本發(fā)明涉及用于將物項轉(zhuǎn)移進和轉(zhuǎn)移出存儲容器的自動化系統(tǒng)以及自動化存儲和取回系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、一些商業(yè)和工業(yè)活動需要能夠存儲和取回大量不同產(chǎn)品的系統(tǒng)。wo2015/019055a1描述了一種存儲和取回系統(tǒng)，其中存儲容器的堆垛布置在網(wǎng)格存儲結(jié)構(gòu)內(nèi)。通過在位于網(wǎng)格存儲結(jié)構(gòu)頂部的導(dǎo)軌或軌道上運行的負載處理裝置從上方存取存儲容器。

2、存儲在存儲和取回系統(tǒng)內(nèi)的物項被存儲在存儲容器內(nèi)。物項可以是直接存儲在存儲容器中的產(chǎn)品。物項也可以是被設(shè)計成適合于存儲容器內(nèi)的子容器。子容器可以包含用于存儲的產(chǎn)品，或者待配送給客戶的組裝訂單。

3、鑒于可以存儲在存儲和取回系統(tǒng)中的產(chǎn)品的廣泛范圍，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)移進和轉(zhuǎn)移出存儲容器自動化是困難的，并且通常以人工方式執(zhí)行。子容器通常通過手動或通過專門配置成處理子容器和存儲容器的特別設(shè)計的機器轉(zhuǎn)移進和轉(zhuǎn)移出存儲容器。

4、為了提高效率，需要提供一種用于將物項轉(zhuǎn)移進和/或轉(zhuǎn)移出存儲容器自動化的系統(tǒng)。還期望該系統(tǒng)能夠處理不同類型物項(包括產(chǎn)品和子容器)的裝載和/或卸載。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明限定在所附權(quán)利要求書中。

2、本發(fā)明提供了一種物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括容器單元。容器單元包括：具有頂部開口的存儲容器；以及配置成嵌套在存儲容器內(nèi)的插入件。插入件包括插入件基座和從插入件基座向上延伸以限定插入件通道的一對相對的插入件側(cè)壁，該插入件通道具有在水平方向上彼此相對的一對端部開口，用于允許物項在水平方向上進入和離開插入件通道。物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)進一步包括物項轉(zhuǎn)移站。物項轉(zhuǎn)移站包括：提升裝置，所述提升裝置被配置為將插入件垂直地從存儲容器移出至插入件基座位于存儲容器上方的升高位置，以及將插入件從升高位置垂直地移回到存儲容器中；以及物項移動裝置，物項移動裝置被配置為在插入件處于升高位置時經(jīng)由端部開口將物項水平地移動到插入件基座上和/或移出插入件基座。

3、本發(fā)明的容器單元和物項轉(zhuǎn)移站允許自動化、靈活的、多功能的物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其中一種或多于一種類型的物項可以轉(zhuǎn)移到容器單元50中和/或從容器單元50中轉(zhuǎn)移出來。因為可以通過提升插入件57并僅在水平方向上移動物項來將物項移入或移出插入件57，所以無需通過揀取物項來轉(zhuǎn)移物項，并且因此無需考慮不同類型的物項(其可以具有不同的形狀、尺寸、重量、柔韌性、易碎性等)需要如何在自動化系統(tǒng)中被夾持和提升。因此，也不需要提供用于揀選每種不同類型物項的專業(yè)設(shè)備。因此，本發(fā)明提供了一種用于將不同類型的物項轉(zhuǎn)移到存儲容器中和/或從存儲容器中移出的系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本上與被轉(zhuǎn)移的物項的類型無關(guān)。

4、此外，插入件的使用允許物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)與現(xiàn)有存儲系統(tǒng)中的現(xiàn)有存儲容器一起使用，而無需重新設(shè)計存儲容器。此外，使用具有向上延伸的側(cè)壁的插入件允許插入件從上方接合和提升。其中插入件從下方向上推動的替代系統(tǒng)可能需要在存儲容器的基座中形成孔，這不會受到歡迎，因為存儲容器將不能容納泄漏。當插入件處于升高位置時，插入件側(cè)壁還有助于防止物項從插入件基座跌落。

5、u形插入件通道還允許從上方接近和看到容器單元內(nèi)的物項。這對于容器單元用于存儲產(chǎn)品并且產(chǎn)品在揀選站從容器單元中揀選出來以組裝客戶訂單的系統(tǒng)可能是有用的。揀選通常由人類完成，并且越來越多地使用機械臂實現(xiàn)自動化。在這兩種情況下，(例如，對于機器視覺系統(tǒng))可能需要從上方接近和看到物項。

