技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)存系統(tǒng)，該儲(chǔ)存系統(tǒng)使用遙控車(chē)輛從箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)中拾取儲(chǔ)存箱。

背景技術(shù)：

已知一種使用遙控車(chē)輛從儲(chǔ)存系統(tǒng)中拾取儲(chǔ)存箱的儲(chǔ)存系統(tǒng)。在WO98/49075中提供了相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)存系統(tǒng)的詳細(xì)描述。而且，在挪威專(zhuān)利NO317366中公開(kāi)了適于這種儲(chǔ)存系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)車(chē)輛的細(xì)節(jié)。更具體地，現(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)存系統(tǒng)具有包括儲(chǔ)存箱的三維儲(chǔ)存柵格，儲(chǔ)存箱彼此堆疊成某一高度。儲(chǔ)存柵格通常被構(gòu)造成由頂部軌道相互連接的鋁立柱。多個(gè)遙控車(chē)輛或機(jī)器人布置在頂部軌道上。每個(gè)車(chē)輛均裝有升降機(jī)，以用于拾取、運(yùn)載以及放置儲(chǔ)存在儲(chǔ)存柵格內(nèi)的箱體。

在圖1和圖2中分別示出了這種現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)存系統(tǒng)和現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人。儲(chǔ)存系統(tǒng)3包括機(jī)器人1，該機(jī)器人被布置為在專(zhuān)用支撐軌道13上移動(dòng)并且從位于箱體儲(chǔ)存柵格15內(nèi)的儲(chǔ)存立柱8中接收儲(chǔ)存箱2。儲(chǔ)存系統(tǒng)3包括專(zhuān)用箱體提升裝置50和多個(gè)機(jī)器人1，該專(zhuān)用箱體提升裝置被布置為在箱體儲(chǔ)存柵格15的頂部高度處從機(jī)器人1中接收儲(chǔ)存箱2，并且在豎直方向上將儲(chǔ)存箱2向下傳送至輸送站60。

然而，在圖1和圖2中示出的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人1在其操作期間存在的一些重要的缺點(diǎn)。首先，機(jī)器人的特定設(shè)計(jì)防止進(jìn)入儲(chǔ)存系統(tǒng)中的所有可用儲(chǔ)存立柱。此外，這個(gè)特定設(shè)計(jì)可在儲(chǔ)存箱的提升和運(yùn)輸期間引起不期望的高扭矩，從而產(chǎn)生潛在的不穩(wěn)定性問(wèn)題并且明確限制了機(jī)器人的最大處理重量。由現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人設(shè)計(jì)引起的額外缺點(diǎn)在于：每種類(lèi)型的機(jī)器人僅可接受一種特定的箱體以及一種特定的箱體高度，以便確保充足的穩(wěn)定性。最后，在接收儲(chǔ)存箱的部分的上部中的一體式軛狀件(yoke)/垂懸件(overhang)不可避免地使得在由軛狀件懸掛的車(chē)輛提升裝置執(zhí)行的提升過(guò)程的最終階段不期望地減少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，解決或者至少大致減少上述缺點(diǎn)，即，提供一種這樣一種包括車(chē)輛/機(jī)器人的儲(chǔ)存系統(tǒng)，其具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性性能、更強(qiáng)的最大處理重量、在操作期間更有效地使用可用空間、以及儲(chǔ)存箱的耗時(shí)更少的提升和運(yùn)輸過(guò)程。

特別地，本發(fā)明涉及一種遙控車(chē)輛或機(jī)器人，用于從儲(chǔ)存系統(tǒng)中拾取儲(chǔ)存箱。本發(fā)明的車(chē)輛或機(jī)器人包括：車(chē)輛主體，該車(chē)輛主體進(jìn)一步包括第一部分和第二部分，第一部分用于儲(chǔ)存車(chē)輛驅(qū)動(dòng)裝置，第二部分用于接收儲(chǔ)存在儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)的儲(chǔ)存立柱中的任何儲(chǔ)存箱；車(chē)輛提升裝置，該車(chē)輛提升裝置至少間接地連接至車(chē)輛主體，以便將儲(chǔ)存箱提升到第二部分內(nèi)；第一組車(chē)輛滾動(dòng)裝置，該第一組車(chē)輛滾動(dòng)裝置連接至車(chē)輛主體，以便在使用期間允許車(chē)輛在儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)沿著第一方向移動(dòng)；以及第二組車(chē)輛滾動(dòng)裝置，該第二組車(chē)輛滾動(dòng)裝置連接至車(chē)輛主體，以便在使用期間允許車(chē)輛在儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)沿著第二方向移動(dòng)。第二方向與第一方向垂直。

