自动存储和取出系统的制作方法

1.本发明涉及存储网格、用于向此类存储网格存储容器和从此类存储网格取出容器的自动存储和取出系统。本发明还涉及用于在此类存储网格中存储和取出容器以便以更高效的方式存取更深铺放的容器的方法。


背景技术：

2.图1公开了具有框架结构100的常见的现有技术自动存储和取出系统1，并且图2和3公开了适合于在此类系统1上操作的两种不同的现有技术容器搬运车辆201、301。
3.框架结构100包括直立构件102、水平构件103和存储容积部，该存储容积部包括成排布置在直立构件102和水平构件103之间的存储列105。在这些存储列105中，存储容器(也称为箱)106一个堆叠在另一个之上以形成堆垛107。构件102、103通常可以由金属例如挤压铝型材制成。
4.自动存储和取出系统1的框架结构100包括跨过框架结构100的顶部布置的导轨系统108，在导轨系统108上，多个容器搬运车辆201、301被操作以将存储容器106从存储列105升起和将存储容器106降低到存储列中以及还在存储列105上方运输存储容器106。导轨系统108包括：第一组平行导轨110，其被布置成引导容器搬运车辆201、301在第一方向x上跨过框架结构100的顶部的移动；以及第二组平行导轨111，其被布置成垂直于第一组导轨110，以引导容器搬运车辆201、301在垂直于第一方向x的第二方向y上的移动。容器搬运车辆201、301穿过导轨系统108中的网格开口115存取存储在存储列105中的容器106。容器搬运车辆201、301可以在存储列105上方横向移动，即在平行于水平x-y平面的平面内移动。
5.框架结构100的直立构件102可用于在将容器从列105升起和将容器降低到列中期间引导存储容器106。容器106的堆垛107通常是自支撑的。
6.每个现有技术容器搬运车辆201、301包括车身201a、301a，以及第一组车轮201b、301b和第二组车轮201c、301c，它们使得容器搬运车辆201、301能够分别在x方向和y方向上横向移动。在图2和3中，每组中的两个车轮完全可见。第一组车轮201b、301b被布置成与第一组导轨110的两个相邻导轨接合，并且第二组车轮201c、301c被布置成与第二组导轨111的两个相邻导轨接合。这些组车轮201b、301b、201c、301c中的至少一组可以被提升和降低，使得第一组车轮201b、301b和/或第二组车轮201c、301c可以在任一时间与相应的一组导轨110、111接合。
7.每个现有技术容器搬运车辆201、301还包括升降装置304，以用于存储容器106的竖直运输，例如将存储容器106从存储列105升起和将存储容器106降低到存储列中。升降装置304包括适于接合存储容器106的一个或多个夹持/接合装置(未示出)，并且该夹持/接合装置可以从车辆201、301降低，从而夹持/接合装置相对于车辆201、301的位置可以在与第一方向x和第二方向y正交的第三方向z上调节。容器搬运车辆301的升降装置304的一些部分在图3中示出。在图2中，容器搬运装置201的夹持装置位于车身201a内。
8.通常，并且也是为了此应用的目的，z＝1标识存储容器的最上层，即直接在导轨系
统108下方的层，z＝2标识导轨系统108下方的第二层，z＝3标识第三层，等。在图1中公开的示例性现有技术中，z＝8标识存储容器的最下方的底层。类似地，x＝l...n和y＝l...n标识每个存储列105在水平面上的位置。因此，作为示例，并且使用图1中所指示的笛卡尔坐标系x、y、z，在图1中标识为106'的存储容器可以说占据存储位置x＝10、y＝2、z＝3。容器搬运车辆201、301可以说是在z＝0层中行进，并且每个存储列105可以由其x和y坐标来标识。
9.框架结构/现有技术存储网格100内的可以的存储位置被称为存储单元。每个存储列105可以由x和y方向上的位置来标识，而每个存储单元可以由x、y和z方向上的容器号来标识。
10.每个现有技术容器搬运车辆201、301包括存储隔室或空间，以用于在将存储容器106运输跨过导轨系统108时容纳和装载存储容器106。存储空间可以包括如图2所示和如例如wo2015/193278a1(其内容通过引证并入本文)中所描述的在车身201a内居中布置的腔。
11.图3示出具有悬臂构造的容器搬运车辆301的替代配置。此类车辆在例如no317366中详细描述，其内容也通过引证并入本文。
12.图2中所示的中心腔容器搬运车辆201可具有覆盖在x和y方向上尺寸通常等于存储列105的横向范围的区域的覆盖区，例如，如wo2015/193278a1中所描述的，其内容通过引证并入本文。本文使用的术语“横向的”可意指“水平的”。
13.替代地，中心腔容器搬运车辆101可以具有比由存储列105限定的横向区域更大的覆盖区，例如，如wo2014/090684a1中所公开的。
14.导轨系统108通常包括具有凹槽的导轨，车辆的车轮在凹槽中运行。替代地，导轨可以包括向上突出的元件，其中车辆的车轮包括防止脱轨的凸缘。这些凹槽和向上突出的元件统称为轨道。每个导轨可以包括一个轨道，或者每个导轨可以包括两个平行的轨道。
