容器处理载具的制作方法

文档序号:23146761发布日期:2020-12-01 13:27阅读:147来源:国知局
容器处理载具的制作方法

本发明涉及一种容器处理载具和包括该容器处理载具的自动存储和取回系统。



背景技术:

众所周知,存储系统包括三维存储网格结构,其中存储容器/箱堆叠在彼此的顶部。

图1公开了典型的现有技术的自动存储和取回系统1的框架结构,图2a和2b公开了这种系统的已知的容器处理载具。该存储系统在例如no317366和wo2014/090684a1中详细公开。

框架结构包括多个直立构件/型材2和由直立构件2支撑的多个水平构件3。构件2、3通常可以由金属制成,例如挤压铝型材。

框架结构限定存储网格4包括布置成行的多个网格柱12。大部分网格柱12是存储柱5,在储存柱中存储容器6,也称为容器,一个接一个地堆叠以形成堆垛7。每个存储容器6(或简称为容器)通常可以容纳多个产品(未示出),并且根据应用,存储容器6内的产品可以是相同的,或者可以是不同的产品类型。框架结构防止存储容器6的堆垛7的水平运动,并引导容器6的竖直运动,但是当堆叠时,通常不以其他方式支撑存储容器6。

上部水平构件3包括以网格图案布置在网格柱12的顶部上的导轨系统8,在该导轨系统8上操作多个容器处理载具9以从存储柱5中提升存储容器6或将存储容器6放入存储柱5,且也能在存储柱5上运输存储容器6。轨道系统8包括:第一组平行轨道10,其被布置为引导容器处理载具9在第一方向x上横跨框架结构1的顶部运动;以及垂直于第一组导轨10布置的第二组平行导轨11,用于引导容器处理载具9在垂直于第一方向x的第二方向y上运动,请参见图3。通过这种方式,轨道系统8限定了储物柱5的上端,在该储物柱5的上端处,容器处理载具9可以在储物柱5上方横向地,即在平行于水平面x-y的平面中移动。

每个容器处理载具9包括载具主体13以及第一组轮14和第二组轮15,它们使容器处理载具9能够横向移动,即,沿x和y方向的移动。如图2所示,每组两个轮可见。第一组轮14布置成与第一组轨10的两个相邻轨道接合,并且第二组轮15布置成与第二组轨11的两个相邻轨道接合。轮组14、15中的一个可以被升高和降低,使得第一组轮14和/或第二组轮15可以在任何时候与各自的一组导轨10、11接合。

每个容器处理载具9还包括提升装置18(在图1和2a中未示出,但是在图2b中可见),以用于竖直运输例如容器的存储容器6,如将存储容器6从存储柱5中升高和将其降低到存储柱5中。提升装置18包括提升框架(图2a中未示出,但是类似于图2b中标为17的提升框架),该提升框架适于接合存储容器6,该提升框架可以从载具主体12降低。因此,提升框架相对于载具主体12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。

常规上,并且出于本申请的目的,z=1标识网格4的最上层,即紧接在轨道系统8下方的层(在本申请中,轨道系统8被称为网格的顶层),z=2是轨道系统8下方的第二层,z=3是第三层等。在图1所示的实施例中,z=8标识网格4的最底层。例如,使用图1中所示的笛卡尔坐标系x,y,z,可以说在图1中标识为6'的存储容器占据了网格位置或单元格x=10,y=2,z=3。可以说容器处理载具9在z=0层中行进,并且每个网格柱12可以通过其x和y坐标来识别。

每个容器处理载具9包括一个储藏室或空间,用于在将储藏容器6运输穿过网格4时接收和存放储藏容器6。存储空间可以包括例如布置在载具主体13内的中央的腔21。如wo2014/090684a1中所述,其内容通过引证并入本文。

可替代地,容器处理载具可以具有悬臂结构,如no317366中所述,其内容也通过引证并入本文。

容器处理载具9可具有覆盖区f,即在x和y方向上的水平周边(见图4),其通常等于网格柱12的横向或水平范围,即网格柱12在x和y方向上的周边/周长,例如在wo2015/193278a1中所述,其内容通过引证并入本文。可替代地,容器处理载具9可具有大于网格柱12的横向范围的覆盖区,例如大于或等于网格柱12的横向覆盖区。覆盖区大约是wo2014/090684a1中公开的横向范围的两倍。

轨道系统8可以是单轨系统,如图3所示。更优的,轨道系统8是双轨系统,如图4所示,因此,即使另一个容器处理载具9位于与一行相邻的网格柱12上方,也允许具有覆盖区f(通常对应于网格柱12的横向范围)的容器处理载具9沿x或y方向沿着该一行网格柱在x轴或y方向上行驶。

在存储网格中,大多数网格柱12是存储柱5,即其中存储容器以堆垛形式存储的网格柱。然而,网格通常具有至少一个网格柱12,该网格柱12不用于存储储存容器,而是包括一个位置,在该位置处,容器处理载具可以放下和/或拾起储存容器,从而可以将它们运输到容器以便可以从网格外部访问存储容器6或从网格中移出或移入网格,即容器装卸站。在本领域内,这样的位置通常被称为“港口”,并且港口位于其中的网格柱可以被称为港口柱。

