TW202319314A - 儲存系統 - Google Patents

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TW202319314A
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lifting
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雷格納 史都奧格
特朗德 奧斯崔翰
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挪威商自動存儲技術股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種儲存系統(1)，其包含一構架結構(100)、至少一個貨櫃提升設備(501)及複數個儲存貨櫃(106)，該構架結構(100)包含多個儲存立柱(105)，在該多個儲存立柱中該等儲存貨櫃(106)以竪直堆疊(107)儲存在彼此頂部上，且該貨櫃提升設備包含一提升框架(2’)，當該提升框架(2’)下降到該等儲存立柱中之一個中以提取該儲存貨櫃(106)時，該提升框架用於可釋放地連接到該等儲存貨櫃中之一個，其中各儲存貨櫃(106)之一外周邊包含位於四個貨櫃拐角(12)中之各者處的一竪直引導銷凹槽(7)，且一竪直引導銷(4’)設置在該提升框架(2)的四個框架拐角(17)中之各者處，該等引導銷(4’)中之至少兩個的一下部部段具有包含一貨櫃支撐表面(11、11’)的一貨櫃支撐部分(6、8)，其中該貨櫃支撐部分(6、8)能夠在一側向方向上在一第一位置與一第二位置之間移動，在該第一位置，該等引導銷(4’)能夠進入一儲存貨櫃的該對應引導銷凹槽(7)，在該第二位置，與在該第一位置相比，該貨櫃支撐部分移位成更靠近於該提升框架的一竪直中心線(C)，使得該等貨櫃支撐表面(11、11’)定位成經由該儲存貨櫃的面向下的支撐表面(10)支撐該儲存貨櫃。

Description

儲存系統
本發明係關於一種儲存系統及一種用於自儲存系統提取儲存貨櫃的貨櫃提升設備。
圖1揭示具有構架結構100的先前技術自動化儲存及提取系統1，且圖2、圖3及圖4揭示適用於在此種系統1上操作的三種不同先前技術貨櫃吊運車201、301、401。
構架結構100包含直立件102及儲存容積，該儲存容積包含在直立件102之間以列配置的儲存立柱105。在此等儲存立柱105中，儲存貨櫃106 (亦稱為箱體)彼此上下堆疊以形成堆疊107。該等件102可通常由金屬(例如擠出鋁型材)製成。
自動化儲存及提取系統1的構架結構100包含軌系統108 (即，軌柵格)，該軌系統跨構架結構100的頂部配置，複數個貨櫃吊運車201、301、401可在該軌系統108上操作以將儲存貨櫃106自儲存立柱105升起及將儲存貨櫃106下降到該等儲存立柱中，且亦在儲存立柱105上方輸送儲存貨櫃106。軌系統108包含：第一組平行軌110，該第一組平行軌被配置來引導貨櫃吊運車201、301、401在第一方向 X上跨框架結構100的頂部移動；及第二組平行軌111，該第二組平行軌被配置成垂直於第一組軌110以引導貨櫃吊運車201、301、401在垂直於第一方向 X的第二方向 Y上移動。儲存在立柱105中的貨櫃106由貨櫃吊運車201、301、401藉由軌系統108中的進入開口112進入。貨櫃吊運車201、301、401可在儲存立柱105上方，即，在平行於水平 X- Y平面的平面中側向地移動。
構架結構100的直立件102可用於在將貨櫃自立柱105升出及將貨櫃下降到該等立柱中期間引導儲存貨櫃。貨櫃106的堆疊107通常為自支撐的。
各先前技術貨櫃吊運車201、301、401包含車輛主體201a、301a、401a及第一組輪201b、301b、401b及第二組輪201c、301c、401c，該等輪使得貨櫃吊運車201、301、401能夠分別在 X方向上及 Y方向上進行側向移動。在圖2、圖3及圖4中，各組中之兩個輪完全可見。第一組輪201b、301b、401b被配置來與第一組軌110中之兩個相鄰軌接合，且第二組輪201c、301c、401c被配置來與第二組軌111中的兩個相鄰軌接合。該等組的輪201b、301b、201c、301c、401b、401c中之至少一個可被提升及下降，使得第一組輪201b、301b、401b及/或第二組輪201c、301c、401c可在任一時間與各別組的軌110、111接合。
各先前技術貨櫃吊運車201、301、401亦包含提升設備404 (參見圖4) (即，貨櫃提升設備)，該提升設備用於竪直輸送儲存貨櫃106，例如將儲存貨櫃106自儲存立柱105升起及將儲存貨櫃106下降到該儲存立柱中。提升設備404之特徵在於提升框架2，該提升框架包含貨櫃連接器3及引導銷4，該等貨櫃連接器適於接合儲存貨櫃106的側壁14的上部邊緣處的連接凹槽13 (參見圖5)。引導銷4被配置來與儲存貨櫃拐角處的引導銷凹槽7相互作用，且確保提升框架2及貨櫃連接器3相對於儲存貨櫃正確對準。引導銷4亦將有助於相對於儲存立柱105的直立件引導提升框架2。提升框架2可自車輛201、301、401下降，使得提升框架2相對於車輛201、301、401的位置可在與第一方向 X及第二方向 Y正交的第三方向 Z上調節。在圖2中，貨櫃吊運車201的提升設備位於車輛主體201a內。
