存取站的制作方法

1.本发明涉及一种存取站和包括这种存取站的储存系统。


背景技术：

2.图1公开了一种典型的现有技术的具有框架结构100的自动储存和取回系统1，图2至图4公开了两种不同的现有技术的适于在这种系统1上操作的容器处置车辆201、301。
3.框架结构100包括直立构件102、水平构件103和储存空间，该储存空间包括在直立构件102和水平构件103之间成排布置的储存列105。在这些储存列105中，储存容器106，也称为箱，一个堆叠在另一个的顶部上以形成堆垛107。构件102、103通常可以由金属制成，例如挤压铝型材。
4.自动储存和取回系统1的框架结构100包括以网格图案布置在框架结构100的顶部上的轨道系统108，在该轨道系统108上，操作多个容器处置车辆201、301以从储存列105提升储存容器106和将储存容器106降低到储存列105中，并且还在储存列105上方运输储存容器106。构成网格图案的网格单元122中的一个的水平范围由粗线标记。
5.轨道系统108(即轨道网格)包括第一组平行轨道110，其布置成引导容器处置车辆201、301沿第一方向x移动穿过框架结构100的顶部，以及第二组平行轨道111，其布置成垂直于第一组轨道110以引导容器处置车辆201、301沿第二方向y移动，第二方向y垂直于第一方向x。储存在列105中的容器106由容器处置车辆通过轨道系统108中的出入口112存取。容器处置车辆201、301可在储存列105上方侧向移动，即在平行于水平x-y平面的平面中移动。通常，轨道组110、111中的至少一组由双导轨轨道构成，允许两个容器处置车辆在相邻的网格单元122上彼此经过。双导轨轨道是公知的，并且在例如wo 2015/193278a1和wo2015/140216a1中公开，其内容通过引证结合于此。
6.框架结构100的直立构件102可以用于在将容器从列105中提升出来和将容器降低到列中的过程中引导储存容器。容器106的堆垛107通常是自支撑的。
7.每个现有技术的容器处置车辆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，其分别使得容器处置车辆201、301能够沿x方向和y方向侧向移动。在图2和图3中，每组中的两个车轮是完全可见的。第一组车轮201b、301b布置成与第一组轨道110的两个相邻轨道接合，并且第二组车轮201c、301c布置成与第二组轨道111的两个相邻轨道接合。车轮组201b、301b、201c、301c中的至少一组可被提升和降低，使得第一组车轮201b、301b和/或第二组车轮201c、301c可在任何一个时刻与相应的一组轨道110、111接合。
8.每个现有技术的容器处置车辆201、301还包括容器提升组件2(图4中示出)，用于竖直运输储存容器106，例如从储存列105提升储存容器106和将储存容器106降低到储存列105中。容器提升组件2包括提升框架3，其具有一个或多个适于接合储存容器106的夹持/接合装置4和用于相对于储存容器106正确定位提升框架3的引导销304。提升框架3可通过提升带5从车辆201、301降低，使得提升框架相对于车辆201、301的位置可沿与第一方向x和第
二方向y正交的第三方向z调节。
9.图2中的容器处置车辆201的提升框架3(未示出)位于车身201a的空腔内。
10.按照惯例，并且也为了本技术的目的，z＝1表示储存容器的最上层，即，直接在轨道系统108下方的层，z＝2表示轨道系统108下方的第二层，z＝3表示第三层等。在图1中公开的示例性现有技术中，z＝8表示储存容器的最下面的底层。类似地，x＝1
…
n和y＝1
…
n表示每个储存列105在水平面中的位置。因此，作为实例，并且使用图1中指示的笛卡尔坐标系x、y、z，图1中标识为106'的储存容器可以说是占据储存位置x＝10，y＝2，z＝3。容器处置车辆201、301可以说是在层z＝0中行进，并且每个储存列105可通过其x和y坐标来识别。
11.框架结构100的储存体积通常被称为网格104，其中此网格内的可能的储存位置被称为储存单元。每个储存列可以由x和y方向上的位置来识别，而每个储存单元可以由x、y和z方向上的容器编号来识别。
12.每个现有技术的容器处置车辆201、301包括用于在轨道系统108上运输储存容器106时接收和存放储存容器106的储存隔室或空间。储存空间可以包括在车身201a内居中布置的空腔，如图2所示，并且如例如wo2015/193278a1中所述，其内容通过引证结合于此。