图1中的网格4包括两个港口柱19和20。第一港口柱19可以例如是专用的卸货港口柱,在该专用卸货港口柱处,容器处理载具9可以将要运输到入口或转运站(未示出)的存储容器放下,并且第二港口柱20可以是专用的提取港口柱,容器处理载具9可以在该专用提取港口柱中提取已从出入口或转运站运输到网格4的存储容器。

用于监视和控制自动存储和取回系统,例如监视和控制网格4中各个存储容器的位置,每个存储容器6的内容物以及容器处理载具9的运动,以便可以在所需时间将所需的存储容器交付到所需的位置,而没有容器处理载具9相互碰撞,该自动存储和取回系统包括控制系统,该控制系统通常是计算机化的,并且包括用于跟踪存储容器的数据库。

当在图1中公开的网格4中存储的存储容器6要被访问时,指示一个容器处理载具9从其在网格4中的位置取回目标存储容器并将其运输到卸货港口19。该操作涉及移动容器处理载具9到位于目标存储容器所在的存储柱5上方的网格位置,使用容器处理载具的提升装置(未显示,内部物布置在载具的中央腔室中,但类似于图2b中的第二现有技术载具的提升装置18)从存储柱5取回存储容器6,并且将存储容器运输到卸货港口19。图2中示出了第二现有技术载具9,为了更好地示出了提升装置的总体设计。在挪威专利no317366中描述了第二载具9的细节。这两个现有技术的载具9的提升装置18都包括一组提升带16,其在竖直方向上延伸并且与提升框架17的角部(也可以称为抓握装置)紧密连接,以可释放地连接到存储容器。提升框架17具有用于可释放地连接到存储容器的容器连接元件24和引导销30。

为了升高或降低提升框架17(以及可选地连接的存储容器6),将提升带16连接至带驱动组件。在带驱动组件中,提升带16通常绕着设置在容器处理载具中的至少两个旋转的提升轴或卷盘(未示出)卷绕/脱开,其中,提升轴还通过皮带/链条连接至至少一个共同的转子轴,从而为至少两个提升轴提供同步的旋转运动。在例如wo2015/193278a1和pct/ep2017/050195中描述了提升轴的各种设计。

为了获得所有提升带16相对于提升框架的正确长度,即,使得提升框架17在运行期间保持水平,必须在开始时以及在各种维修间隔中调整提升带的长度,因为在使用过程中,它们往往会稍微伸长。在现有技术的提升装置中,提升带通常连接并缠绕在布置在容器处理载具9内的较高水平处的单独的卷盘上。为了调节提升带,可以将相应的卷盘与旋转轴断开并且提升通过卷盘相对于旋转轴的自由旋转来调节皮带。当提升带具有期望的长度时,卷盘随后被紧固到旋转轴。为了获得单独的卷盘,通常需要维修人员除去覆盖载具主体13的至少一些载具主体或进入狭窄的载具内部。

如图2a所示,大多数现有技术的容器处理载具具有用于容纳储物箱的中心腔,特征为提升装置18具有带驱动组件,该带驱动组件包括至少一个转子轴,该转子轴居中地布置在载具的上部中并且连接至提升电动机。除了在中心布置的转子轴之外,这种提升装置还包括次级轴和/或滑轮的组件,在其上提升带缠绕和脱开。次级轴和/或滑轮通过皮带/链条连接到居中的转子轴,从而旋转,并布置在中心腔的角部,以提供所需的提升带16相对于提升框架17的定位。具有多个可移动部件的这种组装不是最佳的解决方案,因为提升装置是服务相对密集的,嘈杂的并且在机器人内部占据较大的体积。

在wo2017/129384a1中公开了一种具有中央布置的可旋转的提升轴的容器处理载具,在其上缠绕有提升带。

鉴于上述,期望提供一种容器处理载具以及包括所述容器处理载具的自动存储和取回系统,其中,避免或至少减轻了现有技术的提升装置的缺点。



技术实现要素:

本发明由所附权利要求书和以下内容限定:

在第一方面,本发明提供了一种用于从下方的存储系统的三维网格拾取存储容器的容器处理载具,其包括载具主体和用于从网格提升存储容器的至少一个提升装置,

提升装置包括:连接至载具主体的提升带驱动组件、用于可释放地连接至存储容器的水平提升框架、以及用于将提升带驱动组件连接到提升框架的四个提升带;

提升带驱动组件包括提升轴组件,该提升轴组件具有提升轴和用于旋转提升轴的至少一个电动机;并且

-提升轴包括第一端部区段和第二端部区段;

-两个提升带连接在提升轴的第一端部区段和第二端部区段中的每一个处;并且

提升轴组件具有至少一个电绝缘元件,该至少一个电绝缘元件布置成使得连接在第一端部区段处的提升带与连接在第二端部区段处的提升带电绝缘,即,使得连接在第一端部区段的提升带具有与连接在第二端部区段的提升带不同的电位。