為了升起或下降提升框架2 (及視情況連接的儲存貨櫃106)，提升框架2由提升帶5自帶驅動總成懸置。在帶驅動總成中，提升帶通常纏繞在配置在貨櫃吊運車中之至少一個旋轉提升軸或捲軸上/自其脫離。帶驅動總成的各種設計描述於例如WO 2015/193278 A1、WO 2017/129384 A1及WO 2019/206438 A1中。
習知地，且亦出於本申請的目的， Z=1標識用於將儲存貨櫃儲存在軌系統108下方的最上層，即軌系統108正下方的層， Z=2標識軌系統108下方的第二層， Z=3標識第三層，等等。在圖1中揭示的示範性先前技術中， Z=8標識儲存貨櫃的最下面底部層。類似地， X=1…… n及 Y=1…… n標識各儲存立柱105在水平平面中之位置。因此，作為實例，且使用圖1中指示的笛卡爾坐標系 X、 Y、 Z，圖1中標識為106’的儲存貨櫃可被說成佔據儲存位置 X=17、 Y=1、 Z=6。貨櫃吊運車201、301、401可被說成在層 Z=0中行進，且各儲存立柱105可由其 X坐標及 Y坐標標識。因此，圖1所示的在軌系統108上方延伸的儲存貨櫃亦被說成配置在層 Z=0中。
構架結構100的儲存容積通常稱為柵格104，其中此柵格內的可能的儲存位置稱為儲存單元。各儲存立柱可由 X-方向及 Y-方向上的位置標識，而各儲存單元可由 X-方向、 Y-方向及 Z-方向上的貨櫃標號來標識。
各先前技術貨櫃吊運車201、301、401包含用於在跨軌系統108輸送儲存貨櫃106時接收並存放儲存貨櫃106的儲存隔室或空間。儲存空間可包含配置在車輛主體201a內部的腔室，如圖2及圖4所示且如在例如WO2015/193278A1及WO2019/206487A1中所描述，該等申請的內容以引用的方式併入本文。
圖3示出具有懸臂構造的貨櫃吊運車301的替代構形。此種車輛詳細描述於例如NO317366中，該申請的內容亦以引用的方式併入本文。
圖2中示出的貨櫃吊運車201的腔室所具有的佔有面積可覆蓋在X方向及Y方向上具有一定尺寸的區域，該佔有面積大致等於儲存立柱105的側向範圍，例如如在WO2015/193278A1中所描述，該申請的內容以引用的方式併入本文。本文所使用的術語『側向的』可意指『水平的』。
可替代地，貨櫃吊運車401的腔室所具有的佔有面積可大於由儲存立柱105界定的側向區域，如圖1及圖4所示，例如如揭示於WO2014/090684A1或WO2019/206487A1中。
軌系統108通常包含具有溝槽的軌，車輛的輪在該等溝槽中運行。可替代地，軌可包含向上突起的元件，其中車輛的輪包含凸緣以防止脫軌。此等溝槽及向上突起的元件統稱為導軌。各軌可包含一個導軌，或者各軌可包含兩個平行導軌。
WO2018/146304A1 (其內容以引用的方式併入本文)示出軌系統108之典型構形，該軌系統包含軌及在 X方向及 Y方向兩者上形成軌柵格的平行導軌。
在構架結構100中，立柱105中之大多數為儲存立柱105，即儲存貨櫃106以堆疊107的形式儲存在其中的立柱105。然而，一些立柱105可具有其他目的。在圖1中，立柱119及120係由貨櫃吊運車201、301、401使用來下放及/或拾起儲存貨櫃106，使得可將該儲存貨櫃輸送到進入站(未示出)的此類專用立柱，在該進入站中儲存貨櫃106可自構架結構100之外部進入或者被轉移出或轉移進框架結構100。在本技術內，此種位置通常稱為「端口」，且端口位於其中的立柱可稱為『端口立柱』119、120。向進入站的輸送可為在任何方向上，即水平的、傾斜的及/或竪直的。例如，儲存貨櫃106可在構架結構100內被放置在隨機或專用立柱105中，然後由任何貨櫃吊運車拾起並輸送到端口立柱119、120，以用於進一步輸送到進入站。需注意，術語「傾斜的」意指儲存貨櫃106的輸送具有介於水平與竪直之間某處的一般輸送取向。
在圖1中，第一端口立柱119例如可為專用下放端口立柱，在該專用下放端口立柱中貨櫃吊運車201、301、401可下放待輸送到進入站或轉移站的儲存貨櫃106，且第二端口立柱120可為專用拾起端口立柱，在該專用拾取端口立柱中貨櫃吊運車201、301、401可拾取已經自進入站或轉移站輸送的儲存貨櫃106。
進入站通常可為在其中將產品物自儲存貨櫃106移除或定位在該儲存貨櫃中的拾取站或存放站。在拾取站或存放站中，儲存貨櫃106通常不會自自動化儲存及提取系統1移除，而是一旦進入就再次返回到構架結構100中。端口亦可用於將儲存貨櫃轉移到另一儲存設施(例如，另一構架結構或另一自動化儲存及提取系統)、輸送車輛(例如，火車或卡車)或生產設施。
包含傳送器的傳送系統通常被採用來在端口立柱119、120與進入站之間輸送儲存貨櫃。
若端口立柱119、120及進入站位於不同水平面，則傳送系統可包含具有竪直部件、用於在端口立柱119、120與進入站之間竪直地輸送儲存貨櫃106的提升設備。
傳送系統可被配置來在不同構架結構之間轉移儲存貨櫃106，例如如在WO2014/075937A1中所描述，該申請的內容以引用的方式併入本文。