13.图3示出了具有悬臂结构的容器处置车辆301的替代构造。在例如no317366中详细描述了这种车辆，其内容也通过引证结合于此。
14.图2所示的中心空腔容器处置车辆201可以具有覆盖一定区域的覆盖区，该区域在x和y方向上的尺寸大致等于储存列105的侧向范围，例如在wo2015/193278a1中所描述的，其内容通过引证结合于此。本文使用的术语“侧向”可以指“水平的”。
15.或者，中心空腔容器处置车辆201可以具有大于由储存列105限定的侧向区域的覆盖区，例如在wo2014/090684a1中所公开的。
16.轨道系统108通常包括具有凹槽的轨道，车辆的车轮在该凹槽中运行。或者，轨道可以包括向上突出的元件，其中车辆的车轮包括凸缘以防止脱轨。这些凹槽和向上突出的元件统称为导轨。每个轨道可以包括一个导轨，或者每个轨道可以包括两个平行的导轨。
17.wo2018146304(其内容通过引证结合于此)示出了包括轨道和在x和y方向上的平行导轨的轨道系统108的典型构造。
18.在框架结构100中，大多数列105是储存列105，即，其中储存容器106以堆垛107储存的列105。然而，一些列105可以具有其他目的。在图1中，列119和120是这种专用列，其由容器处置车辆201、301使用以卸载和/或拾取储存容器106，使得其可被运输到存取站(未示出)，在该存取站处，可从框架结构100的外部存取储存容器106，或者将其转移出或转移到框架结构100中。在本领域内，这种位置通常被称为“端口”，并且端口所位于的列可以被称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以在任何方向上，即水平、倾斜和/或竖直方向。例如，储存容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用的列105中，然后由任何容器处置车辆拾取并运输到端口列119、120，以便进一步运输到存取站。应注意，术语“倾斜”意味着具有在水平和竖直之间某处的大致运输方向的储存容器106的运输。
19.在图1中，第一端口列119可以例如是专用的卸载端口列，其中容器处置车辆201、301可将待运输的储存容器106卸载到存取站或转运站，并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列，其中容器处置车辆201、301可拾取已经从存取站或转运站运输的储存容器106。
20.存取站通常可以是拾取站或存放站，其中产品物品从储存容器106移除或放入其中。在拾取站或存放站中，通常不从自动储存和取回系统1移除储存容器106，而是一旦被存取就再次返回到框架结构100中。端口还可用于将储存容器转移到另一储存设施(例如，转移到另一框架结构或转移到另一自动储存和取回系统)、转移到运输车辆(例如，火车或卡车)，或转移到生产设施。
21.包括传送器的传送器系统可以用于在端口列119、120和存取站之间运输储存容器。
22.如果端口列119、120和存取站位于不同的高度，则传送器系统可以包括具有竖直部件的提升装置，用于在端口列119、120和存取站之间竖直地运输储存容器106。
23.传送器系统可以布置成在不同的框架结构之间转移储存容器106，例如在wo2014/075937a1中所描述的，其内容通过引证结合于此。
24.为了避免需要传送器系统，一些存取站可以具有可直接布置在端口列下方的段，使得储存容器可以直接转移到存取站。例如在wo 2012/026824a1和wo 2016/120375a1中公开了适于布置在端口列下方的存取站。在wo 2016/120375a1中公开的存取站的特征为储存容器保持器和用于使储存容器保持器朝向操作者倾斜以提供人体工程学上改进的工作位置的机构。
