CN104781163B储存系统

一种储存系统，包括储存单元的第一格栅结构和第一车辆(40)，每个单元均被布置成容纳竖直堆叠的储存箱，第一格栅结构具有顶部水平面(20)，第一车辆被布置成在第一格栅结构的顶部水平面处水平地移动并在第一格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱，并将所述储存箱输送至箱升降装置(56)，箱升降装置布置成在格栅结构的顶部水平面(20)与输送站(66)之间输送箱。所述系统还包括位于与第一格栅结构不同的竖直水平面处的储存单元的第二格栅结构以及第二车辆(42)，第二车辆被布置成在第二格栅结构的顶部水平面(22)处水平地移动并且被布置成在第二格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱，并将所述储存箱输送至箱升降装置。

公开号 CN104781163 B
发布类型 授权
专利申请号 CN 201380059159
专利合作条约 (PCT) 编号 PCT/EP2013/072887
公开日 2016年9月7日
申请日期 2013年11月4日
优先权日 2012年11月13日
公告号 CA2885984A1, 显示另外 5 个 »
发明者 英瓦尔·霍纳兰德
申请人 杰克布海特兰德物流有限公司
导出引文 BiBTeX, EndNote, RefMan
说明
储存系统
技术领域

[0001 ]本发明涉及物流(logistics)及储存系统的技术领域。

[0002]更具体地，本发明涉及一种储存系统，该储存系统包括储存单元的第一格栅结构，每个储存单元均布置成用于容纳竖直堆叠的储存箱，所述第一格栅结构具有顶部水平面。所述系统还包括第一车辆和箱升降装置，该第一车辆布置成在第一格栅结构的顶部水平面处水平移动，该箱升降装置布置成在格栅结构的顶部水平面与输送站之间的竖直方向上对箱进行输送。第一车辆还布置成从处于第一格栅结构的顶部水平面处的储存单元接受储存箱，并将该储存箱传送至箱升降装置。此外，箱升降装置布置成从第一格栅结构的顶部水平面处的车辆接受箱，并将该箱传送至输送站。

背景技术

[0003]申请人的已知自动化储存系统是介绍中提及的类型的储存系统。该自动化储存系统包括三维储存格栅，该三维储存格栅包含在彼此顶部堆叠至某一高度的储存箱。储存格栅构造成通过顶部轨道相互连接的铝制柱体。大量的车辆或机器人被布置在顶部轨道上。每个车辆均装配有升降机用以对储存在储存格栅中的箱进行拾取、移动以及放置。

[0004]图1中示出了背景技术中的此类储存系统。储存系统10包括格栅结构20的储存单元。每个单元均被布置成用于容纳竖直堆叠的储存箱30。格栅结构具有顶部水平面。

[0005]储存系统10还包括车辆40，该车辆40被布置成在格栅结构的顶部水平面移动并且还被布置成从位于格栅结构的顶部水平面的储存单元接收箱。如示出的，储存系统10可包括多个这种类型的车辆40。

[0006]储存系统10还包括箱升降装置50。箱升降装置50被布置成在第一格栅结构的顶部水平面处接收来自第一车辆40的箱，并在竖直方向上将所述箱向下传送至输送站或埠(port)60。如示出的，储存系统10可包括多个这种类型的升降装置50和埠60。

[0007]本发明的目的在于提供一种在性能、容量、空间利用率和灵活性中的至少一个方面上改进的储存系统。

发明内容

[0008]本发明已在专利权利要求中限定。

[0009]更具体地，本发明提供了一种在介绍中阐述的系统，该系统还包括位于与第一格栅结构不同的竖直水平面上的储存单元的第二格栅结构，以及第二车辆，第二车辆被布置成在第二格栅结构的顶部水平面处水平移动，第二车辆还被布置成在第二格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱，并将所述储存箱输送至箱升降装置。箱升降装置还被布置成在竖直方向上在第一格栅结构与第二格栅结构的顶部水平面之间传送箱。

