用于搬运储存在储存容器内的递送容器的容器搬运车辆及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于可释放地联接到递送容器的联接器、使用该联接器的容器搬运车辆及其方法。

背景技术

图1公开了具有支撑在地板/平台700上的框架/储存网格101的自动储存和取出系统100，并且图2、图3和图4公开了适合在这类储存网格101上操作的三种不同的现有技术的容器搬运车辆200、300、350。

框架101包含直立构件102和储存容积，该储存容积包含成排布置在直立构件102之间的储存列105。在这些储存列105中，储存容器106，也称为箱柜，一个堆叠在另一个之上以形成堆垛107。构件102典型地可由金属，例如挤压铝型材制成。

自动储存和取出系统100的框架101包含越过框架101顶部布置的导轨系统108，在该导轨系统108上，多个容器搬运车辆200、300、350可被操作以将储存容器106从储存列105提升出来和将储存容器106降下到储存列105中，并且还将储存容器106运输到储存列105上方。导轨系统108包含：第一组平行导轨110，其被布置成引导容器搬运车辆200、300、350在第一方向X上越过框架101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200、300、350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200、300、350可在储存列105上方横向移动，即在平行于水平X-Y平面的平面中移动。

框架101的直立构件102可用于在将容器从列105中提升出来以及将容器降下到列105中期间引导储存容器106。容器106的堆垛107典型地是自支撑的。

参考图2至图4，每个现有技术的容器搬运车辆200、300、350包含车身201、301、351以及第一和第二组车轮202a、202b、302a、302b、352a、352b，它们使得容器搬运车辆200、300、350能够分别在X方向和Y方向上横向移动。在图2和图3中，每组四个车轮子中的两个车轮子是可见的，而在图4中，每组四个车轮中的三个车轮是可见的。第一组车轮202a、302a、352a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202b、302b、352b被布置成与第二组导轨111的两个相邻导轨接合。该组车轮202a、302a、352a、202b、302b、352b中的至少一个可被提升和降下，使得第一组车轮202a、302a、352a和/或第二组车轮202b、302b、352b可在任一时间与相应的一组导轨110、111接合。

每个现有技术的容器搬运车辆200、300、350还包含用于储存容器106的竖直运输的升降装置210、360，例如将储存容器106从储存列105中提升出来，以及将储存容器106降下到储存列105中。升降装置210、360包含适于接合储存容器106的一个或多个夹持元件362，并且该夹持元件362可从车辆200、300、350上降下，使得夹持元件362相对于车身201、301、351的位置可在正交于第一方向X和第二方向Y的第三方向Z上调节。升降装置210、360还可包含在一端处连接到升降装置210、360的框架且在另一端处连接到绞盘机构(未示出)的升降带(未示出)。容器搬运车辆200、350的升降装置210、360的部件在图2和图4中示出。图3中所示的容器搬运车辆300的升降装置位于车身301内。

按照惯例，并且也是为了本申请的目的，Z＝1表示储存容器的最上层，即导轨系统108正下方的层，Z＝2标识导轨系统108下方的第二层，Z＝3标识第三层，等等。在图1公开的示例性现有技术中，Z＝8标识储存容器的最下面的底层。类似地，X＝l...n和Y＝1...n标识每个储存列105在水平面中的位置。因此，作为一个示例，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’的储存容器可据说占据了储存位置X＝19,Y＝1和Z＝3。容器搬运车辆200、300可据说是在Z＝0层中行进，并且每个储存列105可由其X和Y坐标来标识。

框架/储存网格101内的可能储存位置被称为储存单元。每个储存列105可由X-和Y-方向上的位置来标识，而每个储存单元可由X-、Y-和Z-方向上的容器编号来标识。

每个现有技术的容器搬运车辆200、300、350包含储存隔间或空间，用于在将储存容器106运输穿过导轨系统108时接收和装载储存容器106。

储存空间可在如图2中所示的容器搬运车辆200的悬臂结构下方。这类车辆在例如NO317366中有详细描述，其内容也通过引用并入本文。

在另一种配置中，储存空间可包含布置在车身301、351内部的腔体，如图3和图4中所示，并且如例如WO2015/193278A1和WO2019/206487A1中所描述的，其内容通过引用并入本文。

图3中所示的容器搬运车辆300可具有覆盖在X和Y方向上尺寸一般等于储存列105的横向范围的居中布置的腔体和覆盖区，如例如WO2015/193278A1中所描述的，其内容通过引用并入本文。

另选地，腔体容器搬运车辆350可具有比由如图1和图4中所示的储存列105限定的横向区域更大的覆盖区，并且如例如WO2014/090684A1、EP2962962或WO2019/206487A1中所公开的。

注意，本文所使用的术语‘横向的(lateral)’可意指‘水平的(horizontal)’。

图1示出了具有多个悬臂车辆200(图3)和多个腔体车辆350(图4)的容器搬运车辆，这些车辆延伸超出单个储存列105的覆盖区。

导轨系统108典型地包含带有凹槽的导轨110、111，车辆的车轮在凹槽中行驶。另选地，导轨110、111可包含向上突出的元件，其中车辆的车轮包含防止脱轨的凸缘。这些凹槽和向上突出的元件统称为轨道。每个导轨110、111可包含一条轨道，或者每个导轨110、111可包含两条平行的轨道。每个导轨110、111也可包含两个紧固在一起的轨道构件，每个轨道构件提供由每个导轨提供的一对轨道中的一个。

