84 en el carro de ruedas de lado X estacionario 40 se une al lado inferior del alojamiento de rueda respectivo. Por consiguiente, el bloque de leva 86 del carro de ruedas de lado Y de altura ajustable 42 está por encima del bloque de leva 84 del carro de ruedas de lado X de altura fija 40 para permitir que el carro de ruedas de lado Y 42 y el bloque de leva 86 unido se muevan hacia arriba y hacia abajo en relación con el carro de ruedas de lado X de altura fija 40. Cada bloque de leva 84/86 tiene un interior rectangular hueco que es más largo en una dirección paralela al lado respectivo del bastidor de vehículo en el que se lleva el bloque de leva que en la otra dirección perpendicular a la misma. Es decir, el interior hueco del bloque de leva 86 en el lado Y del vehículo es más largo en la dirección Y que en la dirección X, y el interior hueco del bloque de leva 84 en el lado X del vehículo es más largo en la dirección X que en la dirección Y.
La Figura 9 muestra la leva 70 en una primera posición vuelta hacia fuera mirando hacia su cara distal ensanchada 78 alejándose hacia fuera de la esquina respectiva del bastidor de vehículo 38, por lo que la cara distal ensanchada 78 hace contacto con dos lados que intersecan del interior rectangular hueco de cada bloque de leva 84, 86 en una esquina más exterior de este interior de bloque de leva que está más lejos de la esquina respectiva del bastidor de vehículo en ambas direcciones X e Y. Esta posición de la leva corresponde a la colocación de las unidades de ruedas de lado X y de lado Y en sus posiciones externas extendidas situadas más hacia fuera del bastidor de vehículo 38, ya que la cara distal 78 de la leva 70 topa contra el exterior de los dos lados más largos del interior hueco del bloque de leva de lado Y y contra el exterior de los dos lados largos del interior hueco del bloque de leva de lado X. La Figura 10 ilustra la rotación de la leva fuera de la posición vuelta hacia fuera de la Figura 9 hacia una posición vuelta hacia dentro opuesta (no mostrada) en la que la cara distal 78 de la leva gira hacia una esquina más interior opuesta del interior del bloque de leva. La Figura 10 muestra la leva en un estado intermedio a mitad de camino entre estas posiciones opuestas vuelta hacia fuera y vuelta hacia dentro, donde el contacto de la cara distal de la leva en el interior del bloque de leva 86 del lado Y se ha desplazado al interior de sus dos lados más largos, desplazando así el carro de ruedas de lado Y hacia dentro, hacia el bastidor en la dirección X. La rotación continua de la leva a su posición vuelta hacia dentro mirando 180 grados opuestos a la posición vuelta hacia fuera de la Figura 9 desplazará la cara distal de la leva fuera de contacto con el exterior de los lados interiores más largos del bloque de leva de lado X y hasta el contacto con el interior de los lados interiores más largos del bloque de leva de lado X, desplazando así el carro de ruedas de lado X hacia el interior del bastidor en la dirección Y. Los extremos distales angulados 82 de los dos alojamientos de rueda 80 en cada esquina del vehículo permiten la colocación de las ruedas en los puntos más exteriores desde la esquina del bastidor de vehículo 38 para llegar a acoplamiento con los dientes de cremallera 34a, 34b en los miembros de cremallera 32 de la estructura de rejilla tridimensional sin provocar interferencia entre la retracción de los carros de ruedas en los lados X e Y del vehículo, como se muestra en las Figuras 9 y 10.
Volviendo de nuevo a las Figuras 7 y 8, una segunda correa de impulsión 88 se arrastra alrededor de las poleas de control de leva 74 y una polea de entrada 90 alrededor del exterior del bastidor de vehículo. La polea de entrada 90 es impulsada operativamente en sentidos opuestos por un motor eléctrico reversible 92. La polea de entrada, las poleas de control, la segunda correa de impulsión, el motor asociado 92 y las levas 70 forman, por lo tanto, un sistema de extensión y retracción de ruedas para desplazar las unidades de ruedas hacia dentro y hacia fuera en los lados perimetrales exteriores del vehículo. Con referencia a la Figura 8, para acomodar el movimiento hacia dentro y hacia fuera de los carros de ruedas de lado X 40, cada carro de ruedas de lado X se lleva sobre un par de émbolos desplazables linealmente 93a espaciados entre sí a lo largo de la pared lateral perimetral respectiva 38b del bastidor 38, y deslizable hacia delante y hacia atrás a través de un casquillo respectivo en la pared perimetral 38b del bastidor 38, acomodando de ese modo el movimiento impulsado por leva del carro de ruedas hacia dentro y hacia fuera acercándose y alejándose de la pared perimetral de bastidor 38b. Un émbolo de lado X 93a es visible en las Figuras 8 y 9. Asimismo, cada carro de ruedas de lado Y 42 es llevado por un par de émbolos deslizantes 93b respectivamente dispuestos adyacentes a los extremos opuestos del carro de ruedas 42, excepto que los émbolos se soportan de manera movible no por la pared de bastidor perimetral respectiva 38a, sino por una unidad de desplazamiento 42a que incorpora los bloques de deslizamiento y la característica roscada por la que el carro de ruedas de lado Y se puede desplazar verticalmente sobre las vías de guía de la pared de bastidor perimetral respectiva 38a. Por lo tanto, esta unidad de desplazamiento 42a se puede desplazar verticalmente hacia arriba y hacia abajo por la pared de bastidor perimetral 38a, llevando consigo el carro de ruedas de lado Y, mientras que el carro de ruedas de lado T 42 también se puede desplazar horizontalmente hacia dentro y hacia fuera, acercándose y alejándose de la unidad de desplazamiento. Uno de los émbolos de lado Y 93b es visible en las Figuras 9 y 10.
