本發(fā)明涉及從存儲系統(tǒng)中取回部件的裝置。具體而言，本發(fā)明涉及用于處理包含堆疊部件網格的商店內的存儲容器或存儲箱的機器人設備。

背景技術：

某些商業(yè)與工業(yè)活動需要能夠存儲與取回大量不同產品的系統(tǒng)。一種已知的在多個產品線中存儲與取回項目的系統(tǒng)包括將存儲箱或存儲容器放置在成排的貨架上，所述成排的貨架隔著過道放置。每個箱子或容器中放有多個同種產品。所述成排貨架間的過道可供在過道中來回走動(circulate)的操作人員或機器人取回所需產品。然而，需要提供過道空間來獲取產品，意味著此類系統(tǒng)的存儲密度相對較低。換言之，與整個存儲系統(tǒng)所需的空間占用量相比，實際用于存儲產品的空間占用量相對較小。

一種顯著提高存儲密度的替代方法是，將容器一個疊一個地堆放成堆疊，然后將堆疊成排放置，從上方存取容器，這樣成排容器之間不再需要過道，能夠在給定的空間內存儲更多的容器。

幾十年來，處理成排堆放的容器的方法已眾所周知。在一些此類系統(tǒng)中，如US 2,701,065中所述，獨立容器堆疊成排放置，以減少存儲體積，使得在存儲此類容器的同時，仍可以根據(jù)需要存取專用容器。通過用于堆放容器或從容器堆疊中取出指定容器的相對復雜的提升機構，可以存取一個指定容器。然而在很多情況下，此類系統(tǒng)在成本上是不切實際的，而且，這些系統(tǒng)大部分已被商業(yè)化，用于存儲與處理大型船運容器。

目前已經研發(fā)出使用獨立容器堆疊，提供取回與存儲專用容器的機械構件的方案，如EP 0 767 113 B所述（Cimcorp）。Cimcorp公開了一種使用矩形管式機器人負載處理機取出多個堆疊容器的機構，所述矩形管式機器人負載處理機可降低至所述容器堆疊周圍，配置為能夠抓取所述堆疊中任一層的一個容器。這樣，就能從一個堆疊中同時提升幾個容器?？梢苿拥木匦喂芸蓪讉€容器從一個堆疊頂部移動到另一個堆疊頂部，或從一個堆疊移動到一個外部地點，反之亦然。當一個堆疊中的所有容器中存放的是同一種產品時（也稱為單一品項堆疊），此類系統(tǒng)尤其有用。負載處理機可用來在單一品項堆疊之間移動容器，例如將多個含同種產品的容器放入倉庫中，以及從兩個或多個單一品項堆疊中揀選一個或多個容器并生成多品項輸出堆疊。例如，在中央倉庫中揀選裝蔬菜用的板條箱，生成多品項訂單，以便配送給零售商店。

如Cimcorp專利中所述的系統(tǒng)中，矩形管的高度必須至少與最大的容器堆疊的高度相同，這樣才能在一次操作中取出最高的容器堆疊。相應地，若應用于倉庫等密閉的空間，堆疊的最大高度受容納負載處理機矩形管之需所限制。另外，該系統(tǒng)不太適合從多品項堆疊中挑選單個容器。

銷售多個產品線的在線零售企業(yè)（如在線零售商與超市）需要能夠存儲數(shù)萬乃至數(shù)十萬個不同產品線的系統(tǒng)。在這類情況下，使用單一品項堆疊就不切實際，因為需要很大的占地面積來容納所有所需的堆疊。而且，理想情況是僅能存儲小量的個別項目，如易腐商品或非經常訂購的商品，這就使得單一品項堆疊方案效率低。

因此，在某些應用情況下，多品項堆疊（形成每個堆疊的所述容器內裝有不同的產品）則較受青睞，能將所述系統(tǒng)的存儲密度最大化。已存儲的項目必須能夠以合理的速度和易用度被存取，這樣，才能從所述存儲系統(tǒng)中高效地揀選出履行客戶訂單所需的多個不同種類的項目，即便一些所需的項目存儲在一個堆疊的較低層，上面堆疊著幾個其它的容器。

國際專利WO 98/049075A（Autostore）的內容以引用的方式被納入本申請，其描述了一種在框架式結構中放置多品項容器堆疊的系統(tǒng)。此類系統(tǒng)說明示意圖見附圖圖1-圖4所示。