通过使连接在第一端部区段的提升带与连接在第二端部区段处的提升带电绝缘,提升带可以例如用于控制提升框架与存储容器的可释放连接,同时将提升带连接到公共提升轴。

至少一个电绝缘元件是由电绝缘材料制成,例如合适的聚合物或复合材料。

在容器处理载具的实施例中,提升带驱动组件包括至少一个带引导组件,该带引导组件布置成将提升带的方向从基本水平的方向改变为竖直的方向。

在容器处理载具的一个实施例中,在第一端部区段和第二端部区段的每一处布置有双带卷盘,每个双带卷盘被连接到两个单独的提升带。

在容器处理载具的一个实施例中,每个双带卷盘在与该双带卷盘相连的至少一个提升带与布置在容器处理载具中的控制单元之间提供电接触,使得电信号和/或电力能从控制单元经由双带卷盘传输到至少一个提升带。

在容器处理载具的一个实施例中,每个双带卷盘包括滑环,以经由导电刷与滑环接触而在控制系统与提升带之间进行电信号和/或电力传递。

至少双带卷盘和滑环的外层是由导电材料制成,例如铝合金。双带卷盘优选的制成包括滑环的一个单卷盘元件。然而,双带卷盘也可以包括两个分开的带盘和滑环,只要分开的带盘和滑环电接触。

在容器处理载具的一个实施例中,双带卷盘通过电绝缘元件彼此电绝缘,即,至少每个双带卷盘的一部分与与其连接的提升带接触的部分彼此电绝缘。

在容器处理载具的一个实施例中,电绝缘元件布置在端部区段中的至少一个与相应的双带卷盘之间(即,在端部区段中的至少一个与布置在所述端部区段处的双带卷盘之间),或布置在端部区段之间。

在一个实施例中,容器处理载具包括两个电绝缘元件,其中,每个双带卷盘与端部区段电绝缘,在该端部区段处布置有电绝缘元件中的一个。

在容器处理载具的实施例中,电绝缘元件在每个带盘与相应的端部区段之间提供电绝缘层。每个双带卷盘也可以被定义为包括电绝缘层,该层形成卷盘的内圆周或卷盘部分,即,每个双带卷盘包括电绝缘材料内部部分。

在容器处理载具的一个实施方式中,电绝缘元件是提升轴的中间轴元件。

在容器处理载具的一个实施例中,每个双带卷盘包括第一卷盘区段和第二卷盘区段。每个卷盘区段均具有一个卷带盘连接器,用于连接到提升带的第一端部区段。第一卷盘区段的卷带盘连接器相对于第二卷盘区段的卷带盘连接器交错/位移0-180度。更优的,第一卷盘区段的卷带盘连接器在-15至15度,75至105度或165-195度的范围内交错/位移。卷带盘连接器的位移取决于带引导组件和提升轴组件的位置。第一卷盘区段的卷带盘连接器相对于提升轴的中心线具有相同的径向位置。第二卷盘区段的卷带盘连接器相对于提升轴的中心线具有相同的径向位置。第一卷盘区段的卷带盘连接器的径向位置相对于第二卷盘区段的卷带盘连接器的径向位置交错/位移0-180度,优选的在-15至15度,75至105度或165-195度的范围内。

在容器处理载具的一个实施方式中,至少一个电动机连接在第一端部区段或第二端部区段。

在容器处理载具的一个实施例中,至少一个电动机是具有定子元件和转子元件的无刷直流电动机,转子元件连接至提升轴或构成提升轴的一部分,使得提升轴和转子元件具有共同的中心线。

在容器处理载具的一个实施例中,定子元件通过电动机托架与载具主体刚性连接,并且提升轴通过布置在第一端部区段和第二端部区段上的滚珠轴承元件而可旋转地连接至载具主体。电动机托架优选地是定子壳体或定子连接元件的一部分。

在容器处理载具的一个实施方式中,至少一个无刷直流电动机布置在第一端部区段和第二端部区段之间。将无刷直流电动机布置在端部区段之间,即双带卷盘之间,提供了非常紧凑的提升轴组件,其中,相对于提升带之间的所需距离/长度,最小化提升轴组件的总长度。

在一个实施例中,容器处理载具包括第一无刷直流电机和第二无刷直流电动机,其中,相应的转子元件连接到提升轴或构成提升轴的一部分,使得提升轴和转子元件具有共同的中心线。

在容器处理载具的一个实施例中,提升框架包括:四个角部,用于可释放地连接至存储容器的夹持器元件;设置在每个角部的提升带连接器;以及用于控制夹持器元件的控制模块,其中控制模块与连接在第一端部区段处的提升带与连接在第二端部区段处中的一个提升带电接触。

在容器处理载具的一个实施例中,提升带连接器中的至少三个是可调节的,从而可以调节各个角部与提升带驱动组件之间的竖直距离(或各个角部的高度)。

在一个实施例中,容器处理载具包括用于使载具在三维网格上方或顶部移动的轮子。

在一个实施例中,容器处理载具包括第一组轮,其布置在载具主体的相对侧(或载具主体的腔的相对侧),用于沿网格上的第一方向移动载具;第二组轮设置在载具主体的相对侧,用于使载具沿第二方向在网格上移动,第二方向垂直于第一方向;并且