WO2018/146304(其内容通过引用并入本文)图示了导轨系统108的典型配置，该导轨系统包含X和Y方向上的导轨和平行轨道。

在框架100中，列105中的大部分是储存列105，即储存容器106存储在堆垛107中的列105。然而，一些列105可具有其他目的。在图1中，列119和120是由容器搬运车辆200、300、350用来卸货和/或拾取储存容器106的这类特殊用途的列，使得它们可被运输到存取站(未示出)，在该存取站，储存容器106可从框架100的外部被存取或者被转移出或转移进框架100。在本领域中，这类位置正常地被称为‘端口’，并且端口所位于的列可被称为‘端口列’119、120。到存取站的运输可在任何方向上，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，储存容器106可放置在框架结构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运输到端口列119、120，用于另外运输到存取站。注意，术语‘倾斜的’意指具有在水平和竖直之间某处的一般运输取向的储存容器106的运输。

在图1中，第一端口列119例如可为卸货端口列，其中容器搬运车辆200、300、350可卸货要运输到存取和分配站500的储存容器106，并且第二端口列120可为专用的拾取端口列，其中容器搬运车辆200、300、350可拾取已经从存取和分配站运输的储存容器106。

存取和分配站典型地可为从储存容器106中移除产品物品或将产品物品放入储存容器106中的拣选站或存货站。在拣选站或存货站中，储存容器106正常地不从自动储存和取出系统100中移除，但是一旦被存取就再次返回到框架100中。端口也可用于将储存容器转移到另一个储存设施(例如，转移到另一个框架或另一个自动储存和取出系统)，转移到运输车辆(例如，火车或卡车)，或者转移到生产设施。

当要存取存储在图1中公开的列105中的一个中的目标储存容器106’时，指引容器搬运车辆200、300、350中的一个从其位置取出目标储存容器106’并将其运输到卸货端口列119。该操作牵涉将容器搬运车辆200、300、350移动到目标储存容器106’所在的储存列105上方的位置，使用容器搬运车辆200、300、350的升降装置210、360从储存列105取出储存容器106，并且将储存容器106运输到卸货端口列119。如果目标储存容器106’位于堆垛107的深处，即一个或多个其他储存容器106位于目标储存容器106’的上方，则该操作还牵涉在将目标储存容器106’从储存列105升降出来之前临时移动上述定位的储存容器106。该步骤在本领域中有时被称为“挖掘”，可用随后用于将目标储存容器运输到卸货端口列119的相同的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。另选地或附加地，自动储存和取出系统100可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搬运车辆。一旦目标储存容器106’已经从储存列105中移除，临时移除的储存容器106可被重新定位到原始储存列105中。然而，被移除的储存容器106可另选地被重新定位到其他储存列105。

当储存容器106’将被存储在列105中的一个中时，指示容器搬运车辆200、300、350中的一个从拾取端口列120拾取储存容器106’并将它运输到储存列105上方的位置，在那里它将被存储。在位于储存列堆垛107内的目标位置或目标位置上方的任何储存容器106被移除之后，容器搬运车辆200、300、350将目标储存容器106’定位在期望的位置处。移除的储存容器106然后可被降下回到储存列105中，或者被重新定位到其他储存列。

为了监视和控制自动储存和取出系统100，例如监视和控制框架101内的各个储存容器106的位置、每个储存容器106的内容物以及容器搬运车辆200、300、350的移动，使得期望的储存容器106’可在期望的时间被递送到期望的位置，而容器搬运车辆200、300、350不会彼此碰撞，自动储存和取出系统100包含控制系统600，该控制系统典型地是计算机化的，并且典型地包含用于跟踪储存容器106的数据库。

为了便于储存和取出与储存容器106一起存储的库存和/或其他物品，可从储存容器中挑选物品，并且将其放入适于由上述框架101外部的系统搬运的递送容器中。

特别是对于大型储存系统，每小时取出储存容器的次数可为数万次，典型地对应于数百或数千个客户订单，并且这些客户订单中的每一个可包括若干个不同的物品。为了能够有效地搬运和递送每个客户订单中的不同物品，同时避免安装过多昂贵的传送带和自动搬运系统，这些物品应被连续地集中到递送容器中并放置在一边，直到发货的时刻。

当前集中系统(consolidation system)的一个问题是需要大的外部区域来存储集中的递送容器。然而，这类临时储存件的可用性常常是低的，因为储存系统所占用的空间应尽可能大对于操作和经济原因是重要的。

因此，本发明的一个目的是允许将物品从储存容器有效地集中到递送容器中，而很少或不需要在装运之前使用框架/储存网格周围的区域来存储这些集中的递送容器。

发明内容

本发明在独立权利要求中阐述，并且从属权利要求描述了本发明的某些任选特征。

根据第一方面，本发明涉及一种容器搬运车辆，该容器搬运车辆装配有用于联接到递送容器和/或储存容器的联接器。

联接器包含联接器框架、设置在联接器框架上并从联接器框架的下表面突出的递送容器夹持器。递送容器夹持器可枢转到或铰接到联接器框架，并且被配置成能够可释放地联接到递送容器的对应联接结构。