如圖1與圖2所示，可堆疊的容器，即箱子10，一個疊一個地堆放，形成堆疊12。所述堆疊12被放置在倉庫或生產環(huán)境中的網格框架結構14中。圖1是所述框架結構14的立體示意圖，圖2是所述框架結構14中箱子10堆放形成的堆疊12的俯視圖。每個箱子10通常都放有多個產品項目（圖中未顯示），每個箱子10中的產品可以是同種產品，也可以是不同種類的產品，依實際情況而定。

所述框架結構14包含多個垂直構件16，所述多個垂直構件16支撐水平構件18，20。第一組平行的水平構件18相對于第二組平行的水平構件20垂直設置，形成由所述垂直構件16支撐的多個水平網格結構。所述構件16，18，20通常由金屬制成。所述箱子10堆放在所述框架結構14的所述構件16，18，20之間，使得所述框架結構14可以防止箱子10形成的所述堆疊12的水平移動，并引導所述箱子10進行垂直移動。

所述框架結構14的最頂層包括軌道22，所述軌道22以網格式樣設置并橫越所述堆疊12頂部。另見圖3與圖4所示，所述軌道22支撐多個機器人負載處理設備30。平行軌道22的第一組22a引導所述負載處理設備30沿第一方向（X軸方向）在所述框架結構14頂部移動，平行軌道22的第二組22b與所述第一組22a垂直，引導所述負載處理設備30沿與所述第一方向垂直的第二方向（Y 軸方向）移動。這樣，所述負載處理設備30就可以在所述軌道22上沿X-Y二維水平面進行橫向移動，通往任何所述堆疊12上方的位置。

挪威第317366號專利對所述負載處理設備30進行了進一步的說明，其內容以引用方式納入本申請。圖3（a）與圖3（b）分別是所述負載處理設備30后面與正面立體示意圖，圖3（c）是正在提升箱子10的負載處理設備30的正面立體示意圖。

每個負載處理設備30都包含一個運載工具32，其被設置為在所述堆疊12上方的所述框架結構14上的所述軌道22上沿X軸方向與Y軸方向滑動。第一組輪子34包含所述運載工具32正面的一對輪子34，以及所述運載工具32后面的一對輪子34，被設置為與所述軌道22的第一組22a的兩個相鄰軌道卡合(engage)。同理，第二組輪子36包含所述運載工具32每側的一對輪子36，被設置為與所述軌道22的第二組22b的兩個相鄰軌道卡合。每組輪子34，36都可以抬升或降低，使所述第一組輪子34或所述第二組輪子36可以在任何時候分別與所述軌道22a與軌道22b卡合。

當所述第一組輪子34與所述第一組軌道22a卡合，所述第二組輪子36就會抬升，脫離所述軌道22。所述輪子34由內置在所述運載工具32中的傳動機構（圖中未顯示）驅動，沿X軸方向移動所述負載處理設備30。要沿Y軸方向移動所述負載處理設備30，所述第一組輪子34抬升，脫離所述軌道22，所述第二組輪子36降低，與所述第二組軌道22b卡合。隨后所述傳動機構便可驅動所述第二組輪子36沿Y軸方向移動。

所述負載處理設備30還配有起重裝置40。所述起重裝置40包含從所述運載工具32頂部橫向延伸的懸臂42。抓取板44通過四條纜繩46從所述懸臂42懸吊下來。所述纜繩46與內置在所述運載工具32中的卷繞機構（圖中未顯示）相連。所述纜繩46可從所述懸臂42向上或向下伸展，使得抓取板44的位置可以相對于所述運載工具32沿Z軸方向被調整。

所述抓取板44適于與箱子10的頂部相卡合。例如，所述抓取板44可包括與形成箱子10上表面的框邊中相應的孔（圖中未顯示）配合的插腳（圖中未顯示），以及與框邊可卡合、用于抓取所述箱子10的滑動夾鉗（圖中未顯示）。所述夾鉗由內置在所述抓取板44中適當?shù)膫鲃訖C構驅動，與所述箱子10卡合，通過所述纜繩46或單獨的控制纜繩（圖中未顯示）傳送的信號驅動和控制所述傳動機構。