15.wo2018146304(其内容通过引证并入本文)说明包括在x和y方向上的导轨和平行轨道的导轨系统108的常见配置。
16.在框架结构/现有技术存储网格100中，大多数列105是存储列105，即存储容器106以堆垛107的形式存储的列105。然而，一些列105可以具有其他目的。在图1中，列119和120是容器搬运车辆201、301用来卸下和/或拾取存储容器106的专用列，以便它们可以被运输到存取站(未示出)，在存取站处，存储容器106可以从框架结构100的外部被存取或者被转移出或转移到框架结构100中。在本领域内，此类位置通常被称为“端口”，并且端口所在的列可以被称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以是任何方向的，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，存储容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用的列105中，然后由任何容器搬运车辆拾取并且运输到端口列119、120，以用于另外运输到存取站。应注意，术语“倾斜的”意指存储容器106的运输具有在水平和竖直之间某一方向的总运输定向。
17.在图1中，第一端口列119例如可以是专用的卸下端口列，其中容器搬运车辆201、301可以卸下要运输到存取或转移站的存储容器106，并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列，其中容器搬运车辆201、301可以拾取已经从存取或转移站运输的存储容器106。
18.存取站通常可以是将产品物品从存储容器106中移除或定位到存储容器中的拾取或存放站。在拾取或存放站中，存储容器106通常不从自动存储和取出系统1中移除，而是一旦被存取就再次返回到框架结构100中。端口也可以用于将存储容器转移到另一个存储设施(例如，另一个框架结构或另一个自动存储和取出系统)、运输车辆(例如，火车或卡车)或
生产设施。
19.包括输送机的输送机系统通常用于在端口列119、120和存取站之间运输存储容器。
20.如果端口列119、120和存取站位于不同的水平高度处，那么输送机系统可以包括具有竖直部件的升降装置，以用于在端口列119、120和存取站之间竖直运输存储容器106。
21.输送机系统可被布置成在不同的框架结构之间转移存储容器106，例如，如wo2014/075937a1中所描述的，其内容通过引证并入本文。
22.当要存取存储在图1中所公开的列105中的一个中的存储容器106时，指导容器搬运车辆201、301中的一个从目标存储容器的位置取出目标存储容器106，并且将其运输到卸下端口列119。此操作涉及将容器搬运车辆201、301移动到目标存储容器106所在的存储列105上方的位置，使用容器搬运车辆201、301的升降装置304从存储列105中取出存储容器106，并且将存储容器106运输到卸下端口列119。如果目标存储容器106位于堆垛107的深处，即一个或多个其他存储容器106位于目标存储容器106上方，那么操作还涉及在从存储列105提升目标存储容器106之前临时移动位于上方的存储容器。此步骤在本领域中有时被称为“挖掘”，可以用随后用于将目标存储容器运输到卸下端口列119的同一容器搬运车辆来执行，或者用一个或多个其他协作的容器搬运车辆来执行。替代地或另外地，自动存储和取出系统1可以具有专门用于从存储列105临时移除存储容器的任务的容器搬运车辆。一旦目标存储容器106已经从存储列105中移除，临时移除的存储容器就可以被重新定位到初始存储列105中。然而，移除的存储容器可以替代地被重新定位到其他存储列。
23.当存储容器106要存储在列105中的一个中时，指导容器搬运车辆201、301中的一个从拾取端口列120拾取存储容器106，并且将其运输到要储存该存储容器的存储列105上方的位置。在已经移除位于存储列堆垛107内的目标位置处或上方的任何存储容器后，容器搬运车辆201、301将存储容器106定位在期望的位置。移除的存储容器然后可以被降低回到存储列105中或者被重新定位到其他存储列。
24.为了监视和控制自动存储和取出系统1，例如监视和控制框架结构100内的各个存储容器106的位置、每个存储容器106的内容物以及容器搬运车辆201、301的移动使得期望的存储容器106可以在期望的时间被递送到期望的位置而容器搬运车辆201、301不相互碰撞，自动存储和取出系统1包括控制系统500，该控制系统通常是计算机化的并且通常包括用于跟踪存储容器106的数据库。
25.图4示出存储在具有高度hf、宽度wf和长度lf的存储容器106中的产品物品80的示例。
26.对于在每个堆垛中含有大量箱的系统，当目标箱位于网格的深处时，上述“挖掘”可被证明既费时又费空间。例如，如果目标箱具有位置z＝5，那么在可到达目标箱之前，车辆必须提升四个非目标箱并且将它们放置在其他位置，通常在网格的顶部上(z＝0)。在被放回网格之前，非目标箱可使得其他机器人选择非优化路径来执行它们各自的操作。
