自动储物装置及相关储物方法

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自动储物装置及相关储物方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种自动储物装置，通过该储物装置，可以存储具有至少基本上平的底面并具有不同形状和尺寸的物体(物品)，从而优化储物空间。\n背景技术\n[0002] 已知不同类型的用于存储物体的自动储物装置，例如本申请人的意大利专利No.1310573公开的那种类型，该储物装置包括：多个具有搁板的塔架，物体可存储在该搁板中；以及可水平移动并具有提升和平移部件的传送装置，通过该提升和平移部件，能够将不同的物体安置在所述搁板上并且在需要从储物装置卸下物体时用于拾取该物体。\n[0003] 这种已知的自动储物装置的局限在于，物体会以这样的方式布置在搁板上，即在一个物体和其它物体之间会产生很多空的空间，因此显著降低了储物装置的储物能力。\n[0004] 此外，CH-A-680 212也公开了一种自动储物装置，其中水平的无端链传输装置安装在可移动的平面上，该平面可布置在储物空间中任何搁板高度。位于传输装置上方的传送单元可从无端链的托盘将捆扎包移动至选定的搁板，并且反之亦然。但是该已知自动储物装置笨重且复杂，并且不允许同时将多个物体从可移动的平面传送至任何搁板，反之也不允许。\n[0005] 本发明的一个目的是实现一种自动储物装置，该储物装置允许将多个具有至少基本上平的底面并具有不同形状和尺寸的物体存储在相关的搁板上，以便优化储物空间并且最大限度地利用储物装置的容积。\n[0006] 本发明的另一目的是实现一种上述类型的自动储物装置，它结构简单并且功能有效和可靠，并且允许以这样的方式存储物体，即例如根据物体的最终目的地形成均匀的组。\n[0007] 申请人已经设计和具体化了本发明来克服现有技术的缺点，以实现这些目的和其它优点。\n发明内容\n[0008] 主权利要求主要提出并说明了本发明的特征，而从属权利要求描述了本发明其它的创新性特征。\n[0009] 本发明的自动储物装置包括：多个固定类型且每个具有确定表面的搁板，要存储的物体可安置在该搁板上；以及传送装置，该传送装置能够向特定的(指定的)搁板移动各个所述物体，并设有能安置成与各个搁板对齐并共面的支承底座。\n[0010] 特别地，每个物体在向预定搁板的移动过程中能临时地安置在支承底座上，该支承底座的表面或至少纵向尺寸基本等于每个搁板的表面或纵向尺寸。\n[0011] 有利地，传送装置包括平移装置，该平移装置能够一次将至少一个物体从支承底座推动到该物体要存储于其上的搁板上，并且反之亦然。\n[0012] 根据一个变型，所述平移装置的至少一部分与搁板相联接。\n[0013] 根据本发明的自动储物装置还包括电子指令和控制装置，该装置能够根据物体在特定搁板上的目的地来确定物体在支承底座上的临时布置位置，并且控制所述平移装置将所述物体推至相关的固定搁板上，使得朝向所述支承底座的所述物体的纵向边缘基本上与朝向所述支承底座的所述固定搁板的纵向边缘对齐。\n[0014] 有利地，电子指令和控制装置至少包括存储单元，其中能够存储每个物体的尺寸，以及已经安置在搁板上的物体的储物位置。\n[0015] 通过这种方式，电子指令和控制装置根据物体在特定搁板上的储物位置来确定要存储的物体的临时布置位置，从而在储物位置要存储的物体不会与已经安置在同一特定搁板上的其它物体相干涉。\n[0016] 在优选实施例中，平移装置能够推动相关搁板上的每个物体，使得物体的纵向边缘与朝向支承底座的搁板的纵向边缘对齐。\n[0017] 根据要存储的物体的横向和纵向尺寸以及已经存在于搁板上的物体的整体大小，通过电子指令和控制装置来估计在同一搁板上是否能存储其它物体。\n[0018] 更特别地，可能时，(已存储的)物体与要存储的新物体在特定搁板的同一列中横向相邻，其中要存储的新物体推动已定位在同一搁板上的其它物体，直到该要存储的物体的纵向边缘与所述搁板的纵向边缘对齐为止。