所述第一组轮可沿竖直方向在第一位置和第二位置之间移动,所述第一组轮使所述载具沿着第一方向运动,所述第二组轮使所述载具沿着第二方向移动。

在容器处理载具的一个实施例中,载具主体围绕用于容纳至少一个存储容器的腔,并且至少一个提升装置的提升带驱动组件布置在腔的上部高处。

在一个实施例中,容器处理载具包括至少两个提升装置。所述至少两个提升装置可以是相邻的。

在一个实施例中,容器处理载具包括四个提升装置。

在一个实施例中,腔是用于容纳至少两个相邻的存储容器和至少两个相邻的提升装置。

在第二方面,本发明提供了一种自动存储和取回系统,包括三维网格和至少一个根据第一方面所述的容器处理载具,其中,该网格包括多个存储柱,可以在其中存储容器彼此竖直堆叠,还有一个港口柱,用于接收和运输存储容器到检修站;所述容器处理载具在所述网格的顶部的轨道上运行,以从所述存储柱取出存储容器和将所述存储容器存储在所述存储柱中,并且用于横跨所述网格水平地运输所述存储容器。

在第三方面,本发明提供了一种在容器处理载具的提升框架上操作夹持器元件的方法,该提升框架通过至少两个提升带而连接到单个提升轴的第一端部区段和第二端部区段,第一端部区段和第二端部区段彼此电绝缘(或者,第一端部区段和第二端部区段被布置为使得至少两个提升带彼此电绝缘),该方法包括以下步骤:

-通过两个提升带传递动力和/或信号,以驱动和/或控制夹持器元件。

在本发明中,术语“提升带驱动组件”是指至少一个提升轴的组件以及适于将提升带缠绕和水平定位的卷盘、滑轮和/或电动机的任意组合,更优选的是四个提升带,使得布置在提升带组件下方的提升框架可以在竖直方向上升高/降低,同时保持在水平面内。

附图说明

现在将通过仅举例方式并参考以下附图详细描述本发明的某些实施例:

图1是现有技术的存储和取回系统的透视侧视图。

图2a和2b描绘了两种不同的现有技术的容器处理载具。

图3和图4是用于图1的存储系统中的两种类型的轨道系统的俯视示意图。

图5是根据本发明的容器处理载具的示例性实施例的透视侧视图。

图6a是图5中的容器处理载具的侧视图。

图6b是图5中的容器处理载具的俯视图。

图7a是图5中的容器处理载具的一部分的截面侧视图。

图7b是图7a所示的细节的放大图。

图8是图5至图7中的容器处理载具的提升框架的透视侧视图。

图9a至图9c是图8中的提升框架的可调节带连接器的透视图、俯视图和截面图。

图10是图5中的容器处理载具的提升装置的分解图。

图11是图5中的容器处理载具的提升装置的侧视图。

图12是图10和图11中的提升装置的提升轴组件的侧视图。

图13是图12中的提升轴组件的截面图。

图14是用于图10和图11中的提升装置中的替代提升轴组件的侧视图。

图15是图14中的提升轴组件的截面图。

图16是图14和图15中的提升轴组件的从下方看的透视图。

图17是图14至图16中的提升轴组件的从上方看的透视图。

图18是图14至图17中的提升轴组件的分解图。

图19是包括图14至图17中的提升轴组件的提升装置框架的从下方的透视图。

图20是图19中的提升装置框架的透视侧视图,包括提升带和提升框架。

图21是图20中所示的提升框架的透视侧视图,省略了顶盖。

图22示出了图21中的提升框架的可调节提升带连接器的两个透视侧视图。

图23是包括图20所示的提升框架和提升装置的容器处理载具的侧视图。

图24示出了根据本发明的示例性容器处理载具的侧视图和剖视图。

图25是图24中的容器处理载具的透视截面图。

图26是图24所示的细节a的放大图。

图27是根据本发明的容器处理载具的又一示例性实施例的透视侧视图。

图28是图27中的容器处理载具的从下方看的透视图。

具体实施方式

在下文中,将仅通过示例的方式并参考附图来更详细地讨论本发明的实施例。然而,应当理解,附图并非旨在将本发明限制为附图中描绘的主题。

如上所述,现有技术的提升装置18的缺点是需要具有多个次级轴和/或滑轮的提升带驱动组件,提升带16在其上缠绕和松开,以相对于提升框架提供提升带所需的定位。此外,为了旋转次级轴和/或滑轮,它们通过皮带/链条连接到转子轴。

在图5,图6a和图6b中示出了根据本发明的容器处理载具9'的示例性实施例。相对于现有技术的载具9,载具9'的主要区别特征是发明性的提升装置18'。

如针对现有技术的载具9所述,容器处理载具9'适合于从下面的存储系统1的三维网格4中拾取存储容器6,见图1。载具9'具有布置在载具主体13的相对侧的第一组轮14,用于在网格4上沿第一方向x移动载具9',并且布置在载具主体13的相对侧的第二组轮15,用于在网格4上沿第二方向y移动载具9',第二方向y垂直于第一方向x。通过使用轮移位组件51,第一组轮可以在第一位置和第二位置之间沿竖直方向z移位,其中第一组轮14允许载具9'沿第一方向x运动,第二组轮15允许载具9'沿第二方向y移动。