6、提升裝置可以被配置成接合插入件側(cè)壁以將插入件垂直地移入和移出存儲容器。每個插入件側(cè)壁可以包括水平延伸的手柄。手柄可以在向外方向上水平延伸。提升裝置可以被配置成接合手柄以垂直移動插入件。提升裝置可以包括一對相對的提升構(gòu)件，其配置成接合手柄以垂直移動插入件。手柄可以包括接合特征(例如，突起或凹部)，接合特征在提升插入件時與提升構(gòu)件的對應(yīng)接合特征接合。

7、插入件的手柄可以向外延伸。存儲容器可以包括一對相對的側(cè)壁，每個側(cè)壁包括從側(cè)壁的頂部表面(例如，邊沿)向下延伸的切口，切口被配置成使得當插入件嵌套在存儲容器中時，每個手柄突出到由每個切口限定的空間中。以這種方式，手柄不占用存儲容器內(nèi)或插入件通道內(nèi)的體積存儲空間，這允許插入件通道更大以保持更多物項或更大物項。

8、存儲容器可以包括容器側(cè)壁。當插入件嵌套在存儲容器內(nèi)時，插入件側(cè)壁可以與容器側(cè)壁毗連，使得插入件側(cè)壁形成容器單元的外部側(cè)壁的一部分。容器側(cè)壁可以配置成限定兩個相對的側(cè)開口。例如，存儲容器可以包括布置成矩形形狀以限定兩個相對的側(cè)開口的兩個較高的相對的容器側(cè)壁和兩個較短的相對的容器側(cè)壁。當插入件嵌套在存儲容器內(nèi)時，每個插入件側(cè)壁的至少一部分(例如上部)可以被配置成占據(jù)相應(yīng)的側(cè)開口，使得插入件側(cè)壁和容器側(cè)壁形成基本上毗連的結(jié)構(gòu)。

9、插入件側(cè)壁可以被配置成當插入件嵌套在存儲容器內(nèi)時在垂直方向上互鎖容器側(cè)壁(例如，較高的容器側(cè)壁)。例如，每個插入件側(cè)壁可以包括向下延伸的突起，該突起配置成被接收在容器側(cè)壁中的對應(yīng)凹部或切口中。

10、插入件可以在頂部開口，或者至少包括頂部開口。

11、插入件基座可以是平坦的。插入件側(cè)壁可以是平坦的。插入件基座的底面可以包括在插入件側(cè)壁之間延伸以增強插入件基座的一個或多于一個肋。

12、插入件基座可以由提供低摩擦表面的材料制成或涂覆，以允許物項相對容易地滑過插入件基座的表面。例如，在插入件基座的低摩擦表面上滑動的特定物項的摩擦系數(shù)可以低于在容器基座上滑動的相同物項的摩擦系數(shù)。

13、物項移動裝置可以包括一個或多于一個推動構(gòu)件，其被配置成在平行于延伸穿過插入件通道的端部開口的縱向軸線的方向上移動，以經(jīng)由端部開口中的一個將物項水平地推到插入件基座上和/或推離插入件基座。每個推動構(gòu)件可以使用任何合適的致動器(例如，電氣、液壓或氣動致動器)在平行于插入件通道的縱向軸線的方向上選擇性地移動。每個推動構(gòu)件可以被配置為在用于允許推動構(gòu)件相對于物項定位的打開位置和用于推動物項的關(guān)閉位置之間移動。每個推動構(gòu)件可以被配置成例如使用任何合適的旋轉(zhuǎn)致動器在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)地旋轉(zhuǎn)。

14、物項移動裝置可以包括第一推動構(gòu)件和在平行于插入件通道的縱向軸線的方向上與第一推動構(gòu)件間隔開的第二推動構(gòu)件。第一推動構(gòu)件和第二推動構(gòu)件可以被配置成在平行于插入件通道的縱向軸線的方向上移動，以基本上同時地將第一物項水平地推到插入件基座上并將第二物項水平地推離插入件基座。

15、物項移動裝置可以是機器人臂，例如笛卡爾機器人臂或鉸接機器人臂。機器人臂可以被配置成經(jīng)由端部開口中的一個將物項水平地推到插入件基座上和/或推離插入件基座。

