CN115397752A - 具有悬臂结构的容器搬运车辆和包括多个容器搬运车辆的自动储存和取回*** - Google Patents

Abstract

一种容器搬运车辆(401)，用于在二维轨道***(108)上操作，包括主体单元(410)，该主体单元具有：下段(411)；支撑段(412)，从该下段竖直地延伸；悬臂段(413)，从该支撑段水平地延伸；以及提升装置(414)，具有从悬臂段(413)悬挂的提升框架(415)，其中，当对接时，提升框架的最下部在该下段的顶表面上方。

Description

具有悬臂结构的容器搬运车辆和包括多个容器搬运车辆的自 动储存和取回***

技术领域

本发明涉及自动储存和取回***的领域。特别地，本发明涉及一种具有悬臂段的容器搬运车辆以及包括多个容器搬运车辆的自动储存和取回***，其中容器搬运车辆具有这样的构造，与现有技术的悬臂式容器搬运车辆相比，该构造通过占据下层轨道***上的较少的网格单元而允许两个容器搬运车辆彼此经过。

背景技术

图1A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***1，并且图2和图3A公开了两种不同的现有技术的适于在这种***1上操作的容器搬运车辆201、301。

框架结构100包括直立构件102、水平构件103和储存体积，该储存体积包括在直立构件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。

自动储存和取回***1的框架结构100包括穿过框架结构100的顶部布置的轨道***108，在该轨道***108上，操作多个容器搬运车辆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。轨道***108包括第一组平行导轨110，其布置成引导容器搬运车辆201、301沿第一方向X移动穿过框架结构100的顶部，以及第二组平行导轨111，其布置成垂直于第一组导轨110，以引导容器搬运车辆201、301沿垂直于第一方向X的第二方向Y移动。储存在列105中的容器106由容器搬运车辆通过轨道***108中的网格单元122中的进入开口/网格开口112存取。容器搬运车辆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。

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105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。

每个现有技术的容器搬运车辆201、301包括车身201a、301a，以及第一组轮201b、301b和第二组轮201c、301c，其分别使得容器搬运车辆201、301能够沿X方向和Y方向侧向运动。在图2和图3A中，每组中的两个轮是完全可见的。第一组轮201b、301b布置成与第一组导轨110中的两个相邻轨道接合，并且第二组轮201c、301c布置成与第二组导轨111的两个相邻轨道接合。至少一组轮201b、301b、201c、301c可被提升和降低，使得第一组轮201b、301b和/或第二组轮201c、301c可在任何一个时刻与相应的一组导轨110、111接合。

每个现有技术的容器搬运车辆201、301还包括用于竖直运输储存容器106的提升装置(未示出)，例如将储存容器106从储存列105提升和将储存容器106降低到储存列105中。提升装置包括一个或多个适于接合储存容器106的夹持/接合装置，并且该夹持/接合装置可从车辆201、301降低，使得夹持/接合装置相对于车辆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。容器搬运车辆301的夹持装置的一部分在图3A中示出，并且以附图标记304指示。容器搬运装置201的夹持装置位于图2中的车身301a内。

传统地，并且也为了本申请的目的，Z＝1表示储存容器的最上层，即，直接在轨道***108下方的层，Z＝2表示轨道***108下方的第二层，Z＝3表示第三层等。在图1A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1A中指示的笛卡尔坐标系X、Y、Z，图1A中表示为106'的储存容器可以说是占据储存位置X＝10，Y＝2，Z＝3。容器搬运车辆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坐标来表示。

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方向上的位置来表示，而每个储存单元可以由X、Y和Z方向上的容器编号来表示。

每个现有技术的容器搬运车辆201、301包括用于在将储存容器106运输穿过轨道***108时接收和装载储存容器106的储存隔室或空间。储存空间可以包括在车身201a内居中布置的腔，如图2所示，并且如例如WO2015/193278A1中描述的，其内容通过引用结合于此。

图3A示出了具有悬臂结构的容器搬运车辆301的替代构造。在例如NO317366中详细描述了这种车辆，其内容也通过引用结合于此。

图2所示的中心腔容器搬运车辆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，如在WO2015/193278A1中描述的，其内容通过引用结合于此。本文使用的术语“侧向”可以表示“水平的”。

或者，中心腔容器搬运车辆101可以具有大于由储存列105限定的侧向区域的覆盖区，例如，如在WO2014/090684A1中公开的。

轨道***108通常包括具有凹槽的轨道，将车辆的轮***到该凹槽中。或者，轨道可以包括向上伸出的元件，其中车辆的轮包括凸缘以防止脱轨。这些凹槽和向上伸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(关于下面图1B至图1D描述的所谓的“双导轨”)。

WO2018146304(其内容通过引用结合于此)示出了包括在X和Y方向上的轨道和平行导轨的轨道***108的典型构造。

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1A中，列119和120是这样的专用列，其由容器搬运车辆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，或者将其转移出框架结构100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，然后由任何容器搬运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的某处的大致运输方向的储存容器106的运输。

在图1A中，第一端口列119例如可以是专用的卸载端口列，其中容器搬运车辆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，其中容器搬运车辆201、301可拾取已经从存取站或转运站运输的储存容器106。