要從堆疊12頂部取出箱子10，所述負載處理設備30根據(jù)需要沿X軸與Y軸方向移動，將所述抓取板44位于所述堆疊12上方。隨后沿Z軸方向向下垂直降低所述抓取板44，使其與所述堆疊12頂部的所述箱子10卡合，如圖3（c）所示。所述抓取板44抓取所述箱子10，然后由所述纜繩46向上提升，將所述箱子10取出。垂直移動到頂部后，所述箱子10被收納在所述懸臂42下方，并位于軌道22的水平面上方。這樣，所述負載處理設備30可載著所述箱子10一同在X-Y水平面上移動到不同的位置，將所述箱子10運送到另一地點。所述纜繩46具有足夠的長度，可使所述負載處理設備30在所述堆疊12的任一層（包括最底層）取回與放置箱子。所述運載工具32也具有足夠的重量，以便與所述箱子10的重量相平衡，在提升過程中保持穩(wěn)定。所述運載工具32的重量部分包含驅動所述輪子34，36的所述傳動機構的電池的重量。

如圖4所示，可提供多個同樣的負載處理設備30，每個負載處理設備30可同時運作，以提高系統(tǒng)的總處理能力。如圖4所示的系統(tǒng)包括兩個特定位置，即作業(yè)港24，通過作業(yè)港24，將箱子10運進或運出所述系統(tǒng)。與各作業(yè)港24相連的是一個附加傳送系統(tǒng)（圖中未顯示），可通過所述傳送系統(tǒng)將由負載處理設備30運送至作業(yè)港24的箱子10運送到另一地點，例如，運送至揀選站（圖中未顯示）。同理，可通過所述傳送系統(tǒng)將箱子10從外部地點運送到一個作業(yè)港24，例如，從裝箱站（圖中未顯示），并由所述負載處理設備30將其運送到堆疊12，以補充所述系統(tǒng)庫存。

每個負載處理設備30一次可提升并移動一個箱子10。如需取回的箱子10（“目標箱子”）不在堆疊12頂層，則必須首先將其上覆蓋的箱子10（“非目標箱子”）移開，以獲取目標箱子10。

每個所述負載處理設備30都由中央計算機控制?？蓪λ鱿到y(tǒng)中每個單獨的箱子10進行追蹤，因此根據(jù)需要，能夠取回、運送并放置適當?shù)南渥?0。

如圖1-圖4所示的系統(tǒng)有很多優(yōu)勢，適合各種存儲與取回操作。所述系統(tǒng)尤其容許高密度存儲產品，可在所述箱子10中存儲各種不同的項目，是一種十分經濟的方式，同時還能在需要揀選的時候，合理經濟地獲取所有的所述箱子10。

對于操作速度是關鍵的大容量系統(tǒng)而言，將每個所述負載處理設備的操作速度、電池壽命、可靠性、提升能力以及穩(wěn)定性等性能增加到最大限度很重要。因此，理想情況是在一個或多個這樣的區(qū)域提供具有改進性能的負載處理設備。

理想情況還可以是增加任一次使用中的負載處理設備的數(shù)量，提高從所述存儲系統(tǒng)取回項目的速度。例如，申請人的待審第PCT/GB2013/051215號國際專利（其內容同樣以引用方式納入本申請）描述了一種存儲系統(tǒng)，所述系統(tǒng)提供多個兩種不同類型的負載處理設備。其中一種負載處理設備適合在一次操作中從一個堆疊中提升多個箱子，使第二種類型的單一品項箱子負載處理設備能夠獲取所述堆疊中的一個目標箱子。在這種情況下，理想的是縮小所述負載處理設備的尺寸，以將一臺設備的最佳移動路徑被其他運行的設備阻礙的情況降低到最小。

基于此背景，特設計本發(fā)明。

技術實現(xiàn)要素：

一方面，本發(fā)明涉及在包括網格框架的存儲系統(tǒng)中使用的負載處理設備，所述網格框架包含多個容器堆疊。所述負載處理設備被設置在所述容器堆疊上方，能夠從堆疊中提升容器，并將所述容器橫向移動到另一位置。優(yōu)選的，每個負載處理設備大致僅占用所述存儲系統(tǒng)中一個網格空間。

因此，本發(fā)明提供一種負載處理設備，用于提升與移動在存儲系統(tǒng)中堆疊的容器，所述存儲系統(tǒng)包含位于容器堆疊上方的多個以網格結構設置的軌道或軌路。所述網格結構包括多個網格空間，每個堆疊基本上僅占用一個網格空間面積。所述負載處理設備被配置為在所述堆疊上方的軌道或軌路上橫向移動，所述負載處理設備包括容器接收空間和提升裝置，所述容器接收空間使用時位于軌道或軌路上方，所述提升裝置用于從堆疊中提升容器，并放入所述容器接收空間內；其中，所述負載處理設備在使用時基本上僅占用所述存儲系統(tǒng)中一個網格空間面積。