\n[0019] 如果这是不可能的话，要存储的新物体将在新的一列中与已定位在搁板上的其它物体纵向相邻。\n[0020] 如果要存储的新物体的纵向尺寸不允许其与其它物体纵向相邻地定位，则新物体存储在由电子指令和控制装置从所述物体有可能能存储的搁板中选取的其它搁板上。\n附图说明\n[0021] 从下面参照附图作为非限制性的例子给出的对优选实施例形式的描述中可以看到本发明的这些和其它特征，其中：\n[0022] 图1是根据本发明自动储物装置的前视图；\n[0023] 图2是图1的自动储物装置的平面图；\n[0024] 图3是图1的自动储物装置的侧视图；\n[0025] 图4是图1的自动储物装置的局部三维视图；\n[0026] 图5是图1的自动储物装置的搁板的示意性平面视图；\n[0027] 图6是图5的搁板在通过传送装置定位物体的过程中的示意图；\n[0028] 图7是图5的搁板在通过传送装置拾取布置在其上的物体的示意图；\n[0029] 图8、9、10、11和12是图6的变型；\n[0030] 图13是图5的搁板在装满状态下的示意图；\n[0031] 图14是传送装置在拾取和定位物体的过程中的示意性剖视图；\n[0032] 图15示出图14的变型。\n具体实施方式\n[0033] 参照附图，标号10用来指示根据本发明的自动储物装置的整体，通过该储物装置，可以存储具有至少基本上平的底面并具有不同尺寸的物体20，在这里，该物体包括平行六面体的盒子。\n[0034] 自动储物装置10包括：四个塔架11，每个塔架具有多个彼此叠置的水平搁板12；\n第一传输带14；第二传输带15；第三传输带16和第四传输带17。\n[0035] 传输带14，15，16和17的宽度基本上等于搁板12的宽度L2，并且其前进方向平行于搁板12的长度L1。\n[0036] 四个塔架在轨道18相对侧两两对齐地布置，传送装置13可沿该轨道18移动。\n[0037] 第一传输带14有利地在底部搁板12的高度延伸，以使其一部分14a处于入口塔架11a外侧，而另一部分14b处于入口塔架11a内侧。\n[0038] 在两个部分14a和14b之间存在与数字编码器联接的第一光电管19，该第一光电管能够确定第一传动带14的前进，其功能将在下文解释。\n[0039] 更具体地，第一光电管19设置在与搁板12的左横向边缘12a对齐的轴线X上，其中该搁板位于传动带14的部分14b上方。\n[0040] 优选地，在第一光电管19的上游设有条形码读出器。\n[0041] 第二传输带15在靠近第三传输带16的位置在底部搁板12的高度延伸，以使一部分15a位于出口塔架11b内侧，而另一部分15b位于出口塔架11b外侧。\n[0042] 在第二传输带15和第三传输带16之间设有也与联接的编码器连接的第二光电管\n21，该第二光电管能够确定第二传动带15的前进，这将在下文描述。\n[0043] 第三传输带16延伸作为第二传输带15的延伸部，并且设有推杆27，该推杆的长度基本上等于第三传输带16的长度，并且能够沿垂直于第三传输带的前进方向的方向移动。\n[0044] 第四传输带17布置成基本上平行并且靠近第三传输带16。\n[0045] 传送装置13包括：能够沿轨道18滑动以沿平行于搁板12的长度L1的方向移动的滑动器22，和安装在滑动器22上并延伸到塔架上方的框架23。\n[0046] 在框架23上安装有支承底座24，该支承底座能通过基本上已知类型的适当的致动器部件垂直地移动，从而选择性地设置在与搁板12共面的位置。\n[0047] 支承底座24具有基本上等于搁板12的构造和表面，并且其可根据滑动器22的位置而设置成靠近搁板12并且与其对齐。\n[0048] 两个伸缩支承件25与支承底座24联接，在该伸缩支承件的端部限定了两个平移杆26，其中每个平移杆能处于与物体20干涉的降低的位置，和不与物体20干涉的抬高的位置。\n[0049] 更具体地，两个平移杆26设置在支承底座24的相对侧边上，以分别与位于支承底座24的一侧和另一侧上的塔架11配合。