Con el vehículo robótico de recuperación 36 dispuesto en la disposición de vías superior 22 de la estructura de rejilla tridimensional en un punto de coordenadas sobrepuesto al conducto central de una de las pilas de celdas de almacenamiento, el vehículo robótico de recuperación 36 se puede bajar al conducto mediante el siguiente procedimiento. Primero, con las ruedas de traslado de lado Y bajadas hasta el contacto con los rieles en dirección Y 28 para soportar el vehículo sobre ellos, y las ruedas de traslado de lado X levantadas de los rieles en dirección X 26, las levas 70 rotan desde la posición vuelta hacia fuera de la Figura 9 a una posición intermedia opuesta que se muestra en la Figura 10, que retrae el carro de ruedas de lado X 40 y las unidades de ruedas de lado X unidas hacia dentro, retirándolas hacia dentro de los rieles en dirección X a sus posiciones bajables en el conducto. Ahora, los carros de ruedas de lado Y subibles/bajables 42 se suben hacia arriba en relación con el bastidor de vehículo, por lo que los carros de ruedas de lado X de altura fija 40 se bajan hacia el conducto, llevando las respectivas ruedas de piñón 58 al acoplamiento con los dientes de cremallera de lado X 34a de los miembros de cremallera 32 en las esquinas de este conducto. La holgura 35 entre cada conjunto de dientes de cremallera y el riel vecino acomoda la periferia exterior de la rueda de traslado respectiva en esta holgura mientras que la rueda de piñón se empareja con los dientes de cremallera. Con el vehículo ahora soportado por el acoplamiento de las ruedas de piñón de lado X 58 con los dientes de cremallera de lado X 34a de los miembros de cremallera 32, las levas 70 rotan desde la posición intermedia actual (no mostrada) hasta la posición vuelta hacia dentro (no se muestra), retrayendo así las ruedas de traslado de lado Y hacia dentro fuera de los rieles de la disposición de vías superior 22. La rotación motorizada de las ruedas de piñón de lado X ya acopladas con las cremalleras se usa luego para impulsar el vehículo más hacia abajo en el conducto, llevando de este modo las ruedas de piñón de lado Y al acoplamiento con los respectivos conjuntos de dientes de cremallera 34b, en cuyo punto se utiliza la rotación impulsada de todas las unidades de ruedas motorizadas para impulsar el vehículo hacia abajo a través del conducto hasta un objetivo de nivel en la pila de celdas de almacenamiento que rodean este conducto. Antes de impulsar las unidades de ruedas de lado X, los carros de ruedas de lado Y 42 pueden bajar en relación con el bastidor de vehículo hacia abajo en el conducto y hacia o hasta el acoplamiento con los dientes de cremallera de lado Y 34b de los miembros de cremallera 32, en cuyo punto tanto las ruedas de lado X e Y pueden ser impulsadas.
De manera similar, con el vehículo robótico de recuperación dispuesto en la disposición de vías inferior 24 de la estructura de rejilla tridimensional en un punto de coordenadas debajo del conducto central de una de las pilas de celdas de almacenamiento, el vehículo robótico de recuperación se puede subir hacia el conducto mediante el siguiente procedimiento. Primero, con las ruedas de traslado de lado X asentadas en los rieles de dirección X para soportar el vehículo sobre ellos, los carros de ruedas de lado Y 40 y las unidades de ruedas de lado Y unidas se retraen hacia dentro al rotar las levas desde la posición vuelta hacia fuera de la Figura 9 a la posición intermedia de la Figura 10. Ahora, los carros de ruedas de lado Y subibles/bajables 42 se levantan para subir las unidades de ruedas de lado Y retraídas hacia el conducto para colocar las ruedas de piñón de lado Y en acoplamiento con los dientes de cremallera de lado Y 34b de los miembros de cremallera 32 en las esquinas de este conducto. Con el vehículo ahora suspendido de los miembros de cremallera mediante el acoplamiento de las ruedas de piñón de lado Y 58 con los dientes de cremallera de lado Y 34b de los miembros de cremallera 32, las ruedas de lado X se retraen hacia dentro fuera de los rieles al rotar la leva 79 más en la misma dirección desde la posición intermedia de la Figura 10 hasta la posición vuelta hacia dentro (no mostrada). Luego, las unidades de ruedas de lado Y son impulsadas por los respectivos motores en las direcciones requeridas para transportar el vehículo más hacia arriba en el conducto, llevando las unidades de ruedas de lado X al acoplamiento con los dientes de cremallera de lado X 34a de los miembros de cremallera, después de lo cual se impulsan las ocho ruedas para transportar el vehículo hacia arriba a través del conducto.