根據(jù)本發(fā)明所述一個實施例的負載處理設備包括容器接收空間，用于容納提升的容器。所述容器接收空間被設置于運載工具模塊下方，所述運載工具模塊內置例如電源部件、控制部件、驅動部件與提升部件。

在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，所述負載處理設備有一外罩，所述外罩基本包圍所述容器接收空間。所述外罩優(yōu)選是立方形的。

與如圖3（a）-3（c）所示的第317366號專利所述的懸臂式設計相比，通過將所述負載處理設備的大體積元件放于所述容器接收空間上方，減少了所述負載處理設備的占用面積，大體積元件置于所述容器接收空間一側的運載工具模塊中。本發(fā)明所述負載處理設備僅占用所述框架結構中一個容器堆疊上方的空間，與如圖3（a）-3（c）所示的占用兩個堆疊上方空間的懸臂式設計相比，這是一個優(yōu)勢。這意味著通過本發(fā)明，所述存儲系統(tǒng)的操作效率能夠提高，因為減少的占用面積可以容納更多的負載處理設備，從而降低一臺設備阻礙另一臺設備最佳路徑的可能性。

所述負載處理設備優(yōu)選包括一組輪子，用于支撐所述堆疊上方的所述負載處理設備。例如，所述框架結構上方的軌道可以引導所述負載處理設備橫向移動。所述軌道可以是網格結構的，容許所述負載處理設備在水平面上進行二維移動。所述輪子可以與所述軌道相卡合?？梢蕴峁﹥山M輪子，其中一組輪子與第一組軌道卡合，引導所述負載處理設備沿第一方向移動，另一組輪子與第二組軌道卡合，引導所述負載處理設備沿第二方向移動。

在本發(fā)明的一項實施例中，所述輪子設置在所述容器接收空間外圍。所述輪子可由所述運載工具模塊罩住的一個或多個電動機驅動。所述運載工具模塊中的所述電動機產生的驅動力可通過所述容器接收空間周圍配置的驅動力傳遞裝置傳遞給所述輪子。例如，所述驅動力傳遞裝置可以包含適當配置的滑輪與傳動帶。

或者，所述輪子可以包括集成電動機，例如，將電動機整合在輪轂內。這樣，每個輪子就是一個自容器驅動裝置，同時也不需要傳動帶。此種配置有其優(yōu)勢，因為這樣減小了所述負載處理設備的尺寸，便于維修。

一組或兩組輪子可以被配置為相對另一組輪子提升與降低。一個或多個輪子提升電動機或其他輪子提升裝置可以內置在所述運載工具模塊中作此用。

所述運載工具模塊可內置卷揚裝置或起重裝置，將所述容器提升，放入所述容器接收空間內。所述起重裝置可以包括一個或多個電動機，用于提升所述容器，所述起重機的每個電動機可被內置在所述運載工具模塊中。

所述起重裝置可以包括一個抓取裝置，所述抓取裝置被配置為從上方抓取容器。所述抓取裝置由可以從所述運載工具伸展與縮回的纜繩懸吊，垂直地移動所述抓取裝置。

在另一個實施例中，所述負載處理設備配有提升裝置，所述提升裝置被配置為從堆疊中提升容器，并將其放入所述容器接收空間內。所述提升裝置可以包括一對提升臂，配置在所述容器接收空間的任一側，這種情況下，所述提升裝置可以包含抓取裝置，其被安裝在所述提升臂的端部之間，用于從上方抓取一個容器。

所述負載處理設備優(yōu)選有一個質心，在所述抓取裝置下降到所述容器接收空間下方時基本位于所述抓取裝置的正上方。

在另一個實施例中，所述提升裝置包括棒條或纜繩，以與所述容器側壁上形成的豎直槽道相卡合?？赏ㄟ^每個容器上表面的開口到達所述槽道。在這種情況下，所述存儲系統(tǒng)中不需要垂直伸展的空間。

所述棒條或纜繩可以攜持錨定機構，用于與容器可釋放地卡合。例如，所述錨定機構可以包含一個或多個可橫向伸展的臂，用于與所述容器表面相卡合。所述錨定機構可以進行遠程操作，例如，通過穿過所述棒條或纜繩管狀孔的線材。