存取站通常可以是拾取站或储存站，在该拾取站或储存站处，将产品物品从储存容器106移除或定位在其中。在拾取站或储存站中，通常不从自动储存和取回***1移除储存容器106，而是一旦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***)，转移到运输交通工具(例如，火车或卡车)，或者转移到生产设施。

通常使用包括递送机的递送机***在端口列119、120和存取站之间运输储存容器。

如果端口列119、120和存取站位于不同的高度，则递送机***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。

递送机***可以布置成在不同的框架结构之间转移储存容器106，例如，如在WO2014/075937A1中描述的，其内容通过引用结合于此。

当要存取(access，接近)储存在图1中公开的列105中的一个中的储存容器106时，指示容器搬运车辆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。此操作包括将容器搬运车辆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，使用容器搬运车辆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定位在目标储存容器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的相同的容器搬运车辆来执行，或者利用一个或多个其他配合的容器搬运车辆来执行。替代地或附加地，自动储存和取回***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搬运车辆。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，所移除的储存容器可以替代地被重新定位到其他储存列。

当储存容器106将被储存在一个列105中时，指示容器搬运车辆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。在已经移除定位在储存列堆垛107内的目标位置处或其上方的任何储存容器之后，容器搬运车辆201、301将储存容器106定位在期望位置。然后，可以将所移除的储存容器降低回到储存列105中，或者重新定位到其他储存列。

每个具有悬臂结构(如图3A中公开的)的现有技术容器搬运车辆在轨道***上占据至少两个网格单元，这导致当两个现有技术容器搬运车辆在相邻的网格单元上彼此经过时，至少四个网格单元被占据。

因此，本发明的目的是提供一种容器搬运车辆，以及相关的储存和取回***，其中由两个彼此经过的容器搬运车辆占据的网格单元的数量小于现有技术解决方案中的网格单元的数量。

特别地，本发明的目的是提供一种具有悬臂结构的容器搬运车辆，其在经过具有沿相同方向定向的悬臂结构的其他容器搬运车辆时在轨道***上占据更少的网格单元。

发明内容

本发明在独立权利要求中阐述，而从属权利要求描述了本发明的替代方式。

本发明涉及一种用于在二维轨道***上操作的容器搬运车辆，该二维轨道***包括第一组平行轨道和第二组平行轨道，第一组平行轨道布置成引导容器搬运车辆在第一方向上移动穿过框架结构的顶部，第二组平行轨道布置成垂直于第一组轨道以引导容器搬运车辆在垂直于第一方向的第二方向上移动，第一组平行轨道和第二组平行轨道将轨道***分成多个网格单元，其中，容器搬运车辆包括：

-轴距单元，包括用于在第一方向和第二方向上沿着轨道***引导容器搬运车辆的轮组；

-主体单元，包括：

下段，其设置在轴距单元上，下段具有覆盖区，该覆盖区的水平范围等于或小于网格单元中的一个的水平范围，并且下段具有处于第一高度的顶表面；

从下段竖直延伸的支撑段，该支撑段具有覆盖区，该覆盖区的水平范围小于下段的覆盖区；以及

悬臂段，其从支撑段水平延伸超过下段的覆盖区；

-提升装置，其包括从主体单元的悬臂段悬挂的提升框架，当提升框架对接在邻近悬臂段的上部位置时，提升框架具有处于第二高度的最下部，

-其中，当提升框架对接在其上部位置时，提升框架的最下部的第二高度高于主体单元的下段的顶表面的第一高度。

事实上，当提升框架对接在其上部位置时，提升框架的最下部的第二高度高于主体单元的下段的顶表面的第一高度。这样，当第一容器车辆和第二容器车辆在相邻的网格单元上彼此经过时，第一容器搬运车辆的对接的提升框架的最下部可在第二容器搬运车辆的主体单元的下段的顶表面上方经过。

这样，自动储存和取回***的具有相同定向的两个容器搬运车辆在彼此经过时可能占据更少的网格单元，因为一个容器搬运车辆的悬臂段能够经过另一个容器搬运车辆的下段和轴距单元(具有间隙)。换句话说，一个容器搬运车辆的悬臂段将与其正在经过的另一个容器搬运车辆的下段和轴距单元竖直地重叠。支撑段的竖直延伸确定了第一高度和第二高度之间的差。如果支撑段具有相对大的延伸，则第一高度和第二高度之间的差相对大。类似地，如果支撑段具有相对小的延伸，则第一高度和第二高度之间的差相对小。在任何情况下，支撑段应当是这样的延伸，即两个容器搬运车辆可在提升框架的最下部和下段的顶表面之间以一定间隙彼此经过。这种间隙可以至少与当提升框架对接在其上部位置时由于容器搬运车辆的加速和减速而产生的提升框架的预期竖直运动相同。在一个实例中，两个容器搬运车辆之间的间隙可以在几毫米到几厘米的范围内。

顶表面的水平范围(在X和Y方向上)可以等于或基本上等于水平延伸超过支撑段的悬臂段的一部分的水平范围。

轴距单元和主体单元可以是可彼此附接的模块。主体单元可以安装在轴距单元的上表面上或者以一些其他方式附接到该上表面。或者，轴距单元和主体单元可形成为一个部件，即其可以形成一个共同的单元。