當儲存在圖1中所揭示的儲存立柱105中之一個中的儲存貨櫃106待進入時，貨櫃吊運車201、301、401中之一個被指示自目標儲存貨櫃106的位置提取該目標儲存貨櫃，且將該目標儲存貨櫃輸送到下放端口立柱119。此操作涉及將貨櫃吊運車201、301、401移動到目標儲存貨櫃106定位在其中的儲存立柱105上方的位置，使用貨櫃吊運車201、301、401的提升設備404自儲存立柱105提取儲存貨櫃106，及將儲存貨櫃106輸送到下放端口立柱119。若目標儲存貨櫃106位於堆疊107內的深處，即其中一或複數個其他儲存貨櫃106定位在目標儲存貨櫃106上方，則該操作亦涉及在將目標儲存貨櫃106自儲存立柱105提升之前暫時地移動定位在上方的儲存貨櫃。此步驟(其在本技術中有時稱為「挖掘」)可利用隨後用於將目標儲存貨櫃輸送到下放端口立柱119的相同貨櫃吊運車或者利用一或複數個其他協作貨櫃吊運車執行。可替代地或除此之外，自動化儲存及提取系統1可具有專用於將儲存貨櫃106暫時地自儲存立柱105移除的任務的貨櫃吊運車201、301、401。一旦已經將目標儲存貨櫃106自儲存立柱105移除，則可將暫時地移除的儲存貨櫃106重新定位到原始儲存立柱105中。然而，所移除儲存貨櫃106可以可替代地重新位於其他儲存立柱105。
當儲存貨櫃106待儲存在立柱105中之一個中時，貨櫃吊運車201、301、401中之一個被指示將儲存貨櫃106自拾起端口立柱120拾起，且將該儲存貨櫃輸送到該儲存貨櫃將被儲存在其中的儲存立柱105上方的位置。在將定位在堆疊107內的目標位置處或上方的任何儲存貨櫃106移除之後，貨櫃吊運車201、301、401將儲存貨櫃106定位在期望位置處。然後可將所移除儲存貨櫃106下降返回到儲存立柱105中或者重新位於其他儲存立柱105。
為了監測並控制自動化儲存及提取系統1，例如監測並控制構架結構100內各別儲存貨櫃106的位置、各儲存貨櫃106的內容物及貨櫃吊運車201、301、401的移動，使得期望儲存貨櫃106可在期望時間被遞送到期望位置而貨櫃吊運車201、301、401彼此不會碰撞，自動化儲存及提取系統1包含通常被電腦化且通常包含用於保持跟蹤儲存貨櫃106的資料庫的控制系統500。
在使用如上所述之先前技術儲存系統期間，提升設備404可在一些情況下無法適當地鎖定到待自儲存立柱105提取的儲存貨櫃106上。該問題通常係由將物品過量或不適當裝載到儲存貨櫃中造成的。過量或不適當裝載可例如造成儲存貨櫃106的側壁14鼓起，使得貨櫃連接器3無法與儲存貨櫃的連接凹槽13對準，或者造成裝載物品的部段(part)自儲存貨櫃伸出。後者可阻塞儲存貨櫃的連接凹槽13中之一或多個，或者阻止提升框架適當著陸在儲存貨櫃的頂部上。
本發明之標的係提供緩解與提取不適當地裝載的儲存貨櫃相關的問題的提升設備。
本發明由所附請求項及以下界定：
在第一態樣，本發明提供一種儲存系統，其包含構架結構、至少一個貨櫃提升設備及複數個儲存貨櫃，該構架結構包含多個儲存立柱，在該多個儲存立柱中該儲存貨櫃以竪直堆疊儲存在彼此頂部上，且該貨櫃提升設備包含提升框架，當該提升框架下降到該儲存立柱中之一個中以提取該儲存貨櫃時，該提升框架用於可釋放地連接到該儲存貨櫃中之一個，其中 各儲存貨櫃的外周邊包含位於四個貨櫃拐角中之各者處的竪直引導銷凹槽，且 竪直引導銷設置在提升框架的四個框架拐角中之各者處，引導銷中之至少兩個的下部部段具有包含貨櫃支撐表面的貨櫃支撐部分， 其中貨櫃支撐部分能夠在側向方向上在第一位置與第二位置之間移動，在該第一位置，引導銷能夠進入儲存貨櫃的對應引導銷凹槽，在該第二位置，與在第一位置相比，貨櫃支撐部分移位成更靠近於提升框架的竪直中心線，使得貨櫃支撐表面定位成經由儲存貨櫃的面向下的支撐表面支撐儲存貨櫃。
提升框架可由一組提升帶懸置，從而允許將提升框架在竪直方向上升起及下降。
提升框架可由提升帶自包含至少一個可旋轉提升軸或捲軸的帶驅動總成懸置，使得當提升帶纏繞在至少一個提升軸/捲軸上時提升框架升起，且當提升帶脫離至少一個提升軸/捲軸上時提升框架下降。帶驅動總成可連接到移動車輛或台架，使得提升框架及任何可釋放地連接的儲存貨櫃可相對於構架結構在水平方向上輸送。亦即，貨櫃提升設備可包含移動車輛或台架或為其一部分，使得該提升框架及任何可釋放地連接的儲存貨櫃可相對於構架結構在水平方向上輸送。
提升框架與儲存貨櫃的可釋放連接允許貨櫃提升設備自儲存立柱提升儲存貨櫃或將該儲存立柱下降到儲存立柱中。
當將提升框架下降到儲存立柱中之一個中以提取儲存貨櫃時，待提取的儲存貨櫃為貨櫃堆疊中最上面的儲存貨櫃。
各引導銷的下部部段可配置在位於提升框架的下部底部表面下方的一定水平面處。
貨櫃支撐表面可稱為面向上的支撐表面。至少當貨櫃支撐部分在第二位置時，貨櫃支撐表面面向上。
在第二位置，與在第二位置相比，兩個相對引導銷的貨櫃支撐部分可更靠近。
在第二位置，與在第一位置相比，各貨櫃支撐部分可自提升框架的外周邊進一步向內延伸。
在第二位置，與在第一位置相比，各貨櫃支撐部分可更靠近於提升框架的中心點或竪直中心線。
在第二位置，貨櫃支撐表面可面向向上方向且可定位成經由儲存貨櫃的面向下的支撐表面支撐儲存貨櫃。亦即，至少在第二位置，貨櫃支撐表面包含定位在儲存貨櫃的面向下的支撐表面下面的面向上的支撐表面(即，貨櫃支撐表面)。
在第一位置，當提升框架配置在儲存貨櫃的頂部上時，貨櫃支撐部分可不在儲存貨櫃的外周邊(引導銷凹槽的水平面處的外周邊)內延伸。
在第一位置，引導銷可在竪直方向上進入儲存貨櫃的對應引導銷凹槽，即，引導銷可當在向下竪直方向上朝向儲存貨櫃移動時進入對應引導銷凹槽。
在第一位置，在將提升框架下降到儲存貨櫃上期間引導銷可與位於儲存貨櫃的拐角處的引導銷凹槽相互作用，以確保提升框架相對於儲存貨櫃正確對準。
具有特徵在於貨櫃支撐部分的下部部段的至少兩個引導銷可配置在提升框架的對角相對側上，例如提升框架的竪直中心線的對角相對側上。