根據(jù)本發(fā)明另一個實施例所述的負載處理設備包含上部、包括容器接收空間的下部、以及將容器提升到所述容器接收空間內的卷揚裝置。所述卷揚裝置優(yōu)選包含卷揚電動機，所述卷揚電動機被內置于所述上部中，位于所述容器接收空間上方。所述下部優(yōu)選包括輪組件，用于輔助所述負載處理設備相對于框架結構進行橫向移動。所述上部還包括至少一個電動機，用于驅動所述輪組件的一個或多個輪子。

所述下部可以包含框架結構，用于支撐所述輪式起落裝置的輪子。所述框架結構可以配置在所述容器接收空間周圍。例如，所述容器接收空間可與所述框架結構的四邊相固定。所述框架結構的一個或多個要素可以是可移動的，能夠相對第二組輪子提升與降低第一組輪子，以便于所述第一組輪子和所述第二組輪子與第一組軌道或軌路和第二組軌道或軌路分別卡合。所述框架結構的可移動要素可由內置在所述負載處理設備上部的電動機驅動。

本發(fā)明所述負載處理設備優(yōu)選是自驅動式機器人運載工具。

另一方面，本發(fā)明涉及一種存儲系統(tǒng)，所述存儲系統(tǒng)包括含有多個容器堆疊的框架結構，以及一個或多個上述負載處理設備。每個負載處理設備基本上占用一個網格空間，相當于僅一個容器堆疊占用的面積。

因此，本發(fā)明提供一種存儲系統(tǒng)，所述存儲系統(tǒng)包括：第一組平行軌道或軌路，以及在基本水平的面上橫向于（transverse）第一組伸展的第二組平行軌道或軌路，形成包含多個網格空間的網格結構；多個位于所述軌道下方的容器堆疊，被設置成每個堆疊基本上占用一個網格空間面積；一個如上所述的負載處理設備，在所述堆疊上方的所述軌道上橫向移動，所述負載處理設備包含容器接收空間和提升裝置，所述容器接收空間使用時位于軌道或軌路上方，所述提升裝置用于從堆疊中提升容器，并放入所述容器接收空間內；其中，所述負載處理設備在使用時基本上僅占用所述存儲系統(tǒng)中一個網格空間面積。

另一方面，本發(fā)明涉及一種存儲系統(tǒng)，所述存儲系統(tǒng)包括含有多個容器堆疊的框架結構、能夠在一次操作中從堆疊中提升多個容器的第一處理設備，以及能夠提升一個容器并橫向移動該容器的第二處理設備。所述第一處理設備與第二處理設備配置在所述框架結構上方，可單獨移動，對不同的堆疊進行存取。所述第二處理設備與上述負載處理設備相同，占用空間基本相當于僅一個容器堆疊占用空間。

在這方面，當需要取回位于一個堆疊中部或底部的容器時，第一處理設備能夠在一次操作中從一個堆疊中提升多個容器，同時第二處理設備能夠提升一個容器，并橫向移動該容器，這就提供了一種最佳的解決方案。與一次僅能提升一個容器的現(xiàn)有技術相比，在這種情況下，只需執(zhí)行兩次提升操作就能取回所述目標容器，極大地提高了取回流程的速度與效率。

所述存儲系統(tǒng)還包含一個或多個作業(yè)港位置，通過作業(yè)港位置可以從所述存儲系統(tǒng)中取出容器和/或向所述存儲系統(tǒng)補充容器。本發(fā)明所述負載處理設備能夠將目標容器從堆疊運輸?shù)阶鳂I(yè)港位置。所述容器可以包含上部開口的箱子。所述容器可以設置為在形成堆疊時于垂直方向上相互鎖住或卡合。

一般情況下，可以使用多個處理設備同時提升或移動多個容器。所述處理設備可以是不同類型的，可以根據(jù)成本與系統(tǒng)能源消耗平衡，以及操作速度與靈活性加以選擇。本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于所述負載處理設備的占用空間為僅一個堆疊上方的空間，與負載處理設備占有兩個或多個堆疊空間的現(xiàn)有技術相比，能夠提高多裝置系統(tǒng)的效率。在一個指定的系統(tǒng)中，可通過容納更多的負載處理設備提高效率，也可通過使用減小裝置占用面積而騰出的空間優(yōu)化裝置移動路線來提高效率，或者通過將上述兩種因素相結合以提高效率。

本發(fā)明所述各方面的優(yōu)選和/或可選特征可以單獨使用，或以適當?shù)慕M合應用在本發(fā)明所述的其他方面。

附圖說明

圖1是已知存儲系統(tǒng)中存放多個箱子堆疊的框架結構的立體示意圖；

圖2是圖1所示框架結構一部分的平面示意圖；

圖3（a）與圖3（b）分別是與圖1與圖2所示的框架結構一同使用的已知負載處理設備的后面與正面立體示意圖，圖3（c）是使用中的已知負載處理設備提升箱子時的立體示意圖；