27.因此，本发明的目的为提供存储网格以及使用此类存储网格的存储和取出系统，其与现有技术系统相比可提供更高效的存储和取出方法，例如更高效地将产品物品递送到顾客/终端用户。
28.至少在优选实施例中，另一个目的为提供拾取过程由远程操作车辆执行而无需任
何类型的耗时的挖掘操作的解决方案。
29.又一个目的为提供存储和取出产品物品的时间效率可以由用户根据紧迫性和/或优先级来选择的存储和取出系统。
30.又一个目的为提供将存储容量与向顾客高效递送产品物品组合的存储和取出系统。
31.又一个目的为提供存储网格以及使用此类存储网格的存储和取出系统，其可提供高吞吐量的产品物品，诸如要销售的产品物品。


技术实现要素：

32.在独立权利要求中阐述了本发明，并且从属权利要求描述本发明的某些可选特征。
33.特别地，本发明涉及一种用于存储多个存储容器的存储网格。存储网格包括以竖直偏移量竖直分布的多个水平容器支撑框架。
34.多个水平容器支撑框架包括第一水平容器支撑框架以及布置在第一容器支撑框架下方并且与其平行的至少一个第二容器支撑框架。
35.第一容器支撑框架和至少一个第二容器支撑框架中的每者都包括被配置/设计成支撑多个存储容器的一个或多个容器支撑件。如果是多个，那么容器支撑件优选地沿第一方向(x)平行布置，即它们的侧面在第二方向(y)上延伸并且以偏移的方式并排布置。
36.容器支撑件可为伸长的，其中它/它们的伸长方向在第二方向(y)上。替代地，它/它们可以与第一方向和第二方向(x、y)中的主方向成直角。在又一个替代设计中，容器支撑件可以具有环形或多个同轴布置的环形的形状。
37.存储容器一个接一个地分布在每个容器支撑框架内的容器支撑件上。在伸长或方形容器支撑件的情况下，存储容器沿至少第二方向(y)一个接一个地线性分布。在环形形状的容器支撑件的情况下，存储容器可以沿着环形的曲线一个接一个地分布。
38.每个容器支撑件设置有至少一个孔，该孔的开口尺寸至少为要存储的存储容器的最大水平横截面。此外，存储网格被设计成使得第一容器支撑框架的至少一个孔与至少一个第二容器支撑框架的至少一个孔竖直对准，即在第一方向和第二方向(x、y)上具有相等位置。
39.至少一个第二容器支撑框架的容器支撑件中的至少一个，优选至少两个，并且最优选全部，在伸长或方形容器支撑件的情况下，可沿与第一方向(x)正交的第二方向(y)移位，或者在环形形状容器支撑件的情况下，可围绕环形的中心轴线移位。第一容器支撑框架的容器支撑件中的至少一个也可以类似地移位。
40.也可以设想包括伸长/方形容器支撑件和环形形状容器支撑件的组合的存储网格。
41.在示例性配置中，存储网格还包括被配置成移位可使多个容器支撑件中的至少一个，并且优选地全部移位的支撑件移位装置。支撑件移位装置例如可以是线性致动器、齿轮驱动器等。支撑件移位装置可以是机动的和/或可以是机械、液压、气动和/或电动操作的。
42.在又另一个示例性配置中，存储网格还包括控制系统，该控制系统被配置成远程操作支撑件移位装置，使得可移位的容器支撑件可以被远程移动。或者，在可移位的多个容
器支撑件的情况下，可移位的容器支撑件中的每个可相对于位于相应的容器支撑框架内的其他可移位的容器支撑件远程且独立地移动。
43.在又另一个示例性配置中，容器支撑件设置有沿第二方向(y)均匀分布的多个孔。然而，可以设想孔沿第二方向(y)的任何分布，例如多个孔分布在四个存储容器空间，然后三个空间，然后两个空间等的任一侧上。后者可具有为不同类型的库存提供不同存取率的优势。
44.在又另一个示例性配置中，第一容器支撑框架和至少一个第二容器支撑框架具有相等或几乎相等的水平范围。
45.在又另一个示例性配置中，存储网格还包括导轨系统，该导轨系统以至少为要存储的存储容器的最大高度的第一竖直偏移量v
r1
布置在第一容器支撑框架上方并且与其相邻。该导轨系统可以包括布置在导轨系统水平面(p
rs
)中并且在第一方向(x)上延伸的第一组平行导轨，以及布置在水平面(p
rs
)中并且在第二方向(y)上延伸的第二组平行导轨。第一组导轨和第二组导轨在水平面(p
rs
)中形成包括多个相邻网的格单元的网格图案，其中网格单元中的每个包括由第一组导轨的一对相邻导轨和第二组导轨的一对相邻导轨限定的网格开口。
46.在又另一个示例性配置中，容器支撑件为伸长或方形的，其中它们中的每个的长度对应于第二方向(y)上的多个网格单元的长度。在一个具体示例中，容器支撑件的宽度使得沿第一方向(x)可仅支撑一个存储容器。
47.在又另一个示例性配置中，导轨系统、第一容器支撑框架和至少一个第二容器支撑框架具有相等或几乎相等的水平范围。
48.在又另一个示例性配置中，多个水平容器支撑框架包括在水平面(p
rs