\n[0050] 有利地，两个平移杆26与缆索式或链条式的引导件29联接，该引导件能够以相互配合的方式移动平移杆，使得当一个平移杆26处于降低的位置时，另一个平移杆26处于抬高的位置。\n[0051] 伸缩支承件25能够选择性地在两个方向上延伸，以使降低的平移杆26与搁板的外边缘，即搁板的离支承底座24最远的边缘相一致。\n[0052] 图14示意性示出通过传送装置13进行的拾取和定位物体20的步骤。\n[0053] 为了从搁板12或第一传输带14拾取物体20，滑动器22与支承底座24一起移动至与所述搁板12对齐并共面的位置；最初处于降低的位置(图14a)的朝向搁板12的第一平移杆26a抬高(图14b)。\n[0054] 随后，伸缩支承件25延伸从而移动到搁板12上方(图14c)，并且第一平移杆26a降低(图14d)，从而跨过要抬取的物体20。\n[0055] 随后伸缩支承件25缩回并且由其限定的第一平移杆26a将物体20推至支承底座\n24上，从而完成拾取操作(图14e)。\n[0056] 物体20在搁板12上的定位这样进行：支承底座24与所述搁板12对齐并且处于共面的位置，在该情况下抬高朝向同一搁板12的第二平移杆26b，并且降低第一平移杆26a，以将物品限定至伸缩支承件25(图14e)。\n[0057] 随后，伸缩支承件25首先延伸，以使第一平移杆26a将物体推至搁板12上(图\n14f)，然后缩回以使平移杆26a和26b返回到滑动器22上(图14g)。\n[0058] 根据一个变型，存在着两对与相关的独立的平移杆26联接的伸缩支承件25，每对伸缩支承件能够作用在位于传送装置13相对侧上的塔架11。\n[0059] 传送装置13，传输带14、15、16和17的移动部件，条形码读出器，与光电管19和\n21联接的编码器，以及推杆27连接至未示出的具有存储单元的电子型指令和控制单元，在该存储单元中存有每种类型物体20的尺寸——至少长度“a”和宽度“b”，以及第一传输带\n14和传送装置13的位移，以用于随后确定搁板12上的物体20占用的空间。\n[0060] 在下面的描述中，物体20的长度“a”和宽度“b”分别通过其占用的搁板12的纵向上的尺寸即长度L1，和横向上的尺寸即宽度L2来确定。\n[0061] 指令和控制单元能够自动地管理自动储物装置10的协调功能，这将在下文描述。\n[0062] 物体20以所需的步调(cadence)经由第一传输带14进给，并且相关的条形码由适当的读出器读出，该读出器将信息传送至指令和控制单元，以至少确定此时传送的物体\n20的尺寸。\n[0063] 物体20在第一光电管19前面的移动可以确定所述物体20的纵向大小，即长度“a”，因此确定了该物体在第一传输带14上的取向。\n[0064] 该信息和先前获得的条形码一起使指令和控制单元能够确定要接纳物体20的搁板12，并且建立所述物体20必需设置在相关搁板12上的储物位置，特别是建立(该物体\n20)与基准横向边缘——在附图中指的是所述搁板12的左横向边缘12a——的距离“D”。\n[0065] 距离“D”被确定成尽可能地小，以允许物体20存储而不与塔架11的结构和/或搁板12上已经存在的其它物体干涉，这将在下文中阐明。为此，当物体20必需置于空的搁板12上时，距离“D”有利地稍大于塔架11的立柱的纵向尺寸。\n[0066] 因此指令和控制单元能够计算第一传输带14必需前进以使物体20处于同一第一传输带14上的所需拾取位置的距离，和在支承底座24上与确定的储物位置从而与所述距离“D”相关的临时布置位置。\n[0067] 当物体20的后横向边缘20a已经在第一光电管19前面通过，从而整个物体20在该光电管前面通过时，编码器开始检测第一传输带14的进给，将该信息提供至指令和控制单元；当编码器已经测量到第一传输带14的前进等于距离“D时，指令和控制单元立即决定停止所述第一传输带14。\n[0068] 在该状态下，物体20本身处于准确的拾取位置，它的后边缘20a与轴线X相距“D”。