УСТАНОВКА И ПРОЦЕСС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПЕРЕНОСА ПРЕДМЕТОВ КОРОБЧАТОЙ ФОРМЫ
UNIT AND PROCEDURE FOR AUTOMATED TRANSFER OF BOX ELEMENTS

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к установке и процессу для автоматизированного переноса предметов коробчатой формы или им подобных, в соответствии, по меньшей мере, с одной поверхностью для хранения стеллажной системы, где предметы коробчатой формы хранятся в несколько рядов, типа, пригодного для избирательного переноса предметов коробчатой формы с поочередным выполнением этапов изъятия и хранения предметов коробчатой формы.
В частности, оно относится к установке и процессу для автоматизированной вставки и выгрузки предметов коробчатой формы или им подобных, на полки стеллажного блока, где упомянутые элементы компактно хранятся в несколько рядов.
Описание известного уровня техники
Как известно, на рынке существуют автоматизированные системы для переноса объектов относительно ограниченного размера и веса, например, весящих менее 2 кг.
Известные системы позволяют осуществлять хранение и автоматизированное извлечение объектов со стеллажей, оснащенных открытыми полками, и обеспечивают разнообразные преимущества. Например, они обеспечивают возможность создания очень широких стеллажей, нет необходимости в наличии пространства для перемещения оператора вокруг них, они характеризуются приемлемой скоростью движения, для них не требуется многочисленный персонал.
В таких системах автоматизированный способ складирования предусматривает несколько этапов.
Первоначально объекты, которые должны быть вставлены, например, разнообразные упаковки, идентифицируют и вносят в каталог, например, путем сканирования предназначенного для этого штрих-кода или чего-либо подобного. Размеры объекта затем определяют с помощью специального электронного процессора, который также определяет наилучшее положение для упомянутого объекта на стеллажном блоке на основании имеющегося пространства.
Затем, объект вставляют в терминал установки для переноса, которая транспортирует его к месту, идентифицированному на стеллаже, и оставляет его там.
Затем может понадобиться изъятие объекта со стеллажа. В таком случае, упомянутый объект должен быть извлечен с помощью электронного процессора, который запомнил положение объекта.
Установку для переноса затем направляют к месту расположения объекта, который должен быть взят, она забирает объект и переносит его в положение, где он может быть доступным для пользователя. Такое устройство описано, например, в заявке на патент DE-A-19509951.
Наряду с упомянутыми преимуществами, известное устройство обладает рядом недостатков.
В частности, известные установки для переноса являются, в общем случае, сложными и дорогими, приходится выполнять разнообразные операции погрузки на полки и разгрузки с них.
Еще одним недостатком является то, что некоторые из известных устройств, в общем случае, способны транспортировать одновременно только один объект, что приводит к замедленности операций погрузки и разгрузки. Другие устройства способны транспортировать множество элементов, но, в любом случае, они работают медленно и являются сложными. Такой недостаток относится к этапу разгрузки, когда объекты должны быть быстро доставлены.
Следует также отметить, что упомянутые недостатки становятся все более значительными по мере увеличения количества и многообразия предметов коробчатой формы и им подобных, с которыми нужно совершать погрузочно-разгрузочные работы, в результате растущего многообразия изделий, доступных для потребителей.
В этих условиях техническая цель настоящего изобретения заключается в разработке особенно эффективной установки и процесса, способных в значительной мере преодолеть упомянутые выше недостатки. В объеме упомянутой технической цели одной важной задачей изобретения является разработка оконечного устройства и процесса переноса, которые легко выполнить и внедрить, таким образом, обеспечивая возможность предложения максимальной надежности функционирования и создания при сниженных затратах.
Еще одной важной задачей изобретения является разработка установки и процесса, способных оптимальным образом использовать пространство, имеющееся на полках стеллажного блока.
Дополнительной задачей изобретения является разработка установки и процесса, которые способны обеспечить одновременное передвижение нескольких предметов коробчатой формы или им подобных, чтобы позволить достичь максимальной скорости вставки и выгрузки предметов коробчатой формы.
Краткое описание изобретения
Упомянутая техническая цель и указанные задачи достигаются с помощью установки, содержащей прижимы, установленные вдоль и разнесенные друг от друга так, чтобы одновременно примыкать сбоку к множеству предметов коробчатой формы, расположенных по одной линии друг с другом, средства управления и направляющие средства, пригодные для перемещения упомянутых прижимов для их взаимодействия с расположенными по одной линии элементами коробчатой формы и их перемещения; под прижимами расположена рабочая поверхность, которая может позиционироваться в последовательном порядке на уровне с одной поверхностью хранения, прижимы подходят для перемещения, путем скольжения, предметов коробчатой формы на рабочую поверхность и, при этом, рабочая поверхность является подвижной, для отделения, путем падения, одного или более из расположенных на ней предметов коробчатой формы.