)中的i个平行容器支撑框架，其中i为2或更大，更优选地3或更大，甚至更优选地4或更大的整数。另外，i个平行容器支撑框架布置在距导轨系统的下边缘下方距离dv＝i*δdv处，其中δdv为设定为等于或高于要存储的存储容器(106)的最大高度的常数。替代地，i-1个平行容器支撑框架布置在距第一容器支撑框架的下边缘下方距离dv＝(i-1)*δdv处，而导轨系统的下边缘和第一支撑框架的下边缘之间的距离v
r1
不同于δdv，例如更大。
49.在又另一个示例性配置中，容器支撑框架中的一个或多个布置在上方的相邻导轨系统的下边缘和/或上方的相邻容器支撑框架的下边缘下方一距离处，该距离对应于等于或高于多个存储容器的堆垛的最大高度的高度
50.在又另一个示例性配置中，可移位的多个容器支撑件中的每个都设置有多个孔，这些孔沿第二方向(y)以对应于2n 1个网格单元的偏移量分布，其中n为1或更大的整数。
51.在又另一个示例性配置中，可移位的多个容器支撑件中的每个都设置有多个孔，这些孔沿第二方向(y)以对应于n 1个网格单元的偏移量分布，其中n为1或更大的整数。
52.在又另一个示例性配置中，可移位的容器支撑件可移位的距离至少对应于第二方向(
±
y)上的n个网格单元的距离，其中n为1或更大的整数。在可移位的多个容器支撑件的情况下，每个可移位的容器支撑件可单独移位的距离至少对应于n个网格单元的距离。
53.本发明还涉及一种被配置成存储多个存储容器的自动存储和取出系统。该系统包括如上所描述的存储网格、在多个水平布置的容器支撑框架上被一个接一个地水平支撑和分布的多个存储容器、被配置成在多个容器支撑框架上方在第一方向(x)和第二方向(y)上
横向/水平移动的一个或多个远程操作车辆，其中远程操作车辆包括被配置成抓住并提升存储容器的升降装置和被配置成无线监测和控制远程操作车辆的移动的控制系统。
54.在示例性配置中，远程操作车辆可以是移动式起重机系统，该移动式起重机系统包括在其端部沿第一方向和第二方向(x、y)中的一个可移动地支撑在存储网格的两个相对的外围侧上的棒，以及具有如上所描述的升降装置的起重机，该升降装置可移动地布置到棒上。沿棒的移动确保在另一个方向(y、x)上的移动，并且可以通过滑动或滚动来实现。可以通过任何已知的移位装置，诸如使用驱动齿轮的布置，来实现棒沿存储网格的外围侧的移动和/或起重机沿棒的移动。移位装置可以与如上所描述用于移位容器支撑件的支撑件移位装置相同。
55.在另一个示例性配置中，存储网格包括如上所描述的导轨系统。在此特定配置中，存储容器支撑在水平布置的容器支撑框架上，使得每个存储容器定位在导轨系统的网格开口正下方。此外，远程操作车辆被配置成在导轨系统上在第一方向(x)和第二方向(y)上横向移动，并且通过使用升降装置使存储容器穿过网格开口升降。
56.在又另一个示例性配置中，自动存储和取出系统还可以包括第二存储网格，该第二存储网格包括第二导轨系统，该第二导轨系统包括布置在导轨系统水平面(p
rs
)中并在第一方向(x)上延伸的第一组平行导轨以及布置在导轨系统水平面(p
rs
)中并在与第一方向(x)正交的第二方向(y)上延伸的第二组平行导轨。第一组导轨和第二组导轨在水平面(p
rs
)中形成包括多个相邻的网格单元的网格图案，其中网格单元中的每个包括由第一组导轨的一对相邻导轨和第二组导轨的一对相邻导轨限定的网格开口。
57.第二存储网格还包括布置在位于第二导轨系统下方的存储列中的多个存储容器的堆垛，其中每个存储列竖直位于网格开口下方。
58.在此示例性配置中，可在本发明的存储网格上操作的远程操作车辆被配置成也在第二导轨系统上横向移动(在水平面p
rs
中)。
59.在又另一个示例性配置中，系统还包括联接导轨系统，该联接导轨系统包括在第一方向(x)和第二方向(y)中的至少一个上延伸的导轨，并且被配置成使得远程操作车辆可在本发明的存储网格的导轨系统和第二存储网格的第二导轨系统之间移动。例如，联接导轨系统可以与本发明的存储网格的导轨系统的一部分和/或第二存储网格的导轨系统的一部分相同，其中联接导轨系统的在第一方向或第二方向(x、y)上定向的导轨与在同一方向上的两个导轨系统的导轨对准。
60.在又另一个示例性配置中，形成本发明的存储网格的一部分的导轨系统的第一方向和第二方向(x、y)中的至少一个上的导轨的宽度大于形成第二存储网格的一部分的导轨系统的同一方向上的导轨的宽度。
61.通过将现有技术网格和如上所描述的本发明网格组合，实现一种存储系统，其可以将高效的存储和取出存储网格与高存储容量存储网格组合。因此，产品物品可以根据它们所需的/优选的周转量来布置。
62.例如，具有产品物品的存储容器可以从现有技术高存储容量存储网格中拾取，并且将其在中间存储(缓冲)到本发明的高效存储网格中。产品物品可以是需要迅速可用的物品，诸如预定物品和/或活动(促销)物品。本发明的存储网格中的存储(缓冲)使得在到达时可以向顾客高效递送产品物品。
63.本发明还涉及一种用于从如以上公开的自动存储和取出系统中存储和取出存储容器的方法。
64.多个水平容器支撑框架包括i个平行容器支撑框架，其中i为2或更大的整数。另外，所有i个平行容器支撑框架都设置有至少一个孔，并且在第一(最上面的)框架下方的至少i-1个平行容器支撑框架中的每个包括至少一个，优选地至少两个，可沿第二方向(y)移位的容器支撑件/支撑轨道。