[0010]参考附图，下文将进一步详细地描述可能的特征，其中包括多个实施方式的示例性方面、结构以及操作。在附图中，相同的参考标号表示相同或功能相似的元件。

附图说明

[0011]图1是根据背景技术的储存系统的局部切去的示意性立体图；

[0012]图2是示出了储存系统的特定方面的局部切去的示意性立体图；

[0013]图3是示出了储存系统的特定方面的示意性侧视图；

[0014]图4是示出了箱升降装置的特定方面的示意性立体图；

[0015]图5是示出了在上部格栅结构的顶部处的箱升降装置的特定方面的示意性立体图；

[0016]图6是示出了在中间格栅结构的顶部处的箱升降装置的特定方面的示意性立体图；

[0017]图7是示出了箱升降装置和输送站的特定方面的示意性立体图；

[0018]图8是示出了在上部格栅结构的顶部处的双箱升降装置的特定方面的示意性立体图；

[0019]图9是示出了双箱升降装置和两个输送站的特定方面的示意性立体图；

[0020]图10是示出了储存系统部件之间的网络通信原理的示意性框图。

具体实施方式

[0021]图1是根据背景技术的储存系统的局部切去的示意性立体图，已经在背景技术部分中引用了该图。

[0022]图2是示出了储存系统的特定方面的局部切去的示意性立体图；

[0023]储存系统包括布置在上层80上的第一上部格栅结构的储存单元。每个储存单元均布置成用于容纳竖直堆叠的储存箱。第一格栅结构具有顶部水平面20。

[0024]第一车辆40布置成在上部格栅结构的顶部水平面20处移动并布置成在顶部水平面20处接收来自储存单元的储存箱。如由图2示出的，可在上部格栅结构的顶部水平面20处布置多个这样的车辆。

[0025]在该系统中布置至少一个竖直箱升降装置。一个这样的箱升降装置已在56处示出。该箱升降装置布置成接收来自在上部格栅结构的顶部水平面20上的车辆的箱，并布置成在竖直方向上将该箱向下传送至输送站66，在该实例中，该输送站布置在储存系统所安装的建筑物中的地面层(ground floor，底层，第一层)处。格栅间箱升降装置56布置成将箱输送至布置在地面层26上的输送站66的操作员。输送站66还可接收来自操作员的箱，并将该箱输送至格栅间箱升降装置56。

[0026]储存系统还包括储存单元的位于与第一格栅结构不同的竖直水平面处的下部格栅结构。在该实例中，下部格栅结构具有顶部水平面22并且该下部格栅结构布置在上部格栅结构下方。下部格栅结构可例如为主储存格栅结构。

[0027]先前描述的类型的车辆布置成在上部格栅结构与下部格栅结构的顶部水平面处移动。每个车辆均布置成接受来自在各自的格栅结构的顶部水平面处的储存单元的储存箱。

[0028]每个格栅间箱升降装置(比如格栅间箱升降装置56)均布置成接受来自在上部格栅结构的顶部水平面处的车辆的储存箱，并将该储存箱在竖直方向上传送至下部格栅结构的顶部水平面。格栅间箱升降装置56还布置成将储存箱在竖直方向上传送至输送站66。

[0029]格栅间箱升降装置56还布置成接收来自在下部格栅结构的顶部水平面22处的车辆的储存箱，并将该储存箱在竖直方向上传送至上部格栅结构的顶部水平面20。

[0030]该系统还可包括至少一个额外的格栅间箱升降装置，该格栅间箱升降装置不必与输送站连接，并且该格栅间箱升降装置布置成在上部或下部格栅结构中的任一个的顶部水平面处接收来自车辆的储存箱，并将储存箱在竖直方向上传送至上部格栅结构或下部格栅结构中的任一个的顶部水平面。

[0031]该系统还可包括任意数量的箱升降装置，这些箱升降装置不在不同水平面的格栅之间延伸(B卩，不是格栅间箱升降装置)，而仅提供从一个特定的格栅至输送站的通路。

