CN117120350A - 具有用于减少载具损坏的载具轨道的物料搬运装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于将物品递送到多个存储位置的方法和装置。该***包括多个存储位置。存储位置可以被定位为提供过道，并且多个递送载具可以在过道内操作以将物品递送到存储位置。***可以包括轨道，其将载具引导到存储位置。可提供重定向组件，其用于相对于轨道重定向载具，以减少载具与轨道之间的不对齐。

Description

具有用于减少载具损坏的载具轨道的物料搬运装置

优先权要求

本申请根据35U.S.C.§119要求于2021年2月18日提交的美国临时专利申请第63/150,909号的优先权。美国申请第63/150,909号的全部公开内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及物料搬运***，更特别地涉及利用一个或多个存储架中的多个存储位置的***。更特别地，本发明涉及利用一个或多个自动递送载具将物品递送到存储位置的这种物料搬运***。

背景技术

自动存储和取回的使用显著提高了物料搬运的效率。例如，在订单履行应用中，自动存储和取回***显著地减少了取回履行客户订单所需的物品所需的时间。目前已知多种自动存储和取回***。一种示例性类型的***利用一个或多个存储架、多个载具和用于将载具引导到架上的存储位置的轨道。载具将物品递送到存储位置或箱，其中，操作员可以从存储位置取出物品以履行订单。随着时间的推移，载具可能由于与轨道的相互作用而易于卡住或损坏。因此，将期望提供一种具有轨道的***，该轨道使得对沿着轨道行进的载具的磨损和损坏最小化。

发明内容

根据一个方面，本发明提供了一种物料搬运装置，其包括用于接收物品的多个分类位置。***可以包括用于将物品递送到分类位置的一个或多个载具。载具可以沿着轨道行进。轨道可以包括用于改进载具与轨道之间的相互作用的区段。在一个实施例中，该区段包括减少载具上的驱动元件与轨道之间的接合的部分。

可选地，载具包括接合轨道的驱动机构，并且轨道包括允许驱动机构的部分与轨道的部分脱离的区段。

轨道可以可选地包括被构造为与载具的驱动机构强制接合(positively engage)的轮廓。

根据优选实施例，轨道可选地包括与载具的驱动机构的配合元件接合的齿或凹部。

虽然本文通过若干实施例和说明性附图的示例描述了方法和装置，但本领域技术人员将认识到，用于使用动态可重构分类阵列分类物品的发明方法和装置不限于所述实施例或附图。应当理解，附图及其详细描述不旨在将实施例限制为所公开的特定形式。相反，意图是覆盖落入由所附权利要求限定的用于使用一个或多个动态可重构分类阵列分类物品的方法和装置的精神和范围内的所有修改、等同物和替代。本文所用的任何标题仅用于组织目的，而不是要限制说明书或权利要求的范围。如本文所用的，词语“可以”以允许的意义(即，意味着具有可能性)而不是强制的意义(即，意味着必须)使用。类似地，词语“包括”、“包含”和“含有”意指包括但不限于。

附图说明

当结合附图阅读时，将最好地理解本发明的优选实施例的前述发明内容和以下详细描述，其中，在所有附图中将使用相同的附图标记来表示相同或同样的部件：

图1是并入有本发明的方面的物料搬运装置的透视图。

图2是图1所例示的物料搬运装置的平面图。

图3是图1所例示的物料搬运装置的轨道***的示意侧视图。

图4是图1所例示的物料搬运装置的轨道***的一部分的放大透视图。

图5是图1所例示的物料搬运装置的载具的放大平面图。

图6是图5所例示的载具的侧立面图。

图7是图1所例示的物料搬运装置的重定向组件的放大透视图。

图8是图7所例示的重定向组件的前组件的侧立面图。

图9是图1所例示的物料搬运装置的重定向组件的第二放大透视图。

图10是图9所例示的重定向组件的后组件的侧立面图。

图11是图7所例示的重定向组件的一段的放大侧视图。

图12是图11所例示的段的分解透视图。

图13是图1所例示的物料搬运装置的替代重定向组件的放大透视图。

图14是图13所例示的重定向组件的前组件的侧立面图。

图15是图13所例示的替代重定向组件的局部平面图。

图16是沿着图15中的线16-16截取的放大剖视图。

具体实施方式

以下详细描述的某些部分是根据对存储在特定装置或专用计算设备或平台的存储器内的二进制数字信号的操作来呈现的。在该特定说明书的上下文中，术语“特定装置”等包括通用计算机，其被编程为根据来自程序软件的指令执行特定功能。在这种情况下，操作或处理涉及物理量的物理操纵。通常，尽管不是必须的，这样的量可以采取能够被存储、转移、组合、比较或以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这样的信号称为比特、数据、值、元素、符号、字符、项、数字等已被证明有时是方便的。然而，应当理解，所有这些或类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是方便的标记。除非另外具体说明，否则如从以下讨论中显而易见的，应当理解，贯穿本说明书，利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”等术语的讨论指代特定装置(诸如专用计算机或类似的专用电子计算设备)的动作或过程。因此，在本发明的上下文中，专用计算机或类似的专用电子计算设备能够操纵或变换信号，该信号通常表示为专用计算机或类似的专用电子计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子量或磁量。

现在总体参考图1至图6且具体参考图1至图2，物料搬运装置被表示为10。***10可以采取并入有多个存储位置的任何数量的形式。在本实例中，***包括一对隔开的存储架30、32，其中在存储架之间形成过道35。多个自动递送载具200可以在过道35内操作。特别地，递送载具200可以沿着定位在过道中的轨道100行进，如下面进一步描述的。另外，如图7至图16所示和下面更详细地描述的，***10可包括用于改进轨道与载具之间的接合的一个或多个机构。例如，轨道可以可选地包括用于相对于轨道重定向载具的区段。