Краткое описание чертежей
Характеристики и преимущества изобретения вполне очевидны из следующего подробного описания предпочтительного варианта его осуществления, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
- Фиг. 1 представляет в общем виде и схематичным образом автоматизированную установку для переноса, в соответствии с изобретением, помещенную рядом с поверхностью хранения, поддерживающую ряд предметов коробчатой формы;
- Фиг. 2 схематичным образом представляет начало этапа сбора ряда предметов коробчатой формы с упомянутой установки;
- Фиг. 3 представляет, как продолжается этап сбора, после этапа фиг. 2;
- Фиг. 4 представляет, как происходит отбор одного элемента коробчатой формы из элементов, составляющих ряд, собранный с поверхности для хранения;
- Фиг. 5 представляет начало повторного возврата или этап складирования предметов коробчатой формы, не отобранных в упомянутом ряду;
- Фиг. 6 представляет заключительную фазу этапа повторного возврата; и
- Фиг. 7 представляет, как выбранный элемент коробчатой формы может быть выгружен запрашивающему его пользователю.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Со ссылкой на упомянутые чертежи, позицией номер 1, в общем случае, обозначена автоматизированная установка для переноса предметов коробчатой формы или им подобных, в соответствии с изобретением. Она представляет сама по себе конечную и функционально определяющую часть стеллажной системы.
Система, в которую вставлена установка 1, содержит одну или более поверхностей для хранения 2, подходящих для поддержания предметов коробчатой формы 3 или им подобных, с относительно малым весом и размерами, хранящихся в ожидании их захвата, причем, хранящихся во множестве рядов.
Поверхность для хранения 2 образует, предпочтительно, плоскость, предпочтительно, горизонтальную, причем, эта плоскость имеет продольное направление, которое является основным направлением ее протяженности, и поперечное направление, перпендикулярное к продольному направлению. На практике, предметы коробчатой формы 3, или им подобные, являются, в общем случае, упаковками в форме параллелепипеда различных продуктов и изделий.
Система сконструирована так, чтобы быть оперативной в интересах торговых центров, дистрибутивных центров, обращающихся с большим количеством продуктов и изделий и с огромным их разнообразием, для которых, соответственно нужны большие площади хранения и быстрая автоматизированная доставка изделий.
Система содержит базовое устройство - известное само по себе - пригодное для перемещения установки 1, в соответствии с поверхностью для хранения 2. Например, базовое устройство может содержать элементы в форме стоек, проходящие над тележками, установленными на земле или на полу и оснащенными муфтами или направляющими на стеллажных блоках, для горизонтального перемещения установки 1. Для вертикального перемещения установки 1, упомянутое устройство может быть подключено к пневматическим или электрическим подъемным средствам, вставленным в соответствии с элементами в форме стоек.
Одна стеллажная система, например, представлена в патенте ЕР 2113437 на имя Заявителя.
Установка для переноса 1, в соответствии с изобретением, пригодна для взаимодействия и переноса множества предметов коробчатой формы 3, для поочередного выполнения этапа сбора или этапа изъятия.
Она представляет собой раму 4, оснащенную широкой и жесткой верхней панелью 4а, по существу, выполненной в виде плиты кольцевой формы. Над рамой 4, размещены прижимы 5, предпочтительно, в количестве двух, расположенные вдоль друг друга, пригодные для перемещения, или удержания, или ограничения с противоположных сторон множества предметов коробчатой формы 3, расположенных по одной линии друг с другом и, по существу, образующих ряд 6.
Ряд 6 имеет основное направление протяженности 6а, при этом прижимы 5 имеют такое же самое основное направление протяженности 6а. Таким же самым направлением протяженности 6а является, предпочтительно, поперечное направление поверхности хранения 2, на которую опирается ряд 6. Предпочтительно, в каждом ряду 6 находятся однородные или одинаковые предметы коробчатой формы 3, а в случае предметов коробчатой формы, отличающихся друг от друга, те, которые занимают большее пространство, предпочтительно, расположены на максимальном расстоянии от установки 1. Предусмотрены средства управления и направляющие средства, взаимодействующие с прижимами 5, поддерживающие их и пригодные для перемещения их как параллельно, так и поперечно направлению протяженности 5а. Для того, чтобы вставить упомянутые средства управления и направляющие средства эффективным образом и без помех, служит схематично представленное на фиг. 1 ограждение в виде мостика 7, находящееся над установкой 1.
