用于对网格上的负载处理装置进行充电的设备和方法制造方法及图纸

一种负载处理装置(30)，用于提升和移动堆叠在储存系统中的一个或多个容器(10)，储存系统包括网格框架结构(14)，网格框架结构支撑在容器(10)的堆叠体(12)上方以网格图案布置的路径，负载处理装置(30)包括：i)车辆主体(32)，车辆主体容纳驱动机构，驱动机构可操作地布置成使负载处理装置(30)在网格框架结构(14)上移动；ii)提升装置，提升装置包括提升驱动组件和抓取装置(39)，抓取装置构造成在使用时可释放地夹持容器(10)并将容器(10)从堆叠体(12)提升到容器接收空间(40)中；其中，提升驱动组件和/或驱动机构包括形成电负载(68)的至少一个电动机；iii)可再充电能量储存装置(62)，可再充电能量储存装置用于提供能量以向电负载(68)供电；iv)充电系统(60)，充电系统包括第一部分(64)和第二部分(66)，第一部分用于对可再充电能量储存装置(62)进行充电，可再充电能量储存装置包括布置在车辆主体(32)上的至少一个电荷接收元件(70)，第二部分用于将能量从可再充电能量储存装置(62)输送到电负载(68)；其特征在于：充电系统的第二部分(66)包括直流/直流转换器(74)，直流/直流转换器位于可再充电能量储存装置(62)和电负载(68)之间，使得直流/直流转换器(74)配置成对电负载(68)供应预定直流电压。定直流电压。定直流电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对网格上的负载处理装置进行充电的设备和方法


[0001]本专利技术涉及负载处理装置的领域，更具体地，涉及负载处理装置的充电系统，其中负载处理装置用于处理储存系统中的储存容器或箱子，该储存系统包括堆叠的容器所形成的网格。

技术介绍

[0002]众所周知，储存系统包括三维储存网格结构，在三维储存网格结构中，储存容器/箱子彼此堆叠。公布号为WO2015/185628A的PCT(奥卡多)描述了一种已知的储存和履行系统，在该储存和履行系统中，箱子或容器的堆叠体布置在网格框架结构中。箱子或容器由在位于网格框架结构的顶部上的轨道上运行的负载处理装置存取。附图中的图1至图3示意性地示出了这种类型的系统。
[0003]如图1和图2所示，可堆叠的容器(被称为箱子10)彼此堆叠以形成堆叠体12。在仓库或制造环境中，堆叠体12布置在网格框架结构14中。网格框架由多个储存柱或网格柱构成。网格框架结构中的每个网格具有至少一个网格柱，该至少一个网格柱用于储存容器的堆叠体。图1是网格框架结构14的示意性透视图，图2是示出布置在框架结构14内的箱子10的堆叠体12的俯视图。每个箱子10通常容纳多个产品项(未示出)，且根据应用，箱子10内的产品项可以相同，或者可以是不同的产品类型。
[0004]网格框架结构14包括多个直立构件16，该多个直立构件支撑水平构件18、20。第一组平行的水平构件18布置成垂直于第二组平行的水平构件20，以形成多个水平网格结构，该多个水平网格结构包括由直立构件16支撑的多个网格单元23。构件16、18、20通常由金属制成。箱子10在网格单元23内被堆叠在网格框架结构14的构件16、18、20之间，使得网格框架结构14防止箱子10的堆叠体12水平移动并引导箱子10竖直移动。
[0005]网格框架结构14的顶层包括在堆叠体12的顶部以网格图案布置的导轨22，该网格图案包括多个网格单元23。另外，参照图3，导轨22支撑多个负载处理装置30。导轨22中的第一组平行导轨22a引导机器人负载处理装置30在网格框架结构14的顶部沿着第一方向(例如X方向)移动，导轨22中的第二组平行导轨22b引导负载处理装置30沿着第二方向(例如Y方向)移动，第二方向垂直于第一方向，第二组平行导轨22b布置成垂直于第一组平行导轨22a。这样，导轨22使得机器人负载处理装置30能够在水平X
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Y平面中、在两个维度上横向地移动，使得负载处理装置30可移动到位于堆叠体12中的任何堆叠体上方的位置。
[0006]在公布号为WO2015/019055的PCT专利(奥卡多)中描述了一种已知的负载处理装置30，负载处理装置30在图4和图5中示出、包括车辆主体32，该专利通过引用并入本文中，其中，每个负载处理装置30仅覆盖网格框架结构14的一个网格空间或网格单元23。在此，负载处理装置30包括轮组件，轮组件包括第一组轮34和第二组轮36，第一组轮34包括位于车辆主体32的前部的一对轮以及位于车辆32的后部的一对轮34，第一组轮用于与第一组导轨或轨道接合，以引导装置沿着第一方向移动，第二组轮36包括位于车辆32的每个侧部的一对轮36，第二组轮用于与第二组导轨或轨道接合，以引导装置沿着第二方向移动。轮中的每
一组轮由一个或多个电动机驱动，以使得车辆能够沿着导轨分别沿X方向和Y方向移动。轮中的一组轮或两组轮能够竖直地移动，以将每一组轮提升远离相应的导轨，从而使得车辆能够沿着期望的方向移动。