在图1至图2所例示的示例性***中，物料搬运装置包括用于将物品供给到***中的可选站。该站被称为感应站20。感应站20可以确定要被供给到***中的物品的识别特性。识别特性可以是多种特性中的任何一种，诸如产品编号或UPC代码。识别特性可以手动地确定，诸如由操作员确定。然而，在本实例中，感应站包括扫描站22，其可包括多个扫描器，诸如条形码扫描器形式的光学扫描器、数码相机或其它。感应站可包括用于将物品传送经过扫描器的传送器，或者操作员可在物品被供给到***中之前手动扫描物品。

感应站20可选地包括诸如传送带或多个辊的传送器，其用于将物品连续地传送到装载站，在装载站处，物品被装载到载具200上。多个物品可被装载到各个载具上。然而，在本实例中，各个物品被装载到单独的载具上，然后载具将物品递送到其中一个存储位置。

尽管感应站的构造可以变化，但是示例性感应站的细节在美国专利第10,494,192号中提供。美国专利第10,494,192号的全部描述以引用的方式并入本文。另外，应当注意，感应站不是必要元件，且本发明的方面可用于不包括感应站的***中。

再次参考图1至图4，将更详细地描述存储组件的细节。***包括多个存储位置40，其用于存储物品，以便可以取回物品。在一种构造中，物品由多个自动载具200递送到存储位置。另外，***可以被构造为使得物品可以由自动载具从存储位置取回。替代地，存储位置可用于累积物品，使得操作员或其它自动取回设备可从存储位置取回物品。例如，存储箱45可以位于各个存储位置40中，并且***可以将物品递送到不同的存储箱以履行客户订单。一旦***已经将订单所需的所有物品递送到特定的存储箱，操作员就从存储位置40移除存储箱45，并且用空的存储箱替换满的存储箱。

存储位置可以以多种定向中的任何定向布置。例如，参考图1至图2，***包括两个相对的架：前架30和后架32。架30、32彼此隔开，从而在架之间形成过道35。可选地，架30、32可以通过互连架的多个横向支架连接。特别地，多个顶部横向支架可以在架的顶部之间延伸，并且多个横向支架可以在架的底部之间延伸，从而连接架并且维持架隔开以提供过道35。

轨道100可以根据应用而遵循多种构造中的任何一种。图3中例示了一个示例性实施例，其包括具有多个列的闭环。类似地，***可以被构造为由竖直轨道连接的一系列行。另外，***可以是开放式轨道而不是闭环。因此，应当理解，图中例示的环路构造仅是一个示例，并且轨道可以采取多种形式中的任何一种。

再次参考图3，轨道100可选地包括水平上导轨114和水平下导轨116。多个竖直支腿112在上水平支腿114与下水平支腿116之间延伸。在运输期间，载具从装载站沿一对竖直支腿向上行进至上导轨114。然后，载具沿箭头T₁所标识的行进方向沿着上导轨114行进，直到到达具有适当的箱或目的地的列。然后，载具沿着两个前竖直柱和两个平行的后柱向下行进，直到到达适当的箱或目的地，然后将物品卸入箱或目的地区域中。然后，载具继续沿着竖直支腿向下直到到达下水平支腿116。然后，载具遵循下导轨朝向装载站返回。

参考图2和图5，轨道100包括前轨道105和后轨道110。前轨道105和后轨道110是平行的轨道，其协作以围绕轨道引导载具。在对轨道的讨论中，前轨道105和后轨道110类似地构造为支撑载具的前轮和后轮220的相对轨道。特别地，在本实施例中，后轨道110是前轨道105的镜像。因此，除了如下面另外说明的以外，对前轨道或后轨道的一部分的描述也适用于相对的前轨道或后轨道。

轨道的细节可以大致类似于如在美国专利第7,861,844号中描述的轨道。美国专利第7,861,844号的全部公开内容以引用的方式并入本文。

参考图4，轨道100包括强制接合车以使车能够沿着轨道行进的驱动表面120。驱动表面120可以是接合载具上的驱动元件的多种构造中的任何一种。特别地，驱动表面可以被构造为与载具上的驱动元件配合或啮合。驱动表面120的一个这样的示例是一系列齿，其形成与车的轮接合的齿条，如下面进一步描述的。类似地，轨道可以包括一系列凹部或棘爪，其与对应的元件(诸如链轮或从轮突出的其它元件)协作。这样，术语“强制接合(positively engaging)”是指驱动表面120与载具200的驱动元件之间的接合，其阻止驱动元件沿着轨道100滑动。

可选地，轨道还可以包括邻近驱动表面120的呈大体平坦表面形式的引导表面122。例如，驱动表面120可以延伸跨过轨道的大约一半，并且引导表面122可以延伸跨过轨道的另一半。如图4所示，驱动表面120可以形成在轨道的内壁上，并且相对的外壁可以是平行于内壁的引导表面122的大体平坦的表面。

如上所述，轨道可包括在水平的上导轨114与下导轨116之间延伸的多个竖直支腿112。在轨道的各个区段处可以形成相交部，在该相交部处，其中一个竖直支腿与其中一个水平支腿相交。例如，各个相交部可以包括可枢转的门125，其具有平滑弯曲的内座圈和平坦的外座圈，该外座圈具有与轨道的驱动表面120对应的驱动表面。门125可以在第一位置与第二位置之间枢转。在第一位置中，门125可以关闭，使得门的直的外座圈与相交部的直的外分支对齐。在第二位置中，门125可以打开，使得门的弯曲内座圈与相交部的弯曲分支对齐。

在以上描述中，***10被描述为具有多个输出箱45。然而，应当理解，***可以包括各种类型的目的地，而不是简单地输出箱。例如，在某些应用中，可能期望将物品分类到存储区域，诸如存储层板上的区域。替代地，目的地可以是将物品传送到其它位置的输出设备。因此，一种类型的目的地是箱；第二种类型是层板或物品要被存储在上面的其他位置；而第三种类型的目的地是可用于将物品传送到不同位置的输出设备。***可以包括这些类型中的每一种或其它类型的目的地中的一个或多个。

递送载具

参考图5至图6，将更详细地描述一个递送载具200的细节。各个递送载具200可以是具有包括车载电源的车载驱动***的半自主载具。各个载具可选地包括用于装载和卸载物品以进行递送的机构。在美国专利第7,861,844号中例示并描述了示例性载具，该专利以引用的方式并入本文。