在儲存系統的實施例中，引導銷可被配置來相對於界定儲存立柱的直立件引導提升框架。引導銷可執行複數種功能，即相對於界定儲存立柱的直立件引導提升框架，相對於儲存貨櫃引導提升框架以確保提升框架與儲存貨櫃的正確對準及可釋放地連接。
在儲存系統的實施例中，引導銷中之各者之特徵可在於貨櫃支撐部分。
在儲存系統的實施例中，儲存貨櫃的面向下的支撐表面中之各者配置在位於引導銷凹槽的周邊處的對應水平肋部分上。當面向下的支撐表面配置在肋上時，面向上的支撐表面可在第二位置時定位在肋下。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分中之各者經組配來當貨櫃支撐部分在第二位置且引導銷配置在儲存貨櫃的引導銷凹槽中時延伸在儲存貨櫃的對應水平肋部分下面。
貨櫃支撐部分中之各者及對應貨櫃支撐表面可經組配來當在第二位置時延伸在儲存貨櫃的對應水平肋部分下面。
在儲存系統的實施例中，當在第一位置時，將貨櫃支撐部分中之各者自對應水平肋部分移除，使得將儲存貨櫃自提升框架釋放。亦即，當對應貨櫃支撐部分在第一位置時，將貨櫃支撐表面中之各者自對應水平肋部分側向地移除。
在儲存系統的實施例中，提升框架可包含下部底部表面，且貨櫃支撐表面配置在下部底部表面下方的一定水平面處，使得在下部底部表面與儲存貨櫃的提升框架連接到的上部邊緣之間形成水平延伸間隙，間隙的高度可為0.5 cm或更大、1.0 cm或更大且較佳地介於0.5 cm與20.5 cm之間。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分延伸到底部表面下方的一定水平面處，使得在貨櫃支撐表面(即，面向上的支撐表面)與提升框架的底部表面之間的第一竪直距離大於在儲存貨櫃的面向下的支撐表面與儲存貨櫃的上部邊緣之間的第二竪直距離，使得獲得間隙。
在儲存系統的實施例中，提升框架可包含用於將貨櫃支撐部分在第一位置與第二位置之間移動的致動器總成，致動器總成包含電動馬達或線性致動器。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分可例如由彈簧、磁體及/或氣動式/液壓式致動器例如朝向第二位置偏置。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分可包含位於引導銷中的凹槽，且凹槽的下部部段提供面向上的支撐表面。凹槽可成型為凹口。
在儲存系統的實施例中，凹槽可具有大於儲存貨櫃的面向下的支撐表面與儲存貨櫃的上部邊緣之間的竪直距離的高度。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分能夠藉由將引導銷移動成更靠近於提升框架的竪直中心線來自第一位置移動到第二位置。
在儲存系統的實施例中，引導銷可滑動地配置在提升框架上，使得引導銷能夠相對於提升框架的竪直中心線在水平方向上移動。引導銷可在於該水平方向上移動時具有固定竪直取向。亦即，引導銷的竪直取向在第一位置及在第二位置相同。
在儲存系統的實施例中，引導銷中之各者可具有漸縮下部端部，使得有利於引導銷正確插入到對應引導銷凹槽中。亦即，漸縮端部有利於引導該引導銷進入引導銷凹槽。
在儲存系統的實施例中，引導銷中之各者可具有延伸在提升框架的頂部表面的水平面上方的上部端部。具有延伸在頂部表面上方的上部端部當在儲存立柱內側竪直地移動時向提升框架提供改良的引導且最小化提升框架的可能的水平不對準。
在儲存系統的實施例中，貨櫃支撐部分可包含鈎件，鈎件包含貨櫃支撐表面且經組配來在第一位置與第二位置之間樞轉。該鈎件經組配成使得貨櫃支撐表面面向上且當在第二位置時定位在面向下的支撐表面下方。鈎件可經組配來圍繞水平軸線(即，垂直於竪直引導銷的中心軸線的軸線)樞轉。
在實施例中，儲存系統可包含配置在構架結構的頂部水平面處的軌系統，且貨櫃提升設備為第一類型的貨櫃吊運車的一部分，該第一類型的貨櫃吊運車在軌系統上操作、用於自儲存立柱提取儲存貨櫃及將該儲存貨櫃儲存在該儲存立柱中且用於跨軌系統水平地輸送儲存貨櫃。亦即，儲存系統之特徵在於包含貨櫃提升設備的第一類型的貨櫃吊運車。
在實施例中，儲存系統可包含複數個第二類型的貨櫃吊運車，該複數個第二類型的貨櫃吊運車在軌系統上操作、用於自儲存立柱提取儲存貨櫃且將該儲存貨櫃儲存在該儲存立柱中且用於跨軌系統水平地輸送儲存貨櫃，第二類型的貨櫃吊運車中之各者之特徵在於貨櫃提升設備，該貨櫃提升設備包含提升框架，當提升框架下降到儲存立柱中之一個中以提取該儲存貨櫃時，該提升框架用於可釋放地連接到儲存貨櫃中之一個，其中 提升框架包含位於提升框架的四個框架拐角中之各者處的竪直引導銷及用於與位於儲存貨櫃的上部邊緣處的對應連接凹槽接合的複數個貨櫃連接器。
第二類型的貨櫃吊運車的貨櫃提升設備的貨櫃連接器與竪直引導銷分開。貨櫃連接器可配置在提升框架的底部側面或底部表面。連接凹槽可為穿過儲存貨櫃的上部邊緣的孔，即，穿過上部邊緣的水平表面的孔。第二類型的貨櫃吊運車及對應貨櫃提升設備可與在上述先前技術章節中揭示的先前技術貨櫃吊運車及貨櫃提升設備類似或相同。儲存系統中的儲存貨櫃中之各者可包含位於儲存貨櫃的上部邊緣處的連接凹槽。連接凹槽可為用於可釋放地連接到第二類型的貨櫃吊運車的提升框架的接口，而引導銷凹槽作用為用於可釋放地連接到第一類型的貨櫃吊運車的提升框架的接口。
第二類型的貨櫃吊運車的提升框架的引導銷之特徵並不在於貨櫃支撐部分。第二類型的貨櫃吊運車的提升框架的引導銷的所有部段或部分相對於提升框架的其餘部段處於固定位置。第二類型的貨櫃吊運車的提升框架的引導銷亦可稱為第二類型的引導銷。