该车辆另外包含设置在联接器框架上并从联接器框架的下表面突出的储存容器夹持器。储存容器夹持器被配置成能够可释放地联接到储存容器的对应联接结构(一个或多个)，该储存容器的尺寸允许递送容器至少部分地、优选完全地保持在其中。

在本发明的第一方面的有利示例中，容器搬运车辆另外可包含连接到联接器框架的升降机构，使得联接器框架的下表面与容器搬运车辆可沿其移动的水平面对准。此外，升降机构和联接器可被配置成允许将储存容器和/或递送容器运输到为由容器搬运车辆正在搬运的储存容器提供的空间中和从该空间运输出来。

容器搬运车辆可牵涉在诸如地板或导轨系统的基座上移动的悬挂式起重机和/或轮式或履带式车辆。

所述升降机构可包含连接到联接器框架的带和一个或多个轮轴/轴，带可缠绕在轮轴/轴周围。轮轴(一个或多个)可使用一个或多个旋转地联接到其上的升降马达来旋转。另选地或附加地，轮轴或轮轴中的每一个可为升降马达(一个或多个)的驱动轴。带可附接到联接器框架的安装件上，优选地布置在联接器框架的上表面的拐角处或附近。安装件可被配置成使得升降机构的每个带的长度可被调节，以确保联接器框架相对于待被拣选的容器的足够的杠杆作用。例如，一个或多个安装件可包含旋转轮轴/绞盘轴，带围绕该旋转轮轴/绞盘轴缠绕。轮轴(一个或多个)可由一个或多个马达驱动。此外，安装件中的一个或多个可包含将电力和通信信号从沿带延伸的电缆分配到控制递送容器夹持器和/或储存容器夹持器的一个或多个控制系统的装备。

在本发明的另一个有利示例中，联接器另外包含一个或多个储存容器传感器，该储存容器传感器被配置成感测联接器框架的下表面何时与储存容器的上边缘接触和/或接近。例如，联接器可包括至少四个储存容器传感器，它们分布在联接器框架的下表面的拐角处，与储存容器边缘的拐角的位置相匹配。

在本发明的又一个有利示例中，联接器另外包含一个或多个递送容器传感器，该递送容器传感器被配置成感测联接器框架的下表面何时与递送容器的上边缘接触和/或接近。例如，联接器可包括至少四个递送容器传感器，它们分布在联接器框架的下表面的拐角处，与递送容器边缘的拐角的位置相匹配。

在本发明的又一个有利示例中，联接器另外包含车辆传感器，该车辆传感器被配置成感测联接器的上部何时与容器搬运车辆的部件接触和/或接近，该容器搬运车辆的部件设定为储存容器提供的空间的上部竖直边界。

储存容器传感器和/或车辆传感器可为在期望的竖直位置处邻接储存容器的边缘的间隔件的形式。

储存容器传感器和/或车辆传感器也可或另选地采用电容传感器(互电容和/或自电容)的形式，用于记录与联接器框架或车辆/起重机的直接接触或接近。

在本发明的又一个有利示例中，车辆另外包含允许储存容器夹持器可释放地夹持储存容器的机构。这类机构可至少部分地、优选完全地布置在联接器框架内。该机构可牵涉旋转地和/或平移地联接到马达的轮轴，其中轮轴的旋转/平移操作储存容器夹持器。

储存容器夹持器可包含多个爪，这些爪分布在联接器框架的下表面的周边处或附近，其中联接器上的爪的间距对应于储存容器的边缘的大小。

在本发明的又一个有利示例中，联接器另外包含多个从联接器框架的下表面突出的引导销，用于插入储存容器的接收凹槽中。每个引导销接收凹槽的位置使得，当联接器框架的下表面被布置在储存容器上方的联接位置时，每个引导销与对应的引导销接收凹槽水平对准。

在本发明的又一个有利示例中，递送容器夹持器包含用于夹持递送容器的至少两个夹持器叶片。夹持器叶片从垂直于联接器框架下表面的竖直中心平面C

联接结构优选位于递送容器的内部容积内。例如，联接结构可包含在容器内壁内的对应凹痕或凹槽，或者在竖直中心平面C

递送容器夹持器另外可包含移位系统，该移位系统用于使两个夹持器叶片从竖直中心平面C

移位系统可包含夹持器马达、被配置成控制夹持器马达的操作的联接器控制系统、构成夹持器移位装备的部件的第一连杆和构成夹持器移位装备的部件的第二连杆，第一连杆在一端处至少间接地连接到夹持器马达，而在另一端处连接到两个夹持器叶片中的一个，第二连杆在一端处至少间接地连接到夹持器马达，而在另一端处连接到两个夹持器叶片中的另一个。夹持器马达优选地被配置成使第一和第二连杆远离竖直中心平面C

移位系统另外可包含旋转元件，诸如将第一和第二连杆连接到夹持器马达的轴上的盘。夹持器马达、旋转元件和连杆在该特定布置结构中被配置成使得第一和第二连杆的相反指向的移位通过在0度和180度之间，优选地在80度和100度之间(例如90度)顺时针或逆时针旋转该旋转元件来实现。