如下面进一步详细讨论的，载具包括用于沿着轨道200驱动载具的机构。驱动机构可以包括多种元件中的任何一种。在本实例中，驱动机构包括与轨道100接合的多个轮220。

另外，载具200可选地并入有用于将物品装载到载具上并将物品从载具卸到一个箱中的机构。装载/卸载机构210可以针对特定应用而特别定制。例如，递送载具200可以包括物品可以放置在其上的平台。平台210可以是固定平台，并且***可以包括可操作为将物品装载到平台上和从平台卸载物品的元件。替代地，平台可以是可移动的。例如，平台可以是一个或多个水平带。带可以选择性地操作为将物品传送到载具上。类似地，带可以选择性地操作为从带卸下物品。在本实例中，装载/卸载机构210被例示为沿着载具的顶面延伸的一个或多个传送带。传送带是可逆的。沿第一方向驱动带使物品朝向载具的后端位移；沿第二方向驱动带使物品朝向载具的前端位移。

载具可以包括安装在载具的下侧以驱动传送带的传送马达。传送带可以围绕载具前缘处的前辊和载具后缘处的后辊被带动。传送马达可以与前辊连接以驱动前辊，从而操作传送带。

载具200包括多个轮。如图5至图6所示，各个载具可以包括四个轮220：两个前轮和两个后轮。术语“前”和“后”是指与载具的行进方向相反的轮在其中行驶的轨道。具体地，前轮220a、220c在前轨道105中行驶，而后轮220b、220d在后轨道110中行驶。

轮220安装到两个平行隔开的轮轴215、216上，使得两个轮沿着载具的前缘布置，两个轮沿着载具的后缘布置。具体地，轮220a和220b安装在前轮轴215上，而轮220c和220d安装在后轮轴216上。轮轴215被称为前轮轴，因为当在水平方向上移动时，载具通常在轮轴215在前而轮轴216在后的方向上移动。然而，应当理解，载具可以反向，使得轮轴216变成前轮轴，而轮轴215变成后轮轴。因此，应当理解，术语“前”和“后”并不意味着对载具的定向及其行进方向的要求或限制。

各个轮220可包括与轨道的驱动表面协作的驱动元件222。驱动元件可以是被构造为与轨道的驱动表面120配合的多种元件中的任何一种。例如，驱动元件可以是可旋转元件，诸如嵌齿轮或链轮。在本实例中，驱动元件222是齿轮，诸如具有多个齿的小齿轮。

除了驱动元件222之外，各个轮可选地包括引导元件。引导元件沿着轨道的区域引导轮，在该区域中轨道从一个方向过渡到另一个方向。引导元件也可以承载载具的一些负载。根据一个实施例，引导元件可以是辊，诸如惰辊224。辊224可与驱动元件222同轴并定位为紧邻该驱动元件。惰辊224可接合轨道以沿着轨道滚动，而驱动元件222接合驱动表面120以沿着轨道驱动载具。

驱动元件222可以相对于其所安装的轮轴固定。这样，使轮轴旋转操作为对驱动元件进行驱动，从而沿着轨道100驱动载具。可选地，辊224可相对于其所安装的轮轴旋转，使得辊不提供向前驱动载具的驱动力。

可选地，载具的驱动元件被构造为使得第一轮轴上的第一驱动元件接合前轨道，并且第一轮轴的第二驱动元件接合后轨道。类似地，第二轮轴上的第一驱动元件接合前轨道，第二轮轴上的第二驱动元件接合后轨道。这样，两个隔开的驱动元件(诸如齿轮222a和222c)接合前轨道105，并且两个隔开的驱动元件(诸如齿轮222b和222d)接合后轨道110。

载具包括用于驱动轮220的车载马达。更具体地，驱动马达与轮轴可操作地连接以使轮轴215、216旋转，这又使轮的齿轮222旋转。

载具200可由外部电源供电，诸如沿着导轨的触点，其提供驱动载具所需的电力。然而，在本实例中，载具包括为驱动马达和传送马达两者提供必要电力的车载电源。另外，在本实例中，电源是可再充电的。尽管电源可以包括诸如可再充电电池的电源，但是在本实例中，电源由一个或多个超级电容器组成。

在操作期间，载具驱动元件222与轨道100之间的接合提供了对载具200沿着轨道的位置的精确控制。另外，由于后轨道110是前轨道105的镜像，因此相对的轨道控制前轮220a、220c相对于后轮220b、220d的位置。具体地，前轨道105上的驱动表面与后轨道110上的驱动表面对齐。例如，如果驱动表面120是如图8和图10所示的齿，则沿着前轨道116的第一齿120a与沿着后轨道的第一齿120b对齐。这样，当前轮轴上的前驱动元件222a接合前轨道105的第一齿元件120a时，前轮轴215上的后驱动元件222b同时接合后轨道110上的第一齿元件120b。类似地，当后轮轴上的前驱动元件222c接合前轨道105的第一齿元件120a时，后轮轴215上的后驱动元件222d同时接合后轨道110上的第一齿元件120b。

因为轨道100的驱动表面倾向于阻止载具的驱动元件222相对于轨道滑动，所以驱动表面与驱动元件之间的强制接合倾向于将载具维持在相对于轨道的适当定向。特别地，对齐的驱动元件222和驱动表面120倾向于维持轮轴215、216彼此平行并且垂直于沿着轨道的行进方向。尽管载具以限制载具与轨道之间的滑移的方式强制接合轨道，但是载具的驱动元件可能随着时间的推移而变得不对齐，从而在载具上产生应力，导致载具磨损和/或载具在轨道内变得卡住。

为了限制磨损，***可以并入有用于相对于轨道自动重定向载具的区段。例如，***可以包括便于将载具的驱动元件与轨道的驱动表面对齐的区段。重定向区段可具有多种构造中的任何一种，然而，该区段被设计为提供有限滑移区段，在该区段中，驱动元件与驱动表面之间的接合被减少或中断。