16、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括對齊機構(gòu)，該對齊機構(gòu)被配置成圍繞縱向軸線使物項居中對齊，該縱向軸線穿過插入件通道的端部開口。對齊機構(gòu)可以包括一對對齊構(gòu)件，其對稱地位于縱向軸線的任一側(cè)，與插入件通道的端部開口之一相鄰。對齊構(gòu)件可以被配置為在垂直于縱向軸線的方向上朝向彼此移動，以將位于它們之間的物項居中對齊。

17、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括與插入件的升高位置相關(guān)聯(lián)的入站物項輸送機。入站物項輸送機可以被配置為將物項運送到提升裝置。物項移動裝置可以被配置成將物項水平地移動離開入站物項輸送機，這使得當插入件處于升高位置時，物項經(jīng)由端部開口之一被接收到插入件基座上。入站物項輸送機可以包括在其上運送物項的輸送表面。當插入件處于升高位置時，入站物項輸送機的輸送表面可以位于與插入件基座基本相同的高度處，或者高于插入件基座。入站物項輸送機可以被配置為將物項運送到與插入件通道的端部開口之一相鄰的位置。

18、物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可進一步包括中央入站物項輸送機和復(fù)數(shù)個物項轉(zhuǎn)移站，每個物項轉(zhuǎn)移站包括入站物項轉(zhuǎn)輸送機。復(fù)數(shù)個物項轉(zhuǎn)移站的入站物項輸送機可以被配置為將物項從中央入站物項輸送機運送到其相應(yīng)物項轉(zhuǎn)移站的提升裝置。

19、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括與插入件的升高位置相關(guān)聯(lián)的出站物項輸送機。出站物項輸送機可以被配置為從提升裝置運送物項離開。物項移動裝置可以被配置成將物項水平地移動離開插入件基座，使得當插入件處于升高位置時，物項經(jīng)由端部開口之一被接收在出站物項輸送機上。出站物項輸送機可以包括在其上運送物項的輸送表面。當插入件處于升高位置時，出站物項輸送機的輸送表面可以位于與插入件基座基本相同的高度處，或者低于插入件基座。出站物項輸送機可以被配置成在與插入件通道的端部開口之一相鄰的位置處接收物項。

20、物項轉(zhuǎn)移系統(tǒng)可進一步包括中央出站物項輸送機和復(fù)數(shù)個物項轉(zhuǎn)移站，每個物項轉(zhuǎn)移站包括出站物項輸送機。復(fù)數(shù)個物項轉(zhuǎn)移站的出站物項輸送機可以被配置為將物項從其相應(yīng)物項轉(zhuǎn)移站的提升裝置運送到中央出站物項輸送機。

21、在物項轉(zhuǎn)移站包括入站物項輸送機和出站物項輸送機兩者的情況下，入站物項輸送機可以被配置為將物項運送到與插入件通道的端部開口之一相鄰的位置，并且出站物項輸送機可以被配置為在與插入件通道的其它端部開口相鄰的位置處接收物項。物項移動裝置可以被配置為經(jīng)由端部開口之一將物項從入站物項輸送機水平移動到插入件基座上，并且經(jīng)由其它端部開口將物項從插入件基座水平移動到出站物項輸送機上。

22、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括去盒平臺和機器人臂，機器人臂被配置為在將物項水平移動到插入件基座上之前將盒裝物項去盒。去盒平臺可以包括切割區(qū)域和抽吸區(qū)域，切割區(qū)域包括從去盒平臺的頂表面向上突出的一個或多于一個切割刀片，抽吸區(qū)域包括延伸穿過去盒平臺的孔和用于產(chǎn)生向下吸力的抽吸工具。機器人臂可以被配置為在切割區(qū)域上方移動盒裝物項以切割盒的底部。然后，機器人臂可以被配置為在經(jīng)過抽吸區(qū)域的同時將盒裝物項水平地滑動到插入件基座上，以從盒的其余部分移除底部，這使得物項的底部直接滑動到插入件基座上。然后，機器人臂可以被配置為將盒的其余部分從物項上提起，以將已去盒的物項留在插入件基座的頂部上。

23、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括用于將第二物項堆疊在插入件基座上的第一物項的頂部上的堆疊機構(gòu)。堆疊機構(gòu)可以包括配置成在收縮位置和伸展位置之間移動的堆疊板。提升裝置還被進一步配置為將插入件從升高位置降低到堆疊位置。當插入件處于升高位置時使用物項移動裝置將第一物項水平移動到插入件基座上之后，插入件然后被降低到堆疊位置?？梢允褂梦镯椧苿友b置將第二物項水平地移動到堆疊板上，并且堆疊板移動到第一物項上方的伸展位置。然后將堆疊板移動到收縮位置，以將第二物項留在第一物項的頂部。