65.方法包括以下步骤：
66.a.将远程操作车辆移动到它/它们的升降装置以竖直对准方式定位在支撑在第一容器支撑框架上的目标存储容器上方的位置，或者如果目标存储容器以竖直对准方式位于第一容器支撑框架下方的i-1个平行容器支撑框架中的一个上(即在第一方向和第二方向(x、y)上的相同位置)，那么将远程操作车辆移动到它/它们的升降装置竖直对准在第一容器支撑框架的水平上最靠近目标存储容器定位的目标孔上方的位置，
67.b.如果目标存储容器没有以竖直对准定位在目标孔下方，
68.a)使支撑框架的支撑目标存储容器的可移位的容器支撑件在第二方向(y)上移位，以将目标存储容器以竖直对准方式定位在第一容器支撑框架的目标孔下方，或者
69.b)如果第一容器支撑框架的多个容器支撑件中的至少一个，优选地至少两个也可沿第二方向(y)移位，那么使位于目标存储容器上方以支撑能移位的容器支撑件的一个或多个容器支撑框架的能移位的一个或多个容器支撑件在与a)中的方向相反的第二方向(y)上移位一距离，以使目标存储容器以竖直对准方式定位在第一容器支撑框架的目标孔下方，其中，在目标储存储存容器由能移位的容器支撑件支撑时，位于上方的一个或多个容器支撑框架中的每个容器支撑框架的能移位的一个或多个容器支撑件在第一方向上具有相同的位置，或者
70.c)如果第一容器支撑框架的多个容器支撑件中的至少一个，优选地至少两个可沿第二方向(y)移位，那么使如步骤a)中所描述的由可移位的容器支撑件支撑的目标存储容器和如步骤b)中所描述的位于上方的可移位的容器支撑件二者移位，以将目标存储容器以竖直对准方式定位在目标孔下方，
71.c.通过使用升降装置降低、抓住和提升目标存储容器例如穿过网格开口；以及
72.d.将带有目标存储容器的远程操作车辆移动到存储网格的顶部上的另一个水平位置。
73.应注意，对于步骤b，部分步骤b)由于所有的孔最初都是竖直对准的(在第一方向和第二方向(x、y)上位置相同)，所以将容器支撑件设置成使第一容器支撑框架的目标孔与目标存储容器竖直对准，使得车辆无障碍地、竖直地存取目标存储容器。
74.在示例性过程中，在方法中使用的存储网格还包括如上所描述的导轨系统，其中多个存储容器支撑在多个水平布置的容器支撑框架上，使得每个存储容器定位在导轨系统的网格开口正下方。此外，远程操作车辆被配置成在导轨系统上在第一方向(x)和第二方向(y)上横向移动，并且通过使用升降装置使存储容器穿过网格开口升降。作为在此类导轨系统上操作的远程操作车辆的替代方案，方法可以使用如上所描述的横向起重机系统。
75.在另一示例性过程中，自动存储和取出系统还包括如上所描述的第二存储网格的第二导轨系统、本发明的存储网格的导轨系统和联接导轨系统，其中远程操作车辆在步骤a
和步骤d中的至少一个期间在导轨系统和第二导轨系统之间移动。
76.本发明还涉及如以上公开的自动存储和取出系统的用途，其用于将布置在存储在存储网格中的存储容器内的物品递送到终端用户，例如通过使用传送带将存储容器或最初存储在存储容器内的专用递送容器从存储网格运输到用于装载到递送卡车上和/或直接运输给顾客/终端用户的位置。例如，该系统可以在零售店中用于向顾客快速递送物品。
附图说明
77.下面的附图描绘本发明的替代方案，并且被附加以促进对本发明的理解。然而，附图中公开的特征仅仅是为了说明的目的，而不应该被解释为限制性的。
78.图1是现有技术自动存储和取出系统的立体图。
79.图2是具有用于在其中承载存储容器的居中布置的腔的现有技术容器搬运车辆的立体图。
80.图3是具有用于在下方承载存储容器的悬臂的现有技术容器搬运车辆的立体图。
81.图4是存储容器和存储在存储容器中的产品物品的立体图。
82.图5是根据本发明的实施例的存储系统的侧视图，其中图5的a示出了这样的存储系统，其中目标存储容器处于初始位置、用于存储容器的空置存储单元处于初始位置并且远程操作车辆承载存储容器，图5的b示出了这样的存储系统，其中空置存储单元处于准备从远程操作车辆接收存储容器的位置，图5的c示出了这样的存储系统，其中存储容器被放置在先前空置存储单元中，并且远程操作车辆的升降装置回缩到目标存储容器的容器支撑框架上方，图5的d示出了远程操作车辆准备提升目标存储容器的存储系统，以及图5的e示出了目标存储容器处于准备提升的位置的存储系统。
83.图6是根据图5的存储系统的存储系统的俯视图。
84.图7是根据本发明的第二实施例的存储系统的俯视图。
85.图8是根据本发明的第三实施例的存储系统的俯视图。
86.图9是根据本发明的第四实施例的存储系统的侧视立体图。
87.图10是形成本发明的实施例的一部分的容器支撑件的立体图，其中图10的a和图10的b分别以等轴视图和沿一端示出了容器支撑件。
88.图11是用于使图10所示的容器支撑件移位的线性激活器的立体图。
89.图12是安装在框架中以形成本发明的实施例的一部分的容器支撑件的立体图。
90.图13是图12所示的框架的一部分的立体图。
91.图14是根据本发明的第四实施例的存储系统的俯视立体图。