现在参考图7至图12，用于相对于轨道自动重定向载具的区段通常表示为140。在所例示的实施例中，重定向组件140被构造为减小载具前侧与载具后侧之间的偏斜。例如，一个前轮(例如，轮220a)可以从相对的后轮(例如，轮220b)偏移，使得两个轮不沿着轨道的长度定位在相同点处。具体地，从轮220a到齿120a的距离可以大于从轮220b到齿120b的距离。这种偏移轮可以使得轮轴215弯曲或相对于行进方向成角度。例如，如上所述，在所例示的实施例中，当载具适当定向时，轮轴215、216垂直于行进方向定向。当轮220偏移时，轮轴可以弯曲或偏斜到不垂直于行进方向的角度。

根据载具220的构造，重定向区段140可以包括一个或多个段。在一个示例中，如图8例示，重定向区段140包括第一段150和与第一段隔开的第二段160。尽管第一段与第二段之间的间距可以变化，但是第一段150与第二段160沿着轨道隔开与前轮轴215与后轮轴216之间的间距类似的距离。这样，后轮轴216的轮可以接合第一段150，而前轮轴215的轮接合第二段160(参见图7至图8)。

参考图7至图12，重定向区段140的第一段150包括前组件152和相对的后组件154。前组件152沿着前轨道105定位，后组件154沿着后轨道110定位。如下面进一步讨论的，前组件152可以是后组件154的镜像，使得前组件和后组件大致相同。可选地，前组件152可以被构造为不同于后组件154，如下面进一步讨论的。

参考图7至图8，第一段150包括前组件152和后组件154。第二段160包括前组件162和后组件164。根据载具的行进方向指定不同的段。例如，如图7所示，载具的典型行进方向由箭头T表示。当载具沿方向T行进时，载具的前缘被传送通过重定向组件140的第一段150。当载具沿方向T沿着路径继续时，前缘被传送通过第二段160。然而，应当理解，重定向组件140的段的放置可以根据多个因素而变化，包括但不限于载具沿着轨道行进的主要方向。

如上所述，重定向组件140的第一段150和第二段160各自包括沿着前轨道105的前组件152、162。参考图11和图12，将更详细地描述第二段160的前组件162的细节。前组件包括轨道段170。轨道段170具有大体C形的通道横截面轮廓。具体地，轨道的底壁180形成通道的第一壁，并且与底壁相对的相对上壁形成第二壁。上壁和下壁由在上壁与下壁之间延伸的细长腹板连接。

轨道段170的上壁可选地包括多个表面。例如，上壁可以包括与下壁相对并且大致延伸轨道段170的整个长度的大体平坦的引导表面171。引导表面171可以形成延伸上壁的长度的凹部。另外，引导表面171可以与下壁180隔开与载具轮的引导轮224的直径类似的距离。引导轮具有大体平滑的表面，其提供引导轮与引导表面171、180之间的滚动接合。

上壁还包括滑动表面173，其被构造为便于在载具的驱动元件222与轨道100之间滑动。例如，滑动区段173可以被构造为在驱动元件222的外表面与轨道的驱动表面120之间提供间隙。滑动表面173与轨道100的驱动表面120对齐。这样，滑动表面在轨道的一部分上的驱动表面120的长度和与第一部分隔开的第二部分上的驱动表面的单独长度之间形成间隙。

例如，参考图12，第一驱动表面172可以形成在轨道段170的第一端处的上壁上。第一驱动表面172与轨道100的驱动表面120类似地形成。例如，第一驱动表面172可以是与齿轮222啮合的多个隔开的齿。另外，轨道段170可包括形成在轨道段170的第二端处的上壁上的第二驱动表面174。第二驱动表面类似于轨道的驱动表面120形成，诸如类似于第一驱动表面172的多个隔开的齿。第二驱动表面174与第一驱动表面隔开，从而在两个驱动表面之间形成间隙。滑动表面173在第一驱动表面172与第二驱动表面174之间延伸。

如上所述，滑动表面173被构造为便于轨道100与载具轮220的驱动元件222之间的滑动。例如，滑动表面173可以被构造为使得滑动表面与下壁170隔开大于驱动元件222的外径的距离。例如，滑动表面173可以是平滑的平面壁，使得载具轮的驱动元件222不会强制接合滑动表面。这样，驱动元件222可相对于滑动表面173滑动。

如上所述，轨道段170的滑动表面173允许载具的轮相对于轨道滑动。这样，滑动表面便于轨道一侧的轮相对于轨道另一侧的相对轮重新对齐。例如，如果前轮222a跳过前轨道105中的一个或多个齿，则前轮222a可能相对于后轨道110中的后轮222b偏斜。更具体地，在轮轴215的一端的轮可以相对于在轮轴的第二端的轮偏移。当一个轮相对于第二轮偏斜或不对齐时，偏斜或不对齐可能导致载具与轨道之间的过度磨损和/或卡住。如下面进一步讨论的，滑动表面173允许载具轮相对于轨道滑动以重定向轮，从而减少载具轮的偏斜和/或不对齐。

重定向段160提供细长段，其中，轨道的驱动表面120被修改或中断，使得载具的驱动元件222与驱动元件脱离。如图11所示，重定向组件可包括一个或多个过渡区段，其将载具的驱动元件从与驱动表面接合过渡到不与驱动表面接合以及从不与驱动表面接合过渡到与驱动表面接合。例如，驱动表面172被构造为具有与轨道的驱动表面120的构造大致匹配的第一端。驱动表面的第二端从全驱动表面的构造呈锥形至减小的驱动表面和/或至无驱动表面。例如，在所例示的实施例中，驱动表面是齿，诸如齿条，并且驱动表面172从全尺寸齿呈锥形至高度减小的齿再到无齿。这样，载具200上的齿轮齿222与驱动表面172之间的啮合逐渐脱离。类似地，驱动表面174沿相反方向呈锥形以逐渐地与载具的齿轮齿222啮合。具体地，第二驱动表面174从无齿或减小的齿高呈锥形至与轨道100的驱动表面120的构造匹配的全齿高。