构成用于允许储存容器夹持器可释放地夹持储存容器的上述机构的部件的马达优选地相对于联接器框架的下表面布置在夹持器马达处或上方。

此外，被设定成控制夹持器马达的控制系统也可被配置成控制用于控制储存容器夹持器的机构的马达。也可设想一种配置，其中同一马达确保递送容器夹持器和储存容器夹持器两者的操作。

在本发明的又一个有利示例中，递送容器夹持器包含多个爪，用于沿递送容器的开口框架/边缘夹持联接结构。递送容器夹持器的多个爪可按与上述储存容器夹持器的多个爪类似的方式操作。

在本发明的又一个有利示例中，储存容器夹持器的至少一部分从联接器框架的下表面的周边处或附近的位置突出，并且递送容器夹持器的至少一部分在距所述周边至少距离D

在本发明的又一个有利示例中，递送容器夹持器和储存容器夹持器被配置成独立地操作。例如，联接器可包含用于控制可操作地联接到递送容器夹持器的夹持器马达的第一控制系统，以及用于控制可操作地联接到储存容器夹持器的马达的第二控制系统。

然而，即使两种类型的容器夹持器可独立地操作，当联接器框架被用于使用储存容器夹持器拾取储存容器时，也可认为使用递送容器夹持器夹持递送容器是有利的。例如，使用两个容器夹持器可引起更稳定的提升/降下操作，特别是在递送容器的外部横截面积明显小于储存容器开口的横截面积的情况下。储存和递送容器的同时夹持也可提供更大的负载转移面积。

在本发明的又一个有利示例中，联接器被配置成在水平方向上(即，沿联接器框架的上表面或下表面)不比其旨在与之联接的储存容器的周边延伸得更远。

在本发明的又一个有利示例中，联接器包括从下表面突出的递送容器引导板，以确保与递送容器的开口框架/边缘正确对准。因此，引导板的下端应被布置成使得它们对应于递送容器的开口框架的大小。引导板可弹性地连接到联接器框架。

在本发明的另一个有利示例中，联接器包括从下表面突出的储存容器引导杆，以确保与储存容器的开口框架/边缘正确对准。因此，引导杆应被布置成使得它们对应于储存容器的开口框架的大小。引导杆可固定在联接器框架的每个拐角处。

根据第二方面，本发明涉及一种联接器，该联接器用于优选选择性地联接至储存容器和/或可布置在储存容器的内部容积内的递送容器。

该联接器包含根据上述任何特征的用于附接到容器搬运车辆的联接器框架，并且优选地另外包含布置在联接器框架的上表面处用于附接升降带的安装件。

该联接器另外包含设置在联接器框架上并从联接器框架的下表面突出的递送容器夹持器，其中递送容器夹持器被配置成能够可释放地联接到递送容器的对应联接结构(一个或多个)，以及设置在联接器框架上并从联接器框架的下表面突出的储存容器夹持器，其中储存容器夹持器被配置成能够可释放地联接到储存容器的对应联接结构(一个或多个)。

因此，由于在联接器框架上存在递送容器夹持器和储存容器夹持器，联接器允许在单次升降操作中联接到递送容器或储存容器或联接到两者。当附接到车辆时，递送容器和储存容器中的至少一个可被提升到车辆的任何储存容器空间中。

此外，联接器可具有上面结合第一方面的描述提到的任何配置。

根据第三方面，本发明涉及一种储存和取出系统，该系统包含根据结合第一方面描述的任何特征的框架和容器搬运车辆。

在本发明的第三方面的有利示例中，框架包含多个竖直直立构件和导轨系统，该多个竖直直立构件限定用于储存储存容器堆的多个储存列，该导轨系统构成框架的最上部。该导轨系统包含垂直导轨，该垂直导轨相交以形成网格单元的网格，该网格单元限定进入多个储存列的网格开口。容器搬运车辆被配置成在导轨系统上操作。

在本发明的第三方面的另一个有利示例中，储存和取出系统另外包含端口列和布置在端口列的下端处的存取和分配站，用于另外搬运容器。

为了能够成功地从/向储存列取出/储存容器，联接器框架的横截面积应小于网格开口的横截面积，但是大于进入储存容器的开口的横截面积。

典型地，储存容器的横截面积类似于网格开口的横截面积。在这种特殊情况下，联接器框架的横截面积应对应于储存容器的开口框架/边缘的横截面积。

在本发明的第三方面的又一个有利示例中，储存和取出系统另外包含主控制系统和与主控制系统信号通信的机器人拣选装置。

机器人拣选装置可包含机器人基座、可旋转地连接到机器人基座的第一机器人节段和被配置成允许至少可释放地连接到递送容器的操作端。操作端可被设计成具有联接器，该联接器具有如针对第一或第二方面所描述的递送容器夹持器。这类联接器也可配备有如上所描述的储存容器夹持器，从而允许搬运储存容器和递送容器。也可设想具有仅带有储存容器夹持器的联接器的操作端。