圖4是已知存儲系統(tǒng)的立體示意圖，其包含多個圖3（a）、圖3（b）與圖3（c）所示的負載處理設備，設置在圖1與圖2所示的框架結構上。

僅通過舉例的方式參考其余附圖對本發(fā)明的實施例進行說明，其中相同的標號對應相同的特征。

圖5是本發(fā)明實施例所述負載處理設備的立體示意圖；

圖6（a）與圖6（b）是圖5所示負載處理設備的立體示意圖，如圖6（a）與圖6（b）所示，所述負載處理設備的部分被分割開，用于展示所述裝置的內部構造，圖6（c）展示了所述裝置的一種可能的系統(tǒng)架構。

圖7是存儲系統(tǒng)的立體示意圖，所述存儲系統(tǒng)包含多個圖3（a）、圖3（b）與圖3（c）所示的已知負載處理機，以及多個圖5所示的負載處理機，設置在圖1與圖2所示的框架結構上；

圖8、圖9與圖10分別是本發(fā)明另一實施例所述的負載處理設備的側視圖、立體示意圖與俯視圖，未顯示外殼；

圖11是圖8-圖10所示負載處理設備的立體示意圖，未顯示外殼；

圖12是圖8-圖11所示負載處理設備的側視圖；

圖13是適合圖8-圖12所示負載處理設備所使用的輪子的立體示意圖；

圖14是本發(fā)明另一實施例所述負載處理設備的一部分的立體示意圖；

圖15與圖16分別是圖14所示負載處理設備的內部組件的立體示意圖與側視圖；

圖17是本發(fā)明進一步實施例所述負載處理設備的立體圖。

本發(fā)明實施例詳述

圖5展示了本發(fā)明一個實施例的負載處理設備100。所述負載處理設備100包含運載工具102，配有從上方提升存儲容器或箱子106（也稱為提運箱）的卷揚或起重機構104。所述起重機構104包括卷揚纜繩108與一個抓取板110。所述抓取板110用于在圖1與圖2所示的存儲系統(tǒng)中抓住所述容器106頂部，并從容器106的堆疊中將其提升。

如圖6（a）與圖6（b）所示，所述運載工具102包含上部112與下部114。

所述下部114配有兩組輪子116，118，其在所述存儲系統(tǒng)的框架結構頂部的軌道上運行。每組輪子116，118中的至少一個輪子可以被驅動，使所述運載工具102在所述軌道上分別沿X軸與Y軸方向移動。如下所述，可以垂直移動一組或兩組輪子116，118，將每組輪子提升起來，使其脫離各自的軌道，從而使所述運載工具102沿期望的方向移動。

所述輪子116，118被設置在所述下部114中的腔室或凹口120的外圍，即容器接收凹口。所述凹口120的尺寸能夠在所述起重機構104提升所述箱子106時容納所述箱子106，如圖6（a）所示。在所述凹口120中時，所述箱子106被提升，脫離下面的軌道，使得所述運載工具102可橫向移動到不同的位置。一旦到達目標位置，例如另一個堆疊、所述存儲系統(tǒng)中的存取點或傳送帶處，將所述箱子106從所述凹口120降低（如圖6（b）所示），并從所述抓取板110中將其釋放。

所述運載工具102的上部112內置了所述負載處理設備的所有重要的大體積組件，如圖6（c）所示。所述上部112內置了電池與相關電子設備、控制器與通訊裝置、驅動所述輪子116，118的電動機、驅動所述起重機構104的電動機，以及其他感應器與系統(tǒng)。

這樣，所述運載工具102的占用面積大于箱子106的尺寸，僅夠容納所述凹口120兩側的所述輪子116，118。換言之，所述裝載工具102占用所述存儲系統(tǒng)中的一個網格空間。這樣，所述運載工具102在X-Y平面中就占用可能的最小空間，占用面積約等于圖3所示現(xiàn)有懸臂式設計占用面積的一半。為進行對比，圖7展示了本發(fā)明圖1與圖2所示的存儲系統(tǒng)中使用的負載處理設備100，其旁邊是圖3所示的現(xiàn)有懸臂式負載處理設備30。從圖中可以看出，現(xiàn)有裝置30盡管較矮，但卻占用兩個堆疊空間，而本發(fā)明所述裝置100，雖較高，但占用面積較小。