本發(fā)明的車(chē)輛具有的特點(diǎn)在于，第二部分包括居中布置在車(chē)輛主體內(nèi)的腔體。該腔體具有在使用期間朝向底層儲(chǔ)存立柱的至少一個(gè)箱體接收開(kāi)口。此外，這兩組車(chē)輛滾動(dòng)裝置中的至少一組完全布置在車(chē)輛主體內(nèi)。

為了允許儲(chǔ)存箱容易地進(jìn)入中央腔體內(nèi)，該腔體的容積應(yīng)大于旨在從儲(chǔ)存系統(tǒng)中拾取的最大儲(chǔ)存箱。同樣，至少一個(gè)箱體接收開(kāi)口的至少一個(gè)的截面面積應(yīng)大于與腔體開(kāi)口(多個(gè)腔體開(kāi)口)平行的儲(chǔ)存箱壁部的截面面積。所述車(chē)輛還可包括移動(dòng)裝置，以用于車(chē)輛在第一方向與第二方向之間改變方向時(shí)可逆地且選擇性地移動(dòng)第一組車(chē)輛滾動(dòng)裝置或第二車(chē)輛滾動(dòng)裝置遠(yuǎn)離在儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)的底層車(chē)輛支架。

此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，第一部分可相對(duì)于第二部分以這樣的方式布置，該方式為與底層車(chē)輛支架平行的車(chē)輛的截面偏離二次方形狀。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在使用期間，車(chē)輛主體在第一方向覆蓋小于或等于一個(gè)中央儲(chǔ)存立柱的橫向截面區(qū)域，并且車(chē)輛主體在第二方向的覆蓋多個(gè)中央儲(chǔ)存立柱的橫向截面區(qū)域。在一個(gè)更具體的實(shí)例中，車(chē)輛主體在朝向第二方向的兩側(cè)上延伸超過(guò)中央儲(chǔ)存立柱的橫向截面區(qū)域，即，還覆蓋相鄰儲(chǔ)存立柱的在第二方向延伸的一些橫向截面區(qū)域。優(yōu)選地，從中央儲(chǔ)存立柱延伸的程度在這兩側(cè)上相等。在機(jī)器人到達(dá)允許拾取儲(chǔ)存箱的位置時(shí)，中央儲(chǔ)存立柱被限定為直接位于機(jī)器人下方的儲(chǔ)存立柱。

尤其為了允許具有很強(qiáng)的車(chē)輛穩(wěn)定性，這兩組車(chē)輛滾動(dòng)裝置優(yōu)選地對(duì)稱(chēng)地布置在腔體周?chē)?，例如，在?chē)輛的下角落附近。至少一組(并且最優(yōu)選地兩組)車(chē)輛滾動(dòng)裝置可包括至少四個(gè)車(chē)輪。可預(yù)計(jì)有其他實(shí)施方式，例如，使用兩個(gè)垂直定向的履帶。此外，這兩組車(chē)輛滾動(dòng)裝置的外部設(shè)計(jì)與在構(gòu)成車(chē)輛支架的支撐軌道上的對(duì)應(yīng)外部設(shè)計(jì)相匹配，以便在相互連接時(shí)提供較大的橫向穩(wěn)定性。這種支撐軌道以二維矩陣的形式布置在箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)或柵格的頂部上，其中，矩陣和柵格兩者的主方向與車(chē)輛的第一方向和第二方向一致。

車(chē)輛還可有利地包括位置感測(cè)裝置，以允許在使用期間測(cè)量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)的車(chē)輛位置。這個(gè)位置感測(cè)裝置可包括布置在車(chē)輛主體上的至少一些位置處的多個(gè)傳感器，該位置感測(cè)裝置橫過(guò)車(chē)輛支架的所述支撐軌道所橫越的位置，例如，在車(chē)輛下面、接近其下角落。