Внутри, ограждение в виде мостика 7 может поддерживать швеллерные направляющие и электромеханические средства, сами по себе известные, такие как шаговые электромоторы и зубчатые рейки, и/или гидродинамические средства, такие как пневматические, гидравлические или масляно-гидравлические цилиндры, способные перемещать прижимы 5 между положением над рамой 4 и выступающим положением, полностью пересекающим поверхность для хранения 2.
Кроме того, средства управления и направляющие средства могут стягивать прижимы 5 друг к другу или тянуть в противоположные стороны, так чтобы прижать их на упомянутом ряду 6 предметов коробчатой формы 3 и, в частности, на элементе коробчатой формы ряда 6, находящемся в наиболее удаленном положении от рамы 4.
В случае уменьшенного продвижения прижимов 5, иными словами, в соответствии с положением неполного пересечения поверхности для хранения 2, может быть зажат другой элемент 3 ряда 6.
Для возвратно-поступательного сближения и отведения прижимов 5, средства управления и направляющие средства могут, например, содержать пневматические, гидравлические или масляно-гидравлические цилиндры, при необходимости скомбинированные с рычагами и/или швеллерными или трубчатыми направляющими.
Следует подчеркнуть, что средства управления и направляющие средства прижимов 5 могут иметь конструкцию и занимать положение в соответствии с широким многообразием технических решений и, таким образом, которые могут быть незамедлительно реализованы механиком, разбирающимся в технической стороне вопроса.
Например, ограждение в виде мостика 7 можно не применять, если упомянутые средства непосредственно опираются на верхние панели 4а рамы 4 и выступают к прижимам 5 в виде шарнирных кронштейнов так, чтобы поддерживать живать и направлять их, включая средства в виде электромоторов, размещенных на концах шарнирных рычагов и приводимых в действие зубчатыми колесами на рейках, выполненных на прижимах 5 или за одно целое с ними. Каждый прижим 5 может быть снабжен, по меньшей мере, одним захватным элементом 8, пригодным для взаимодействия с предметом коробчатой формы 3 или нанесения ударного воздействия одновременно по множеству упомянутых предметов коробчатой формы 3 в одном ряду.
Захватный элемент 8, предпочтительно, состоит из концевого участка каждого прижима 5, предпочтительно, выполнен с шероховатой поверхностью с высоким коэффициентом трения или тому подобной, пригодной для взаимодействия сбоку с одним или более предметами коробчатой формы 3 ряда 6, или же на концевых участках прижима 5 может также не быть никакого покрытия или открылка.
Дополнительно, захватные элементы 8 могут, при необходимости, быть снабжены такими средствами, как присоски, упругими средствами или иными.
Конструкция захватных элементов 8 не предусматривает взаимодействие с рядом 6 или элементами ряда 6 с применением усилия или обеспечением их поднятия, а только обеспечивает скольжение ряда 6 по поверхности для хранения 2, а затем - на рабочую поверхность 9.
Фактически установка 1 содержит, на раме 4 и под прижимами 5, рабочую поверхность 9, с возможностью ее позиционирования - средствами перемещения установки 1 - расположенную по одной прямой и примыкающую к поверхности для хранения 2 так, чтобы обеспечить возможность прижимам 5 перемещать предметы коробчатой формы, путем их скольжения по упомянутой
поверхности 9.
Изначально рабочая поверхность 9 взаимодействует только с частью установки 1 между верхними панелями 4а и может перемещаться от этого по той же плоскости, к установке 1 так, чтобы отделить путем падения один или более предметов коробчатой формы 3, расположенных между прижимами 5. Фактически обеспечивается, что в то время как предметы коробчатой формы 3 находятся на рабочей поверхности 9, они неподвижно удерживаются прижимами 5 и/или, предпочтительно, упором или противодействующими средствами 10, например, выполненными в виде противодействующего поршня, расположенного по одной прямой и последовательно относительно предметов коробчатой формы 3.
В этих условиях перемещение подвижной поверхности 9 не приводит к выталкиванию элемента коробчатой формы 3, при этом подвижная поверхность 9 может перемещаться в обратном направлении от поверхности для хранения 2, так, чтобы создать проем 11 переменных размеров, в который при падении попадает один или более предметов коробчатой формы 3.