轴距单元可以轮布置成特征，该轮布置具有用于在轨道***上沿第一方向移动的第一组轮和用于沿垂直于第一方向的第二方向移动的第二组轮。每组轮包括布置在轴距单元的相对侧的两对轮。为了改变轴距单元可以在轨道***上行进的方向，将其中一组轮连接到轮位移组件。轮位移组件能够相对于另一组轮提升和降低所连接的一组轮，使得仅沿期望方向行进的一组轮与轨道***接触。轮位移组件由电动机驱动。此外，由可充电电池供电的两个电动机可以连接到这组轮，以使轴距单元沿期望方向移动。

可以将第一高度定义为当下段安装在轴距装置上时从轨道***的顶部到下段的顶表面的顶部的距离。

可以将第二高度定义为从轨道***的顶部到提升框架的最下部的距离。

支撑段可以延伸大于储存容器的高度，并且第二高度和第一高度之间的差可以至少对应于储存容器的高度加上较小的间隙。此结构的一个优点是，机器人(即容器搬运车辆)可以重叠的方式彼此经过，而与是否没有、是否有一个或两个在运载储存容器无关。

提升装置可以包括提升装置电机和至少两个提升轴。该至少两个提升轴可以布置在悬臂段中，并且提升装置电机可布置在下段中。提升装置电机和至少两个提升轴可以经由柔性力传递元件彼此连接。力传递元件可以是皮带、链条、带或能够在提升装置电机和提升轴之间传递旋转运动的另一相对柔性的部件。

提升装置还可以包括配置为可释放地夹持储存容器的夹持装置和用于驱动提升装置电机的电源，例如独立的可充电电池或用于使轮移位的相同电池。为了增加容器搬运车辆的稳定性，电池可以布置在下段或轴距单元中(或两者，例如，在下段和轴距单元之间存在一些重叠的情况下)。

提升装置可以包括提升装置电机和至少两个用于升高和降低提升装置的提升轴，其中，提升装置电机和该至少两个提升轴可以布置在悬臂段中。提升装置电机可包括无刷直流电机。各种类型的无刷直流电机是已知的，包括永磁同步电机(使用永磁体)和开关磁阻电机(不使用任何永磁体)，如在WO 2019/137870A1(申请人：Autostore Technology AS(自动储存科技公司))中描述的，其内容通过引用结合于此。然而，提升装置电机也可包括其他形式的电动机。

主体单元可以包括将下段、支撑段和悬臂段连接在一起的S形壳体(例如，当从主体单元的侧面观察时为S形)。

在一个方面中，主体单元的下段的覆盖区可以相对于轴距单元的覆盖区移位基本上或相等的轮宽度。宽度尺寸是在轮的轴向方向上。当轴距单元的轮位于第一导轨(或最靠近网格开口的导轨)上方时，例如，当容器搬运车辆定位成将提升框架降低到框架结构的储存列中/从框架结构的储存列升高时，下段可定位成从悬臂段下方的轨道***的第二导轨的外边缘以及从下段的相对侧上的轨道***的第一导轨的内边缘竖直地延伸。将覆盖区定义为当在该段的平面图中观察时的外部尺寸。

提升框架可以悬挂在提升带上，并且提升框架可以水平延伸并且包括夹持装置和拐角引导件。拐角引导件的最低点可以提供提升框架的最下部，使得在经过下段的上表面的第一高度上或上方的最小第二高度方面需要考虑这一点。

还描述了一种自动储存和取回***，其包括二维轨道***，该二维轨道***包括第一组平行轨道和第二组平行轨道，第一组平行轨道布置成引导容器搬运车辆在第一方向上移动穿过框架结构的顶部，第二组平行轨道布置成垂直于第一组轨道以引导容器搬运车辆在垂直于第一方向的第二方向上移动，第一组平行轨道和第二组平行轨道将轨道***分成多个网格单元，其中，自动储存和取回***包括多个如上定义的容器搬运车辆。

自动储存和取回***的两个容器搬运车辆在彼此经过时可以占据总共三个网格单元，这两个容器搬运车辆具有相同的定向。

自动储存和取回***的两个容器搬运车辆，即第一容器搬运车辆和第二容器搬运车辆，可以配置为使得当第一容器车辆和第二容器车辆在相邻的网格单元上彼此经过时，第一容器搬运车辆的对接的提升框架的最下部可在第二容器搬运车辆的主体单元的下段的顶表面上方经过。这例如通过将顶表面的水平范围(在X和Y方向上)配置为等于或基本上等于水平延伸超过支撑段的悬臂段的一部分的水平范围(在X和Y方向上)而可能实现。

第一组轨道和/或第二组轨道可以包括单个导轨或包括两个单个导轨的双导轨，并且网格单元可以被定义为由第一组轨道和第二组轨道界定的网格开口占据的水平区域，以及由第一组轨道和第二组轨道中的单个导轨在第一方向和第二方向上占据的包围并最靠近单个网格开口的区域。