本發(fā)明還涉及一種儲(chǔ)存系統(tǒng)，該儲(chǔ)存系統(tǒng)包括：根據(jù)上述特征的遙控車(chē)輛；車(chē)輛支架，該車(chē)輛支架包括形成引導(dǎo)網(wǎng)格二維矩陣的多個(gè)支撐軌道，其中，該車(chē)輛支架被配置為在使用期間沿著第一方向和第二方向引導(dǎo)車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)；箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)或柵格，該箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)或柵格支撐車(chē)輛支架，該箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)包括多個(gè)儲(chǔ)存立柱，其中，每個(gè)儲(chǔ)存立柱均被布置為容納豎直堆疊的儲(chǔ)存箱，并且所述箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)的主要部分與車(chē)輛支架和多個(gè)支撐軌道交叉的位置一致；以及箱體提升裝置，該箱體提升裝置被布置為沿著與車(chē)輛支架的橫向平面垂直的方向在車(chē)輛支架與運(yùn)輸站之間傳送車(chē)輛運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)存箱。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，支撐軌道中的布置在車(chē)輛支架的外邊緣區(qū)域處的至少一些支撐軌道形成外部引導(dǎo)網(wǎng)格，外部引導(dǎo)網(wǎng)格的平均截面面積小于車(chē)輛支架中的剩余引導(dǎo)網(wǎng)格的平均截面面積。例如，外部引導(dǎo)網(wǎng)格的較小的平均截面面積可為車(chē)輛支架內(nèi)的剩余引導(dǎo)網(wǎng)格的平均截面面積的大約一半。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，外部引導(dǎo)網(wǎng)格的截面面積僅僅沿著車(chē)輛支架的第二方向減小。

腔體相對(duì)于第二方向在車(chē)輛主體中的中央布置有效地移除不期望的扭矩，從而提高了機(jī)器人或車(chē)輛的穩(wěn)定性。這種布置還通過(guò)高對(duì)稱(chēng)性而產(chǎn)生具有重量分布的提升和運(yùn)輸過(guò)程。此外，新穎的設(shè)計(jì)允許使用同一車(chē)輛來(lái)對(duì)高度(即，從提升裝置的懸掛部分延伸到車(chē)輛的下邊緣的高度)明顯小于腔體高度的儲(chǔ)存箱進(jìn)行提升和運(yùn)輸，這是因?yàn)閷?duì)容納腔體的至少一部分箱體進(jìn)行包圍的框架/主體有效地阻止了任何不期望的箱體卷取/擺動(dòng)。具有對(duì)主體進(jìn)行包圍的腔體還允許將完整的或近乎完整的提升速度幾乎一直保持到其在腔體內(nèi)的端部位置，并且在從儲(chǔ)存立柱中全面完成箱體提升之前，朝著運(yùn)輸站開(kāi)始穩(wěn)定的箱體運(yùn)輸。位于腔體周?chē)谋Ｗo(hù)主體還提供了如下可能性：在車(chē)輛在所討論的儲(chǔ)存立柱上方最終停止之前，開(kāi)始降低提升裝置。由此實(shí)現(xiàn)明顯更強(qiáng)的穩(wěn)定性和時(shí)間效率。

通過(guò)將至少一組車(chē)輛滾動(dòng)裝置完全布置在車(chē)輛或機(jī)器人主體內(nèi)，在提升過(guò)程期間獲得了額外的穩(wěn)定性，這是因?yàn)闈L動(dòng)裝置更靠近待提升的儲(chǔ)存箱。由于相同的原因，這種布置減少了在提升裝置上的總負(fù)荷。此外，該布置相對(duì)于在圖2中示出的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人更具有空間效率，這是因?yàn)闈L動(dòng)裝置不在這兩個(gè)機(jī)器人移動(dòng)方向中的至少一個(gè)上提供任何額外的延伸部分。還能夠生產(chǎn)更小尺寸的機(jī)器人/車(chē)輛。

附圖說(shuō)明

參照附圖，從以非限制性實(shí)例提供的優(yōu)選實(shí)施方式的下文描述中，使本發(fā)明的這些特征和其他特征變得顯而易見(jiàn)，附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)存系統(tǒng)的立體圖；

圖2為形成如圖1中所示儲(chǔ)存系統(tǒng)的一部分的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人或車(chē)輛的截面圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的遙控車(chē)輛的底部立體圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的遙控車(chē)輛的頂視立體圖；

圖5為機(jī)器人組件的立體圖，該機(jī)器人組件包括儲(chǔ)存箱、完全封閉的蓋體以及根據(jù)本發(fā)明的遙控車(chē)輛；

圖6為根據(jù)本發(fā)明的箱體儲(chǔ)存柵格和車(chē)輛支架的頂視立體圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明的箱體儲(chǔ)存柵格和車(chē)輛支架的側(cè)視立體圖；

圖8為根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)存系統(tǒng)的一部分的側(cè)視立體圖，其包括箱體儲(chǔ)存柵格、車(chē)輛支架和遙控車(chē)輛；以及