此外，机器人拣选装置可被配置成使得操作端可移动到一位置，该位置至少处于待从该储存和取出系统的框架中递送或移除的递送容器或储存容器可到达的范围内。

在一个实施例中，机器人基座可布置在框架的地板上。另选地或附加地，机器人基座可直接地或间接地布置在导轨系统上。

根据第四方面，本发明涉及一种使用根据本发明的第一方面所描述的容器搬运车辆来提升布置在储存容器内的递送容器的方法。

该方法包含以下步骤：

-沿水平面，例如如本发明的第三方面所描述的导轨系统，将容器搬运车辆移动到联接器位于含有递送容器的储存容器上方的位置，

-通过操作储存容器夹持器将联接器降下到联接器可与储存容器连接的位置，或者通过操作递送容器夹持器将联接器降下到联接器可与递送容器连接的位置，

-通过分别操作储存容器夹持器或递送容器联接夹持器，将联接器连接到储存容器或递送容器，或者将联接器连接到储存容器和递送容器两者，以及

-通过操作升降机构直到相应的容器位于水平面上方，将储存容器与递送容器一起提升，或者仅从储存容器内提升递送容器。

典型地，储存容器夹持器和递送容器夹持器的布置结构使得用于夹持储存容器的位置与夹持递送容器的位置相同。当储存容器的高度等于或大于递送容器的高度时，这对于长方体的联接器框架是可行的。

在本发明的第四方面的有利示例中，储存容器存储在根据本发明的第三方面的储存和取出系统内，其中容器搬运车辆另外包含用于沿导轨系统在第一方向X上移动容器搬运车辆的第一组车轮和用于沿导轨系统在第二方向T上移动容器搬运车辆的第二组车轮，第二方向T垂直于第一方向T

在本发明的第四方面的另一个有利示例中，该方法另外包含以下步骤：

-将容器搬运车辆移动到一个位置，在该位置中，含有递送容器的储存容器或者已经被提升出储存容器的递送容器被定位在端口列上方，并且

-通过第一端口列将储存和递送容器或仅递送容器运输到位于端口列的下端处的存取和分配站。

在本发明的第四方面的又一个有利示例中，该方法另外包含以下步骤

-将容器搬运车辆移动到使得联接器位于端口列的上方的位置，其中端口列的下端位于存取和分配站的上方或附近，

-将联接器降下到端口列中，直到联接器处于夹持位置，其中储存容器或递送容器布置在端口列的下端处，

-通过分别操作储存容器夹持器或递送容器夹持器(3)或其组合，将储存容器或递送容器连接到联接器，以及

-将可能含有递送容器的储存容器或递送容器提升到导轨系统上方。

根据第五方面，本发明涉及一种计算机可读介质，其上存储有用于控制根据本发明的第一方面的容器搬运车辆的计算机程序，其中该计算机程序包含实行根据本发明的第四方面的方法步骤的指令。

附图说明

下面的附图描述了本发明的另选方案，并且被附加以便于对本发明的理解。然而，附图中公开的特征仅仅是为了说明的目的，而不应被解释为限制性的。

图1是现有技术的自动储存和取出系统的透视图。

图2是现有技术的容器搬运车辆的透视图，该容器搬运车辆具有用于在下面承载储存容器的悬臂。

图3是现有技术的容器搬运车辆的透视图，该容器搬运车辆具有中心布置的用于在其中承载储存容器的腔体。

图4是现有技术的容器搬运车辆的透视图，该容器搬运车辆具有内部布置的用于在其中承载储存容器的腔体，其中该腔体相对于X-方向偏离中心。

图5是根据本发明的一个实施例的容器搬运车辆的透视侧视图，其中联接器已经夹持了递送容器，并且借助于使用升降机构，已经将递送容器从储存容器中提升出来。

图6是图5中所示的容器搬运车辆的透视侧视图，其中构成联接器的部件的容器夹持器已经夹持递送容器和储存容器。

图7是根据本发明实施例的联接器的透视侧视图。

图8示出了根据本发明实施例的联接器的横截面侧视图，该联接器布置在含有递送容器的储存容器顶部上的夹持位置，其中图8的A和图8的B分别示出了处于夹持位置和释放位置的递送容器夹持器。

图9是图8中所示的联接器的横截面视图，其中图9的A示出了位于含有递送容器的储存容器顶部的联接器的横截面侧视图，其中联接器夹持储存容器和递送容器两者，并且图9的B示出了联接器的横截面顶视图。

图10是根据本发明实施例的储存和取出系统的部件的透视图，该储存和取出系统包括用于拣选储存容器内的递送容器的第一类型的机器人拣选装置。

图11是图10中所示的储存和取出系统的部件的另一透视图。

图12是根据本发明的另一实施例的储存和取出系统的部件的透视图，该储存和取出系统包括用于拣选储存容器内的递送容器的第二类型的机器人拣选装置。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地论述不同的实施例。然而，应理解，附图并不旨在将本发明的范围限制于附图中所描绘的主题。此外，即使一些特征仅与系统相关地描述，很明显，它们对于方法也是有效的，反之亦然。