Volviendo a la Figura 6, un vehículo robótico de recuperación completo incluye los componentes del vehículo de las Figuras 7 y 8, y puede incluir paneles de cubierta opcionales 90 fijados a los lados exteriores de los carros de ruedas. Una plataforma de soporte superior 92 es monta encima del bastidor de vehículo 38 y presenta una superficie de cubierta exterior 94 que tiene una abertura central redonda en la misma en la que se instala operativamente una torreta circular 96 para la rotación de la torreta 96 alrededor de un eje de rotación vertical que pasa verticalmente a través del centro del vehículo. La torreta circular 96 presenta un canal central 98 rebajado en su lado superior, que de otro modo sería plano, que reside al ras con la superficie de cubierta circundante 94 para formar una parte superior plana de la plataforma. El canal 98 se extiende diametralmente a través de la torreta a través del eje central de rotación de la misma. Un brazo extensible/retráctil 100 se monta dentro del canal 98, y es selectivamente extensible y retráctil mediante un accionador adecuado entre una posición de extensión que llega hacia fuera más allá del perímetro exterior de la plataforma y una posición de retracción que se retira completamente dentro de los confines del canal central de la torreta. Entre un motor (no mostrado) que impulsa operativamente la rotación de la torreta alrededor de su eje de rotación central y el accionador operable para extender y retraer el brazo 100, la torreta es rotatoria a cualquiera de las cuatro posiciones de trabajo diferentes en las que el brazo 100 es extensible hacia fuera desde uno respectivo de los cuatro lados perimetrales del vehículo. Cada unidad de almacenamiento presenta un canal central rebajado en el lado inferior de la misma y con forma para acomodar la recepción del brazo extendido 100 en el mismo de manera que se acopla temporalmente el lado inferior de la unidad de almacenamiento al brazo 100, con lo que la retracción del brazo atrae el contenedor de almacenamiento sobre la parte superior plana de la plataforma superior 92 del vehículo desde una ubicación de almacenamiento de destino situada a lo largo del conducto central de una pila de celdas de almacenamiento en la que reside actualmente el vehículo robótico.
Para retener la unidad de almacenamiento recuperada en la plataforma superior 92 del vehículo, el perímetro exterior de la plataforma está rodeado por cuatro vallas subibles/bajables 102, cada una de las cuales reside en un lado perimetral respectivo del vehículo. Un accionador respectivo es operable para subir y bajar cada valla. Cada valla puede ocupar una posición subida por defecto, en cuyo caso una valla seleccionada solo se baja cuando se requiere la extensión del brazo 100 en el lado respectivo del vehículo. En su estado subido, cada valla se extiende hacia arriba más allá de la plataforma para bloquear la unidad de almacenamiento llevada para que no deslice fuera de la plataforma. En su estado bajado, cada valla alinea su abertura con el canal 98 de la torreta.
En una realización preferida, el sistema incluye una flota de vehículos robóticos de almacenamiento/recuperación del tipo anterior. Cada vehículo 36 incluye un receptor adecuado mediante el cual es posible la comunicación inalámbrica con un sistema de control inalámbrico informatizado para controlar el funcionamiento de la flota de vehículos. En respuesta a una solicitud de un producto particular del sistema de almacenamiento, el controlador le indica a uno de los vehículos que recupere el producto de su ubicación de almacenamiento conocida en la distribución tridimensional. Los vehículos normalmente ocupan la disposición de vías superior 22 por defecto, donde el vehículo utiliza las ruedas de traslado de lado X y de lado Y para atravesar la disposición de vías superior en dos dimensiones para llegar al conducto central apropiado de la pila en la que reside la ubicación de almacenamiento de destino. El vehículo retrae sus unidades de ruedas y hace una transición al conducto utilizando el procedimiento descrito anteriormente, y utiliza las ruedas de piñón para viajar bajando por el conducto hasta esta ubicación de almacenamiento de destino, desde donde se recupera la unidad de almacenamiento respectiva mediante la operación de la torreta y el brazo asociado. Con la unidad de almacenamiento recuperada retenida de forma segura en la plataforma superior del vehículo por las vallas perimetrales, el vehículo continúa hacia abajo a través del conducto hasta la disposición de vías inferior 24, donde las ruedas se extienden una vez más afuera y las ruedas de traslado de lado X y/o lado Y se utilizan para atravesar la disposición de vías inferior en dos dimensiones a una de las estaciones de entrega 30. Aquí, el producto deseado de la unidad de almacenamiento se retira para su posterior manejo y entrega, ya sea por medios automatizados o humanos. A continuación, el vehículo vuelve a la disposición de vías superior 22 a través de uno de los conductos exteriores.