[0032]在图2中示出的实施方式中，由于下部格栅结构在比输送站66更高的竖直水平面上，箱升降装置(比如箱升降装置56)的每个均连接至输送站66，该输送站布置在最低的格栅结构的下方。然而，可选地或另外，可将任意数量的箱升降装置连接至输送站，该输送站安装在任一格栅结构水高度的格栅结构的任意侧部上。输送站在某些情况下甚至可位于最上方格栅结构的顶部的上方的水平面上。

[0033]当车辆将储存箱输送至箱升降机时，箱升降机将箱与先前使用的箱交换，并且该车辆将该箱运回至储存位置。

[0034]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在上部格栅结构的顶部水平面20处移动，并布置成在该上部格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱。

[0035]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在下部格栅结构的顶部水平面22处移动，并布置成在下部格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱。

[0036]每个车辆通常均具有两组(对)车轮，车轮使车辆能够在每个格栅结构20、22的顶部上沿两条轴线延伸的轨道上水平移动。轴线可为相互垂直的。这使得所有车辆可在相关格栅结构的顶部上到达任意位置。

[0037]每个车辆均装配有升降机以用于对储存在相应格栅结构中的储存箱进行拾取、移动以及放置。机器人经由无线连接与控制系统通信，并且当必要时(通常在夜晚)自动地充电。

[0038]储存系统还可包括储存单元的额外的格栅结构。更具体地，储存系统可包括2个、3个、4个、5个或更多个储存单元的格栅结构，每个格栅结构均布置在各自的竖直水平面上。[0039 ]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在包括在该系统中的任意可能的另一格栅结构(例如，第三格栅结构)的顶部水平面处移动，并且布置成在该格栅结构的顶部水平面处接收来自储存单元的储存箱。

[0040]例如，每个格栅结构可构造为以矩形储存单元组合而成的铝制(或其他可能的材料)结构。每个储存单元均具有用于多个储存箱的空间，所述储存箱被储存在彼此的顶部上。不同高度及形状的构造可使格栅结构能够围绕柱体及其他障碍物。

[0041]在每个格栅结构20、22的顶部上均具有以二维形式布置轨道，从而允许被指定用于该特定的格栅的车辆移动。

[0042]储存箱是货物所储存的基本模块。例如，储存箱可具体化为两个不同的高度并且能以不同材料(比如聚丙稀或高密度聚乙稀)制造以便实现特定的特性。在特定的方面，抗静电箱可用于容纳电子部件。在实例中，箱体可具有长600mm x宽400mm，高为21Omm或310mmo

[0043] 在一方面中，格栅结构的至少一个可为整理格栅(consolidat1n grid，巩固格栅)。整理格栅是用于中间储存的格栅，例如，用于储存容纳旨在用于特定顺序的货物的多个箱。

[0044]图3是示出了储存系统的特定方面的示意性侧视图。

[0045]该实施方式中的储存系统包括储存单元的布置在上层80上的第一上部格栅结构。每个储存单元均布置成容纳竖直堆叠的储存箱。第一格栅结构具有顶部水平面20。

[0046]第一车辆(未示出)布置成在第一格栅结构的顶部水平面20上移动并布置成在该顶部水平面20上接收来自储存单元的储存箱。多个这样的车辆可布置在第一格栅结构的顶部水平面20处。

[0047]在该系统中布置至少一个竖直箱升降装置。尽管可采用多个箱升降装置，但是在56处仅示出了一个这样的箱升降装置。该箱升降装置56布置成在第一格栅结构20的顶部水平面处接收来自车辆的箱并将该箱在竖直方向上向下传送至输送站66，在该实例中，输送站布置在储存系统所安装的建筑物中的地面层上。格栅间箱升降装置56布置成将箱输送至位于布置在建筑物中的地面层26上的输送站66处的操作员。输送站66还可接收来自操作员的箱并将该箱输送至该格栅间箱升降装置56。