25.当要存取储存在图1中公开的列105中的一个中的储存容器106时，指示容器处置车辆201、301中的一个从其位置取回目标储存容器106，并且将其运输到卸载端口列119。此操作包括将容器处置车辆201、301移动到目标储存容器106所位于的储存列105上方的位置，使用容器处置车辆201、301的提升装置(未示出)从储存列105取回储存容器106，以及将储存容器106运输到卸载端口列119。如果目标储存容器106位于堆垛107内的深处，即其中一个或多个其他储存容器106位于目标储存容器106上方，则该操作还包括在从储存列105提升目标储存容器106之前临时移动位于上方的储存容器。在本领域内有时被称为“挖掘”的此步骤可以利用随后用于将目标储存容器运输到卸载端口列119的相同的容器处置车辆来执行，或者利用一个或多个其他协作的容器处置车辆来执行。替代地或附加地，自动储存和取回系统1可以具有专门用于从储存列105临时移除储存容器的任务的容器处置车辆。一旦目标储存容器106已经从储存列105移除，临时移除的储存容器就可重新定位到原始储存列105中。然而，被移除的储存容器可以替代地被重新定位到其他储存列。
26.当储存容器106将被储存在一个列105中时，指示容器处置车辆201、301中的一个从拾取端口列120拾取储存容器106，并且将其运输到储存列105上方的储存容器将被储存的位置。在已经移除位于储存列堆垛107内的目标位置处或其上方的任何储存容器之后，容器处置车辆201、301将储存容器106定位在期望位置。然后，可以将被移除的储存容器降低回到储存列105中或被重新定位到其他储存列。
27.为了监测和控制自动储存和取回系统1，例如监测和控制框架结构100内的相应储存容器106的位置、每个储存容器106的内容物；以及容器处置车辆201、301的运动，使得可将期望的储存容器106在期望的时间输送到期望的位置，而容器处置车辆201、301不会彼此碰撞，自动储存和取回系统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储存容器106的数据库。
28.如上所述，一些现有技术的存取站的特征在于储存容器保持器，该储存容器保持
器可以倾斜以提供改进的人机工程学。然而，用于倾斜储存容器的机构相当复杂，并且具有更简单且不太密集服务的解决方案将是有利的。
29.本发明的目的是提供一种改进的存取站，其能够接收储存容器，并且当储存容器被呈现给操作者时能够使储存容器倾斜，以及一种包括这种存取站的储存系统。


技术实现要素：

30.本发明由所附权利要求书和以下内容限定：
31.在第一方面中，本发明提供一种用于储存系统的存取站，该存取站包括至少一个容器保持器，其布置成围绕旋转轴线旋转，其中
32.旋转轴线相对于竖直方向以第一角度倾斜；以及
33.容器保持器布置成容纳储存容器，并且配置为使得在由容器保持器支撑时储存容器的中心线相对于旋转轴线以第二角度倾斜，其中
34.容器保持器可以在第一位置和相对于旋转轴线与第一位置相对的第二位置之间旋转，在第一位置，所容纳的储存容器的中心线是竖直的，在第二位置，所容纳的储存容器的中心线相对于竖直方向以第三角度倾斜，第三角度等于第一角度和第二角度的和。
35.储存容器的中心线旨在限定垂直于储存容器底部的平面并与所述底部的中心相交的线。或者，储存容器的中心线可以被定义为储存容器的中心轴线。
36.换句话说，容器保持器可以围绕旋转轴线在第一位置和第二位置之间旋转/轨道转动180度，在第一位置中，所容纳的储存容器是水平的，即具有直接面向上的开口，在第二位置中，所容纳的储存容器相对于竖直方向以第三角度倾斜，即具有面向上的开口并相对于竖直方向以第三角度倾斜。
37.在存取站的一个实施方式中，第一角度基本上等于第二角度。在本说明书中，术语“基本上相等”旨在表示第一角度的尺寸与第二角度的尺寸相差小于25％。
38.在存取站的一个实施方式中，第一角度等于第二角度。
39.在存取站的一个实施方式中，第一角度和第二角度中的每一个可以在2-10度、3-8度或4-7度的范围内。
40.在存取站的一个实施方式中，当容器保持器处于第二位置时，容纳在容器保持器中的储存容器的中心线可以相对于竖直方向倾斜，使得储存容器的开口将背离旋转轴线。换句话说，当容器保持器处于第二位置时，所容纳的储存容器的顶部开口将倾斜以便面向操作者。
41.在一个实施方式中，存取站可以包括旋转组件，容器保持器连接到该旋转组件，旋转组件布置成使容器保持器围绕旋转轴线旋转。
42.在存取站的一个实施方式中，旋转组件可以包括旋转轴，容器保持器可操作地连接到该旋转轴。
43.在存取站的一个实施方式中，旋转轴可以具有与旋转轴线相对应的中心线。
44.在一个实施方式中，存取站可以包括电动机，其配置为使容器保持器围绕旋转轴线旋转。
45.在存取站的一个实施方式中，电动机配置为使旋转轴旋转。