Al usar solo los conductos exteriores para el retorno del vehículo a la disposición de vías superior, los conductos centrales por los que los vehículos que viajan hacia abajo recuperan las unidades de almacenamiento desde la disposición de vías superior permanecen sin obstrucciones por los vehículos que regresan a la disposición de vías superior. Durante el regreso del vehículo a la disposición de vías superior a través de un conducto exterior, el vehículo puede llevar la misma unidad de almacenamiento que entregó previamente a una estación de entrega de vuelta a la vía superior, donde el vehículo luego viaja a un conducto donde desciende a una ubicación de almacenamiento especificada por el controlador donde la unidad de almacenamiento se vuelve a almacenar. Esta ubicación de almacenamiento especificada por el controlador, por ejemplo, puede ser la misma ubicación desde la que se recuperó previamente esa unidad de almacenamiento en particular.
Haciendo referencia a la Figura 11A, además de los rieles 26, 28 y los miembros de bastidor 32, el armazón de la estructura de rejilla tridimensional puede incluir barras de conexión 108 que se extienden horizontalmente entre los miembros de bastidor 32 adyacentes, y también puede incluir paneles de conexión 110 que residen en planos verticales y también se extienden entre miembros de bastidor adyacentes para reforzar el armazón tridimensional. Estos paneles de conexión también pueden servir como cortafuegos o muros contra fuego para crear barreras que impidan o inhiban que las llamas se propaguen a través de la estructura de una columna de ubicaciones de almacenamiento a la siguiente en caso de incendio. Dichos paneles de conexión se instalan solo en los lados de no acceso de las columnas de almacenamiento, es decir, en los lados de las mismas que no están directamente adyacentes a un conducto central o exterior, ya que los lados de los conductos deben dejarse abiertos para permitir que los vehículos accedan a las ubicaciones de almacenamiento en cada columna. Como también se muestra en la Figura 11A, la disposición de vías inferior puede elevarse del suelo mediante patas de soporte 111 unidas a las piezas de bastidor más bajas de los miembros de bastidor modulares en la parte inferior de sus bases 69.
Volviendo a las Figuras 11B y 11C, cada panel de conexión 110 de la realización ilustrada se extiende aproximadamente dos niveles de la estructura de rejilla en la dirección vertical Z de la misma, y presenta tres rebordes 112a, 122b, 112c vueltos hacia dentro que se extienden horizontalmente a través del panel en el lado interior del mismo que mira hacia la respectiva columna de ubicaciones de almacenamiento en la estructura de rejilla. Estos incluyen un reborde superior 112a que reside cerca del borde superior del panel 110 a una altura corta debajo del mismo, un reborde medio 112b que reside a una altura generalmente central en el panel 110 y un reborde inferior 112c que reside en o cerca del borde inferior del panel 110. Cada panel se sujeta a dos miembros de bastidor 132 en los lados interiores del mismo que miran hacia la columna de almacenamiento respectiva en las esquinas vecinas de la misma, por lo que los otros lados de estos miembros de bastidor 132 están disponibles para el montaje de paneles respectivos para columnas vecinas. Durante el ensamblaje del armazón, se instalan juntos un conjunto de tres paneles a la misma altura en tres lados de una columna de almacenamiento, dejando el cuarto lado de la columna de almacenamiento sin obstrucciones para que se abra al conducto central respectivo de la distribución de almacenamiento tridimensional.
Los rebordes superiores de estos tres paneles forman un estante superior para soportar uno superior de los tres contenedores de almacenamiento, mientras que los rebordes intermedios y los rebordes inferiores de estos tres paneles forman estantes intermedios e inferiores, respectivamente, para soportar los otros dos de estos tres contenedores de almacenamiento. La Figura 11C muestra tres contenedores de almacenamiento en la columna más a la izquierda de la figura, que se etiquetan como contenedor superior 12a, contenedor central 12b y contenedor inferior 12c. El hecho de que el reborde superior 112a resida a poca altura por debajo del borde superior de cada panel 110 deja un área de pared superior corta 114 del panel 110 que se mantiene vertical desde el reborde superior 112a para bloquear el deslizamiento del contenedor superior 12a afuera de la columna durante la inserción del contenedor superior en la columna de almacenamiento por un vehículo robótico. Usando los paneles de triple reborde 110 de la realización ilustrada, cada conjunto de tres paneles sirve para definir tres estantes de soporte de contenedor en tres niveles respectivos en la estructura de rejilla tridimensional, ocupando solo un poco más de dos niveles. Se apreciará que otras realizaciones pueden emplear un panel con reborde de diferente altura que ocupa un mayor o menor número de niveles verticales. Sin embargo, el uso de paneles de múltiples rebordes que definen estantes en múltiples niveles reduce el número total de paneles individuales en el armazón completo de la estructura de rejilla terminada.