载具主体13围绕腔21,腔的尺寸适于容纳如上所述的存储系统的存储容器6。提升装置18'连接在腔21的顶部。该提升装置布置成从/向网格4提升/降低存储容器6。当将存储容器容纳在腔21内时,其底部储存容器的高度高于第二组轮15的最低高度。

如图5和图10所示,提升装置18'包括:水平提升轴组件47,其包括提升轴22和用于旋转提升轴22的两个电动机23a,23b;提升框架17,可释放地连接至存储容器6;以及第一和第二对提升带16a,16b。提升带16a,16b将提升轴22连接到提升框架17。

提升轴22包括经由中间轴元件35互连的第一端部区段27a和第二端部区段27b。

每个提升带16a,16b具有分别连接到提升轴22和提升框架17的第一端和第二端。每对提升带16a,16b具有连接在提升轴的第一端部区段27a处的第一提升带和连接在提升轴的第二端部区段27b处的第二提升带。第一对提升带16a从提升轴22朝着一对滑轮31(即,带引导组件)沿大致水平的方向延伸。滑轮31被布置成改变第一对提升带16a的方向以在竖直方向上延伸。第二对提升带16b直接从提升轴22沿竖直方向延伸。

当前公开的容器处理载具9'的提升带驱动组件或提升装置18'需要最少的单独部件,即提升轴组件47和一对滑轮31,以实现其功能。

当在竖直方向上延伸时,提升带16a,16b彼此以与在提升框架17上的相应提升带连接元件32之间的水平距离相对应的水平距离布置。

通过布置提升轴组件47,使得第二对提升带16b从提升轴竖直地朝着提升框架17上的对应带连接元件32延伸,提升装置18'将占据自动机械内部的最小空间。换句话说,第二对提升带16b的所需位置和/或方向无需额外的带引导组件即可获得。此外,通过使用最少的旋转部件(即仅使用提升轴22和滑轮31)并且不使用齿轮,链轮和/或链条(通常用于在现有技术的提升装置中将旋转运动从例如电动机传递到各种轴组件),提升装置18'明显比现有技术的提升装置更安静。后者在包括多个容器处理载具的存储系统中特别重要。

尽管所公开的带引导组件包括一对滑轮31,但是其可替代地可以由用于将第一对提升带的方向从基本上水平的方向改变为竖直方向的任何合适的装置来代替,例如旋转轴。在容器处理载具9'中,每个滑轮31独立连接到载具主体13。然而,根据具体的设计和空间要求,它们也可以布置成具有在载具主体13相对两侧之间延伸的公共轴53,见图19。

如图所示。在图16中,弹簧负载导向轮61被布置成当双带卷盘48缠绕/松开时以及在经过带引导组件的滑轮31上时确保提升带的正确行进和定位。

在示例性实施例中,第二对提升带16b在提升轴的背离带引导组件31的一侧从提升轴22沿竖直方向延伸。以这种方式,相对于提升框架17的相应的带连接元件,获得了竖直延伸的第二对提升带16b相对于提升带17b的所需水平位置,同时使提升装置(以及因此的容器处理载具)保持尽可能紧凑。换句话说,提升装置的水平范围不会明显超过提升框架的水平周边,如果第二对提升带16b在竖直方向上从位于提升轴22的面向带引导组件31的一侧从提升轴延伸,则情况会如此。

为了将提升带牢固地缠绕到提升轴22上,见图12和13,需要在每个端部区段27a,27b上布置一个双带卷盘48。双带卷盘48包括第一卷盘部分48a和第二卷盘部分48b。每个卷盘部分都具有一个卷带盘连接器75a,75b,以用于连接两个单独的提升带,在这种情况下,是来自第一对和第二对提升带16a,16b中每一个的提升带。在提升装置18'(以及下面描述的提升装置18”中),两对提升带16a,16b从提升轴组件47沿两个不同方向延伸,即第一对提升带16a向大致水平的方向延伸,而第二对提升带16b沿竖直的方向延伸。为了在旋转提升轴时获得所有提升带的相同的行进距离,重要的是始终将所有提升带缠绕在双带卷盘上的长度相同。提升带的厚度通常约为0.15毫米,并且提升带每次旋转提升轴(或双带卷盘)的行进长度取决于缠绕在双带卷盘上的提升带的层数。在所公开的实施例中,这是通过使每个双带卷盘48的两个卷带盘连接器75a,75b在75至105度、更优地大约90度的范围内错开来实现的。换句话说,两个卷带盘连接器75a,75b布置在它们相应的卷轴部分上的位置是相对于提升轴的中心线彼此分开/错开约90度。此外,双带卷盘48布置成使得连接第一对提升带的卷带盘连接器75a具有相同的径向位置(即,彼此不交错),并且连接第二对提升带的卷带盘连接器75b具有相同的径向位置。应当注意,卷带盘连接器75a,75b的分开/错开取决于带导向组件相对于提升轴组件的定位。