在儲存系統的實施例中，構架結構可包含界定儲存立柱的竪直立柱型材或直立件，儲存立柱中之各者由竪直立柱型材中的四個界定，且立柱型材中之各者包含四個拐角區段，其中各拐角區段被配置來容納儲存貨櫃的拐角。各儲存立柱的內周邊可由矩形界定，該矩形由界定儲存立柱的四個立柱型材的拐角區段的內周邊定界。無論引導銷之特徵是否在於貨櫃支撐部分，提升框架的引導銷中之各者都可與對應拐角區段或直立件相互作用，以引導提升框架在儲存立柱內側移動。
在第二態樣，本發明提供一種提升框架或一種貨櫃提升設備，該貨櫃提升設備包含用於如第一態樣的任一實施例所述之儲存系統的提升框架，其中竪直引導銷連接在提升框架的四個框架拐角中之各者處，且竪直引導銷中之至少兩個可滑動地連接在對應框架拐角處，可滑動地連接的引導銷中之各者的下部部段具有包含貨櫃支撐表面的貨櫃支撐部分， 其中貨櫃支撐部分能夠藉由在水平方向上滑動對應引導銷來在第一位置與第二位置之間移動，在第二位置，與在第一位置相比，貨櫃支撐部分及對應引導銷移位成更靠近於提升框架的竪直中心線。
在提升框架的實施例中，竪直引導銷中之四個可滑動地連接在對應框架拐角處。
在提升框架的實施例中，引導銷中之各者藉由托架可滑動地連接在對應框架拐角處，兩個相對引導銷的托架藉由致動器總成互連，該致動器總成被配置來將托架朝向彼此側向地移動，使得兩個對立引導銷的貨櫃支撐部分將自第一位置向第二位置朝向彼此移動。兩個相對或對立引導銷配置在提升框架的共同側的相對端部處。
致動器總成可為樞軸總成。樞軸總成可包含兩個致動器臂，各臂連接到可致動樞軸及對應托架，使得將樞軸的旋轉轉化為托架在相反方向上的側向移動。
在提升框架的實施例中，引導銷可在於該水平方向上移動時具有固定竪直取向。亦即，引導銷的竪直取向在第一位置及在第二位置相同。
在第三態樣，本發明提供一種用於如第一態樣所述之儲存系統的貨櫃吊運車，該貨櫃吊運車包含貨櫃提升設備，該貨櫃提升設備具有用於可釋放地連接到儲存貨櫃的提升框架；車輛主體；及第一組輪及第二組輪，該第一組輪及第二組輪使得貨櫃吊運車能夠在軌系統上在兩個垂直方向上進行水平移動，其中 竪直引導銷設置在提升框架的四個框架拐角中之各者處，引導銷中的至少兩個的下部部段具有包含貨櫃支撐表面的貨櫃支撐部分，且 貨櫃支撐部分能夠在水平方向上在第一位置與第二位置之間移動，在第二位置，與在第一位置相比，貨櫃支撐部分移位成更靠近於提升框架的竪直中心線。
貨櫃吊運車可包含與在本發明的第一態樣及第二態樣中界定的貨櫃提升設備相關的特徵中之任一個。
在第四態樣，本發明提供一種自如第一態樣所述之儲存系統中的儲存立柱提取儲存貨櫃的方法，該儲存系統包含第一類型的貨櫃吊運車及第二類型的貨櫃吊運車，該方法包含以下步驟： - 移動第二類型的貨櫃吊運車以自儲存立柱提取儲存貨櫃； - 將第二類型的貨櫃吊運車的提升框架下降到儲存立柱中以提取儲存貨櫃； - 偵測提升框架連接到儲存貨櫃中的錯誤； - 將提升框架升起且將第二類型的貨櫃吊運車移動遠離儲存立柱； - 將第一類型的貨櫃吊運車移動到儲存立柱；及 - 將第一類型的貨櫃吊運車的提升框架下降到儲存立柱中且提取儲存貨櫃。
在第五態樣，本發明提供一種自如第一態樣所述之儲存系統中的儲存立柱提取儲存貨櫃的方法，該方法包含以下步驟： - 移動貨櫃提升設備以自儲存立柱提取儲存貨櫃； - 將提升框架下降到儲存立柱中以提取儲存貨櫃； - 當貨櫃支撐部分在第一位置時將引導銷引入到儲存貨櫃的各別引導銷凹槽中； - 將貨櫃支撐部分移動到第二位置以可釋放地連接到儲存貨櫃；及 - 將提升框架自儲存立柱升出以提取儲存貨櫃。
在如該第五態樣所述之方法的實施例中，在將貨櫃支撐部分移動到第二位置的步驟期間，在提升框架的下部底部表面與儲存貨櫃的上部邊緣之間存在水平延伸間隙。以此方式，可在提升框架與儲存貨櫃之間獲得可釋放連接，即使儲存在儲存貨櫃中的貨物延伸在儲存貨櫃的開口上方亦是如此。
在實施例中，如第四態樣或第五態樣所述之方法可包含將所提取儲存貨櫃移動到服務站的另外的步驟。在服務站，所提取貨櫃可被重新存放、檢查損壞等等。
下文將參考隨附圖式更詳細地描述本發明的實施例。圖式並不旨在將發明限制於所示出標的。
如上所述，先前技術貨櫃提升設備404可在一些情況下無法適當地鎖定到待自儲存立柱105提取的儲存貨櫃106上。該問題通常係由將物品過量或不適當裝載到儲存貨櫃中造成的。過量或不適當裝載可例如造成儲存貨櫃106的側壁14鼓起，使得貨櫃連接器3 (或夾持元件)無法與配置在儲存貨櫃的上部邊緣16中的連接凹槽13對準。例如壓縮衣服的不適當裝載亦可造成衣服的一部分自儲存貨櫃伸出。後者可阻塞儲存貨櫃的連接凹槽13中之一個，或者阻止提升框架著陸在儲存貨櫃的頂部上。
下面討論的示範性實施例提供避免或至少緩解與不適當地裝載的儲存貨櫃的提取相關的問題的貨櫃提升設備。
本發明之第一示範性實施例在圖6至圖14中示出。
圖6示出特徵在於第一示範性貨櫃提升設備504的貨櫃吊運車(即，第一類型貨櫃吊運車)，且圖7至圖14為貨櫃提升設備504之詳細視圖。貨櫃吊運車501旨在用於如圖1中示出的先前技術儲存系統。與先前技術車輛相似，貨櫃吊運車501包含車輛主體501a及第一組輪501及第二組輪501c，這些輪使得貨櫃吊運車能夠分別在 X方向上及在 Y方向上進行側向移動。