[0048]储存系统还包括储存单元的在与第一格栅结构不同的竖直水平面上的第二中间格栅结构。在该实例中，第二中间格栅结构具有顶部水平面22并布置在第一格栅结构下方。

[0049]储存系统还包括储存单元的在与第一格栅结构及第二格栅结构不同的竖直水平面上的下部第三格栅结构。在该实例中，第三下部格栅结构具有顶部水平面24，并且该第三下部格栅结构布置在第二格栅结构的下方。第三格栅结构可以是主储存格栅结构。

[0050]先前描述的类型的车辆布置成在第二格栅结构以及第三格栅结构的顶部水平面上移动。所述车辆布置成在各自的格栅结构的顶部水平面上接收来自储存单元的储存箱。

[0051]每个格栅间箱升降装置(比如格栅间箱升降装置56)均布置成在第一格栅结构的顶部水平面上接收来自车辆的储存箱，并布置成将该储存箱在竖直方向上传送至第二格栅结构的顶部水平面。格栅间箱升降装置56还布置成将储存箱在竖直方向上传送至输送站

66ο

[0052]格栅间箱升降装置56还布置成在第二格栅结构的顶部水平面上接收来自车辆的储存箱，并布置成将该储存箱在竖直方向上传送至第一格栅结构的顶部水平面。

[0053]格栅间箱升降装置56还布置成在第一、第二或第三格栅结构中的任一个的顶部水平面上接收来自车辆的储存箱，并将该储存箱在竖直方向上传送至第一、第二或第三格栅结构中的任一个的顶部水平面。

[0054]系统还可包括至少一个额外的格栅间箱升降装置，该箱升降装置不必连接至输送站，并且该箱升降装置布置成在第一、第二或第三格栅结构中的任一个的顶部水平面上接收来自车辆的储存箱并将该储存箱在竖直方向上传送至第一、第二或第三格栅结构中的任一个的顶部水平面。

[0055]系统还可包括箱升降装置，比如箱升降装置50，所述箱升降装置不在不同水平面上的格栅之间延伸(即，不是格栅间箱升降装置)，而仅提供从一个特定的格栅至输送站60的通路。

[0056]输送站可安装在格栅结构的所有侧部上，或如果格栅结构在比输送站更高的竖直水平面上，则甚至可将输送站安装在最下方格栅结构的下方。该输送站甚至可位于最上方格栅结构的顶部的上方的水平面上。

[0057]当车辆将储存箱输送至箱升降机时，箱升降机将该箱与先前使用的箱交换，并且该车辆将该箱运回至储存位置。

[0058]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在第一格栅结构的顶部水平面20上移动，并布置成在第一格栅结构的顶部水平面上接收来自储存单元的储存箱。

[0059]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在第二格栅结构的顶部水平面22上移动，并布置成在第二格栅结构的顶部水平面上接收来自储存单元的储存箱。

[0060]储存系统还可包括额外的车辆，该额外的车辆布置成在任意另一格栅结构(例如第三格栅结构24)的顶部水平面上移动，并布置成在该格栅结构的顶部水平面上接收来自储存单元的储存箱。

[0061]储存系统还可包括储存单元的额外的格栅结构。更具体地，储存系统可包括2个、3个、4个、5个或更多个储存单元的格栅结构，每个格栅结构均布置在不同的竖直水平面上。

[0062]例如，每个格栅结构可构造为以矩形储存单元组合而成的铝制(或其他可能的材料)结构。每个储存单元均具有用于多个储存箱的空间，所述储存箱储存在彼此的顶部上。可采用不同高度及形状的构造以使格栅结构能够围绕柱体及其他障碍物。

[0063]在每个格栅结构20、22、24的顶部上均具有以二维形式布置轨道，从而允许被指定用于该特定格栅的车辆移动。

[0064]储存箱是货物所储存的基本模块。例如，该储存箱可具体化为两个不同的高度并且能以不同材料(比如聚丙稀或高密度聚乙稀)制造以便实现特定的特性。在特定的方面，抗静电箱可用于容纳电子部件。在实例中，箱体可具有长600mm x宽400mm，高为210mm或310mmo