Como el armazón de la estructura de rejilla incluye un estante respectivo en cada ubicación de almacenamiento para soportar el contenedor de almacenamiento respectivo, uno de los vehículos robóticos de recuperación puede retirar cualquier contenedor dado de su ubicación de almacenamiento sin perturbar a los contenedores por encima y por debajo de él en la misma columna de almacenamiento. Asimismo, esto permite devolver un contenedor a una ubicación prescrita en cualquier nivel de la distribución. Por lo tanto, se apreciará que el uso del término "pila" en esta memoria para describir la acumulación vertical de contenedores de almacenamiento no se usa para referirse explícitamente a la colocación directa de contenedores en contacto físico uno encima de otro, sino que se usa para indicar la colocación por capas de contenedores de almacenamiento en niveles verticales, al tiempo que distingue una pila de celdas de almacenamiento de columnas individuales de contenedores de almacenamiento.
Por consiguiente, aunque el acceso basado en conducto a una distribución de almacenamiento tridimensional de celdas apiladas tiene una ventaja particular en términos de un mejor equilibrio entre la eficiencia de espacio y la accesibilidad individual en comparación con las soluciones de la técnica anterior que utilizan rejillas de vehículos superiores/inferiores o disposiciones basadas en pasillos, el uso de la distribución de almacenamiento divulgada actualmente no se limita necesariamente a las aplicaciones que brindan específicamente acceso individual a cualquiera y todas las ubicaciones de almacenamiento en cualquier momento.
En resumen de las realizaciones descritas, se emplea un sistema de almacenamiento dentro de una estructura de rejilla que acomoda celdas de almacenamiento que sostienen contenedores de almacenamiento u otras unidades de almacenamiento. La estructura tiene un nivel superior e inferior y conductos verticales o vacíos alrededor de los cuales se construyen las celdas. El sistema comprende un vehículo o robot que maniobra alrededor de la parte superior e inferior de la rejilla y verticalmente a través del vacío o conducto y localiza una recuperación de contenedores. El vehículo o robot recupera un contenedor de una ubicación dentro del vacío o conducto y lo entrega a una estación en el perímetro de la estructura de rejilla en la parte inferior de la rejilla. El vehículo o robot, una vez que ha recuperado el contenedor y ha completado su tarea, devuelve el contenedor a un espacio designado dentro del vacío o conducto utilizando el exterior de la estructura de rejilla para elevarse hasta la parte superior de la estructura de rejilla, donde el vehículo o el robot luego maniobra alrededor de la parte superior de la estructura de rejilla y desciende a un vacío o conducto para almacenar el contenedor. La estructura de rejilla es escalable en tres dimensiones a una cierta altura y tamaño de rejilla deseados, y puede construirse de columnas de aluminio o acero que se interconectan en la parte superior e inferior por rieles de aluminio o acero, y arriostradas en toda la estructura.
El vehículo o robot operado remotamente para recoger contenedores de almacenamiento de un sistema de rejilla de almacenamiento viaja por la estructura de rejilla superior mediante el uso de rieles de guía y funciona en el plano horizontal X e Y, mediante el uso de medios de impulsión que utilizan cuatro ruedas que rotan independientemente en cualquier dirección entre sí en el plano X, y cuatro ruedas que rotan en cualquier dirección de forma independiente para el plano Y. Entonces, el vehículo retrae cuatro de sus ruedas en el lado X en relación con su bastidor o chasis para reducir su anchura de vía. En la realización ilustrada, logra esto mediante el uso de su mecanismo de leva y polea, y luego, al subir sus ruedas en el lado Y del robot, baja sus ruedas en el lado X hacia abajo. En la realización ilustrada, esto se logra mediante el uso de una polea y un mecanismo de deslizamiento lineal para bajar el lado X hacia abajo en la rejilla o vacío para acoplarse a un mecanismo de cremallera integrado en la rejilla. Luego, el vehículo retrae las ruedas de los lados Y y, utilizando las ruedas de lado X, se impulsa hacia abajo hasta que el segundo conjunto de cuatro ruedas de los lados Y se acopla en el mecanismo de cremallera. Por consiguiente, ahora las ocho ruedas se acoplan en todos los lados del vacío, y dicho vehículo o robot se mueve hacia abajo en el vacío o plano vertical dentro de la estructura de rejilla hasta una posición o contenedor asignados.