应当注意,在其中所有四个提升带均从双带卷盘沿水平方向延伸的替代实施例中,根据带引导组件的不同,可以在-15至15度的范围内、更优地为大约0度,或者在165至195度的范围内,更优地为180度分开。也就是说,如果所有四个提升带都在相同的水平方向上延伸,则卷带盘连接器不会错开,即所有卷带盘连接器都具有相同的径向位置。如果四个提升带中的两个,即来自每个双带卷盘的一个提升带,在与其他两个提升带相反的水平方向上延伸,则卷带盘连接器错开约180度。参照图5至图6,后一个实施例将需要在提升轴的相对侧上布置的另一组滑轮31。

所需的错开/分开程度的精度取决于提升带的厚度和提升装置的最大提升长度(即,提升框架与提升带驱动组件之间的最大距离)。

如上所述,为了获得所有提升带16相对于提升框架的正确长度,即,在操作过程中将提升框架17保持水平,则提升带的长度必须在开始时以及在不同的维修间隔内进行调整,因为它们在使用过程中往往会略微伸长。在现有技术的提升装置中,提升带通常连接并缠绕在布置在容器处理载具9内的较高水平处的单独的卷盘上。为了调节提升带,可以将相应的卷盘与旋转轴断开并且通过卷盘相对于旋转轴的自由旋转来调节提升带。当提升带具有期望的长度时,卷盘随后被紧固到旋转轴。为了获得分离的卷盘,通常需要服务人员去除覆盖载具主体13的至少一些载具主体或进入狭窄的腔体21的内部。所描述的现有技术解决方案的变型也可以适用于示例性实施例,例如通过用两个分开的带盘代替每个双带卷盘,当调节带时,两个带盘可以单独释放以允许相对于提升轴22自由旋转。然而,如下所述的更有效和新颖的解决方案是更优选的。

在示例性实施例中,通过使用具有可调节的提升带连接器32(或带连接元件)的提升框架17来获得提升带的调节,见图7至图9。提升框架包括四个角部36,顶侧37和底侧38。在提升框架17的底侧38上布置有用于与存储容器相互作用的四个夹持器元件24。竖直导向销30和竖直可调节的提升带连接器32布置在每个角部36处。

如图所示。如图9a至图9c所示,每个提升带连接器32包括支架39和带连接器毂40。支架39刚性地连接在提升框架17的顶侧。带连接器毂40包括提升带钳41(即,带固定组件)并且可调节地连接到支架39,从而可以在相对于支架39的竖直方向上调节带连接器毂40。带连接器毂40经由调节螺栓42(即,调节元件)的布置,使得调节螺栓的旋转(即致动)将使带连接器毂40相对于支架39在竖直方向上移动。支架具有竖直凹槽/切口43,带连接器毂40包括延伸部44布置在竖直凹槽中。凹槽包括两个竖直相对的光滑孔45,并且延伸部分具有与光滑孔45成直线布置的螺纹孔46。通过将调节螺栓42布置在光滑孔和螺纹孔中,调节螺栓42的旋转将相对于支架在竖直方向上移动带连接器毂40。因此,可以调节提升框架17和载具主体13之间的距离,使得提升框架是水平的。能够在提升框架处调节提升带的特征是非常有利的,因为不需要内部接近容器处理载具的载具主体。此外,简化了提升轴组件,因为其上缠绕有提升带的双带卷盘48不必可释放地连接至提升轴22。后者还要求提升组件和容器处理载具内上层存在的任何其他系统的构造方式而不必考虑到卷盘的所需通道。应当指出,在提升框架上具有可调节的提升带连接器的解决方案在现有技术的容器处理载具中也将是非常有利的。

如果承受不平衡和高负荷,金属提升带可能会撕裂。为了最小化不平衡负载和撕裂的风险,提升带连接器包括一个枢轴点p,允许枢轴点p在连接的提升带的竖直平面内移动,即,枢轴点的中心轴垂直于竖直平面的提升带。在提升带连接器32中,枢轴点p是通过提升带钳41和带连接器轮毂40其余部分之间的枢轴连接67而获得的。

通过使用本发明的提升框架17以及图20至图23中所示的提升框架17'可以以简单且省时的方式调整提升带。当需要进行调整时(即提升框架相对于水平面稍微倾斜;这种情况可能导致提升框架卡在网格柱12内,请参见图1),可以执行以下步骤:

-将容器处理载具布置在合适的位置,例如在存储网格4的外围的空格处;

-将提升框架从容器处理载具的腔中降低,以便维修人员可以接近提升框架;以及

-通过相应的提升带连接器32的带连接器毂的运动来调节提升带,使得提升框架处于水平面内。如图7至图9公开的特定的提升带连接器中,该步骤将导致相应的调节螺栓(即,调节元件)旋转。

在某些情况下,当将提升框架从腔中放下时,将其降低到基础结构,在该基础结构上将框架支撑在所需的水平位置。当提升框架保持水平时,在使用过程中已经伸长/拉伸的提升带不再张紧,即,伸长/拉伸的提升带相对于其他提升带具有一些松弛。然后,通过使用相应的可调节提升带连接器32只需张紧松弛的提升带,即可轻松进行提升带调节。