貨櫃提升設備504包含提升框架2’，其中竪直引導銷4’藉由托架18可滑動地連接在提升框架2’的四個框架拐角17中之各者處。各引導銷4’的下部部段具有包含貨櫃支撐表面11的凹槽6或凹口(即，貨櫃支撐部分)。貨櫃支撐表面11設置在凹槽6的下部部段上。
凹槽6可藉由在側向方向上滑動對應引導銷來在第一位置(參見圖7至圖9)與第二位置(參見圖10至圖12)之間移動。在第二位置，與在第一位置相比，凹槽6移位成更靠近於提升框架的竪直中心線(C)。兩個相對引導銷4’的托架18藉由樞軸總成19互連，該樞軸總成被配置來將托架18朝向彼此側向地移動，使得兩個對立引導銷4’的凹槽6將自第一位置移動到第二位置。樞軸總成19由致動器20驅動，參見圖12及圖13。樞軸總成19包含兩個致動器臂24，各臂連接到可致動樞軸25及對應托架18，使得將樞軸的旋轉轉化為托架在相反方向上的側向移動。
適用於可釋放地連接到貨櫃提升設備504的儲存貨櫃在圖5中示出。儲存貨櫃106的外周邊包含位於四個貨櫃拐角12中之各者處的竪直引導銷凹槽7。在於貨櫃提升設備504與儲存貨櫃之間的初始相互作用期間，貨櫃提升設備504的凹槽6處於第一位置，且引導銷4’可進入儲存貨櫃的對應引導銷凹槽7。為了將貨櫃提升設備504可釋放地連接到儲存貨櫃，凹槽6移動到第二位置。在第二位置，凹槽6已被移位成使得貨櫃支撐表面11可經由儲存貨櫃的面向下的支撐表面10支撐儲存貨櫃106。
儲存貨櫃106的面向下的支撐表面10配置在位於引導銷凹槽7的周邊處的對應水平肋部分9上。
在示範性實施例中，提升框架2’包含下部底部表面15，且面向上的支撐表面11配置在下部底部表面15下方的一定水平面處，使得在下部底部表面15與儲存貨櫃106的提升框架2’連接到的上部邊緣16之間形成水平延伸間隙G，參見圖8及圖10。間隙G的高度較佳地大於0.5 cm，更佳地大於1.0 cm，且可介於0.5 cm與20.5 cm之間。間隙的存在在貨物在儲存貨櫃的上部邊緣上方延伸超過0.5 cm且在初始相互作用期間將以其他方式阻止提升框架適當地著陸在儲存貨櫃上的情況下可為有利的。貨物可為在儲存貨櫃106內已經被錯誤裝載或未對準的剛性貨物(如箱)，或者它們可為已經膨脹且可在先前技術提升框架下降期間遮蔽儲存貨櫃106的上部邊緣16的衣服或類似物。為了獲得間隙G，在面向上的支撐表面11與下部底部表面15之間的第一竪直距離D1大於在面向下的支撐表面10與儲存貨櫃的上部邊緣16之間的第二竪直距離D2，參見圖11。
為了升起或下降提升框架2’(及視情況連接的儲存貨櫃106)，提升框架2’由提升帶5自帶驅動總成(未示出)懸置。提升帶(較佳地，金屬提升帶)被配置來將來自配置在貨櫃吊運車的車輛主體中的電池及/或控制系統的所需電力及/或控制信號傳輸到控制模塊22及致動器20。
提升帶還用於將電力及信號傳導到提升框架2’上的端部開關模塊21。端部開關模塊21包含用於偵測提升框架2’與儲存貨櫃106何時接觸的彈簧加載銷23 (參見第21圖)。
在圖15至圖18中示出第二示範性貨櫃提升設備504’。在第二示範性實施例中，各引導銷4’’的貨櫃支撐部分包含具有貨櫃支撐表面11’的鈎件8。鈎件8經組配來在第一位置與第二位置之間樞轉。即，在第二位置，鈎件8已經樞轉成使得貨櫃支撐表面11’面向上且定位在面向下的支撐表面下方。在於貨櫃提升設備504’與儲存貨櫃106之間的初始相互作用期間，參見例如第17a圖及第18a圖，貨櫃提升設備504’的鈎件8處於第一位置，且引導銷4’’可進入儲存貨櫃的對應引導銷凹槽7。為了將貨櫃提升設備504’連接到儲存貨櫃，鈎件移動到第二位置。在第二位置，鈎件8已經被移位成使得貨櫃支撐表面11’可經由儲存貨櫃的面向下的支撐表面10支撐儲存貨櫃106。
在第二示範性實施例中，鈎件8例如藉由彈簧朝向第二位置偏置，且鈎件在初始相互作用期間藉由儲存貨櫃的周邊移位到第一位置，使得引導銷4’’可進入引導銷凹槽7，參見第18a圖。當鈎件8已經通過儲存貨櫃的上部周邊時，鈎件8將移動到第二位置。在另外的實施例中，鈎件8可由任何合適的致動器總成(諸如位於各引導銷4’’中或處的線性致動器或旋轉致動器)在第一位置與第二位置之間致動。
在上述示範性實施例中，引導銷4’、4’’藉由相對於界定儲存立柱105的直立件102引導提升框架，確保在初始相互作用期間提升框架2’相對於儲存貨櫃正確對準及提供用於連接到儲存貨櫃的貨櫃支撐表面而具有多種功能。
在上文揭示的示範性實施例中，引導銷4’、4’’中之所有四個具有貨櫃支撐部分。然而，設想了替代性實施例，其中四個引導銷中的僅兩個之特徵在於貨櫃支撐部分。在此類實施例中，特徵在於貨櫃支撐部分的兩個引導銷較佳地配置在相對於提升框架的竪直中心線(C)彼此對角相對的兩個框架拐角處。
在根據本發明之儲存系統中，儲存系統可包含至少一個第一類型的貨櫃吊運車(即，具有示範性貨櫃提升設備504的貨櫃吊運車501)及複數個第二類型的貨櫃吊運車(即，如在先前技術章節中描述的先前技術貨櫃吊運車201、301、401)。在此種儲存系統中，第二類型的貨櫃吊運車執行自/向儲存立柱105提取/遞送儲存貨櫃及將儲存貨櫃輸送在儲存系統的軌系統108上的主要功能。第一類型的貨櫃吊運車501的功能係提取第二類型的儲存貨櫃因如上面討論的不適當裝載而無法提取的儲存貨櫃。