尽管过渡区段172、174被例示为与轨道区段170成一体，但是应当理解，过渡区段172、174可以形成在轨道100的相邻区段上，使得滑动表面173进一步沿着轨道段170延伸。

可选地，重定向组件140还可包括辅助重定向设备。例如，重定向组件可包括用于限制载具相对于期望的行进方向的偏斜的居中元件。这种居中设备的示例在图11至图12中例示为偏转器195的形式，该偏转器被构造为使载具朝向期望的行进方向偏转。偏转器195可以是设计为在载具的侧面上施加侧向力的多种元件中的任何一种。

在本实例中，偏转器195包括一个或多个偏置元件，其将载具推向前轨道105与后轨道110之间的中心线。具体地，偏转器包括可枢转杆，其围绕枢轴销198枢转。枢轴销198延伸穿过偏转器195中的钻孔196。这样，枢轴销198形成枢轴线，使得偏转器围绕优选地横向于行进方向T的轴线枢转(参见图7至图10)。

偏转器195通过轨道段160的腹板中的孔口或窗口165突出。在本实例中，诸如弹簧197的偏置元件将偏转器165朝向过道35的中心偏置。换言之，偏转器165被偏置以推靠载具200的侧面。这样，当载具穿过重定向区段时，偏转器195可使载具朝向过道的中心重定向。另外，参考图8和图10，相对的偏转器195可定位在后轨道110中，使得相对的偏转器推靠载具200的相对侧。这样，两个相对的偏转器将载具的两侧推向过道的中心。例如，如图8所示，前组件162中的偏转器195推靠载具的前侧，后组件164中的偏转器195推靠载具的后侧。优选地，相对的偏转器是平衡的，使得它们提供大致类似的偏置力，从而将载具推向过道的中心以将载具的中心朝向过道的中心引导或重定向。

如上所述，重定向段162可包括容纳轨道段170和偏转器195的壳体190。例如，壳体可以是C形通道，其具有足够大的宽度和深度，使得轨道段可以装配在壳体内。如图12所示，轨道段170可具有装配在壳体190的外缘191上的上唇缘和下唇缘。轨道段可以固定地附着到壳体，诸如通过可释放的紧固件(例如，螺纹紧固件)或通过永久性手段，诸如焊接、环氧树脂或粘合剂。

壳体可选地足够深以提供用于偏转器195的间隙。具体地，所有或大致所有的偏转器195可以在轨道下方装配在壳体内，使得偏转器大致不突出到轨道中。这样，偏转器195可以偏转或缩回到壳体190中而离开载具的路径。

偏转器195的枢轴线可选地定位在连接轨道段的上支腿和下支腿的腹板的表面下方。例如，在本实例中，枢轴线196定位在轨道段170与壳体190之间的间隙中。特别地，枢轴销198定位在轨道段下方，使得枢轴销不延伸穿过轨道段。

可选地，偏转器195包括将偏转器向内朝向过道35的中心偏置的偏置元件197。图12例示了螺旋弹簧形式的示例性偏置元件。偏转器可以被构造为与螺旋弹簧协作，诸如延伸到螺旋弹簧中的柱或接收螺旋弹簧的第一端的凹部。弹簧的第二端可以抵靠壳体的内壁。替代地，可在壳体的壁中形成孔口，且盖199可覆盖壳体中的孔口。偏置元件197可以抵靠盖的内表面。盖197可以可释放地或大致永久地与壳体190连接。

重定向组件140可包括一个或多个如上所述的重定向段152。例如，如图8和图10例示，第二重定向区段160可包括沿着前轨道105的前重定向段162和与前定向段162相对的后重定向段164。后重定向段164可大致类似于前重定向段160构造，其中后重定向段大致是前重定向段的镜像。

重定向段可包括一个或多个重定向元件。例如，第二段160的前重定向组件162包括滑动表面173和偏转器195两者。参考图8和图10，第一重定向段150可类似地具有用于重定向载具的滑动表面和诸如偏转器的辅助重定向元件。替代地，第一重定向段150可包括类似于轨道段170构造的轨道段，但第一段150可省略偏转器195。

再次参考图8和图10，第一重定向段150可包括：前区段152，其包括滑动表面173；和后区段154，其包括轨道区段，该轨道区段具有与滑动表面173相对的驱动表面。具体地，第一重定向段150的后组件154包括轨道，该轨道具有沿着组件的大致整个长度的驱动表面120。驱动表面120提供了穿过第一段的整个长度的强制驱动机构。

这样，重定向组件可以以多种变型构造，这些变型允许载具的各种元件在重定向组件的不同区域处相对于轨道滑动。如上所述，第一重定向段150在一侧具有第一滑动表面，在轨道的相对部分具有驱动表面，使得载具的前轮可相对于轨道滑动，而后轮保持与轨道接合。

另外，第二重定向段160在一侧具有第一滑动表面，在相对侧上具有第二滑动表面，使得前轮和后轮可同时相对于轨道滑动。

可选地，第二重定向段160与第一重定向段150隔开的距离类似于前轮轴215与后轮轴216之间的距离。这样，重定向组件140可允许载具的四个角部中的三个相对于轨道100滑动，而载具的第四角部保持与轨道接合。例如，如上所述，当前轮220a、b接合第二重定向段160时，驱动元件222a、222b与滑动表面173对齐，使得驱动元件222a、222b与轨道脱离。当前轮接合第二重定向段时，后轮220c、d接合第一重定向段150，使得前驱动元件222c与前段的滑动表面对齐，而后驱动元件222d与驱动表面对齐。这样，载具的单个轮的驱动元件接合轨道的驱动表面，以驱动载具通过重定向区段，而其余轮222a、222b、222c与轨道100的驱动表面脱离。

应当理解，重定向组件140的构造可以根据多种因素而改变。例如，如上所述，可能期望将诸如偏转器195的补充或辅助重定向元件并入到一个或多个重定向段中。然而，重定向组件140可被构造为不具有这种辅助重定向元件。类似地，在前述示例中，重定向组件包括三个段，其允许载具的三个轮同时从轨道的驱动表面脱离。