图5以透视图示出了本发明的悬臂式容器搬运车辆200，其包含车身201、用于在X方向上移动的第一组车轮202a、用于在Y方向上移动的第二组车轮202b、从车身201的上部在X方向上延伸的悬臂部件203、在悬臂203下方在X方向上布置的可旋转轮轴214、被配置成可释放地抓取和提升储存容器106(以下称为箱柜)和递送容器30(以下称为装运箱)的联接器1、一端缠绕在可旋转轮轴214上而另一端附接到联接器1的带213。可旋转轮轴214和带213允许联接器1分别受控地提升和降下进入和离开容器接收空间，该容器接收空间由悬臂部件203的水平范围和悬臂部件203的下侧与车轮202a、202b的最低部件之间的高度之间的容积设定。联接器1可被认为是现有技术的升降装置210、360的修改，现有技术的升降装置210、360先前只能夹持一种类型的容器106(图2和图4)。

具体参考图6和图7，联接器1包含联接器框架2，该联接器框架2具有定向在X、Y平面中的下表面和上表面，以及储存容器夹持器/箱柜夹持器17，诸如从下表面沿Z方向突出的爪或钩。带213在其下端处附接到设置在联接器框架2的上表面处的安装件/点213’(参见图9的B)。安装件213’可为简单的固定点，或者它们可为允许调节可旋转轮轴214和联接器1之间的竖直长度的装置。后者的一个示例可为可远程控制或者能够自主执行所述竖直调节的鼓状件。

联接器1另外包括递送容器夹持器/装运箱夹持器3，其被配置成能够可释放地联接到装运箱20的对应联接结构(一个或多个)21，其中装运箱20的大小使得其可装配到箱柜106中。装运箱20的最大外部横截面积应小于进入箱柜106的开口的最小横截面积(在一些布置结构中(未示出)，装运箱20还可包括搁置在箱柜106的边缘上的唇缘)。如图6、图8和图9中所示，装运箱20的高度典型地低于箱柜106的高度。

另外参考图6、图8和图9，装运箱夹持器3允许联接到位于装运箱20的内壁上的夹持结构/构造21。

夹持结构21在图中示出为位于装运箱的内壁中、在装运箱的边缘22下方的凹痕/凹槽/孔。然而，可设想其他设计，诸如位于装运箱20的边缘上或边缘处的夹持结构21。作为后者的一个示例，夹持器结构21可为在装运箱的边缘22上的凹槽的形式，类似于或等同于箱柜夹持凹槽109，箱柜夹持器/爪17可插入到该凹槽中(图9的A)。

装运箱夹持器3在图中示出为两个容器夹持器叶片3(第一叶片3a和第二叶片3b)，在下文中称为夹持器叶片，其中每个夹持器叶片3a、3b在下端处具有突出部3’，诸如凸缘、肋或褶皱。夹持器叶片3的上端3”枢转地和/或弹性地附接到联接器框架2，并且每个夹持器叶片3的长度和设计使得当联接器框架2邻接或接近邻接箱柜106的开口框架/上边缘时，突出部3’与装运箱20的内壁内的凹痕/凹槽/孔21竖直对准(相同高度)。

也形成联接器1的部件的致动器系统5-9与联接器框架2一起布置和/或布置在框架的下表面下方，并且被配置成使得它可在相反的方向上使第一夹持器叶片3a和第二夹持器叶片3b移位，该移动被远程控制。

在图6至图9中所示的特定实施例中，致动器系统5-9包括马达5、允许控制马达5的操作并与主控制系统600进行信号通信的联接器控制系统7、连接到马达5的旋转盘6和将旋转盘6连接到夹持器叶片3a、3b中的每一个的两个连杆/移位臂9a、9b。

马达5、旋转盘6和联接器控制系统7直接地固定到联接器框架2a上，或者经由马达支撑件8固定到联接器框架2a上，马达支撑件8以角撑架的形式示出。马达5例如可为DC马达。

两个连杆9a、9b在图6至图9中以如下方式配置和定大小：

第一连杆9a的第一端和第二连杆9b的第一端在旋转盘6的旋转轴线的相对侧可枢转地连接到旋转盘6，而第一连杆9a的第二端和第二连杆9b的第二端可枢转地连接到第一夹持器叶片3a和第二夹持器叶片3b。

旋转盘6上的连杆9a、9b的相对定位的第一端的特定配置引起连杆9a、9b的相等长度和相反指向的移位，并且因此引起夹持器叶片3a、3b的相等枢转。

通过调节夹持器叶片3的位置、角度和长度，使得突出部3’与装运箱20的凹痕/凹槽/孔21在相同的竖直高度上对准，并且通过使用马达5允许旋转盘6旋转，以引起夹持器叶片3的水平偏转，致动器系统5-9允许在锁定位置和释放位置之间切换，在锁定位置，突出部3’插入相应的凹痕/凹槽/孔21内部，在释放位置，突出部3’从相应的凹痕/凹槽/孔21移除。

由马达5驱动的旋转盘6的旋转程度应足以确保突出部3’插入到凹痕/凹槽/孔12中。旋转优选地在70-100°的范围内，例如90°。

马达5可经由布置在联接器框架2上或联接器框架2内的联接器控制系统7远程操作。联接器控制系统7可经由接收器和/或经由信号通信线路从车身201内的电子器件远程接收控制信号。因此，来自联接器控制系统7的信号通信允许控制马达5，马达5操作(经由旋转盘6和连杆9)夹持器叶片3，以便连接到装运箱20的夹持结构21。联接器控制系统7还可调节和引导从车身201接收的功率以驱动马达5。