在示例性实施例中,以及在一些现有技术的容器处理载具中,提升带由金属(通常是钢合金)制成,并且用于将信号和电力传导至布置的端部区段开关模块29和控制模块69。端部区段开关模块29包括弹簧加载销68(参见图21),该弹簧加载销68用于检测提升框何时与存储容器6接触以及何时提升框升高到其内部的最高水平。为了避免使通过提升带的信号/电力短路,支架39的至少一部分由非导电材料制成,例如合适的塑料或复合材料,使得提升带(即提升来自每个双带卷盘48)的带仅在控制模块69处(通过导线71)与提升框架17电接触。因此,提升带钳41的至少一部分由导电材料制成,例如任何合适的金属。在替代实施例中,提升带可以例如仅用于功率传输,而到端部区段开关模块29和控制模块69的信号被无线地或经由单独的电缆传输。

每个端部区段开关模块29经由控制模块电连接(电线72)到具有不同电势的两个提升带钳41(或带连接器集线器),使得信号/电功率可以从一个接收或发送到一个容器处理载具内的主控制单元(未示出,但类似于图16中的主控制单元58)。

控制模块69还连接至驱动夹持器元件24的抓取电动机70并对其进行控制。

为了传输来自主控制单元的信号/电力,每个双带卷盘48均具有滑环49,用于通过与滑环49接触的导电刷50在主控制单元和提升带之间进行电信号传输,请参见图13。双带卷盘由导电材料制成,例如合适的金属。尽管示出为单个卷盘,但是每个双带卷盘可以包括不同的卷盘,每个提升带一个,只要两个不同的卷盘彼此电接触并且与滑环电接触。

为了说明的目的,在图10中以分解图示出了提升装置18'(即,提升轴组件47,提升框架17和两对提升带),图11是载具主体13分离的立体图。

在提升轴组件47中,两个电动机23a,23b是无刷dc(bldc)电动机,每个电动机包括定子33,定子连接元件55和转子元件34,见图12和图13。为了从电动机的转子元件34a,34b到提升轴22(即,由第一端部区段27a,第二端部区段27b和中间轴元件35组成的轴)传递旋转运动,转子元件34a,34b经由中间轴元件35互连,并且每个转子元件连接至相应的端部区段27a,27b。转子元件,端部区段和中间轴元件具有共同的中心线c。为了允许所有提升带(即两对提升带16a,16b)绕线到单个提升轴22上,同时为了能够将提升带用作信号/电力的导体,如上所述,双带卷盘48(或端部区段27a,27b)必须彼此电绝缘。以这种方式,在第一端部区段27a处连接到双带卷盘48的提升带相对于在第二端部区段27b处连接到双带卷盘48的提升带可以具有差分电势。在提升轴组件47中,这是通过使中间轴元件35由电绝缘材料(即,提供电绝缘元件)制成的,例如合适的塑料/复合材料。

提升轴组件47在每个端部区段27a,27b上包括滚珠轴承元件52,用于将端部区段可旋转地连接到容器处理载具的载具主体13。每个定子33a,33b的定子连接元件55包括用于刚性连接至容器处理载具的载具主体13的电动机托架28和用于旋转连接至提升轴的滚珠轴承60。以这种方式,提升轴22可相对于主体13旋转,而定子保持静止。为了避免经由载具主体13的短路,滚珠轴承元件52具有将各个端部区段与载具主体13绝缘的塑料壳体。类似地,定子连接元件55通过滚珠轴承元件73的塑料外壳74与端部区段27a,27b绝缘,以避免通过电机支架28短路。

提升轴组件47'的另一实施例在图14至图18中示出。

鉴于上述提升轴组件47,替代性提升轴组件47'的区别特征为提升轴22'的构造为单个元件,即,提升轴22'可以称为整体提升轴。在提升轴组件47中,通过将第一端部区段27a和第二端部区段27b互连,通过电绝缘材料制作的中间轴元件35能够使两个端部区段以及两个双带卷盘48电绝缘。为了获得使双带卷盘48电绝缘的相同特征,替代的提升轴组件47'的特征在于,一个套筒形元件54由电绝缘材料制成(即电绝缘元件),布置在每个第一端部区段分27a和第二端部区段分27a之间,和对应的双带卷盘48(可替代地,每个双带卷盘48可被定义为包括电绝缘材料中的内部部分/元件54)。将每个双带卷盘与其各自的端部区段绝缘的有益效果是:不需要将提升轴组件47'在其触点(例如,触点)处与载具主体13电绝缘,例如具有塑料外壳的滚珠轴承52,参见上文。

提升轴组件47'的电动机23具有两个定子33a,33b,两个转子元件34a,34b和两个定子33a,33b共用的定子连接元件55。定子连接元件55包括用于刚性连接到容器处理载具的主体13的电动机托架28和用于旋转地连接到提升轴22'的滚珠轴承60。提升制动轮57布置在提升轴组件47'的一端。为了致动制动轮,协作的制动致动器臂59通常连接至载具主体13。尽管未示出,但提升轴组件47'通过与上述轴承类似的球轴承可旋转地连接至载具主体。