46.在存取站的一个实施方式中，在第一位置和第二位置之间的弧形移动期间，由容
器保持器容纳的储存容器的中心线可以从竖直方向逐渐倾斜到第三角度。
47.在存取站的一个实施方式中，旋转组件可以包括径向延伸结构，其布置成围绕旋转轴线旋转，并且容器保持器被支撑在该径向延伸结构上，以用于在第一位置(即容器装载/卸载位置)和第二位置(即容器存取位置)之间的弧形路径中运输储存容器。
48.在一个实施方式中，存取站可以包括两个容器保持器，其可定位或定位在旋转轴线的相对侧上，使得当另一个容器保持器处于第二位置时，容器保持器中的一个处于第一位置。换句话说，存取站可以包括第一容器保持器和第二容器保持器，其可相对于彼此定位在旋转轴线的相对侧上，使得当第二容器保持器处于第二位置时，第一容器保持器处于第一位置。
49.在存取站的一个实施方式中，两个容器保持器可以在旋转轴线的相对侧上连接到旋转组件。
50.或者，根据第一方面的存取站可以被定义为用于储存系统的存取站，该存取站包括布置成围绕旋转轴线旋转的至少一个容器保持器，其中
51.旋转轴线相对于竖直方向以第一角度倾斜；以及
52.容器保持器布置成通过至少一个支撑表面支撑储存容器，并且配置为使得垂直于该至少一个支撑表面的平面的线相对于旋转轴线以第二角度倾斜，其中
53.容器保持器可以在第一位置和相对于旋转轴线与第一位置相对的第二位置之间旋转，在第一位置，线是竖直的，在第二位置，线相对于竖直方向以第三角度倾斜，第三角度等于第一角度和第二角度的和。
54.该至少一个支撑表面布置成在竖直方向上支撑储存容器。
55.在存取站的一个实施方式中，储存容器的中心线可以对应于容器保持器的中心线。
56.或者，根据第一方面的存取站可以被定义为用于储存系统的存取站，该存取站包括至少一个布置成围绕旋转轴线旋转的容器保持器，其中
57.旋转轴线相对于竖直方向以第一角度倾斜；以及
58.容器保持器布置成容纳储存容器并且配置为使得容器保持器的中心线相对于旋转轴线以第二角度倾斜，其中
59.容器保持器可以在第一位置和相对于旋转轴线与第一位置相对的第二位置之间旋转，在第一位置，中心线是竖直的，在第二位置，中心线相对于竖直方向以第三角度倾斜，第三角度等于第一角度和第二角度的和。
60.或者，根据第一方面的存取站可以被定义为用于储存系统的存取站，该存取站可以包括径向延伸结构，其布置成围绕旋转轴线旋转，并且容器保持器被支撑在该径向延伸结构上，以用于在容器装载位置和容器存取位置之间的弧形路径中运输储存容器，其中
61.旋转轴线相对于竖直方向以第一角度倾斜；以及
62.容器保持器相对于垂直于旋转轴线的径向平面以第二角度倾斜，容器保持器的倾斜被设定为当储存容器从容器装载位置运输到容器存取位置时使储存容器倾斜。
63.在存取站的一个实施方式中，第一角度和第二角度被设定为使得容器保持器在容器装载位置是水平的，并且当处于容器存取位置时倾斜远离容器装载位置。
64.在存取站的一个实施方式中，容器保持器可以在容器装载位置和相对于旋转轴线
与容器装载位置相对的容器存取位置之间旋转，在容器装载位置，由容器保持器运输的储存容器是直立的，在容器存取位置，储存容器由容器保持器相对于竖直方向以第三角度倾斜，第三角度等于第一角度和第二角度的和。
65.在第二方面中，本发明提供一种包括根据前述权利要求中任一项所述的存取站的储存系统，其中，储存系统的特征在于端口列，储存容器可以通过该端口列在竖直方向上被转移，端口列布置在存取站上方，使得当容器保持器布置在第一位置时，可以将储存容器输送到存取站的容器保持器。
66.在一个实施方式中，储存系统包括限定多个网格列的竖直列型材，网格列包括储存列，其中储存容器可以竖直堆垛的方式一个储存在另一个的顶部上，并且至少一个网格列是端口列，每个网格列由四个竖直延伸的列型材限定，并且列型材在其上端处通过顶部轨道互相连接，该顶部轨道形成储存网格的水平顶部轨道网格，并且存取站包括连接到端口列的下端的框架。
67.在第三方面中，本发明提供一种使储存容器在根据第一方面的任何实施方式的存取站处存取的方法，该方法包括以下步骤：
68.a.当容器保持器处于第一位置并且布置成将储存容器保持在直立构造中时，将储存容器降低到容器保持器上；以及
69.b.使容器保持器围绕旋转轴线从第一位置旋转到第二位置，在第二位置中，容器保持器布置成使储存容器倾斜。
70.在该方法的一个实施方式中，容器保持器布置成当处于第二位置时使储存容器在远离第一位置的方向上倾斜。