图7至图9示出了竖直引导销16，其有助于联接器1与箱柜106对准。在操作期间，引导销16被降下到对应的引导销凹槽中并被引导销凹槽引导，从而确保联接器框架2的正确水平对准。

仍然参考图7至图9，联接器1还可包含装运箱引导板4，以另外帮助联接器1的正确水平对准。因此，装运箱引导板4的下端应被布置成使得它们对应于装运箱20的开口的大小。引导板4可弹性地连接到联接器框架2。

图8至图9示出了装运箱20已经被布置在箱柜106内，并且联接器1已经被正确地放置在箱柜106的开口框架的顶部的情况。图8示出了联接器1和容器20、106，该组件被示出为通过一对夹持器叶片3剖开，并且图9示出了相同的布置结构，其中左半部分通过箱柜夹持器17剖开，而右半部分通过夹持器叶片3剖开。

联接器1还可包括分别从联接器框架2的上表面和下表面的拐角突出的一个或多个车辆传感器19和一个或多个箱柜传感器18。车辆传感器19可记录与容器搬运车辆200、300、350的部件的接近和/或接触，从而设定储存容器空间的上部竖直边界。同样，箱柜传感器18可记录与箱柜106的边缘的接近和/或接触。

两种类型的传感器18、19均可包括允许将感测信号传输到远程主控制系统600的发射器。此外，箱柜传感器(一个或多个)18/车辆传感器(一个或多个)19可为电容传感器(互电容和/或自电容)的形式，用于记录与联接器框架2或车辆/起重机200、300、350的直接接触或接近。传感器(一个或多个)18、19也可为分别邻接箱柜106和车辆部件的间隔件的形式。

可设想其他的传感器配置，例如，箱柜传感器18也或者另选地感测与装运箱20的边缘22的接近/接触。

具有与箱柜传感器18类似或相同配置的装运箱传感器也可或另外布置在联接器框架2的下表面上，以检测与装运箱的边缘22的接近/接触。

在如上所述自动操作的鼓状件被用作安装件213’的情况下，车辆传感器19可被用于测量直到车辆200、300、350的相关部件(诸如在悬臂部件的下方，参见图5)的竖直距离，并且测量结果被馈送到鼓状件以使带213的长度均匀。

当箱柜106的内部容积比装运箱20更高且稍宽时，联接器框架2的周边或边缘表面可有利地在从上表面到下表面的方向上向内倾斜，从而另外便于联接器1相对于容器20、106的水平对准。

在如上所述并在图1至图9中示出的储存和取出系统100中使用联接器1的操作的一个特定示例是用于箱柜106中的集中装运箱20的集中方法，其中装运箱20含有要递送给客户的一个或多个物品/产品。

这类操作可含有以下步骤：

1.具有如上所述的联接器1的车辆200、300、350被指示移动到导轨系统108上的一个位置，在该位置中，联接器1被对准在储存列105的正上方，在储存列105中，含有目标装运箱20的箱柜106被布置在堆垛107的顶部上。导轨系统108、储存列105和堆垛107可如图1中所示。

2.车辆200、300、350将联接器1降下到箱柜内装运箱布置结构20、106，直到夹持器叶片3的突出部3’与箱柜20的相应夹持结构(一个或多个)21水平对准。联接器1优选地被设计成使得当联接器框架2的下表面邻接箱柜106的周边/开口框架时实现这类对准。

3.联接器控制系统7指示马达5旋转该旋转元件6，从而在相反方向上向外推动连杆9a、9b的端部，使得突出部3’与夹持结构21联接(参见图8)。这些命令可从车身201内的发射器远程地或经由通信线路、或从主控制系统600远程地发送到联接器控制系统7中的接收器。这类接收器也可形成马达5的整体部分。

4.车辆200、300、350使用绞盘轴214和带213提升带有装运箱20的联接器1，使得装运箱20的底部位于导轨系统108上方一段距离处。

5.车辆200、300、350移动到一个位置，在该位置中，带有目标装运箱20的联接器1直接位于导轨系统108的集中区域内的储存列105的正上方，其中从导轨系统108可用的箱柜(典型地在堆垛107的顶部处)是空的。

6.车辆200、300、350通过降下联接器1将目标装运箱20放置在空的箱柜106内，使得目标装运箱20至少部分地、优选地完全地位于箱柜106内，并且通过在与点3相反的方向上旋转该旋转元件6来将突出部3’从夹持结构(一个或多个)21断开。

7.当存储在目标装运箱20内的一个或多个产品要从储存和取出系统100中被取出时，车辆200、300、350在点6中被移动到储存列105，并且使用与点1-4中相同的规程从箱柜106中拾取目标装运箱20。

8.车辆200、300、350被移动到一个位置，在该位置中，带有目标装运箱20的联接器1被直接定位在卸货端口列119的上方(参见图1)，并且目标装运箱20通过端口列119被降下到布置在端口列119下端处的存取和分配站500。

9.目标装运箱20由操作人员和/或机器人拣选装置400拾取，并且放置在合适的运输机构上，诸如传送系统503，用于另外运输给最终客户(图10-12)。

10.空的装运箱20由点9的运输机构运输到人类操作员和/或机器人拣选装置400可触及的位置内。

11.经由拾取端口列120，通过使用车辆200、300、350将空装运箱20提升到导轨系统108上方一定距离的位置，并且通过在相反方向上执行步骤1-8中的任何一个，将空装运箱20放置在储存列105中。