1:先前技術自動化儲存及提取系統 2:用於第二類型的貨櫃吊運車的先前技術提升框架 2’:提升框架 3:貨櫃連接器 4:先前技術引導銷、第二類型的引導銷 4’:引導銷 5:提升帶 6:凹槽、凹口、貨櫃支撐部分 7:引導銷凹槽 8:鈎件、貨櫃支撐部分 9:水平肋部分 10:儲存貨櫃上的面向下的支撐表面 11，11’:貨櫃支撐表面 12:貨櫃拐角 13:儲存貨櫃的上部邊緣中的連接凹槽 14:儲存貨櫃的側壁 15:提升框架的下部底部表面 16:儲存貨櫃的上部邊緣 17:框架拐角 18:托架 19:致動器總成、樞軸總成 20:致動器 21:端部開關模塊 22:控制模塊 23:彈簧加載銷 24:致動器臂 25:樞軸 100:構架結構 102:構架結構的直立件 103:構架結構的水平件 104:儲存柵格 105:儲存立柱 106:儲存貨櫃 106’:儲存貨櫃的特定位置 107:堆疊 108:軌系統 110:在第一方向(X)上的平行軌 110a:在第一方向(X)上的第一軌 110b:在第一方向(X)上的第二軌 111:在第二方向(Y)上的平行軌 111a:在第二方向(Y)上的第一軌 111b:在第二方向(Y)上的第二軌 112:進入開口 119:第一端口立柱、下放端口立柱 120:第二端口立柱、拾起端口立柱 201:先前技術貨櫃吊運車 201a:貨櫃吊運車201的車輛主體 201b:驅動構件/輪配置結構、第一方向(X) 201c:驅動構件/輪配置結構、第二方向(Y) 301:先前技術懸臂貨櫃吊運車 301a:貨櫃吊運車301的車輛主體 301b:在第一方向(X)上的驅動構件 301c:在第二方向(Y)上的驅動構件 401:先前技術貨櫃吊運車 401a:貨櫃吊運車401的車輛主體 401b:在第一方向(X)上的驅動構件 401c:在第二方向(Y)上的驅動構件 500:控制系統 501:第一類型的貨櫃吊運車 501a:貨櫃吊運車501的車輛主體 501b:貨櫃吊運車501的第一組輪 501c:貨櫃吊運車501的第二組輪 504:第一示範性貨櫃提升設備 504’:第二示範性貨櫃提升設備 X: 第一方向 Y:第二方向 Z:第三方向
本發明之實施例藉由參考以下圖式來詳細描述：
圖1為先前技術自動化儲存及提取系統的構架結構之透視圖。
圖2為具有用於在其中承載儲存貨櫃的中心地配置的腔室的先前技術貨櫃吊運車之透視圖。
圖3為具有用於在下面承載儲存貨櫃的懸臂式區段的先前技術貨櫃吊運車之透視圖。
圖4為先前技術貨櫃吊運車之透視圖，其中示出貨櫃提升總成。
圖5為如在圖1中的儲存系統中使用的儲存貨櫃之透視圖。
圖6至圖14示出本發明的第一示範性實施例。
圖15至圖18示出本發明的第二示範性實施例。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
2’:提升框架
4’:引導銷
5:提升帶
18:托架
19:致動器總成、樞軸總成
501:第一類型的貨櫃吊運車
501a:貨櫃吊運車501的車輛主體
501b:貨櫃吊運車501的第一組輪
501c:貨櫃吊運車501的第二組輪
504:第一示範性貨櫃提升設備

Claims (21)

  1. 一種儲存系統(1)，其包含一構架結構(100)、至少一個貨櫃提升設備(501)及複數個儲存貨櫃(106)，該構架結構(100)包含多個儲存立柱(105)，在該多個儲存立柱中該等儲存貨櫃(106)以竪直堆疊(107)儲存在彼此頂部上，且該貨櫃提升設備包含一提升框架(2’)，當該提升框架(2’)下降到該儲存立柱中之一個中以提取該儲存貨櫃(106)時，該提升框架用於可釋放地連接到該等儲存貨櫃中之一個，其中 各儲存貨櫃(106)之外周邊包含位於四個貨櫃拐角(12)中之各者處的一竪直引導銷凹槽(7)，且 一竪直引導銷(4’)設置在該提升框架(2)的四個框架拐角(17)中之各者處，該等引導銷(4’)中之至少兩個的一下部部段具有包含一貨櫃支撐表面(11、11’)的一貨櫃支撐部分(6、8)， 其中該貨櫃支撐部分(6、8)能夠在一側向方向上在一第一位置與一第二位置之間移動，在該第一位置，該等引導銷(4’)能夠進入一儲存貨櫃的該對應引導銷凹槽(7)，在該第二位置，與在該第一位置相比，該貨櫃支撐部分移位成更靠近於該提升框架的一竪直中心線(C)，使得該貨櫃支撐表面(11、11’)定位成經由該儲存貨櫃的面向下的支撐表面(10)支撐該儲存貨櫃。
  2. 如請求項1所述之儲存系統，其中該等引導銷(4’)被配置來相對於界定該等儲存立柱(105)的直立件(102)引導該提升框架(2’)。
  3. 如請求項1或2所述之儲存系統，其中該儲存貨櫃(106)的該等面向下的支撐表面(10)中之各者配置在位於該等引導銷凹槽(7)的該周邊處的一對應水平肋部分(9)上。
  4. 如請求項3所述之儲存系統，其中該等貨櫃支撐部分(6、8)中之各者經組配來當在該第二位置且該等引導銷(4’)配置在一儲存貨櫃的該等引導銷凹槽(7)中時延伸在該儲存貨櫃的該對應水平肋部分(9)下面。
  5. 如請求項4所述之儲存系統，其中當在該第一位置時，將該等貨櫃支撐部分(6、8)中之各者自該對應水平肋部分(9)移除，使得自該提升框架(2’)釋放該儲存貨櫃。
  6. 如請求項1所述之儲存系統，其中該提升框架(2’)包含一下部底部表面(15)，且該等面向上的支撐表面(11、11’)配置在該下部底部表面下方的一水平面處，使得在該下部底部表面(15)與一儲存貨櫃(106)的該提升框架(2’)連接到的一上部邊緣(16)之間形成一水平延伸間隙(G)，該間隙(G)之高度介於0.5 cm與20.5 cm之間。