可能期望减少允许轮从轨道的驱动表面脱离的段的数量。例如，重定向组件可包括两个段，其允许轮同时与轨道的驱动表面脱离。在一个示例中，两个段可彼此相对，使得同时脱离的两个轮在同一轮轴上。替代地，两个段可沿着轨道的长度隔开，使得同时脱离的两个轮沿着载具的长度隔开。例如，两个段可以隔开与前轮轴215与后轮轴216之间的间距类似的距离。

现在参考图13至图16，例示了用于物料搬运装置10中的偏斜校正组件或重定向组件440的替代实施例。替代重定向组件440类似于图7至图12中例示的重定向组件140。然而，如下所述，替代重定向组件440可包括替代的辅助重定向元件485。如上所述，图7至图12中的重定向组件140可包括可选的偏转器195，其通过偏转载具而作为辅助重定向元件操作，以试图使载具在前轨道105与后轨道110之间居中。替代重定向组件440包括多个轨道元件，其大致类似于图7至图12中例示的***。然而，图13至图16中的***包括固定元件，其提供了辅助重定向元件485而不是可移动偏转器195。

如图13至图16所示，替代的重定向组件440允许载具的三个轮同时沿着轨道滑动。例如，第一重定向段450可包括前组件452和后组件456。前组件452可包括与图7至图12中的后组件154的驱动表面120类似的驱动表面455。相反，后组件494可包括与图7至图12中的组件164类似的滑动表面466。类似地，第二重定向段460可包括相对的前组件462和后组件464，其构造大致类似于后组件164，使得该组件具有滑动表面466。

更具体地，三个组件456、462和464可构造为大致彼此类似。各个组件可包括滑动区段466，其形成在类似于滑动表面173的轨道中，使得载具轮可沿着滑动区段滑动。另外，类似于图12所示的组件，组件456、462、464可各自包括类似于过渡元件172和174的过渡区域，其中，轨道段从驱动元件过渡到滑动表面或从滑动表面过渡到驱动元件。

替代的辅助重定向元件485包括细长的引导件或围栏。围栏485包括沿着轨道的内缘延伸的大体竖直的壁。在图13至图14中，围栏被例示为沿着前轨道105的内缘附接，然而，应当理解，围栏可以替代地沿着后轨道定位。

图16例示了前组件460的剖视图。围栏485从轨道的内缘向上突出，从而形成阻止轮相对于轨道侧向位移的侧向止动件。在这种情况下，侧向位移是横向于行进方向的水平位移。

围栏被定位为使得围栏与轨道的内表面隔开与轮220的厚度类似的距离。例如，从围栏485的内表面到轨道的内表面的距离小于轮220的宽度的大约120％。优选地，从围栏485的内表面到轨道的内表面的距离小于轮220的宽度的大约110％。这样，围栏与轨道的内表面形成约束轮横向于行进方向T的侧向移动的引导件。类似地，围栏和轨道的内表面形成约束轮绕竖直轴线扭转或偏斜的能力的引导件。

围栏可形成为大体L形结构，其具有形成用于将围栏附接到轨道的支架的下支腿487。这样，下支腿487可以与轨道的壳体490的下表面固定地连接。

参考图14，围栏485沿着重定向组件440的长度延伸。围栏485可以是单个元件，或者多个元件可以沿着重定向组件440的长度定位。例如，如图13至图15所示，围栏可以是沿着第一重定向段450和第二重定向段460两者延伸的单个引导件。然而，围栏可以是单独的引导件，诸如沿着第一重定向段450定位的第一围栏和与第一围栏隔开并沿着第二重定向段460定位的第二围栏。无论哪种方式，优选地，围栏是细长的，其长度至少与第一重定向段450和第二重定向段460中较短的一个一样长。仍然进一步地，围栏的长度可至少与第一重定向段和第二重定向段两者的组合长度一样长。因此，当四个轮中的三个轮与轨道100的驱动表面120脱离时，围栏485足够长以阻止载具200的侧向位移。

使用方法

***10提供了一种用于使用多个载具200自动地递送和/或分类多个物品的装置。物品可以在输入站20处扫描，并且在与输入站相邻的装载站处装载到载具上。从装载站，载具沿着轨道竖直地和水平地行进到多个目的地区域中的一个，诸如一个或多个分类箱40。在适当的分类箱40处，载具200可将物品转移至分类箱中。在递送物品之后，载具继续沿着轨道返回装载站以接收另一物品。载具可继续环绕轨道，在装载站拾取物品并将物品递送至分类箱。

当载具沿着轨道移动时，载具强制地接合轨道。特别地，轨道包括多个驱动表面，并且载具包括与轨道的驱动表面配合的多个驱动元件。配合的驱动元件和驱动表面阻止载具轮相对于驱动表面沿着轨道滑动。

当载具沿着轨道行进时，当载具沿着轨道移动时，载具可以相对于轨道重定向。换言之，当载具移动时，载具被重定向。载具可以重定向以校正载具与轨道之间的各种可能导致过度磨损或卡住的潜在的不对齐。例如，载具可以被重定向以减小或消除在轨道的相对侧上的轮之间的偏斜。例如，载具第一侧上的轮的驱动元件可以脱离轨道上的驱动表面，而载具第二侧上的驱动元件保持与轨道上的驱动表面接合。当第一侧上的轮的驱动元件脱离轨道的驱动表面时，第一侧上的轮相对于轨道自由移动，从而减少第一侧上的轮相对于第二侧上的轮的不对齐。

另外，通过同时将多个轮的驱动元件从轨道的多个段的驱动表面脱离，可以重定向载具。这样，多个轮的驱动元件相对于轨道自由移动，而至少一个轮的驱动元件保持与轨道强制接合以向前驱动载具。