\n[0069] 随后传送装置13移动，以使支承底座24与第一塔架11a的搁板12对齐并且与第一传输带14共面，因此该支承底座的左横向边缘24a与轴线X对齐。\n[0070] 通过两个平移杆26中的一个，物体20随后被拉动并且在较低的平面上横向滑动，直到被置于支承底座24上并处于临时布置位置，其中，该物体的后横向边缘20a与左横向边缘24a相距“D”。\n[0071] 随后，传送装置13移动以使支承底座24与要接纳物体20的搁板12共面并且对齐。\n[0072] 在该状态下，物体20通过适当的平移杆26被推动并且横向滑动，直到布置成完全靠置在搁板12上并处于储物位置，其中，该物体的后横向边缘20a位于与所述搁板的左横向边缘12a相距“D”的地方，并且该物体朝向支承底座24的纵向边缘20b基本上与搁板12的相应的纵向前边缘12b对齐(图8)。\n[0073] 根据传送装置13的位移、距离“D”和物体20的尺寸，指令和控制单元存储该位置和物体20在搁板12上占据的储物空间。\n[0074] 随后，传送装置13使支承底座24移动并返回至与第一传输带14共面的位置，以拾取另一物体20。\n[0075] 新物体20在第一传输带14上前进，直到到达由指令和控制单元确定的拾取位置，从而在该新物体的位于预定搁板12上的随后储物位置，该新物体不会干涉同一搁板12上的另一个物体20。\n[0076] 如果由于新物体20和已经位于搁板12上的物体20的宽度“b”之和小于或等于搁板的宽度L2，而使该新物体20可与已经位于搁板12上的物体20横向相邻，则拾取位置和距离“D”，并且因此新物体20的临时布置位置确定成使得，在储物位置，穿过具有较大长度“a”的物体20的重心(baricenter)的横断面“Z”与具有较小长度“a”的物体相交(图\n9，10和11)。\n[0077] 通过这种方式，新物体通过适当的平移杆26像先前指出的那样传送至搁板12上，并推动已经位于所述搁板上的物体20。\n[0078] 相反，如果新物体20由于其尺寸而不能定位成与已经位于搁板12上的物体20横向相邻时，指令和控制单元确定拾取位置和临时布置位置，并且随后计算距离“D”，使得新物体20定位成与已经位于搁板12上的物体20纵向相邻(图6和11)。\n[0079] 有利地，在确定临时布置位置时，新物体20可定位成分别与两个已经位于搁板12上的物体20横向和纵向相邻(图11)，只要所述新物体20的宽度“b”小于该新物体必需定位成与其纵向相邻的物体20的宽度；这可在定位步骤和拾取步骤中防止物体20之间的任何推动使物体产生不连贯的转动。\n[0080] 基于同样的原因，新物体20可布置在其上已有两个或多个物体20的搁板上，只要在这些物体中两个最宽的物体20被穿过新物体20的重心的横断面“Z”穿过(图12)。\n[0081] 如果已经位于搁板12上的物体20仅仅占据了所述搁板12的一部分长度L1，为了确定物体20占据的空间，并从而确定拾取位置、新物体20的临时布置位置和储物位置，指令和控制单元将在所述搁板12上彼此横向相邻的物体20作为单独的虚拟物体28来考虑，该虚拟物体的宽度等于所述(彼此横向相邻的)物体20的宽度“b”的和，其长度等于所述(彼此横向相邻的)物体20的长度“a”中最大的那个长度。\n[0082] 当新物体20由于缺少空间而不能存储在确定的搁板12上时，同一物体20被存储在由指令和控制单元从所述特定物体20可能能存储的搁板12中选取的其它搁板上。\n[0083] 搁板12上的物体20将如下所述通过传送装置13卸下。\n[0084] 支承底座24与要清空的搁板12对齐并共面；伸缩支承件25延伸以使需要处于抬高位置的平移杆26超出物体20。\n[0085] 随后，所述平移杆26降低并且伸缩支承件25返回，以将搁板12上的所有物体20拖至支承底座24上。\n[0086] 随后，支承底座24与第二传输带15的部分15a对齐并布置成与其共面，并且平移杆26将物体20推至所述部分15a之上。