圖9為在支撐軌道的二維矩陣上移動(dòng)的遙控車(chē)輛的示意性頂視圖。

具體實(shí)施方式

圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意性局部剖開(kāi)的立體圖，并且圖2為相應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)機(jī)器人的截面圖。在前文中已經(jīng)提及了這兩幅圖。

圖3和圖4提供了包括矩形車(chē)輛主體或框架4的本發(fā)明機(jī)器人1的兩個(gè)不同角度的立體圖，其具有：腔體7，該腔體居中地布置在主體4內(nèi)；頂蓋72，該頂蓋覆蓋主體4的頂部；第一組四個(gè)車(chē)輪10，第一組四個(gè)車(chē)輪安裝在腔體7內(nèi)部并且與主體4的內(nèi)壁平行；以及第二組四個(gè)車(chē)輪11，第二組四個(gè)車(chē)輪安裝成與主體4的外壁平行。第一組車(chē)輪10與第二組車(chē)輪11彼此垂直。而且，車(chē)輛主體4還包括側(cè)部分5、5a、5b，該側(cè)部分沿著機(jī)器人1的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向布置在腔體7的兩側(cè)上。為了清晰起見(jiàn)，示出了笛卡爾坐標(biāo)系，笛卡爾坐標(biāo)系的X軸、Y軸以及Z軸沿著矩形車(chē)輛主體4的主方向?qū)?zhǔn)。腔體7的尺寸適于包含用于提升裝置9的必要部件，并且至少完全包含旨在由機(jī)器人1拾取的最大儲(chǔ)存箱2。

圖5提供了機(jī)器人組件的立體圖，其中，主體4由封蓋73完全覆蓋，該封蓋包括手柄74和傳輸裝置/控制面板75。封蓋73的設(shè)計(jì)適于由主體4和突出輪10提供的特定形狀。圖5還示出了完全布置在腔體7內(nèi)部的儲(chǔ)存箱2的一小部分以及提升裝置9的一小部分。提升裝置優(yōu)選地尤其由四個(gè)能豎直移動(dòng)的金屬帶構(gòu)成，該金屬帶的上端懸掛在朝向頂蓋72側(cè)的腔體上并且該金屬帶的下端懸掛在轉(zhuǎn)向桿上，該轉(zhuǎn)向桿能夠被轉(zhuǎn)向并被緊固到待拾取的儲(chǔ)存箱2中合適的腔體/區(qū)域內(nèi)。

在圖6和圖7中示出了柵格組件的結(jié)構(gòu)原理，該柵格組件包括箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)或柵格15、構(gòu)成車(chē)輛支架14的一體式支撐軌道13以及柵格支撐基部76。柵格15包括多個(gè)支柱(pillar)，該支柱布置有內(nèi)部間距，其適于容納待成堆地儲(chǔ)存在柵格15內(nèi)部的儲(chǔ)存箱2。因此，四個(gè)鄰近支柱的矩形布置構(gòu)成儲(chǔ)存立柱8。支柱和軌道13兩者可由鋁制成。關(guān)于圖3和圖4，示出了沿著柵格組件的主方向?qū)?zhǔn)的笛卡爾坐標(biāo)系，以易于理解。支撐軌道13形成矩形網(wǎng)格的二維矩陣，并且大部分網(wǎng)格的截面面積與由底層?xùn)鸥?5建立的每個(gè)儲(chǔ)存立柱8的截面面積一致。在車(chē)輛支架14(在方向Y的兩側(cè)處)的邊緣區(qū)域處的網(wǎng)格17、18的截面面積小于其余網(wǎng)格的截面面積。在機(jī)器人處于開(kāi)始拾取包含在中央儲(chǔ)存立柱8a內(nèi)的儲(chǔ)存箱2的位置中時(shí)(見(jiàn)圖8和圖9)，邊緣網(wǎng)格17、18的尺寸應(yīng)優(yōu)選地適于超過(guò)直接位于機(jī)器人1的腔體7之下的中央儲(chǔ)存立柱8a的延伸程度。通過(guò)這種方式，機(jī)器人1可到達(dá)儲(chǔ)存系統(tǒng)3中的所有儲(chǔ)存立柱8，即，獨(dú)立于在Y方向上的機(jī)器人定向。例如，如果機(jī)器人1正好沿著X方向在一個(gè)中央儲(chǔ)存立柱8a的截面面積之上延伸并且沿著Y方向在鄰近的儲(chǔ)存立柱8b的截面面積的1/2之上延伸，則在Y方向上的邊緣區(qū)域處的網(wǎng)格17、18的截面面積應(yīng)大約為剩余網(wǎng)格的截面面積的1/2。因此，這些邊緣網(wǎng)格17、18的主要功能是允許具有新穎設(shè)計(jì)的機(jī)器人1具有充足的空間。