71.在该方法的一个实施方式中，储存容器在从第一位置旋转到第二位置的过程中逐渐倾斜。
附图说明
72.通过参考以下附图来详细描述本发明的实施方式：
73.图1是现有技术的自动储存和取回系统的框架结构的透视图。
74.图2是现有技术的容器处置车辆的透视图，其具有用于在其中承载储存容器的居中布置的空腔。
75.图3是现有技术的容器处置车辆的透视图，其具有用于在下面承载储存容器的悬臂段。
76.图4是图3中的容器处置车辆的侧视图，其中，示出了提升装置。
77.图5是根据本发明的示例性存取站的透视图。
78.图6是图5中的存取站的前视图。
79.图7是图5中的存取站的剖视图。
80.图8是图5中的存取站的顶侧视图。
具体实施方式
81.在下文中，将参考附图更详细地讨论本发明的实施方式。然而，这些附图并非旨在将本发明限制于附图中所描绘的主题。
82.本发明的存取站被开发用于如图1所示的和上面详细描述的现有技术的储存系统。然而，存取站可以有利地用于任何类型的系统，包括其中需要接近容器的各种容器储存系统。
83.本发明的主要目标是提供一种简单、低维护的存取站，其中，可以将提供给存取站的储存容器以人机工程学上有利的方式朝向操作者移动和倾斜。
84.图5至图7中示出了根据本发明的存取站的示例性实施方式。
85.存取站的特征在于第一容器保持器8a和第二容器保持器8b，其操作地连接到以旋转轴9和轴支撑结构13为特征的旋转组件。容器保持器布置成围绕旋转轴线c在第一位置p1和第二位置p2之间旋转。在此实施方式中，旋转轴线c对应于旋转轴9的中心线。
86.旋转轴9操作地连接到电动机10，在此情况中是经由传动带11操作地连接到电动机10。用于将旋转轴9连接到电动机的其他布置也是可能的，例如通过齿轮或通过使用直接驱动电动机。
87.容器保持器8a、8b中的每一个可容纳储存容器106。在此实施方式中，每个容器保持器的特征为具有底部支撑表面和竖直边缘的托盘结构12，以将储存容器保持在适当位置。在存取站的其他实施方式中，容器保持器例如可以类似于在wo 2019/076516a1中公开的容器保持器。在另外的实施方式中，每个容器保持器可以围绕内部轴线旋转，如wo 2012/026824a1中所示。
88.旋转轴线c或旋转轴9的中心线相对于竖直方向v以第一角度x倾斜，参见图7。第一容器保持器8a和第二容器保持器8b配置和/或倾斜成使得所容纳的储存容器106的中心线d相对于旋转轴线c以第二角度y倾斜。第二角度y使得储存容器的开口将背离旋转轴线c。在本说明书中，储存容器106的中心线d是垂直于储存容器底部的平面并与所述底部的中心相交的线。
89.使旋转轴线c和容器保持器8a、8b配置和/或倾斜成使得所容纳的储存容器以相应的第一角度和第二角度倾斜的结果是，储存容器在由容器保持器容纳在第一位置中时被水平地保持，并且在处于第二位置时朝向操作者以x+y的角度(即，第三角度)倾斜。
90.在所示的实施方式中，第一角度x和第二角度y都是5度，因此第三角度是10度。在其他实施方式中，第一角度x和第二角度y优选地将在1至10度的范围内。
91.所示容器保持器和wo 2019/076516a1中公开的容器保持器的共同特征是存在至少一个容器支撑表面，所容纳的储存容器支撑在该支撑表面上，例如托盘结构12的底部支撑表面。支撑表面通常将布置在与所容纳的储存容器的底部平面平行的支撑平面中。因此，垂直于支撑平面的线将相对于旋转轴线c以与所容纳的储存容器的中心线d相同的角度倾斜。容器保持器的倾斜或支撑平面的倾斜也可以通过使用第二角度y相对于垂直于旋转轴线c的径向平面来限定。
92.容器保持器8a、8b可以采取例如如上所述的其他形式。容器保持器8a、8b的目的是当其从第一位置p1旋转到第二位置p2以在存取站7处存取并再次返回，以与端口列119、120对准时保持和支撑储存容器106。
93.当布置在如图1所示的储存系统1中时，存取站7布置成使得第一容器保持器8a和第二容器保持器8b中的每一个在处于第一位置p1时位于端口列119、120下方，以从储存网格接收储存容器/将储存容器输送到储存网格。经由端口列119、120，可以通过使用容器处
置车辆201、301或容器起重机，将储存容器106从框架结构100的顶部转移到处于第一位置p1的容器保持器8a、8b。存取站可以包括站框架14，用于连接到端口列119、120的下端。