具体实施方式
92.在下文中，将参考附图更详细地讨论不同的替代方案。然而，应该理解的是，附图并不旨在将本发明的范围限制于附图中描绘的主题。此外，即使特征中的一些仅与系统相关地描述，但很明显它们对于方法也是有效的，反之亦然。
93.具体参考图5、图6和图14，本发明的存储和取出系统1包括在导轨系统408上操作的远程操作车辆301，该导轨系统包括被布置成引导远程操作车辆301在第一方向x上跨过存储网格400移动的第一组平行导轨410以及被布置成垂直于第一组导轨410以引导远程操
作车辆301在垂直于第一方向x的第二方向y上的移动的第二组平行导轨411。存储在存储网格400内的存储容器106由远程操作车辆301穿过导轨系统408中的网格开口415存取。导轨系统408的每个网格开口415由网格单元422包围。导轨系统408在水平面p
rs
中延伸。
94.如在图5中最佳看到的，存储容器106存储于在z方向上分布在导轨系统408下方的多个框架401上，具有由v
r1
指示的竖直偏移量(即，导轨系统408的下边缘和导轨系统408正下方的第一框架401a的下边缘之间的偏移量)和由δdv指示的竖直偏移量(即，相邻的更深铺放的框架401b-h的下边缘之间的平均偏移量)。
95.竖直偏移量v
r1
和δdv可被选择成提供等于或高于一个存储容器106或几个存储容器106的堆垛107的最大高度的高度。作为示例，第一框架401a可适于存储存储容器106的堆垛107，而位于下方的框架401b-k可适于存储单个(未堆叠的)存储容器106。作为另外的示例，网格400的几个或所有框架401可适于存储几个存储容器106的堆垛107。同一网格400的不同框架401可被配置成存储不同数量的存储容器106的堆垛107。与所有框架401适于存储单个(未堆叠的)存储容器106的网格400的配置相比，网格400的一个或几个框架401适于存储几个存储容器106的堆垛107所需的竖直空间(即，可用高度)可通过减少框架401的总数来获得。图5的a-e示出存储系统400的竖直横截面。
96.在5a中，目标存储容器106’和空置存储空间106”位于不同的容器支撑框架401e、401g中。接近以拾取目标存储容器106’的远程操作车辆301典型地带来要存储在存储系统400中的另一个存储容器106。在远程操作车辆301可拾取目标存储容器106’之前，车辆保持的存储容器106有利地放置在存储网格400内的空置存储空间106”中(过程典型地被称为交换过程)。
97.通过使存储容器106小于存储系统400内的可用容器空间，将总是存在至少一个空置存储空间106”。空置存储空间106”也将随着远程操作车辆301从存储网格400内拾取存储容器106而动态生成。如果存储系统400中没有空置存储空间106”，那么远程操作车辆400必须避免从例如端口列119、120带来另一个存储容器106，或者将保持的存储容器106放置在存储网格400的顶部上。两种替代方案在时间效率方面都存在缺点。
98.图5的b示出了存储系统1，其中空置存储空间106”处于准备从远程操作车辆301接收存储容器106的位置。空置存储空间106”(存储容器106将被放置在其中)和目标存储容器106’优选地水平地最靠近同一孔目标403b’。由此，远程操作车辆301不需要在同一交换过程期间在两个操作之间移动。甚至更优选地，除了可以穿过同一目标孔403b’获得之外，空置存储空间106”和目标存储容器106’可以位于同一容器支撑件402上(图5中未示出)。由此，远程操作车辆301可以在交换过程的两个操作之间使得其升降装置304的移动最小化。因此，交换过程时间将不由于升降装置304和目标存储容器106’的容器支撑件402的移位冲突而延长。
99.图5的c示出了存储系统1，其中早前由车辆301保持的存储容器106已经被接收在先前的空置存储空间106”内。另外，升降装置304已经在目标存储容器106’的容器支撑框架401e上方竖直回缩。因此，升降装置304已经充分回缩，使得目标存储容器106’的容器支撑件402a的移位可以开始并且继续直到目标存储容器106’位于目标孔403b’下方。如果升降装置304回缩得高于目标存储容器106’的容器支撑框架401e的正上方，那么交换过程将变得时间效率较低。
100.在图5的a-b中，目标存储容器106’在存储系统400内比空置存储空间106”定位高。在相反的情况下，在完成将目标存储容器106’移位到目标孔403’之后，先前的空置存储空间106”的容器支撑件402必须回缩到其初始位置，以便升降装置304能够存取较低位置的容器支撑框架401。
101.图5的d示出了存储系统1，其中远程操作车辆301准备在将先前保持的存储容器106放置到空置存储空间106”中后提升目标存储容器106’，即，其升降装置304刚好在支撑目标存储容器106’的框架401e上方。现在由存储容器106占据的先前空置存储空间106”的容器支撑件402a已经移位回到其初始位置。目标存储容器106’的容器支撑件402a的移位现在可以开始将目标存储容器106’放置在目标孔403b’下方。