轴距单元可以具有等于作为下层网格单元的网格单元在第一方向和第二方向上的水平范围的覆盖区。换句话说，轴距单元可以具有单个网格单元的覆盖区。

当经过另一容器搬运车辆时，至少一个容器搬运车辆可以运载储存容器。在一个方面中，两个容器搬运车辆在彼此经过时可运载(常规尺寸的)储存容器。两个容器搬运车辆之间的间隙的范围可以从几毫米到几厘米。

储存容器在被运载时的最低点可以高于下段的第一高度。

支撑段在一个方向上的宽度可以对应于一个轨道和/或两个导轨的宽度。

自动储存和取回***还可以包括至少一个双容器搬运车辆，其包括与第二悬臂段相对布置的第一悬臂段。至少第一容器搬运车辆可以具有第一定向，至少第二容器搬运车辆可以具有与第一定向相反的第二定向，并且双容器搬运车辆以及第一容器搬运车辆和第二容器搬运车辆在同时彼此经过时可以占据总共五个网格单元。

相对术语“上”、“下”、“下方”、“上方”、“更高”等应当以其正常意义来理解，如在笛卡尔坐标系中看到的。

在下文中，仅通过实例引入了许多具体细节，以提供对所要求保护的***和车辆的实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他部件、***等来实践这些实施方式。在其他情况中，没有示出或没有详细描述公知的结构或操作，以避免使所公开的实施方式的各方面模糊。

附图说明

以下附图是为了帮助理解本发明。

图1A是现有技术的自动储存和取回***的框架结构的透视图；

图1B至图1D是容器搬运车辆轨道***的顶视图，其中图1B示出了单导轨轨道***，图1C示出了双导轨轨道***，图1D示出了双轨道***，其中指示了容器搬运车辆网格单元的宽度和长度；

图2是现有技术的容器搬运车辆的透视图，其具有用于在其中运载储存容器的居中布置的腔体；

图3A是现有技术的容器搬运车辆的透视图，其具有用于在下面运载储存容器的悬臂；

图3B和图3C示出了用于容器搬运车辆的示例性轴距单元；

图4A是根据本发明的容器搬运车辆的简化侧视图，其包括轴距单元和主体单元，其中主体单元包括下段、支撑段和悬臂段；

图4B是根据本发明的容器搬运车辆的透视图，其中已经移除了保护盖，以更好地示出在容器搬运车辆的主体单元的下段、支撑段和悬臂段中的部件的设置；

图4C是图4B的顶视图；

图4D至图4I是提供提升轴的反向旋转的不同设置的示例性侧视图；

图5是主体单元的悬臂段的实例，并且指示哪些部分可以形成悬臂段的一部分；

图6A至图6C示出了彼此经过的两个容器搬运车辆的第一实施方式的不同视图，其中仅容器搬运车辆中的一个可在经过期间运载储存容器；

图7A至图7C示出了彼此经过的两个容器搬运车辆的第二实施方式的不同视图，其中两个容器搬运车辆都可在经过期间运载储存容器；

图7D示出了根据图7A至图7C的第二实施方式的不运载储存容器时的容器搬运车辆；

图8示出了具有双容器搬运车辆以及两个容器搬运车辆的实施方式，该双容器搬运车辆在其相对端上具有两个悬臂段，这两个容器搬运车辆相对于彼此具有相反的定向，使得三个容器搬运车辆在彼此经过时仅占据五个单元；

在附图中，除非另外明确说明或从上下文中隐含理解，否则相同的附图标记用于指示相同的部分、元件或特征。

具体实施方式

在下文中，将仅通过实例并参考附图来更详细地讨论本发明的实施方式。然而，应理解，该附图不旨在将本发明限制于附图中所描绘的主题。

自动储存和取回***1的框架结构100根据以上结合图1A至图1D描述的现有技术的框架结构100来构造，即，多个直立构件102和多个由直立构件102支撑的水平构件103，并且框架结构100还包括在X方向和Y方向上的第一上轨道***108。

框架结构100还包括以储存列105的形式设置在构件102、103之间的储存隔室，其中储存容器106可以堆垛107的形式堆叠在储存列105内。

框架结构100可以是任何尺寸。特别地，应理解，框架结构可比图1A中公开的宽得多和/或长得多和/或深得多。例如，框架结构100可以具有超过700×700列的水平范围和超过十二个容器的储存深度。

如图1B所示，轨道***108可以是单轨道(也表示为单导轨)***。或者，轨道***108可以是双轨道(也表示为双导轨)***，如图1C所示，从而允许具有大致对应于由进入开口/网格列112限定的侧向区域的覆盖区的容器搬运车辆201沿着一行网格列行进，即使另一容器搬运车辆201位于与该行相邻的网格列上方。单导轨***和双导轨***，或者包括单轨道***108中的单导轨和双导轨布置的组合，在水平面P中形成网格图案，该网格图案包括多个矩形且均匀的网格位置或网格单元122，其中每个网格单元122包括由第一组导轨110的一对导轨110a、110b和第二组导轨111的一对导轨111a、111b界定的网格开口115。在图1C中，网格单元122由虚线框指示。例如，轨道基***的由铝制成的段是轨道，并且在轨道的上表面上，存在车辆的轮在其中行进的一对导轨。然而，这些段可以是各自具有导轨的单独的轨道。