相比現(xiàn)有懸臂式負載處理設備30，本發(fā)明所述負載處理設備100還具有更好的穩(wěn)定性、更強的負載處理能力，以及較輕的重量，因為在本發(fā)明中，所述容器的負載懸于所述運載工具各側的各對輪子之間。對比而言，現(xiàn)有裝置30必須要有相對較重的運載工具模塊，以平衡懸臂式配置的負載。

圖8-圖12展示了本發(fā)明的一個實施例。所述運載工具102的上部112內置有三個主電動機：Z軸驅動電動機150，用于提升與降低所述卷揚纜繩108，所述卷揚纜繩108繞在安裝于所述運載工具102兩對面的的驅動軸上的線軸109上；X軸驅動電動機152，用于驅動所述第一組輪子116；以及Y軸驅動電動機154，用于驅動所述第二組輪子118。所述運載工具的上部112還內置有電池156，為圖6（c）所示的電動機、控制器、感應器及上述其他組件提供動力。

所述X軸與Y軸驅動電動機152，154產生的驅動力通過帶式傳動機構傳遞給所述各組輪子116，118。所述X軸驅動電動機152驅動滑輪160，所述滑輪160與橫穿所述運載工具機體的短驅動軸162相連。所述短驅動軸162產生的驅動力通過X軸傳動帶164傳遞給所述第一組輪子116中的各輪子。所述Y軸驅動電動機154驅動滑輪170，所述滑輪170與橫穿（以垂直于短驅動軸162的方向）所述運載工具機體的長驅動軸172相連。所述長驅動軸172產生的驅動力通過Y軸傳動帶174傳遞給所述第二組輪子118中的各輪子。

所述帶式驅動輪子116，118安裝在所述運載工具102的下部114的底部。使用將電動機的驅動力傳遞給輪子的傳動帶164，174能夠將所述電動機152，154安裝在所述運載工具的上部112。

在本實施例中，通過輪子定位機構，能夠提升所述第一組輪子116，使其脫離軌道，或降低所述第一組輪子116，使其與軌道卡合，如圖9、圖11與圖12明確所示。每個輪子116安裝在一個臂180（所述臂180是外端樞軸式安裝）上。每個臂180的內端與各聯(lián)動裝置182的下端相連。兩個聯(lián)動裝置182的上端與共同的聯(lián)動裝置184的下端相連。而所述共同的聯(lián)動裝置184的上端與由電動機188驅動而移動的活動臂186相連。通過操作所述電動機188，上拉所述共同的聯(lián)動裝置184，提升所述第一組輪子116，則所述第二組輪子118單獨與所述軌道卡合，使所述運載工具102沿Y軸方向移動。通過操作所述電動機188，向下推動所述共同的聯(lián)動裝置184，下移所述第一組輪子116，使其與所述軌道卡合，提升所述運載工具，從而提升所述第二組輪子118，使其脫離軌道，如圖9、圖11與圖12所示。然后所述運載工具102可沿X軸方向移動。

所述第二組的輪子118安裝在固定T形部件190上，所述T形部件190設于所述運載工具102的下部114的各端。

圖8、圖9與圖12展示了所述負載處理設備100正將箱子106提升到所述凹口120。圖11展示了所述負載處理設備100下方攜有所述箱子106，所述抓取板110將與所述箱子106卡合。所述輪子116，118與所述相關支撐部件、聯(lián)動裝置，以及傳動帶164，174設置在所述凹口120的邊緣周圍，從而牢固地支撐所述運載工具102的上部112。

圖13展示了適于用作所述負載處理設備100的所述輪子116，118中任一個的輪子200。所述輪子200具有齒狀中央槽202，形成一個滑輪，與傳動帶164，174協(xié)同運作。所述槽202的邊緣由兩個橡膠輪胎204限定，使用時所述橡膠輪胎204壓在所述軌道上。所述輪子200可以通過輪軸（圖中未顯示）安裝在臂180上，所述輪軸可貫穿所述輪子200中的軸孔206。此種輪子設計結構緊湊且穩(wěn)定，能將磨損降至最低，而且所述輪胎204在使用中能將所述傳動帶164，174保持在一條直線上。

圖14展示了本發(fā)明所述另一實施例中的兩個輪子200，安裝在負載處理設備框架結構210中。如前述實施例所述，本實施例中，所述負載處理設備包含運載工具，其由內置有裝置主要組件的上部112和含有容納箱子的凹口120的下部組成，所述輪子200安裝在所述凹口的四側（圖14僅顯示了一側所安裝的輪子）。