\n[0087] 然后，第二传输带15被驱动，以将物体20输送至依次被驱动地第三传输带16上。\n[0088] 在该步骤中，根据需要，第二传输带15可被驱动，使得在传输所有卸下物体20时或者仅仅是在传输所有卸下物体中限定同一个虚拟物体28的一部分物体时，传输不会中断。\n[0089] 只要物体20或虚拟物体28在第二光电管21前面经过，相关的编码器就开始检测第二传输带15的前进，并将该信息提供至指令和控制单元。\n[0090] 根据需要，并且已知要传送至第三传输带16上的物体20或虚拟物体28的纵向大小，当要传送的最后一个物体20位于第三传输带16上时，指令和控制单元可决定停止。\n[0091] 如果单个的虚拟物体28已传送至第三传输带16上，推杆27的驱动允许将属于所述虚拟物体28的单个物体20逐个卸下到第四传输带17上。\n[0092] 事实上，指令和控制单元记下属于虚拟物体28的物体20的组成和宽度“b”，确定推杆27的运动，其中根据宽度“b”确定移动距离，从而一次将一个单独的物体20推动到第四传输带17上。\n[0093] 但是，很显然，可对在这之前描述的自动储物装置10和相关储物方法的部件或步骤进行修改和/或添加，而不会脱离本发明的范围。\n[0094] 例如，代替第一传输带14和/或第二传输带15，可以存在分别成对的传输带，其长度等于这两传输带的每个部件14a，14b，15a，15b的长度。\n[0095] 或者存在具有不同类型水平进给装置的输送装置。\n[0096] 而且，例如如果存在用于识别自动储物装置10上游的物体20的系统，则可以不具有条形码读出器。\n[0097] 而且，在传送装置13上可具有单个平移杆26，该平移杆能够被从支承底座24的一侧引导到另一侧。\n[0098] 在图15的变型中，传送装置13具有单个平移杆26，通过该平移杆可执行将物体\n20定位在搁板12上的操作；每个搁板12还与相应的平移杆30联接，通过该平移杆可将物体20从搁板12卸下。\n[0099] 更具体地，可沿引导件29在倒置的U形路径上移动的平移杆26能够从伸缩支承件25的一端设置到另一端，以由伸缩支承件限定。\n[0100] 相反，平移杆30以等待状态安装在各自的基本水平的引导件上，并且能够连接至伸缩支承件25的端部、能够从前进位置移至缩回位置，其中前进位置与相关搁板12的前部纵向边缘12b一致，此时搁板上没有物体20，而缩回位置与相关搁板12的后部纵向边缘\n12c一致，此时在搁板12上存在物体20。\n[0101] 为了拾取位于搁板12上的物体20(图15a)，平移杆26被带到离所述物体20最远的伸缩支承件25的端部(图15b)；随后伸缩支承件25本身向物体20伸出并且连接所述搁板12的平移杆30(图15c)。\n[0102] 随后，伸缩支承件25第一次缩回，从而平移杆30将物体20推至支承底座24上(图15d)；然后略微伸出，以使相关搁板12上的平移杆30返回并(与伸缩支承件)分离(图15e)；最后再次缩回(图15f)。\n[0103] 为了使位于支承底座24上的物体20定位在搁板12上，平移杆26被带到并且连接至与所述搁板12相距最远的伸缩支承件25的端部(图15g)；随后伸缩支承件25本身向所述搁板12伸出，以便连接平移杆30(图15h)并将其推至缩回位置，同时平移杆26将物体20推至所述搁板12上(图15i)。\n[0104] 最后，平移杆30(与伸缩支承件)分离，并且连接有平移杆26的伸缩支承件25缩回(图15j)。\n[0105] 在伸缩支承件25延伸的步骤中，平移杆26总是保持在降低的位置，这允许容纳其高度与传送装置13的高度接近的体积，并因此降低搁板12之间的垂直距离，其结果是增加了自动储物装置10的容量。\n[0106] 显然，尽管已结合特定例子对本发明进行了描述，但是本领域技术人员肯定能够获得许多具有在权利要求中提到的那些特征的其它等效形式的自动储物装置和完善的类似储物方法，因此这些自动储物装置和储物方法都落在由权利要求所限定的保护范围内。