因此，导轨110a和110b形成限定沿X方向行进的平行的网格单元行的轨道对，并且导轨111a和111b形成限定沿Y方向行进的平行的网格单元行的轨道对。

如图1D所示，每个网格单元122具有通常在30到150cm的间隔内的宽度Wc和通常在50到200cm的间隔内的长度Lc。每个网格开口115具有宽度Wo和长度Lo，其通常比网格单元122的宽度Wc和长度Lc小2到10cm。

在X和Y方向上，相邻的网格单元布置成彼此接触，使得在其之间没有空间。

图3A是现有技术的容器搬运车辆301的透视图，其具有用于在下面运载储存容器的悬臂。

图3B和图3C示出了根据本发明的用于容器搬运车辆401的示例性轴距(wheelbase，轮距)单元。轴距单元2的特征在于具有用于在轨道***108上沿第一方向移动的第一组轮32a和用于沿垂直于第一方向的第二方向移动的第二组轮32b的轮布置32a、32b。每组轮包括两对布置在轴距单元2的相对侧上的轮。为了改变轴距单元可以在轨道***上行进的方向，其中一组轮32b连接到轮位移组件7。轮位移组件能够相对于另一组轮32a提升和降低所连接的一组轮32b，使得只有在期望的方向上行进的一组轮与轨道***接触。轮位移组件7由电动机8驱动。此外，由可充电电池6供电的两个电动机4、4'连接到一组轮32a、32b，以在期望的方向上移动轴距单元。

进一步参考图3B和图3C，轴距单元2的水平***的尺寸设置为装配在由网格单元限定的水平区域内，使得两个轴距单元2可以在轨道***108的任何相邻网格单元上彼此经过。换句话说，轴距单元2可以具有覆盖区，即在X和Y方向上的范围，其通常等于网格单元的水平面积，即网格单元在X和Y方向上的范围，例如，如在WO2015/193278A1中所描述的，其内容通过引用结合于此。

图4A是根据本发明的实施方式的容器搬运车辆401的简化侧视图，其包括轴距单元2和主体单元410，其中主体单元410包括下段411、支撑段412和悬臂段413。

参考图3B和图4A，轴距单元2具有顶面板/凸缘9(即上表面)，其配置为用于连接到容器搬运车辆401的主体单元410的连接接口。顶面板9具有中心开口20，并且特征在于多个通孔10(即连接元件)，该多个通孔适于经由主体单元401的下段411中的对应通孔进行螺栓连接。在其他实施方式中，顶面板9的连接元件可以例如为螺纹销，用于与下段4111的通孔相互作用。中心开口20的存在是有利的，因为其提供了到轴距单元2的内部部件的通路，例如可充电电池6和电子控制***21。

进一步参考图4A，将主体单元410公开为包括将下段411、支撑段412和悬臂段413连结在一起的S形壳体。图4A的容器搬运车辆401可在结合图1A至图1D所述的轨道***108上操作，并且包括轴距单元2和主体单元410。轴距单元2包括多组轮32a、32b，其用于在第一方向X和第二方向Y上沿着轨道***108引导容器搬运车辆401。主体单元410包括下段411、支撑段412和悬臂段413。下段411安装在轴距单元2的上表面上。下段411的覆盖区的水平范围可以等于或小于一个网格单元122的水平范围，并且其顶表面在第一高度h1处。即，第一高度h1是当下段安装在轴距单元2上时从轨道***108的顶部到下段411的顶表面的顶部的距离。支撑段412从下段411竖直地延伸并且其覆盖区的水平范围小于下段411的覆盖区。支撑段412的宽度(即，在X方向上的范围)可以等于下段411的宽度(在X方向上)。支撑段412在Y方向上的延伸小于下段411在Y方向上的延伸。此外，参考图4C，当从上方在平面图中看时，支撑段412的覆盖区落在下段411的覆盖区内。换句话说，如图4A至图4C中所公开的，支撑段412不延伸超过下段411。悬臂段413从支撑段412水平延伸超过下段411的覆盖区，并且包括从悬臂段413悬挂的提升装置414。提升装置414包括提升框架415，当提升框架415对接在邻近悬臂段413的上部位置时，该提升框架在第二高度h2处具有最下部(图4A和图4B示出了提升框架415的对接位置)。即第二高度h2是从轨道***108的顶部到提升框架415的最下部的距离。提升框架415经由提升带419从悬臂段413悬挂。提升框架415可以包括从其下表面延伸的夹持装置420，用于将提升框架连接到储存容器106的互补的提升孔，从而使得储存容器106的提升和降低成为可能。另外，提升框架415可以包括布置在提升框架415的下表面的拐角中的引导件421，以相对于储存容器106上的互补的提升孔对准提升框架41的夹持装置420。在许多情况下，引导件421或夹持装置420可以构成提升框架415的最下部，使得第二高度h2是这些部件中的任一个的最下部。然而，根据本发明，当提升框架415对接在其上部位置时，提升框架415的最下部的第二高度h2总是在主体单元410的下段411的顶表面的第一高度h1上方。