圖8示出了在位于與柵格組件的邊緣區(qū)域17、18鄰近的中央儲(chǔ)存立柱8a之上的提升位置中的機(jī)器人1。在這個(gè)實(shí)施方式中，車(chē)輛提升裝置9下降一定距離到中央儲(chǔ)存立柱8a中，以便鉤住并提升底層儲(chǔ)存箱2。如在圖8中的示例性情況下可見(jiàn)，在邊緣區(qū)域設(shè)計(jì)有額外的邊緣網(wǎng)格17、18(其中，Y方向?qū)挾却蠹s為柵格15中的剩余網(wǎng)格的Y方向?qū)挾鹊?/2時(shí)，使主體4在與X方向相比的Y方向上延伸的機(jī)器人1可被一直驅(qū)動(dòng)到柵格15的邊緣。

為了更好地示出機(jī)器人1在構(gòu)成車(chē)輛支架14的支撐軌道13上的運(yùn)動(dòng)，在圖9中示出了機(jī)器人1在柵格組件上的一些示例性位置。在機(jī)器人1的中心繪制的粗箭頭表示允許的運(yùn)動(dòng)方向。在機(jī)器人1定位成其腔體7正好位于中央儲(chǔ)存立柱8a之上時(shí)，與左上角和中間的機(jī)器人1的情況一樣，支撐軌道13的布置允許在X和Y方向移動(dòng)。在柵格組件上的任何其他位置限制機(jī)器人1在車(chē)輛支架14上沿著X方向(右下角機(jī)器人1)或Y方向(頂部中間以及左下角機(jī)器人1)的運(yùn)動(dòng)。為了允許確定機(jī)器人位置，有利的是使每個(gè)機(jī)器人1安裝有一個(gè)或多個(gè)位置傳感器16(例如，光學(xué)傳感器)。這種傳感器16應(yīng)優(yōu)選地安裝在機(jī)器人1的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)，其確保了傳感器16不遮蔽底層支撐軌道13并且使傳感器直接在車(chē)輛支架14上的軌道13穿過(guò)的位置之上經(jīng)過(guò)或者在這些位置經(jīng)過(guò)。傳感器16的讀數(shù)可尤其決定機(jī)器人1的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)和/或車(chē)輛提升裝置9的操作。

機(jī)器人1的所有操作由無(wú)線通信裝置75和遙控單元控制。其包括控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、車(chē)輛提升裝置以及位置測(cè)量裝置。

在前文的描述中，參照說(shuō)明性實(shí)施方式，描述了根據(jù)本發(fā)明的裝置的各個(gè)方面。為了解釋的目的，提出了特定的數(shù)量、系統(tǒng)以及配置，以便更徹底地理解該設(shè)備及其工作。然而，本說(shuō)明書(shū)并非旨在限制性地理解。該設(shè)備的對(duì)于所公開(kāi)主題的領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的說(shuō)明性實(shí)施方式以及其他實(shí)施方式的各種修改及變型被視為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

參考標(biāo)號(hào)/字母列表：

1、遙控車(chē)輛/機(jī)器人

2、儲(chǔ)存箱

3、儲(chǔ)存系統(tǒng)

4、車(chē)輛主體/框架

5、(車(chē)輛主體的)第一部分/部件部分/側(cè)部

5a、第一部分，左邊

5b、第一部分，右邊

6、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)裝置/電機(jī)單元

7、車(chē)輛儲(chǔ)存空間/第二部分/腔體/居中布置的腔體

8、儲(chǔ)存立柱

8a、中央儲(chǔ)存立柱

8b、鄰近的儲(chǔ)存立柱

9、車(chē)輛提升裝置

10、第一組車(chē)輛滾動(dòng)裝置/第一組車(chē)輪

11、第二組車(chē)輛滾動(dòng)裝置/第二組車(chē)輪

12、箱體接收開(kāi)口

13、支撐軌道

14、車(chē)輛支架

15、箱體儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)/柵格

16、位置感測(cè)裝置/位置傳感器

17、車(chē)輛支架的左外側(cè)邊緣區(qū)域/左邊緣網(wǎng)格

18、車(chē)輛支架的右外側(cè)邊緣區(qū)域/右邊緣網(wǎng)格

50、箱體提升裝置

60、運(yùn)輸站/端口

70、軛狀件/懸掛部分

72、頂蓋

73、封蓋

74、手柄

75、傳輸裝置/控制面板/無(wú)線通信裝置

76、柵格支撐基部