El vehículo o robot utiliza un mecanismo de torreta que gira a una posición predeterminada para recoger el contenedor asignado, luego extiende su brazo extensible telescópicamente y se acopla al contenedor de debajo y extrae el contenedor sobre su torreta en la plataforma superior del robot. El vehículo o robot bloqueará el contenedor en su sitio subiendo sus vallas en relación con la posición de la torreta y viajará en la dirección vertical Z hasta la disposición de vías inferior y se moverá en la dirección X o Y usando los rieles de guía de la vía a una ubicación asignada en el perímetro de la disposición de vías inferior. Aquí, el contenedor se puede presentar en un plano diferente de 90 a 180 grados desde su posición original.
Mediante el uso de sus cuatro ruedas en cada uno de los lados X o Y del robot, se moverá hacia uno de los conductos verticales exteriores en el perímetro de la estructura y se subirá a la rejilla al elevarse en el vacío vertical, o por la asistencia de un dispositivo de elevación mecánica o una combinación de ambos, con lo que se acoplará el mecanismo de cremallera. Luego se impulsará hacia arriba hasta que el segundo conjunto de cuatro ruedas se acople a la cremallera, por lo que las ocho ruedas se acoplan entonces en todos los lados del vacío.
El vehículo o robot viaja ahora hacia arriba en la dirección Z en el perímetro exterior de la estructura de rejilla y repite el proceso de moverse en la dirección X e Y a su siguiente ubicación de contenedor asignada dentro de la estructura de rejilla, según lo prescrito por el controlador inalámbrico informatizado.
Dado que se pueden realizar diversas modificaciones en mi invención como se describe anteriormente en esta memoria, y se pueden realizar muchas realizaciones aparentemente muy diferentes de la misma dentro del alcance de las reivindicaciones sin apartarse de dicho alcance, se pretende que todo el asunto contenido en la memoria descriptiva adjunta se interprete como ilustrativo solamente y no en un sentido limitativo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de almacenamiento que comprende:
uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36);
una estructura tridimensional en rejilla que comprende:
una pluralidad de celdas de almacenamiento (10) dispuestas en pilas (16) y cada una comprende una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento dispuestas alrededor de un vacío central (14) en diferentes lados respectivos de las mismas, cada espacio de unidad se dimensiona para acomodar una unidad de almacenamiento respectiva (12) en el mismo;
comprendiendo cada pila (16) un grupo respectivo de las celdas de almacenamiento (10) que residen en una relación apilada una sobre otra con los vacíos centrales (14) de dicho grupo respectivo de las celdas de almacenamiento (10) alineados entre sí para formar un respectivo conducto central vertical (18) de dicha pila (16);
cada conducto vertical central (18) se dimensiona para acomodar las unidades de almacenamiento respectivas (12) del grupo respectivo de celdas de almacenamiento (10) dentro de dicho conducto vertical (18) para permitir la recuperación de dichas unidades de almacenamiento respectivas (12) a través de dicho conducto central vertical (18);
en donde las pilas (16) de la estructura en rejilla comprenden pilas de lados completos en las que el conducto central vertical (18) es rodeado por las ubicaciones de almacenamiento del respectivo grupo de celdas de almacenamiento (10) en cuatro lados diferentes de dicho conducto central vertical (18);
en donde la estructura de rejilla tridimensional comprende además estantes (112a, 112b, 112c) por los que las unidades de almacenamiento (12) son contenedores soportados individualmente para permitir la extracción de las unidades de almacenamiento inferiores (12) de cada pila (16) sin perturbar a otras unidades de almacenamiento (12) que residen encima de dichos contenedores de almacenamiento inferiores (12) en la misma pila (16); y que comprende además
un sistema de vías en rejilla (22, 24) en el que dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) son cada uno a) trasladables en dicho sistema de vías en rejilla hacia y desde los conductos centrales verticales (18);
el sistema de almacenamiento se caracteriza por que en el sistema de vías en rejilla (22, 24), dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) son b) trasladables a través de dicho conducto central vertical (18) para acceder a las ubicaciones de almacenamiento desde allí; y
por que cada uno de dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) comprende una torreta rotatoria (96) y un brazo extensible (100) extensible selectivamente a una posición de despliegue que llega hacia fuera más allá del perímetro de dicha torreta (96), siendo rotatoria dicha torreta (96) a cuatro posiciones de trabajo diferentes en las que la extensión del brazo extensible (100) desplegará dicho brazo extensible hacia fuera desde la torreta (96) en cuatro lados respectivos diferentes del vehículo (36) para acceder a las ubicaciones de almacenamiento en diferentes lados del conducto central vertical (18) de cualquiera de las pilas (16).
2. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 1, en donde además el sistema de vías en rejilla (22, 24) comprende una disposición de vías superior en rejilla (22) en una ubicación elevada por encima de las pilas (16) y una disposición de vías inferior en rejilla (24) que reside debajo de las pilas (16), por lo que el traslado de dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) a través de los conductos verticales (18) permite la transición de cada uno de dichos uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) entre las disposiciones de vía superior e inferior (22, 24).
3. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 2, en donde las pilas (16) de la estructura en rejilla también comprenden pilas reducidas que carecen de ubicaciones de almacenamiento en uno o más lados del conducto central vertical respectivo (18), que reside en un perímetro exterior de la estructura en rejilla.
4. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 3 que comprende además al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) y un sistema de control de vehículo para operar dicho al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para que realice ambas operaciones de recuperación retirando las unidades de almacenamiento (12) de las ubicaciones de almacenamiento y operaciones de devolución que devuelven las unidades de almacenamiento (12) a las ubicaciones de almacenamiento, en donde la estructura en rejilla comprende además conductos exteriores adicionales (18) paralelos a los conductos centrales verticales (18) en áreas perimetrales de la estructura en rejilla que no están ocupadas por ninguna de las ubicaciones de almacenamiento y unidades de almacenamiento (12), y el sistema de control de vehículo se configura para provocar el traslado hacia arriba de dicho al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) a la disposición de vías superior en rejilla (22) solo a través de los conductos exteriores adicionales (18) durante dichas operaciones de devolución.
5. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 4, en donde el sistema de control se configura para provocar el traslado hacia abajo de dicho al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) desde la disposición de vías superior en rejilla (22) a través de los conductos centrales verticales (18) durante las operaciones de recuperación.
6. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 1 que comprende al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) trasladable hacia, desde y a través de los conductos centrales verticales (18) a través del sistema de vías en rejilla (22, 24), en donde el sistema de vías en rejilla (22, 24) comprende además un conjunto respectivo de miembros de bastidor verticales (32) que se mantienen verticales dentro de cada conducto vertical (18) en fronteras perimetrales de los mismos para cooperación con uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36) para guiar su traslado a través de dicho conducto vertical (18), los miembros de bastidor verticales (32) son miembros de cremallera con bordes equipados con dientes que miran hacia dentro del conducto vertical (18) para acoplamiento con ruedas de piñón (58) en cada uno del uno o más vehículos de almacenamiento/recuperación (36), dicho vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un primer conjunto de ruedas de piñón (58) que residen en primeros lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) y un segundo conjunto de ruedas de piñón (58) que residen en segundos lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36), y cada miembro de cremallera (32) comprende conjuntos primero y segundo de dientes de cremallera (34a, 34b) en dos lados perpendiculares que miran hacia dentro de los mismos para el acoplamiento respectivo con conjuntos primero y segundo de ruedas de piñón (58).
7. El sistema de almacenamiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 y 6 que comprende al menos un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) trasladable hacia, desde y a través de los conductos centrales verticales (18) a través del sistema de vías en rejilla (22, 24), en donde el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un primer conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los primeros lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para montarse en los rieles en dirección X (26) del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se encuentran en la dirección X de un plano de referencia del mismo, y un segundo conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los segundos lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para montarse sobre rieles en dirección Y (28) del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se encuentra en una dirección Y del plano de referencia del mismo, en donde los conjuntos primero y segundo de ruedas de traslado (56) son extensibles y retráctiles selectivamente hacia y desde los lados respectivos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) en una dirección interior/exterior, por lo que la retracción de las ruedas de traslado (56) provoca la retirada de las mismas hacia dentro de los rieles respectivos del sistema de vías en rejilla para permitir el traslado del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) a través de los conductos centrales verticales (18), cada uno de los cuales reside en un punto de coordenadas cartesianas respectivo del plano de rejilla en un área respectiva delimitada entre dos de los rieles en dirección X (26) y dos de los rieles en dirección Y (28).
8. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 6, en donde el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un primer conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los primeros lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para montarse sobre rieles en dirección X (26) del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se encuentran en la dirección X de un plano de referencia del mismo, y un segundo conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los segundos lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para montarse en los rieles de dirección Y (28) del sistema de vía en rejilla (22, 24) que está en la dirección Y del plano de referencia del mismo, en donde los conjuntos primero y segundo de ruedas de traslado (56) son selectivamente extensibles y retráctiles acercándose y alejándose de los lados respectivos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) en una dirección hacia dentro/hacia fuera, por lo que la retracción de las ruedas de traslado (56) provoca la retirada de las mismas hacia dentro afuera de los respectivos rieles del sistema de vías en rejilla (22, 24) para permitir el traslado del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) a través de los conductos centrales verticales (18), cada uno de los cuales reside en un punto de coordenadas cartesianas respectivo del plano de referencia en un área respectiva delimitada entre dos de los rieles en dirección X (26) y dos de los rieles en dirección Y (28), mediante el acoplamiento de las ruedas de piñón (58) con los miembros de cremallera (32), y en donde cada una de las ruedas de traslado (56) se une a una respectiva de las ruedas de piñón (58) como parte de una unidad de rueda singular respectiva que es extensible y retráctil desde y hacia el lado respectivo del vehículo de almacenamiento/recuperación (36).
9. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 7 u 8, en donde los conjuntos primero y segundo de ruedas de traslado (56) son retráctiles y extensibles mediante mecanismos de leva (70) situado en las esquinas del vehículo donde los lados primero y segundo del mismo intersecan de manera que cada mecanismo de leva (70) actúa sobre una rueda de traslado (56) del primer conjunto de ruedas de traslado (56) y una rueda de traslado (56) del segundo conjunto de ruedas de traslado (56).
10. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 6 u 8, en donde el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un mecanismo de acoplamiento de piñón/cremallera (48, 50) operable para subir o bajar el primer conjunto de ruedas de piñón (58) hasta el acoplamiento con los miembros de cremallera (32) dentro de cualquiera de los conductos centrales verticales (18) de las pilas (16) mientras el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) se desplaza sobre los rieles inferiores o superiores del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se encuentran debajo o encima de dichas pilas (16).
11. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 8, en donde el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un mecanismo de acoplamiento de piñón/cremallera (48, 50) operable para subir o bajar el primer conjunto de ruedas de piñón (58) en relación con el segundo conjunto de ruedas de traslado (56) con el fin de subir o bajar el primer conjunto de ruedas de piñón (58) hasta el acoplamiento con los miembros de cremallera (32) dentro de cualquiera de los conductos centrales verticales (18) de las pilas (16) de celdas de almacenamiento (10) mientras el segundo conjunto de ruedas de traslado (56) se dispone sobre los rieles inferiores o superiores del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se ubican debajo o encima de dichas pilas (16) de las celdas de almacenamiento (10).
12. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 10 u 11, en donde el mecanismo de acoplamiento de piñón/cremallera (48, 50) comprende un mecanismo de subida/bajada de ruedas operable para elevar el segundo conjunto de ruedas de piñón (38) con respecto a un bastidor (58) del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) al que se une el primer conjunto de ruedas de piñón (58) a una altura fija en el mismo, por lo que el mecanismo de acoplamiento de piñón/cremallera (48, 50) sube o baja tanto el bastidor (58) como el primer conjunto de piñones (38) en el conducto central vertical (18).
13. El sistema de almacenamiento de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en donde el sistema de vías en rejilla (22, 24) comprende tanto dichos rieles inferiores como dichos rieles superiores, y el mecanismo de acoplamiento de piñón/cremallera (48, 50) es operable para bajar el primer conjunto de ruedas de piñón (58) hasta el acoplamiento con los miembros de cremallera (32) con el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) montado en los rieles superiores y subir el segundo conjunto de ruedas de piñón (58) hasta el acoplamiento con los miembros de cremallera (32) con el vehículo de almacenamiento/recuperación (36) montado sobre los raíles inferiores.
14. El sistema de almacenamiento de la reivindicación 1 que comprende uno de dichos vehículos de almacenamiento/recuperación (36), que es trasladable tanto:
a) sobre la estructura de vías en rejilla hacia y desde los conductos centrales verticales (18), y
b) a través de dichos conductos centrales verticales (18) para acceder a las ubicaciones de almacenamiento desde los mismos.
15. Un vehículo de almacenamiento/recuperación (36) en combinación con una estructura de almacenamiento en rejilla que comprende un sistema de vías en rejilla (22, 24) sobre el que es trasladable dicho vehículo (36) y al menos una pila (16) de celdas de almacenamiento (10) en las que cada celda de almacenamiento comprende una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento situadas en diferentes lados de un conducto central vertical (18) de dicha pila (16) para almacenar unidades de almacenamiento respectivas (12) dentro de dichas ubicaciones de almacenamiento de una manera accesible desde dicho conducto central vertical (18) por el vehículo de recuperación de almacenamiento (36), caracterizado por que dicho vehículo de almacenamiento/recuperación (36) comprende un primer conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los primeros lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para montarse sobre rieles en dirección X (26) del sistema de vías en rejilla (22, 24) que está en la dirección X de un plano de referencia del mismo, y un segundo conjunto de ruedas de traslado (56) que residen en los segundos lados opuestos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) para viajar sobre rieles en dirección Y (28) del sistema de vías en rejilla (22, 24) que se encuentran en una dirección Y del plano de referencia del mismo, en donde los conjuntos primero y segundo de ruedas de traslado (56) son extensibles y retráctiles selectivamente alejándose y acercándose a los lados respectivos del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) en una dirección hacia dentro/hacia fuera, por lo que la retracción de las ruedas de traslado (56) provoca la retirada de las mismas hacia dentro afuera de los rieles respectivos del sistema de vías en rejilla (22, 24) para permitir el traslado del vehículo de almacenamiento/recuperación (36) a través del conducto central vertical (18).
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