24、提升裝置可以被配置成在存儲容器和復(fù)數(shù)個升高位置之間垂直地移動插入件。物項轉(zhuǎn)移站包括一個或多于一個物項移動裝置，一個或多于一個物項移動裝置被配置成在每個升高位置處經(jīng)由端部開口將物項水平地移動到插入件基座上和/或移出插入件基座。每個升高位置可以具有相關(guān)聯(lián)的物項移動裝置，或者單個物項移動裝置可以與復(fù)數(shù)個升高位置相關(guān)聯(lián)。每個升高位置可以具有相關(guān)聯(lián)的入站物項輸送機和/或相關(guān)聯(lián)的出站物項輸送機，入站物項輸送機被配置為將物項運送到提升裝置，出站物項輸送機被配置為將物項運送離開提升裝置。對于每個升高位置，一個或多于一個物項移動裝置可以被配置為將物項水平地移離相關(guān)聯(lián)的入站物項輸送機，使得物項經(jīng)由端部開口之一被接收在插入件基座上，和/或一個或多于一個物項移動裝置可以被配置為將物項水平地移離插入件基座，使得物項經(jīng)由端部開口之一被接收在相關(guān)聯(lián)的出站物項輸送機上。

25、物項轉(zhuǎn)移站可進一步包括：入站容器輸送機，其被配置為將容器單元運送到提升裝置；以及出站容器輸送機，其被配置為將容器單元運離提升裝置。

26、存儲和取回系統(tǒng)可進一步包括存儲區(qū)域，其中復(fù)數(shù)個容器單元布置在復(fù)數(shù)個垂直堆垛中。存儲和取回系統(tǒng)可以被配置為將容器單元從存儲區(qū)域運送到物項轉(zhuǎn)移站和/或從物項轉(zhuǎn)移站運送到存儲區(qū)域。容器單元可以經(jīng)由入站容器輸送機從存儲區(qū)域運送到物項轉(zhuǎn)移站，并且經(jīng)由出站容器輸送機從物項轉(zhuǎn)移站運送到存儲區(qū)域。

27、存儲區(qū)域可以包括存儲結(jié)構(gòu)。存儲結(jié)構(gòu)可以包括安裝在框架頂部上的軌道結(jié)構(gòu)。軌道結(jié)構(gòu)可以包括第一組軌道和第二組軌道，第一組軌道在第一方向上延伸，第二組軌道在第二方向上延伸，第二方向大體上垂直于第一方向，以形成限定復(fù)數(shù)個網(wǎng)格單元的網(wǎng)格圖案。容器單元的每個堆垛可以布置在網(wǎng)格單元下方。存儲和取回系統(tǒng)可進一步包括一個或多于一個負載處理裝置，每個負載處理裝置包括：驅(qū)動組件，其被配置為在軌道結(jié)構(gòu)上水平地移動負載處理裝置；容器保持裝置，其從上方可釋放地保持容器單元；以及升降機構(gòu)，用于升降容器保持裝置。

28、存儲結(jié)構(gòu)可以包括在網(wǎng)格單元下方的入口柱和出口柱。物項轉(zhuǎn)移站可以包括被配置為從出口柱和提升裝置運送容器單元的入站容器輸送機，以及被配置為從提升裝置運送到入口柱的出站容器輸送機。負載處理裝置可以將容器單元從出口柱上方的網(wǎng)格單元遞送到出站容器輸送機上。裝載處理裝置可以從入口柱揀取經(jīng)由出站物項輸送機運送到入口柱的容器單元。

29、負載處理裝置的容器保持裝置可以包括夾持器。每個存儲容器可以包括配置成與夾持器接合以允許容器單元被容器保持裝置提升的特征。示例特征包括突起和/或凹部和/或孔。例如，每個存儲容器可以包括具有孔的邊沿，孔配置成接收容器保持裝置的夾持器并與之接合。

30、待移動到插入件基座上和/或移出插入件基座的物項可以是以下任何一種：產(chǎn)品、用于容納產(chǎn)品的產(chǎn)品子容器、垃圾、用于容納客戶訂單的配送子容器。子容器是被配置成裝配在的存儲容器內(nèi)的插入件上的容器。