在图19和图20中示出了基于替代的提升轴组件47'的提升装置18”。在该特定实施例中,提升装置18”布置在框架56中。框架56构成组装的容器处理载具9'的载具主体13的上部,参见图23。

提升装置18'的提升框架17'具有与图7至图9中公开的提升框架相同的大部分特征,但包括可调节的提升带连接器32'的另一种类型,见图21和22。每个可调节的提升带连接器32',见图21和22,它包括一个支架39'和一个带连接器毂63,64。通过使托架39'经由与连接块62(或中间托架元件)的枢轴连接66可枢转地布置在提升框架17'的上侧,来获得枢转点p。枢转点p的目的在上面结合图7-9中的提升带连接器32进行了描述。带连接器毂包括提升带盘63和锁定螺栓64(即,调节元件)。提升带盘具有用于提升带的连接接口65(即,带紧固组件),并且可旋转地连接至支架39'。提升带盘的旋转连接由锁定螺栓64控制。当锁定螺栓64被拧紧时,阻止了提升带盘63旋转,并且当锁定螺栓松开时,允许提升带盘旋转。通过旋转提升带盘,可以将与其相连的提升带连接器缠紧/松开,从而可以调节提升框架与载具主体之间的距离。提升带连接器32'的一个优点是增加了竖直调节范围。为了避免短路,提升带连接器的至少一部分(例如支架39'或连接块62)由不导电的材料制成,例如合适的塑料或复合材料。

在图23中示出了具有框架56和提升装置18'的容器处理载具。

注意,在其他实施例中,提升轴组件47,47'可仅包括一个电动机或多于两个电动机。这将取决于提升轴22、22'所需的扭矩,以及当前bldc电机的扭矩和尺寸。例如,如果连接至提升轴组件47的第一端部区段27a的电动机23a能够单独提供足够的扭矩,则另一电动机23b可以由简单地连接第二端部区段27b和中间轴元件35的元件代替。基于本公开的教导,各种替代解决方案对于技术人员将是显而易见的。所有公开的提升轴组件47,47'的共同特征在于,至少一个电动机23a,23b布置在提升轴22,22'的第一和第二端部区段之间,以确保紧凑的提升轴组件。

已知各种类型的无刷直流电动机,包括永磁同步电动机(使用永磁体)和开关磁阻电动机(不使用任何永磁体)。

永磁同步无刷直流电动机的工作原理是本领域技术人员公知的。如https://en.wikipedia.org/wiki/brushless_dc_electric_motor中所述,通常在转子中使用一个或多个永磁体,在定子上使用电动机壳体上的电磁体。电机控制器将直流电转换为交流电。这种设计在机械上比有刷电机简单,因为它消除了将功率从电机外部传递到旋转转子的麻烦。

在图24至图26中示出了根据本发明的另一示例性容器处理载具9”。该载具具有类似于上面公开的提升装置18',18”的提升装置(即,提升轴组件47”,两对提升带16a,16b,提升框架17'和带引导组件)。该实施例的主要区别特征在于,提升轴组件47”不包括布置在提升轴22'上的两个双带卷盘48之间的电动机。而是在端部区段27b的端部区段连接电动机76,参见图24(截面a-a)。带引导组件未示出,但是包括布置在公共轴53上的两个滑轮31,如图19所示。通过除了设置有提升框架的主要部分之外还包括侧部的载具主体设计来提供用于电动机76的空间。该主要部分具有的覆盖区类似于图5中的容器处理载具9'的覆盖区。该解决方案的优势在于,如果需要,它可以使电动机更大更强。此外,电动机76可以是任何合适类型的电动机。如图15的实施例所公开的,获得了两个双带卷盘48的电绝缘。提升带被连接到提升框架17上的可调节提升带连接器32',类似于图21和22中公开的连接器。

在图27和28中示出了根据本发明的示例性容器处理载具9”。该载具具有提升装置(即提升轴组件47”',两对提升带16a,16b,提升框架(未示出)和类似于所公开的提升装置18',18”的带引导组件。鉴于图24至图26中的容器处理载具,该实施例的主要区别特征在于,提升轴组件47”'的电动机76'被布置在提升轴22'上的两个双带卷盘48之间。为了在腔内为存储容器留出空间,电动机在腔上方基本上水平的方向上布置。

结合特定的提升带驱动组件47-47”',31公开了提升轴组件47-47””和提升框架17,17”,容器处理载具9',9”类型具有间隔开以容纳单个存储容器的腔。然而,在任何类型的提升带驱动组件或容器处理载具中,提升轴组件47-47”'和提升框架17,17'都可以有利地单独使用或以任何组合使用。

结合特定的提升带驱动组件47、47'、47”、31,公开了提升轴组件47、47',47”和提升框架17、17',容器处理载具9',9”的类型具有间隔开以容纳单个存储容器的腔。然而,在任何类型的提升带驱动组件或容器处理载具中,提升轴组件47、47',47'和提升框架17,17'都可以有利地单独使用或以任何组合方式使用。

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