例如，当载具200沿着轨道100行进时，其可以穿过重定向区段140。前轮220a、220b可穿过重定向区段的第一段150，而后轮220c、220d接合前轨道105和后轨道110中的齿120。当前轮220a、220b穿过第一段150时，驱动元件(诸如第一轮220a的齿轮222a)沿着轨道170的滑动表面173位移。当齿轮222a沿着滑动表面173位移时，齿轮222a脱离与轨道的强制接合。如果前轮220a相对于后轮220b偏斜，则当前轮的齿轮222a沿着滑动表面173与轨道脱离时，前轮将趋向于重定向为与后轮对齐。如果前轮220a与后轮220b对齐，则前轮轴215将趋向于定向在期望的定向，诸如垂直于行进方向T。如果前轮与后轮在前轮轴215上不对齐，则前轮轴可相对于期望的定向偏转或偏斜。当载具的前缘穿过第一定向区段时，当前轮被释放而后轮保持接合时，前轮轴的偏转或偏斜可使前轮220a相对于后轮220b位移。

在穿过第一重定向段150之后，前轮220a、220b重新接合轨道的驱动表面120，使得前轮强制接合轨道。载具继续向前移动，使得前轮移动通过第二重定向段160。当前轮移动通过第二重定向段160时，后轮移动通过第一重定向段150。在本实施例中，第一重定向段和第二重定向段被构造为使得四个驱动轮220中的三个脱离轨道的驱动表面，而单个轮保持与驱动表面接合以向前驱动载具。这样，载具的四个轮中的三个轮被释放以校正载具的第一侧上的一个或多个轮与载具的第二侧上的一个或多个轮之间的偏斜或不对齐，同时还校正一个或多个前轮相对于一个或多个后轮的偏斜或不对齐。

在后轮220c、220d穿过第一重定向段150之后，载具继续向前，使得后轮进入第二重定向段150。在第二重定向段中，两个后轮220c、220d都与驱动表面脱离，从而允许两个轮相对于轨道滑动或平移。当后轮220c、220d与轨道的驱动表面脱离时，前轮220a、220b与轨道强制接合以沿着轨道驱动载具。

该方法还可包括当载具穿过重定向组件时阻止载具的扭转和/或侧向位移的步骤。具体地，根据一个实施例，该方法可以包括在载具穿过重定向组件时同时向载具的侧面施加力的步骤。特别地，类似大小和相反方向的力可以施加到载具的两侧，从而将载具推向过道的中心。例如，如上所述，第二重定向段160可包括偏转器195、沿着前轨道105定位的第一偏转器和沿着后轨道定位的第二偏转器。第一偏转器提供在朝向后轨道的方向上抵靠载具的侧面的力。类似地，第二偏转器195提供在朝向前轨道的方向上抵靠载具的相对侧的力。偏转器195的力可以由偏置元件提供，使得偏转器提供横向于行进方向T的大体相等且相反的力。

替代地，不是用于向载具施加侧向力的可位移元件，重定向组件可包括限制载具的侧向位移和/或扭转的固定引导件或止动件。具体地，如上所述，方法可包括将多个轮从与驱动表面的接合中释放，以允许多个轮相对于轨道滑动，而一个或多个轮保持与驱动表面接合。方法可以包括在多个轮与驱动表面脱离时约束载具的侧向位移的步骤。在一个实施例中，方法包括在维持轮与驱动表面接合的同时从驱动表面同时释放三个轮的步骤。当三个轮与驱动表面脱离时，方法包括使三个被释放的轮中的一个或多个与止动件接合以阻止被释放的轮的侧向位移的步骤。

方法还可包括使三个被释放的轮中的一个或多个轮与驱动表面重新接合的步骤。另外，方法可以包括在重新接合的步骤之后将一个或多个轮从止动件释放的步骤。

鉴于上述内容，本发明可以提供一种***，在该***中，多个载具沿着轨道移动以将物品递送到多个位置。可选地，轨道可以包括环路，并且载具可以围绕环路循环。轨道可以包括重定向组件，其相对于轨道上的驱动表面重定向载具。方法可以包括在重复地接合载具的一个或多个选择轮和使其脱离的同时重复地接合载具的选择轮的驱动表面和使其脱离的步骤。轨道被构造为当轮与驱动表面脱离时允许轮相对于轨道滑动。这样，轮上的驱动元件相对于轨道的驱动表面位移，以使驱动元件与驱动表面对齐。

在上述描述中，重定向组件140、440被描述为具有两个单独的段150、160和450、460。然而，应当理解，重定向组件中的段的数量可以变化。例如，重定向组件140可仅包括单个重定向段150。在这种实施例中，前轮220a、220b在穿过重定向段150时被重定向，并且后轮220c和220d在穿过重定向段时将类似地被重定向。在这种实施例中，重定向段150的前组件152和后组件154可都包括滑动表面。因此，当前轮220移动通过重定向段时，两个轮都脱离轨道的驱动表面，而后轮220c、220d保持与轨道的驱动表面接合，以向前驱动载具。在移动通过重定向段150之后，前轮220a、220b重新接合轨道的驱动表面以向前驱动载具，而后轮220c、220d移动通过重定向段并脱离轨道的驱动表面。

如上所述，重定向段的数量和这些段的位置可以根据许多变量而变化，包括但不限于载具的构造、载具上的轮数量、轨道的驱动表面的构造以及载具上的驱动元件的构造。因此，应当理解，重定向组件140、440不限于上述重定向段的特定数量和/或重定向段的构造。

类似地，在以上描述中，重定向组件140、440可以包括辅助重定向元件，诸如偏转器195或围栏485。辅助重定向元件195、485可以形成第二重定向段160、460的一部分，而第一重定向段150、450可以不包括偏转器195或引导件485。因此，应当理解，辅助重定向元件的数量和位置可以基于多个变量而变化。另外，应当理解，重定向组件140、440可以被构造为没有任何辅助重定向元件，诸如偏转器195或围栏485。