[0007]负载处理装置30配备有提升装置或起重机构，提升装置或起重机构由一个或多个电动机驱动，以从上方提升可重达30kg的储存容器。起重机构包括卷绕在卷轴或卷筒(未示出)上的绞车绳或缆绳38以及抓取装置39。提升装置包括一组提升绳38，这一组提升绳沿着竖直方向延伸且连接在提升框架39的四个角部附近或提升框架39的四个角部处，提升框架39也被称为抓取装置(一个绳靠近抓取装置的四个角部中的每一个角部)，抓取装置用于可释放地连接到储存容器10。抓取装置39构造成可释放地夹持储存容器10的顶部，以将储存容器10从图1和图2所示的类型的储存系统中的容器的堆叠体中提升。
[0008]轮34、36围绕空腔或凹槽的外周布置在下部部分，空腔或凹槽被称为容器接收凹槽40。如图5(a)和图5(b)所示，凹槽的尺寸被设计成当容器10被起重机构提升时容纳容器10。当容器位于凹槽中时，容器被提升远离下方的导轨，使得车辆可横向地移动到不同的位置。当箱子或容器到达目标位置(例如另一个堆叠体、储存系统或传送带中的存取点)时，箱子或容器可从容器接收部分下降并从抓取装置释放。
[0009]虽然未在图1至图3中示出，但是负载处理装置30在运行期间由机载可再充电电池供电。可再充电电池的示例为锂离子电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子聚合物电池、薄膜电池、以及智能电池碳泡沫基铅酸电池。当负载处理装置30在网格框架结构上运行时，电池通过图6所示的充电站50而再充电。充电站50通常具有L形结构，该L形结构被固定在网格框架结构附近，且在网格结构的边缘处在标称网格单元上延伸。充电站50包括充电头52，充电头52包括相对于充电站50固定就位的充电接触部。充电头安装到L形结构的一个臂54上，使得充电头52悬挂在网格框架的至少两个网格空间上。负载处理装置30可通过指示负载处理装置30移动到充电头52位于其上方的网格单元而充电。当负载处理装置30移动到网格单元中时，在负载处理装置的顶部表面上的充电接触盘与充电头的充电接触部之间形成接触。电荷从充电接触部经过充电接触盘传递到负载处理装置，充电接触盘位于负载处理装置的顶部表面。
[0010]然而，充电站存在许多问题。特别地，由于机器人负载处理装置移动到充电站中，导致在充电接触部和机器人负载处理装置之间存在夹紧力。然而，这种力的大小会导致在一段时间内出现问题。例如，机器人负载处理装置重复进入充电站位于其上方的网格单元，导致充电站疲劳，于是这将需要维护或更换充电头和支撑结构。此外，由机器人负载处理装置的移动引起的网格框架结构的振动负面地影响充电站的充电接触部和机器人负载处理装置之间的对准。此外，网格单元损坏、磨损和材料蠕变引起充电接触部和充电盘接触部之间的对准问题，该对准问题负面地影响机器人负载处理装置与充电接触部接触的能力。类似地，网格框架结构和充电站的制造公差，和/或网格框架结构相对于充电站的安装对准中的微小变化，和/或网格框架结构相对于充电站的热膨胀也会引起对准问题，该对准问题负面地影响机器人负载处理装置与充电接触部接触的能力。此外，充电接触部随着时间的推移而磨损，因此需要定期维护或修理。然而，充电接触部的维护需要在网格框架结构的顶部上进行人工干预，这只能在网格框架结构的顶部上，机器人负载处理装置处于“安全模式”使得机器人负载处理装置不可操作的情况下进行人工干预。由于负载处理装置闲置而导致
的停机时间，导致整个系统的生产损失。更重要地，由于电池需要直流(DC)电荷，因此充电站运行以输送直流电荷。在网格框架结构上沿着X方向和Y方向驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负载处理装置30，所述负载处理装置用于提升和移动堆叠在储存系统中的一个或多个容器10，所述储存系统包括网格框架结构14，所述网格框架结构支撑在容器10的堆叠体12上方以网格图案布置的路径，所述负载处理装置30包括：i)车辆主体32，所述车辆主体容纳驱动机构，所述驱动机构可操作地布置成使所述负载处理装置30在所述网格框架结构14上移动；ii)提升装置，所述提升装置包括提升驱动组件和抓取装置39，所述抓取装置构造成在使用时可释放地夹持容器10并将所述容器10从所述堆叠体12提升到容器接收空间40中；其中，所述提升驱动组件和/或所述驱动机构包括形成电负载68的至少一个电动机；iii)可再充电能量储存装置62，所述可再充电能量储存装置用于提供能量以向所述电负载68供电；iv)充电系统60，所述充电系统包括第一部分64和第二部分66，所述第一部分用于对所述可再充电能量储存装置62进行充电，所述可再充电能量储存装置包括布置在所述车辆主体32上的至少一个电荷接收元件70，所述第二部分用于将能量从所述可再充电能量储存装置62输送到所述电负载68；其特征在于：所述充电系统的所述第二部分66包括直流/直流转换器74，所述直流/直流转换器位于所述可再充电能量储存装置62和所述电负载68之间，使得所述直流/直流转换器74配置成对所述电负载68供应预定直流电压。2.根据权利要求1所述的负载处理装置30，其中，所述可再充电能量储存装置62是可再充电电池。3.根据权利要求1所述的负载处理装置30，其中，所述可再充电能量储存装置62是一个或多个超级电容器模块所形成的组件。4.根据权利要求3所述的负载处理装置30，其中，所述直流/直流转换器74是降压转换器，或升压转换器，或降压转换器和升压转换器的组合。