這種情況下，所述框架結構210包含兩個平行的板，用于容納其間的所述輪子200。本發(fā)明提供了傳動帶212，用于將內置在所述運載工具上部112中的電動機所產生的驅動力傳遞給所述輪子200。

再如圖15與圖16所示，可以相對于所述運載工具的上部112移動框架結構210，來提升或降低本實施例中所述輪子200。所述框架結構210通過軌道232安裝在所述運載工具上部112的主體230上。所述軌道232沿垂直方向固定在所述主體230上，所述框架結構210可滑動地安裝在所述軌道232上。

所述框架結構210由一對在所述板之間延伸的聯(lián)動裝置240所維持。所述聯(lián)動裝置240的底面各端與搭建所述板之間間隔的各軸242相連。所述聯(lián)動裝置240的頂端可旋轉地與安裝在螺紋水平傳動軸244上的螺紋軸節(jié)246相連。所述軸節(jié)246可滑動地與水平軌道248相連。

所述傳動軸244由電動機250通過傳動帶（圖中未顯示）驅動。當所述傳動軸244沿第一方向旋轉時，所述聯(lián)動裝置240的頂端分開，向下推動所述框架結構210，從而將所述輪子200降低至軌道上。當所述傳動軸244沿第二方向（反方向）旋轉時，所述聯(lián)動裝置240的頂端合起來，向上拉動所述框架結構210，從而提升所述輪子200。

盡管圖14與圖16中僅顯示了帶有兩個輪子200的一個框架結構210，但可以理解所述運載工具的另一側也提供一個同樣的框架結構210?？赏ㄟ^一個共同的電動機提升與降低兩個框架結構210，因此，可同時提升與降低四個輪子200，以控制第一組輪子200與貫穿框架結構以第一方向延伸的軌道相卡合。盡管圖14與圖16中未顯示，所述運載工具包括另一組輪子，用于在所述第一組輪子被提升時，與貫穿框架結構以第二方向（垂直方向）延伸的軌道相卡合。

可以理解可能存在很多不同的變化與修改。例如，兩組輪子可以由一個電動機驅動，通過適當?shù)膫鬟f裝置將驅動力傳遞給合適的那組輪子。在其他實施例中，一個或多個所述輪子可以包括集成電動機或與所述輪子相鄰的電動機，如圖17中的示例所示。

圖17還展示了本發(fā)明進一步實施例所述的負載處理設備252。所述負載處理設備252有立方形外罩254，所述外罩254下沿258近處安裝有多個輪子256。所述輪子256為機動轂輪，每個輪子256都有一個集成在所述輪子256的轂260中的電動機。所述電動機用于直接驅動所述各輪子256，因此，本實施例不需要連接所述輪子與驅動電動機的傳動帶。

本示例中，所述電動機由內置在所述外罩254下部264的側壁262中的電池驅動，所述電池與所述裝置252的容器接收空間266相鄰。將電池安裝在低位處，能降低所述裝置252的重心，產生有利效果，從而提高裝置的穩(wěn)定性，實現(xiàn)更快的加減速。所述裝置252或與前述實施例中的裝置相似，包含提升與降低所述輪子256的相似機構，以及提升容器并將該容器放入所述容器接收空間266中的相似的提升裝置。設置在所述側壁262中的電池也可用于驅動這些組件。

在任一前述實施例中，用于提升容器并將其放入所述容器接收空間的機構可以是任何適當?shù)男问?。為獲得最大穩(wěn)定性與負載能力，理想情況是提供四根提升纜繩，在所述裝置的每個角附近都設置一根。但如希望，也可以使用更少的纜繩，進行不同的裝配。最好所有的纜繩都使用一個電動機進行卷繞與釋放，但如希望，也可使用一個以上電動機。

用于提升輪子的所述機構可使用線性致動器代替電動機，如線性電動機或液壓油缸。對本領域技術人員來說，使用其他方式代替電池為所述負載處理設備提供動力是顯而易見的，例如，使用高架電力或通過所述裝置運行的軌道供應電力。

應當認識到，一個具體實施例所述的特征與其他實施例所述的特征是可以相互替代的。例如，圖17所述的機動轂輪可應用于任何其他實施例，和/或任一實施例中，所述電池可放置在鄰近所述容器接收空間的低位處，以提高穩(wěn)定性，加快加/減速。其他上述未列明的變化與修改對本領域技術人員也是顯而易見的。