通过确保当第一容器车辆和第二容器车辆401在相邻的网格单元122上彼此经过时，第一容器搬运车辆401的对接的提升框架415的最下部可在第二容器搬运车辆401的主体单元410的下段411的顶表面上方通过，第一容器搬运车辆和第二容器搬运车辆401可彼此经过，同时总体上占据比现有技术方案中所需的网格单元更少的网格单元。

图4B是根据本发明的实施方式的容器搬运车辆401的透视图，其中已经移除了保护盖，以更好地示出构成容器搬运车辆401的主体单元410的下段411、支撑段412和悬臂段413中的部件的设置。在图4B的实施方式中，提升装置414被公开为包括提升装置电机416'和至少两个提升轴417'、417”。这两个提升轴417'、417”平行布置在悬臂段413中。连接到提升框架415的提升带419被卷绕到提升轴417'、417”上和从提升轴上退绕，从而上下移动提升框架416和由提升框架415运载的任何储存容器106。提升轴轮423'、423”布置在提升轴417的每个端部上，并且分别与提升轴417一起操作。如图4B所示，提升装置电机416'布置在下段411中。提升装置电机416'和两个提升轴417经由提升轴轮423'、423”和经由滑轮422运行的环形柔性力传递元件418而彼此连接，以确保第一提升轴和第二提升轴417同时沿相同方向旋转。用于向提升装置电机416'供应动力的任何必要的动力源(未示出)可以布置在下段413中，以便在提升沉重的储存容器106的情况下和/或由于容器搬运车辆401的过高的加速/减速而导致容器搬运车辆倾斜的风险降低的情况下获得有利的重心。

提升框架415示出为具有布置在提升框架415的下表面的拐角中的引导件421，以使提升框架41的夹持装置420相对于储存容器106上的互补的提升孔对准。

用于向提升装置电机416”供应动力的任何必要的动力源(未示出)可以布置在下段413中，以便在提升沉重的储存容器106的情况下和/或由于容器搬运车辆401的过高的加速/减速而导致容器搬运车辆倾斜的风险降低的情况下获得有利的重心。

图4C是图4B的顶视图，示出了下段411、支撑段412和悬臂段413。

图4D至图4I是提供提升轴417'、417”的反向旋转的不同设置的实例。如图4D至图4I的所有实例中所公开的，所有力传递设置所共有的是，存在可旋转的提升装置电动机416'、第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”，其每个都连接用于与相应的提升轴417'、417”、至少一个滑轮422'、422”、形成闭环的环形带形式的力传递元件418一起旋转，其中滑轮422'、422”中的至少一个布置在闭环内。另外，第一提升轴轮423'或第二提升轴轮423”与环形带418的内表面接触，并且第一提升轴轮423'或第二提升轴轮423”中的另一个与环形带418的外表面接触。这通过将第一提升轴轮423'或第二提升轴轮423”中的一个布置在由力传递元件418形成的闭环内部，并且将第一提升轴轮423'或第二提升轴轮423”中的另一个布置在由力传递元件418形成的闭环外部来实现。第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”(例如，作用在环形带的相对侧上)、引导滑轮422'、422”和力传递元件418的相互设置使得第一提升轴417'和第二提升轴417”(分别经由第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”')沿相反方向旋转(反向旋转)。第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”优选地布置在相同的水平面中，以便确保在提升期间的水平稳定性。滑轮422'、422”沿着力传递元件418的行程布置在固定位置处，使得其提供了力传递元件418的行进方向上的“改变”。滑轮422'、422”中的每一个布置成将力传递元件418正确地引导到第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”上，从而允许第一提升轴轮423'和第二提升轴轮423”(以及因此提升轴417'、417”)沿相反方向旋转。

在图4D的实例中，示出了一个滑轮422'。

在图4E至图4I的实例中，示出了包括两个滑轮422'、422”的力传递设置的多个实例。滑轮422'、422”沿着力传递元件418的路径交替布置，使得在力传递元件418的两个行进方向上，第一提升轴轮423'之后是滑轮422'、422”，并且第二提升轴轮423”之后是滑轮422'、422”。

在图4G、图4H、图4I的实例中，公开了包括用于张紧力传递元件418的张紧轮424的实例。张紧轮424例如可以是偏心张紧机构，其包括具有轴的可旋转滑轮，该轴可在固定支架中的开口内调节。张紧轮424沿着力传递元件418的路径的位置优选地位于力传递元件418的路径长度可能受到影响的位置(即，力传递元件的路径可缩短或延长以便进一步张紧或减小力传递元件中的张力)。张紧轮424可布置在由力传递元件418形成的闭环的内部(图4G和图4I)或外部(图4H)。

在图4D至图4F的实例中，未示出专用的张紧机构，例如张紧轮；然而，如果需要张紧机构，则滑轮422'或422”中的一个可以是张紧机构并且可由张紧轮424代替。

图5是提升装置414的另一设置的实例，其中，除了提升轴417以及可卷绕到提升轴417'、417”上和从其退绕的提升带之外，提升装置电机416”也布置在主体单元410的悬臂段413中。图5中的提升装置电机416”是环绕提升轴417'、417”中的一个的无刷直流电机。提升轴417'、417”的同步操作可通过同步元件来获得，例如在WO2019/137870A1(申请人：自动储存科技公司(Autostore Technology AS))中的图5A至图5E和图6A至图6H中公开的力传递元件，其内容通过引用结合于此。