5.根据权利要求3或权利要求4所述的负载处理装置30，其中，所述至少一个电荷接收元件70布置在所述车辆主体32的至少一个壁上。6.根据权利要求3至5中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述车辆主体32的所述至少一个壁是所述车辆主体32的至少一个侧壁。7.根据权利要求3至6中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述至少一个电荷接收元件70在所述车辆主体32的一个或多个壁上被重复。8.根据权利要求3至7中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述充电系统64的所述第一部分还包括隔离开关84，所述隔离开关位于所述至少一个电荷接收元件70和一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件之间，并且其中，控制器运行来致动所述隔离开关84，以将所述至少一个电荷接收元件70与一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件隔离。9.根据权利要求8所述的负载处理装置30，其中，所述控制器配置成响应于一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件上的电压达到预定充电电压而致动所述隔离开关84。10.根据权利要求3至9中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述充电系统的所述第二部分66包括旁路开关88，所述旁路开关具有第一位置和第二位置，所述第一位置使得电能能够从一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件流经所述直流/直流转换器74，所
述第二位置绕过所述直流/直流转换器74，使得从所述电负载68再生的电能绕过所述直流/直流转换器74而到达一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件。11.根据权利要求10所述的负载处理装置30，所述负载处理装置还包括控制单元86，所述控制单元运行以致动所述旁路开关88从所述第一位置到达所述第二位置。12.根据权利要求11所述的负载处理装置30，其中，当所述电负载68上的所述电压超过预定电压时，所述控制单元86运行以致动所述旁路开关88从所述第一位置到达所述第二位置。13.根据权利要求3至12中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述直流/直流转换器74是第一直流转换器74，且所述充电系统60的所述第一部分64包括位于所述第一直流/直流转换器74上游的第二直流/直流转换器82，所述第二直流/直流转换器82位于所述至少一个电荷接收元件70和一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件之间。14.根据权利要求13所述的负载处理装置30，其中，所述第一直流/直流转换器74是升压转换器和/或降压转换器，和/或所述第二直流/直流转换器82是降压转换器和/或升压转换器。15.根据权利要求13或14所述的负载处理装置30，其中，一个或多个超级电容器模块62所形成的所述组件是一个或多个超级电容器模块所形成的第一组件，且所述负载处理装置还包括位于一个或多个超级电容器模块所形成的所述第一组件下游的第二可再充电能量储存装置100，所述第二可再充电能量储存装置100位于所述第一直流/直流转换器74和所述电负载68之间，使得第一直流/直流转换器74配置成对所述第二可再充电能量储存装置100供应预定电压。16.根据权利要求3至15中任一项所述的负载处理装置30，其中，所述组件的所述超级电容器模块中的一个或多个超级电容器模块串联和/或并联连接。17.根据权利要求3至16中任一项所述的负载处理装置30，所述负载处理装置还包括辅助可再充电能量储存装置102，其中，在一个或多个超级电容器模块所形成的所述组件和所述辅助可再充电能量储存装置102之间分担所述电负载68。18.根据权利要求17所述的负载处理装置30，其中，所述抓取装置39包括框架，所述框架包括四个角部部段、顶部侧和底部侧、以及至少两个夹持元件106，所述至少两个夹持元件用于与容器10接合，所述提升驱动组件包括绞车机构，所述绞车机构包括绞车缆绳38，所述绞车缆绳具有卷绕在卷轴或卷筒上的一个端部和连接到所述抓取装置39的第二端部，使得所述提升驱动组件布置成使所述抓取装置39沿着竖直方向从所述车辆主体32内的升高位置移动到降低位置，并且其中，所述电负载68还包括一个或多个旋转螺线管，所述一个或多个旋转螺线管用于致动所述至少两个夹持元件106中的每个夹持元件。19.根据权利要求18所述的负载处理装置30，其中，所述辅助可再充电能量储存装置102安装到所述框架上。20.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安，
申请(专利权)人：奥卡多创新有限公司，
类型：发明
国别省市：