102.图5的e示出了存储系统1，其中目标存储容器106’呈现在目标孔403b’下方，即处于准备被车辆301的升降装置304提升的位置。
103.在目标存储容器106’已经被提升到容器支撑框架401e上方之后，容器支撑件402a可以被移位回到其初始位置。
104.对于图5和6中描绘的具体实施例，框架401a-k中的每个都包括几个伸长的容器支撑件402a-d，它们具有在y方向上的纵向定向并且在x方向上彼此平行布置。每个框架401a-k中的容器支撑件402a-d显示沿y方向分布的孔403a-f，其中每个孔403a-c的横截面至少是存储容器106的横截面积，即至少wf
×
lf(参见图4)。存储容器106在支撑板404的顶部上位于这些孔403a-c之间。每个存储容器106通过沿x方向的第一稳定肋405和沿y方向的第二稳定肋406稳定在水平面p
rs
中。第一稳定肋405从支撑板404中的每个的沿x方向的两侧向上突出，从而防止每个存储容器106相对于容器支撑件402b沿y方向移动。另外，第二稳定肋406在y方向上沿容器支撑件402b的整个长度延伸，从而具有突出到支撑板404上方的部分，从而防止每个存储容器106相对于容器支撑件402b在x方向上移动。
105.此类容器支撑设计的示例如图10所示。容器支撑件402b具有在y方向上延伸的伸长形状和在x方向上的宽度以允许一个存储容器106具有wf。每个存储容器106在x和y方向上受到上述稳定框架405、406的约束。容器支撑件402b在每三个存储容器空间之后显示沿y方向的孔403a-f，其中孔403a-f中的每个分别具有在x和y方向上大约为存储容器106的宽度(wf)和长度(lf)的宽度和长度。在容器支撑件402b的这种特定确认中，呈无底盒形式的存储容器引导结构409沿每个孔403a-f的周边固定，以便在相应的车辆301进行提升/降低期间帮助存储容器被正确地引导穿过孔403a-f。
106.支撑板404的每侧都通过支架407紧固到第二稳定肋406上。
107.为了使用上述实施例存储和取出目标存储容器106’，特别参考图5的d和e，执行以下操作：
[0108]-控制系统500向车辆301发出指令以拾取具有坐标x、y、z的目标存储容器106’。此位置对应于在导轨系统408下方3
×
δdv v
r1
深度处支撑在形成水平容器支撑框架401e的一部分的容器支撑件402a的支撑板404上的存储容器106。目标存储容器106在y方向上距最近的孔403b’(即目标孔)被一个非目标存储容器106分隔开。由于存储网格400中的所有孔最初都是对准的(具有相同的x-y坐标)，所以邻近导轨系统408的容器支撑框架401a的目标孔403b’的x-y位置等于下层容器支撑框架401b-h的目标孔403b’的x-y位置。
[0109]-车辆301借助于其驱动器件301b、c在x和y方向上移动，直到其升降装置304位于
在水平方向上最靠近目标存储容器106’的目标孔403b’的正上方。
[0110]-在车辆301移动到目标孔403b’上方的位置期间和/或之后，控制系统500向支撑件移位装置700(参见图11)发送指令，以使容器框架401e的容器支撑件402a在y方向上移位足够的距离，使得目标存储容器106’与位于上方的容器框架401a-d的目标孔403b’竖直对准。
[0111]-在容器支撑件402a移位期间和/或之后，车辆301的升降装置304被激活并且穿过夹持开口415和对准的目标孔403b’下降，直到升降装置304的夹持部分处于夹持目标存储容器106的位置。
[0112]-在目标存储容器106’已经被升降装置304夹持并且提升到位于上方的容器框架401d上方之后，支撑件移位装置700再次被激活，以便将容器支撑件402a移动回到其初始y位置。
[0113]-当目标存储容器106’已经被提升到导轨系统408上方时，车辆301被移动到导轨系统408上的另一个位置，例如移动到专用端口列/斜道436，以用于递送到存取站436。
[0114]
该过程的优点是不再需要对现有技术存储和取出系统进行挖掘。
[0115]
图7和图8示出本发明的系统1的另一个实施例，其中本发明的存储网格400与现有技术存储网格100相邻放置。现有第二存储网格100是根据上面结合图1-图3描述的存储网格100构造的，即多个直立构件102和由直立构件102支撑的多个水平构件103，并且第二存储网格100还包括在x方向和y方向上的导轨系统108。现有技术存储网格100还包括以存储列105的形式设置在构件102、103之间的存储隔室，其中存储容器106可在存储列105内堆叠成堆垛107。
[0116]
本发明的存储网格和现有技术存储网格100两者均可以具有任何尺寸。特别地，应该理解，存储网格100、400中的一个或两个可以比附图中公开的宽和/或长和/或深得多。例如，存储网格100、400可以具有用于超过700
×
700个存储容器106的空间的水平范围和超过十二个存储容器106的存储深度。