图6A至图6C示出了彼此经过的两个容器搬运车辆401的第一实施方式的不同视图，其中容器搬运车辆401中的一个在沿相同定向经过另一容器搬运车辆401时能够运载储存容器106。因此，两个容器搬运车辆401在彼此经过时可比现有技术的悬臂式容器搬运车辆占据更少的网格单元122，因为一个的悬臂段413能够经过另一个的下段411和轴距单元2(具有间隙)。在经过期间，一个容器搬运车辆的悬臂段413将与另一个容器搬运车辆401的下段411和轴距单元2竖直地重叠。

如图6A至图6C所示，下段411的上表面的第一高度h1与提升框架415的最下部的第二高度h2之间的差小于储存容器106的高度，这导致在经过期间只有“前”容器搬运车辆(即图中左侧的容器搬运车辆)可运载储存容器。然而，通过这种布置，在经过期间，容器搬运车辆与现有技术的悬臂式车辆相比占据更少的网格单元122，即三个网格单元122而不是四个。在图6C中的左侧的容器搬运车辆401的下段411和图6C中的右侧的容器搬运车辆401的提升框架415的最下部之间示出了间隙c。

容器搬运车辆401形成自动储存和取回***1的包括轨道***108的一部分，容器搬运车辆401在该轨道***上操作。

如图6C所示，主体单元410的下段413的覆盖区可以相对于轴距单元2的覆盖区移位基本上或相等的轮32a、32b的宽度。当轴距单元2的轮32a位于第一导轨(或最靠近网格开口的导轨)上方时，下段411定位成从悬臂段413下方的第二导轨的外边缘和从相对侧上的第一导轨的内边缘竖直地延伸。当具有与图6A至图6C所示相同定向的两个容器搬运车辆401彼此经过时，其占据总共三个网格单元122。

图7A至图7C示出了彼此经过的两个容器搬运车辆401的第二实施方式的不同视图，其中两个容器搬运车辆401都可在经过期间运载储存容器。容器搬运车辆401形成自动储存和取回***1的包括轨道***108的一部分，容器搬运车辆401在该轨道***上操作。

图7D示出了根据图7A至图7C的第二实施方式的不运载储存容器时的容器搬运车辆。如图7A至图7D所示，第二高度h2和第一高度h1之间的差至少对应于包括较小间隙c(见图7C)的储存容器106的高度。

图8示出了具有双容器搬运车辆501的实施方式，该双容器搬运车辆包括与第二悬臂段513'相对布置的第一悬臂段513”。图8中的容器搬运车辆401是根据第二实施方式的容器搬运车辆(即，如图7A至图7C中所公开的，其中两个容器搬运车辆401都可在经过期间运载储存容器)。双容器搬运车辆501包括两个如上文关于图4A至图4C、图5、图6A至图6C和图7A至图7C所述的提升装置。如图8所示，第一容器搬运车辆401具有第一定向，第二容器搬运车辆401具有与第一容器搬运车辆401的定向相反的第二定向。在现有技术配置中，双容器搬运车辆501以及第一容器搬运车辆和第二容器搬运车辆401在彼此经过时将占据七个单元，然而，如本文定义的容器搬运车辆401、501使得其在彼此经过时可能仅占据五个单元。图8中的双容器搬运车辆501运载两个储存容器106，并且每个容器搬运车辆401在经过时运载一个储存容器106。

在前面的描述中，已经参考说明性实施方式描述了根据本发明的自动储存和取回***的各个方面。然而，本说明书不旨在以限制性的意义来解释。对于本领域技术人员来说显而易见的对说明性实施方式的各种修改和变化以及***的其他实施方式被认为落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。

附图标记的列表

Claims (17)

1.一种容器搬运车辆(401)，用于在二维轨道***(108)上操作，包括第一组平行轨道(110)和第二组平行轨道(111)，所述第一组平行轨道布置成引导所述容器搬运车辆(401)在第一方向(X)上移动穿过框架结构(100)的顶部，所述第二组平行轨道垂直于所述第一组轨道(110)布置以引导所述容器搬运车辆(401)在垂直于所述第一方向的第二方向(Y)上移动，所述第一组平行轨道和所述第二组平行轨道(110、111)将所述轨道***(108)分成多个网格单元(122)，其中，所述容器搬运车辆(401)包括：

-轴距单元(2)，包括用于在所述第一方向和所述第二方向(X、Y)上沿着所述轨道***(108)引导所述容器搬运车辆(401)的轮组(32a、32b)；

-主体单元(410)，包括：

下段(411)，其设置在所述轴距单元(2)上，所述下段(411)具有覆盖区，所述覆盖区的水平范围等于或小于所述网格单元(122)中的一个的水平范围，并且所述下段具有处于第一高度(h1)的顶表面；