  7. 如請求項6所述之儲存系統，其中該等貨櫃支撐部分(6、8)延伸到該底部表面下方的一水平面處，使得在該等面向上的支撐表面(11、11’)與該下部底部表面(15)之間的一第一竪直距離(D1)大於在該儲存貨櫃的該等面向下的支撐表面(10)與一上部邊緣(16)之間的一第二竪直距離(D2)，使得獲得該間隙(G)。
  8. 如請求項1所述之儲存系統，其中該提升框架(2’)包含用於將該等貨櫃支撐部分在該第一位置與該第二位置之間移動的一致動器總成(20)，該致動器總成包含一電動馬達或一線性致動器。
  9. 如請求項1所述之儲存系統，其中該貨櫃支撐部分包含位於該引導銷(4’)中的一凹槽(6)，且該凹槽(6)之一下部部段提供該面向上的支撐表面(11)。
  10. 如請求項9所述之儲存系統，其中該凹槽(6)具有大於該儲存貨櫃的該等面向下的支撐表面(10)與該儲存貨櫃的一上部邊緣(16)之間的一竪直距離(D2)之一高度。
  11. 如請求項1所述之儲存系統，其中該等貨櫃支撐部分(6)能夠藉由將該等引導銷(7)移動成更靠近於該提升框架的該竪直中心線(C)來自該第一位置移動到該第二位置。
  12. 如請求項1所述之儲存系統，其中該等引導銷可滑動地配置在該提升框架上，使得該等引導銷能夠相對於該提升框架的該竪直中心線(C)在一水平方向上移動。
  13. 如請求項1所述之儲存系統，其中該貨櫃支撐部分包含一鈎件(8)，該鈎件包含該貨櫃支撐表面(11’)且經組配來在該第一位置與該第二位置之間樞轉。
  14. 如請求項1所述之儲存系統，其中該等貨櫃支撐部分中之各者朝向該第二位置偏置。
  15. 如請求項1所述之儲存系統，其中一軌系統(108)配置在該構架結構(100)的一頂部水平面處，且該貨櫃提升設備為第一類型的貨櫃吊運車(501)之一部分，該第一類型的貨櫃吊運車在該軌系統上操作、用於自該等儲存立柱提取儲存貨櫃(106)及將儲存貨櫃儲存在該等儲存立柱中且用於跨該軌系統(108)水平地輸送該等儲存貨櫃。
  16. 如請求項15所述之儲存系統，其包含：複數個第二類型的貨櫃吊運車(201、301、401)，該複數個第二類型的貨櫃吊運車在該軌系統(108)上操作、用於自該等儲存立柱提取儲存貨櫃(106)及將儲存貨櫃儲存在該等儲存立柱中且用於跨該軌系統(108)水平地輸送該等儲存貨櫃，該第二類型的貨櫃吊運車中之各者之特徵在於包含一提升框架(2)的一貨櫃提升設備(404)，當該提升框架(2)下降到該等儲存立柱中之一個中以提取該儲存貨櫃(106)時，該提升框架用於可釋放地連接到該等儲存貨櫃中之一個，其中 該提升框架包含位於該提升框架(2)的四個框架拐角(17)中之各者處的一竪直引導銷(4)及用於與位於該儲存貨櫃(106)的一上部邊緣處的對應連接凹槽(13)接合的複數個貨櫃連接器(3)。
  17. 一種用於如請求項1至15中任一項所述之儲存系統的提升框架(2’)，其中一竪直引導銷(4’)連接在該提升框架(2’)的四個框架拐角(17)中之各者處，且該等竪直引導銷中之至少兩個可滑動地連接在一對應框架拐角處，該等可滑動地連接的引導銷(4’)中之各者的下部部段具有包含一貨櫃支撐表面(11)的一貨櫃支撐部分(6)， 其中該貨櫃支撐部分(6)能夠藉由在一水平方向上滑動該對應引導銷來在一第一位置與一第二位置之間移動，且在該第二位置，與在該第一位置相比，該貨櫃支撐部分移位成更靠近於該提升框架的一竪直中心線(C)。
  18. 如請求項17所述之提升框架(2)，其中該等引導銷(4’)中之各者藉由一托架(18)可滑動地連接在一對應框架拐角處，兩個相對引導銷(4’)的該等托架藉由一致動器總成(19)互連，該致動器總成被配置來將該等托架(18)及該等對應引導銷朝向彼此側向地移動，使得兩個相對引導銷的該等貨櫃支撐部分(6)將自該第一位置移動到該第二位置。
  19. 一種用於如請求項15所述之儲存系統的貨櫃吊運車(501)，其包含：一貨櫃提升設備，該貨櫃提升設備具有用於可釋放地連接到一儲存貨櫃(106)的一提升框架(2’)；一車輛主體(501a)；及一第一組輪(501b)及一第二組輪(501c)，該第一組輪及該第二組輪使得該貨櫃吊運車能夠在該軌系統(108)上在兩個垂直方向上進行水平移動，其中 一竪直引導銷(4’)設置在該提升框架(2’)的四個框架拐角(17)中之各者處，該等引導銷中之至少兩個的一下部部段具有包含一貨櫃支撐表面(11、11’)的一貨櫃支撐部分(6、8)，且 該貨櫃支撐部分(6、8)能夠在一水平方向上在一第一位置與一第二位置之間移動，在該第二位置，與在該第一位置相比，該貨櫃支撐部分移位成更靠近於該提升框架(2’)的一竪直中心線(C)。
  20. 如請求項19所述之貨櫃吊運車(501)，其包含如請求項17或18所述之提升框架(2’)。
  21. 一種自如請求項16所述之儲存系統中之一儲存立柱提取一儲存貨櫃(106)的方法，該方法包含以下步驟： - 移動一第二類型貨櫃吊運車(201、301、401)以自該儲存立柱提取該儲存貨櫃(106)； - 將該第二類型貨櫃吊運車的該提升框架(2)下降到該儲存立柱中以提取該儲存貨櫃； - 偵測該提升框架(2)連接到該儲存貨櫃中的一錯誤； - 將該提升框架(2)升起且將該第二類型的貨櫃吊運車移動遠離該儲存立柱； - 將一第一類型貨櫃吊運車(501)移動到該儲存立柱；及 - 將該第一類型貨櫃吊運車的該提升框架(2’)下降到該儲存立柱中且提取該儲存貨櫃。
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