[0117]
在图7中，尺寸对应于其相应导轨系统408的4
×
15个网格单元422的本发明的存储网格400被放置成一个竖直边在y方向上沿尺寸对应于其相应导轨系统108的5
×
17个网格单元122的现有技术存储网格100的竖直边延伸。本发明的存储网格400的导轨系统408和现有技术存储网格100的导轨系统108具有相互的定向和设计，使得相同类型的车辆301可以在两个导轨系统108、408上操作。
[0118]
再次参考图14，示出两个导轨系统108、408的可能的联接，其允许相同类型的车辆301在两个存储网格100、400之间移动。在图14的特定配置中，通过在x方向上延伸的中间联接导轨系统408’来实现期望的联接。由于用于本发明的存储网格400的容器框架401和用于现有技术存储网格100的存储容器106的堆垛107的不同构造，容器框架401上方的导轨410、411与堆垛107上方的导轨110、111相比可以具有至少在x-y方向中的一个方向上更宽的优势。
[0119]
如图7所示，通过使用移位装置700，不同的容器支撑件402a-d可以在y方向上移动对应于两个网格单元的距离。
[0120]
图11和图12示出移位装置700的示例。每个容器支撑件402a-d的移位通过将旋转运动转化为线性运动的机械线性致动器(滚珠丝杠)来实现。螺纹轴702提供用于滚珠轴承
的螺旋滚道，以充当精密丝杠。轴的所需旋转通过连接到轴的一个端部的电动机701来实现。止动件705固定到轴702的另一端部。此外，滑块703联接到旋转轴，使得其在旋转期间沿轴702移动。通过将滑块703附接到容器支撑件402a-d的端部，实现在y方向上的期望移位。所示的线性致动器700被紧固到包括多个塔430的构架结构上，该塔的高度对应于不包括导轨系统408的存储网格的高度并且水平范围对应于n
×
m个存储容器空间，其中n和m为1或更大的整数。图13示出水平尺寸为1
×
1的此类塔430的示例。塔430包括用于容器框架401的每个竖直高度的水平框架，该水平框架由用于结构刚性的x方向上的两个杆432和y方向上的两个竖直板433建立。容器支撑轮434可旋转地紧固到两个竖直板433的面向内的面上。两个杆432和两个竖直板433以矩形形式紧固到4个或更多个竖直支柱431上。塔430本身由塔支撑件435支撑在地板440上。
[0121]
如在图12中最佳看到的，每个容器支撑件402布置于在y方向上定向的一排塔430内。由于容器支撑轮434，容器支撑件402可以容易地移位。通过将线性致动器支撑件704固定在最外面的塔430的杆432和相邻塔430的杆432之间，线性致动器700连接到塔430的构架结构。另外，在远离电动机701的端部处的止动件705在杆432处另外固定到构架结构中(例如，对应于三个相邻存储容器空间的长度，如图12中描绘的)。容器支撑件402的端部连接到可沿轴702移动的滑块703，从而使得可以在y方向上进行期望移位。应注意，为了更好地说明细节，容器支撑件402已经从构架结构的最下部移除。
[0122]
图8示出存储和取出系统1的另一种配置，其包括一个现有技术存储网格100和沿y方向布置在现有技术存储网格100的侧面上的三个本发明的存储网格400。每个本发明的存储网格400的容器支撑件402、402a-d可以在y方向上移位对应于两个相邻存储容器空间(双向)的长度。孔403a-c沿y方向分布，其间距对应于四个相邻存储容器空间。如上所述，对于图6和7中所示的配置，本发明的存储网格400的导轨系统408和现有技术存储网格100的导轨系统108相互配置，诸如相同类型的车辆301可以在所有存储网格100、400之间移动而无需人为干涉。
[0123]
图9示出存储和取出系统1的配置的立体图，其类似于图8所示的配置，但是具有一个本发明的存储网格400和几个现有技术存储网格100。充当移位装置的上述线性致动器700被示出为布置在每个容器支撑件402的端部处。此特定配置包括布置在导轨系统408下方的十一个容器支撑框架401a-k，每个框架具有可在y方向上移位的三个容器支撑件402a-c。为了在不同的存储网格100、400之间进行移动，看到联接导轨系统408’将现有技术存储网格100的导轨系统108和本发明的存储网格400的导轨系统408互连。还参见图14。
[0124]
安装如上所描述的存储网格400的一种方式可以是移除如图1所示的现有技术存储和取出系统1的一部分的导轨系统下方的所有存储容器的堆垛，并且在空的容积部内插入一个或多个本发明的存储网格400。
[0125]
在前面的描述中，已经参考说明性实施例描述自动存储和取出系统以及使用车辆拾取产品物品的相关方法的各个方面。出于解释的目的，阐述具体的数字、系统和配置，以便提供对系统以及其工作方式的透彻理解。然而，此描述并不旨在被解释为限制性的。对所公开主题所属领域的技术人员来说显而易见的是，说明性实施例以及系统的其他实施例的各种修改和变化被认为落入本发明的范围内。
[0126]
附图标记：
[0127][0128]
[0129]
[0130]