支撑段(412)，从所述下段(411)竖直延伸，所述支撑段(412)具有覆盖区，该覆盖区的水平范围小于所述下段(411)的覆盖区；以及

悬臂段(413)，其从所述支撑段(412)水平延伸超过所述下段(411)的覆盖区；

-提升装置(414)，其包括从所述主体单元(410)的所述悬臂段(413)悬挂的提升框架(415)，当所述提升框架(415)对接在邻近所述悬臂段(413)的上部位置时，所述提升框架(415)具有处于第二高度(h2)的最下部，

其中，当所述提升框架(415)对接在其上部位置时，所述提升框架(415)的所述最下部的所述第二高度(h2)高于所述主体单元(410)的所述下段(411)的所述顶表面的所述第一高度(h1)。

2.根据权利要求1所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述支撑段(412)延伸的高度大于储存容器(106)，并且所述第二高度(h2)和所述第一高度(h1)之间的差至少对应于储存容器(106)的高度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述提升装置(414)包括提升装置电机(416')和至少两个提升轴(417)，并且其中，所述至少两个提升轴(417)布置在所述悬臂段(413)中，所述提升装置电机(416')布置在所述下段(411)中，并且其中，所述提升装置电机(416')和所述至少两个提升轴(417)经由柔性力传递元件(418)彼此连接。

4.根据权利要求1或2所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述提升装置(414)包括提升装置电机(416”)和用于升高和降低所述提升装置(414)的至少两个提升轴(417)，其中，所述提升装置电机(416”)和所述至少两个提升轴(417)布置在所述悬臂段(413)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述主体单元(410)包括将所述下段(411)、所述支撑段(412)和所述悬臂段(413)连接在一起的S形壳体。

6.根据前述权利要求中任一项所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述主体单元(410)的所述下段(413)的覆盖区相对于所述轴距单元(2)的所述覆盖区移位基本上或等于轮(32a、32b)的宽度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述提升框架(415)悬挂在提升带(419)上，并且其中，所述提升框架(415)水平地延伸并且包括夹持装置(420)和拐角引导件(420)，其中，所述拐角引导件(420)的最低点提供所述提升框架(415)的最下部。

8.一种自动储存和取回***，包括二维轨道***(108)，所述二维轨道***包括第一组平行轨道(110)和第二组平行轨道(111)，所述第一组平行轨道布置成引导容器搬运车辆(401)在第一方向(X)上移动穿过框架结构(100)的顶部，所述第二组平行轨道布置成垂直于所述第一组轨道(110)以引导所述容器搬运车辆(401)在垂直于所述第一方向的第二方向(Y)上移动，所述第一组平行轨道和所述第二组平行轨道(110、111)将所述轨道***(108)分成多个网格单元(122)，其中，所述自动储存和取回***包括多个根据前述权利要求中任一项所述的容器搬运车辆(401)。

9.根据权利要求8所述的自动储存和取回***，其中，两个具有相同定向的容器搬运车辆(401)在彼此经过时占据三个网格单元(122)。

10.根据权利要求9所述的自动储存和取回***，其中，两个所述容器搬运车辆(401)配置为使得当第一容器车辆和第二容器车辆在相邻的网格单元(122)上彼此经过时，所述第一容器搬运车辆的对接的提升框架的最下部能在所述第二容器搬运车辆的主体单元的下段的顶表面上方经过。

11.根据权利要求8、9或10所述的自动储存和取回***，其中，所述第一组轨道(110)和/或所述第二组轨道(111)包括单导轨，或者包括两个导轨的双导轨，并且其中，所述网格单元(122)被定义为：由所述第一组轨道和所述第二组轨道(110、111)界定的网格开口(115)占据的水平区域；以及由所述第一组轨道和所述第二组轨道的在所述第一方向和所述第二方向(X、Y)上包围单个所述网格开口(115)并且布置成最靠近单个所述网格开口的单导轨占据的区域。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的容器搬运车辆(401)，其中，所述轴距单元(2)具有等于所述网格单元(122)在所述第一方向和所述第二方向(X、Y)上的水平范围的覆盖区。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的自动储存和取回***，其中，所述容器搬运车辆(401)中的至少一个能够在经过另一个容器搬运车辆(401)时运载储存容器(106)。

14.根据权利要求13所述的自动储存和取回***，其中，所述储存容器(106)在被运载时的最低点高于所述下段(411)的所述第一高度(h1)。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的自动储存和取回***，其中，所述支撑段(412)在一个方向上的宽度对应于轨道和/或两个导轨(110、111)的宽度。

16.根据权利要求8至15中任一项所述的自动储存和取回***，还包括至少一个双容器搬运车辆(501)，所述至少一个双容器搬运车辆包括与第二悬臂段(513')相对布置的第一悬臂段(513”)。

17.根据权利要求16所述的自动储存和取回***，其中，至少第一容器搬运车辆(401)具有第一定向，并且至少第二容器搬运车辆(401)具有与所述第一定向相反的第二定向，并且其中，所述双容器搬运车辆(501)以及所述第一容器搬运车辆和所述第二容器搬运车辆(401)在同时彼此经过时占据五个网格单元。

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