在不同实施例中，本文所述的方法可以以软件、硬件或其组合来实施。另外，方法的顺序可以改变，并且各种元件可以被添加、重新排序、组合、省略或以其他方式修改。本文所述的所有示例均以非限制性方式呈现。对于受益于本公开的本领域技术人员来说，显然可以进行各种修改和改变。已经在特定实施例的上下文中描述了根据实施例的实现。这些实施例是说明性的而非限制性的。许多变化、修改、添加和改进是可能的。因此，可以为本文描述为单个实例的部件提供多个实例。各种部件、操作和数据储存器之间的边界在某种程度上是任意的，并且在具体说明性构造的上下文中例示了特定操作。功能的其它分配是可以预见的，并且可以落入所附权利要求的范围内。最后，在示例构造中作为分立部件呈现的结构和功能可以被实施为组合的结构或部件。这些和其它变化、修改、添加和改进可落入如所附权利要求所限定的实施例的范围内。

虽然前述内容涉及本发明的实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以设计本发明的其他和另外实施例，并且本发明的范围由所附权利要求确定。

Claims (18)

1.一种用于将物品分类到多个目的地区域中的物料搬运装置，包括：

用于物品的多个目的地区域，其中，所述目的地区域被布置为多个列或行；

多个载具，其用于将物品运输到所述目的地区域或从所述目的地区域运输物品；以及

轨道，其用于将递送载具引导到所述目的地区域，其中，所述轨道包括邻近所述多个目的地区域的多个列或行，其中，所述轨道包括接合元件；

其中，至少其中一个所述载具包括：

马达，其用于将所述载具驱动到所述目的地区域的其中一个；

驱动***，其能够与所述轨道协作以将所述载具引导到所述目的地区域的其中一个，其中，所述驱动***包括：

第一轮；

第二轮；以及

多个驱动元件，其与所述轨道上的所述接合元件强制接合；

其中，所述轨道包括重定向区段，其被构造为选择性地使所述载具的所述驱动元件与所述轨道的所述接合元件脱离，以选择性地使所述第一轮相对于所述第二轮重定向。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述驱动元件与所述第一轮和所述第二轮分开形成。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述重定向区段被构造为允许所述第一轮相对于所述第二轮沿着所述轨道滑动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述轨道包括前轨道和与所述前轨道隔开的后轨道，以在所述前轨道与所述后轨道之间形成过道，并且其中，所述载具在所述过道内移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述前轨道被构造为引导所述载具的所述第一轮，并且所述后轨道被构造为引导所述载具的所述第二轮。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，所述驱动元件包括与所述第一轮相关联的第一驱动元件和与所述第二轮相关联的第二驱动元件；并且其中，所述重定向区段包括沿着所述前轨道的轨道段，其具有形成在接合元件之间的第一间隙，使得所述第一驱动元件脱离所述接合元件，而所述第二驱动元件强制地接合所述接合元件以沿着所述轨道驱动所述载具。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其中，所述载具包括：

第一轮轴，其在第一端上具有所述第一轮并且在第二端上具有所述第二轮；

第二轮轴，其在第一端上具有第三轮并且在第二端上具有第四轮；

其中，所述第一轮和所述第三轮接合所述前轨道；

其中，所述第二轮和所述第四轮接合所述后轨道；

其中，所述驱动元件包括与所述第三轮相关联的第三驱动元件和与所述第四轮相关联的第四驱动元件；

其中，所述重定向区段包括第二段，其具有形成在接合元件之间的第二间隙，并且其中，所述第二段相对于所述第一段构造和定位，使得当所述第一驱动元件定位在所述第一间隙内时，所述第三驱动元件和所述第四驱动元件定位在所述第二间隙内，使得所述第二轮接合所述接合元件以驱动所述第一驱动元件通过所述第一间隙，并且驱动所述第三驱动元件和所述第四驱动元件通过所述第二间隙。

8.根据权利要求6所述的装置，包括用于在所述第一轮穿过所述重定向区段的一部分时阻止所述第一驱动元件和所述第二驱动元件的侧向位移的装置。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，用于阻止侧向位移的所述装置被构造为当所述第一轮穿过所述第一间隙时阻止侧向位移。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其中，用于阻止侧向位移的所述装置包括沿着所述前轨道或所述后轨道的边缘定位的围栏。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，其中，所述驱动***可操作为在所述载具从第一行进方向改变到第二行进方向时维持所述载具相对于地平线的定向，其中，第一方向与第二方向成一角度。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述载具包括用于在所述载具与其中一个所述目的地区域之间转移物品的转移机构，其中，所述转移机构可操作为沿着横向于所述第一方向和所述第二方向两者的第三方向转移所述物品。

13.一种用于将物品分类到多个分类位置中的方法，包括以下步骤：

提供用于接收物品的多个分类位置，使得在所述多个分类位置之间形成过道；

将物品装载到载具上；

在所述过道内驱动所述载具以将物品递送到所述分类位置的其中一个，其中，所述驱动步骤包括沿着具有多个第一接合元件的第一轨道驱动第一驱动元件，并且沿着与所述第一轨道隔开的具有多个第二接合元件的第二轨道驱动第二驱动元件；

使所述第一驱动元件与所述第一接合元件脱离，同时使所述第二接合元件与所述第二驱动元件接合，以允许所述第一驱动元件沿着所述第一轨道滑动；以及

在所述脱离步骤之后，使所述第一驱动元件与所述第一接合元件接合，以沿着所述轨道驱动所述载具。

14.根据权利要求13所述的方法，包括将物品从所述递送载具转移到所述箱中的步骤。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述载具包括第三驱动元件和第四驱动元件，并且其中，所述驱动步骤包括使所述第三驱动元件与所述第一接合元件接合以及使所述第四驱动元件与所述第二接合元件接合。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述脱离步骤包括在所述第二驱动元件接合所述第二接合元件时，使所述第三驱动元件与所述第一接合元件脱离以及使所述第四驱动元件与所述第二接合元件脱离。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述第一驱动元件和所述第三驱动元件包括能够与所述第一接合元件协作的可旋转齿轮，并且所述第二驱动元件和所述第四驱动元件包括能够与所述第二接合元件协作的可旋转齿轮。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法，其中，所述驱动步骤包括多次围绕环路驱动所述载具以递送多个物品，并且其中，所述方法包括每次所述载具围绕所述环路驱动时脱离的步骤。