[0065]在一方面中，格栅结构的至少一个可为整理格栅。整理格栅是用于中间储存的格栅，例如，用于储存容纳旨在用于特定顺序的货物的多个箱。

[0066]每个车辆均具有两组车轮，车轮使车辆能够在每个格栅结构20、22、24的顶部上的沿两条轴线延伸的轨道上水平移动。该两条轴线可为相互垂直的。这使得所有车辆可在相关格栅结构的顶部上到达任意位置。

[0067]每个车辆均装配有升降机以用于对储存在相应格栅结构中的储存箱进行拾取、移动以及放置。机器人经由无线连接与控制系统通信，并且当必要时(通常在夜晚)自动地充电。

[0068]图4是示出了箱升降装置的特定方面的示意性立体图。箱升降装置50包括用于箱30的可移动支架，该可移动支架布置成在竖直框架中滑动，该竖直框架包括至少两个(可能是四个)竖直的柱体，当箱定位成由可移动支架支撑时，所述柱体布置在箱的相应的转角处。箱升降装置还布置成通过合适的升降装置抬升或降低。

[0069]图5是示出了在上部格栅结构的顶部处的箱升降装置30的特定方面的示意性立体图。竖直框架的柱体的上端部通过上部框架而相互连接，该上部框架构成格栅结构的上部水平面20。该上部框架具有对应于箱30的形状和尺寸，该箱由箱升降装置50进行抬升或降低。

[0070]图6是示出了在中间格栅结构的顶部处的箱升降装置的特定方面的示意性立体图。箱升降装置50具有与图5中示出的特征对应的特征，而框架70构成中间格栅结构的上部水平面22。此外，箱升降装置50的两个柱体进一步向上延伸至处于较高水平面的另一格栅结构，例如，上部格栅结构20。

[0071]图7是示出了箱升降装置和输送站的特定的方面的示意性立体图。输送站60或埠布置在箱升降装置30的下端部。输送站60用于将箱输送至该系统的操作人员的目的，以及从该操作员接收箱的目的。例如，可在地面层布置输送站。

[0072]图8是示出了在格栅结构的顶部处的双箱升降装置的特定方面的示意性立体图。双箱升降装置包括如已参考上述的箱升降装置50描述的两个箱升降装置50、52，双箱升降装置可布置在柱体或结构性的支撑柱80的相对的侧部处。

[0073]图9是示出了双箱升降装置和两个输送站的特定的方面的示意性立体图。该双箱升降装置包括如已参考图8描述的两个箱升降装置以及两个输送站60、62，两个输送站布置在柱体或结构性的支撑柱80的相对的侧部处。

[0074]图10是示出了储存系统部件之间的网络通信的原理的示意性框图。

[0075]每个车辆40、42均被例如借助基于无线电的无线通信连接而远程控制。为此，提供接入点110作为无线路由用以提供控制单元100(例如，计算机)与每个车辆40、42之间的通信。接入点可整体布置在系统的附近，或可采用分散的接入点以用于储存的不同部分等。

[0076]此外，每个车辆均设置有构造为提供无线通信的无线通信装置。每个车辆还设置有电能源(比如可充电电池)，以将电效应供应至结合在每个车辆中的马达或多个马达。

[OO77 ] 控制单元1 O还操作地连接至控制输送站6 6的控制设备。

[0078] 控制单元100还操作地连接至控制台设备和观察设备。

[0079]控制单元100包括接口网络及客户网络，该接口网络和客户网络在使用过程中被构造成提供与数据库(如SQL数据库)通信，并进一步与计算设备或装置通信。

[0080]出于理解本发明的原理的目的上文已提出了详细的说明。应当理解的是，本发明不限于本文描述的特定的实施方式。在不脱离由权利要求及其等同内容限定的的本发明的范围的情况下，对本领域技术人员来说不同的修改、重新布置和替换变得显而易见。