目标装运箱20也可直接从点1中的储存列105运输到卸货端口列119(因此省略步骤5-7)。

此外，在执行步骤1-11的整个过程中，可仅使用一个端口列119或120。

可设想将目标装运箱20从车辆200、300、350运输到存取和分配站500的其他机构，例如包括单独的箱柜运输装置，诸如竖直箱柜升降机和/或倾斜传送带。

图10至图12示出了产品搬运系统400、500的两个不同的示例，该产品搬运系统400、500布置在自动储存和取出系统100的卸货端口列119附近。这种布置结构中的产品搬运系统400、500包括机器人拣选装置400和存取和分配站500。

图10至图12的机器人拣选装置400包含机器人基座401、两个或更多个机器人节段402-404和操作端405，操作端被配置成例如通过使用与上述联接器1类似或相同的第二联接器来抓取和释放装运箱20。

在图10和图11中所示的第一示例中，存取和分配站500包括容器篮501和储存系统存取开口502，容器篮501被配置成临时存储/保持箱柜106，容器篮501可例如通过使用容器篮移位机构(未示出)被引导穿过储存系统存取开口502。容器篮501也可被配置成仅允许临时存储装运箱20。也可设想容器篮501可存储箱柜106或较小装运箱20的配置。

图10和图11的站500另外包括至少部分位于储存和取出系统100的框架101外部的传送系统503。传送系统503可包含彼此平行布置的第一传送带503a和第二传送带503b。如图11中所示，通过将传送带503a、503b中的每一个的端部靠近存取入口502放置，使得装运箱20往返于容器篮501的同时运输成为可能，从而提高产品搬运系统400、500的整体效率。

具体参考图11，在该第一示例中，机器人拣选装置400包含：

-固定在平台/地板700上的机器人基座401，

-提供相对于机器人基座401的竖直移动的第一机器人节段402，

-提供相对于第一机器人节段402的水平移动的第二机器人节段403，(第一节段和第二节段允许受控的竖直和/或水平移位)，以及

-连接(至少间接地)到第二机器人节段403的操作端405。

在机器人拣选装置400的操作端405处的上述第二联接器406包括布置在其联接器框架2的顶部上的手柄15。

竖直/水平方向在下文中相对于机器人基座401的平台/地板700进行测量。还应注意，传送系统503和/或储存和取出系统100的储存容积的框架101可被支撑在相同的平台/地板700上，或者另选地被支撑在布置在不同竖直高度的其他平台上。

受控的水平和竖直移位可通过已知的移位装置来实现，诸如电动线性致动器和/或液压缸。第二机器人节段403的连接端可例如沿形成第一机器人节段402的部件的竖直杆被引导。

机器人拣选装置400另外被布置成使得操作端405可被操纵到容器篮501上方居中的位置。

利用上述特定设置，并且利用连接到机器人拣选装置400的操作端405的第二联接器406，当容器篮501已经被放置在存取开口502外部的拾取位置时，可经由第二联接器406以及第一和第二机器人节段402、403中的至少一个的操作来拾取存储在相应箱柜106内的任何装运箱20，该装运箱也可存储在容器篮501内。

注意，被设计成容纳装运箱20的箱柜106可在操作期间的任何时间停留在容器篮501内。

图12示出了使用上述第二联接器406的产品搬运系统400、500的第二示例。第二示例在结构和操作上与第一示例几乎相同，除了它使用另一种类型的机器人拣选装置400，即多关节型机器人拣选装置。

多关节型机器人拣选装置400包含连接到固定平台/地板700的机器人基座401；可旋转地连接到机器人基座401的第一机器人节段402，优选地具有垂直于平台/地板700定向的竖直旋转轴线C

所有关节，即上述的可旋转连接点，均配备有远程和/或自主操作的旋转机构，从而允许多关节型机器人拣选装置400从布置在容器篮501内的箱柜106内或直接从容器篮501拾取带有产品的装运箱20，并且将装运箱20放置在传送带503a上，该传送带503a将装运箱20从框架101运输离开。类似地，多关节型配置允许机器人拣选装置400从将装运箱20朝向框架101运输的传送带503b拣选空的装运箱20，并且将空的装运箱20放置到布置在容器篮501内部的箱柜106中，或者直接放置到容器篮501中。

在根据本发明的另选集中方法中，机器人拣选装置400被布置在导轨系统108的高度处或上方，从而允许箱柜106中装运箱20的集中至少部分地由机器人拣选装置400执行。这类另选配置也可允许产品在装运箱20和/或箱柜106之间直接转移。

在前面的描述中，用于选择性地联接到两种类型的容器的容器搬运车辆的各个方面；已经参考示例性实施例描述了构成车辆的部件的联接器、自动储存和取出系统以及相关联的方法。出于解释的目的，阐述了具体的编号、系统和配置，以便提供对该系统及其工作方式的透彻理解。然而，该描述并不旨在被解释为具有限制性意义。对所公开主题所属领域的技术人员来说显而易见的说明性实施例的各种修改和变化以及系统的其他实施例被认为落在本发明的范围内。

参考标号

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