В случае значительного перемещения подвижной поверхности 9 в обратном направлении, все предметы коробчатой формы 3 ряда 6 попадают в проем 11.
Подробно рабочая поверхность 9 является, по существу, жесткой и скользит между верхними панелями 4а. Ее перемещение определяется, например, тянущими колесами, действующими трением на рабочую поверхность 9 и приводимыми в движение небольшими электромоторами, опирающимися на верхние панели 4а и, предпочтительно, расположенными над упомянутыми панелями 4а.
В основании блока 1 и под подвижной рабочей поверхностью 9 находится устройство доставки 12, которое, предпочтительно, проходит по всей длине установки для переноса 1 и которое пригодно для транспортировки предметов коробчатой формы 3, отделенных путем падения с рабочей поверхности 9, при ее движении назад.
Подробно, устройство доставки 12 транспортирует предметы коробчатой формы 3 к доставочному раструбу 13, расположенному на максимальном расстоянии от поверхности для хранения 2.
Устройство доставки 12 представляет собой, например, передвижную конвейерную ленту и опирается на раму 4, или опрокидываемую поверхность или тому подобное. Предпочтительно, на раме 4 предусмотрены боковые панели 14, предотвращающие боковое выпадение с конвейерной ленты. Противодействующий поршень, образующий упор, или противодействующие средства 10, представляет собой трехступенчатый поршень, который может обеспечивать значительное удлинение таким образом, чтобы перемещать предметы коробчатой формы 3 скольжением по поверхности для хранения, на этапе хранения предметов коробчатой формы 3 или на этапе повторной установки предметов коробчатой формы, не отобранных в ходе операции сбора.
Наконец, предусмотрено электронное устройство, само по себе известное, и общеупотребительное в секторе автоматизированного размещения на стеллажах, способное приводить в действие и коррелировать разнообразные перемещения упомянутых разнообразных элементов и элементов, предусмотренных для установки для переноса 1.
Изобретение раскрывает также новый процесс переноса предметов коробчатой формы 3 и подобных предметов быстрым автоматизированным образом в направлении к поверхности хранения 2 и от нее.
Он обеспечивает первый этап хранения или погрузки, подразумевающий в качестве необходимого предварительного условия программирование электронного устройства. Электронное устройство способно запомнить тип и размеры продуктов и может идентифицировать подходящее положение на поверхностях для хранения.
На практике предметы коробчатой формы 3, которые должны быть вставлены, идентифицируются и вносятся в каталог, например, путем сканирования предназначенного для этого штрих-кода или подобного идентификатора. Кроме того, размеры предметов коробчатой формы измеряются, при этом изучается их положение на упомянутых поверхностях для хранения 2.
Далее, предметы коробчатой формы 3 вставляют в установку 1, которая транспортирует и устанавливает их на поверхность для хранения 2.
Предпочтительно, предметы коробчатой формы 3 расположены по одной линии в рядах 6 вдоль друг друга и имеют главное направление протяженности 6а, при этом, ряды, предпочтительно, образованы из однородных элементов, другими словами, идентичных изделий одного и того же размера. Ряды 6, предпочтительно, перпендикулярны направлению основной протяженности поверхности для хранения 2.
Если размеры различные, за счет недостаточного количества однородных изделий для формирования ряда 6 на поверхности для хранения 2, то элемент коробчатой формы самого большого размера 3а, предпочтительно, размещают удаленно относительно установки 1.
Операция установки на поверхность для хранения выполняется комбинированным действием прижимов 5 - которые стягиваются вместе и продвигаются, сохраняя расположение элементов 3 по одной линии, - и противодействующих средств 10, которые толкают предметы коробчатой формы 3 с рабочей поверхности 9 на поверхность для хранения 2.
После этапа или этапов хранения или загрузки, предусмотрен этап или этапы изъятия или сбора предметов коробчатой формы 3 или им подобных. На каждом этапе изъятия, изначально предусмотрен сбор и одновременное перемещение всего ряда 6 предметов коробчатой формы 3, или, по меньшей мере, его значительной части, с переносом упомянутого ряда на рабочую поверхность 9.
Сбор только существенной части ряда 6 может включать, по меньшей мере, половину ряда, или, по меньшей мере, три элемента. На следующем этапе, если пользователю необходим не весь ряд 6, или его значительная часть, выполняется отбор и отделение элементов, несомых на рабочей поверхности 9.
Другими словами, на рабочей поверхности 9, если необходимо, один предмет коробчатой формы 3 или несколько предметов коробчатой формы, если не весь ряд 6 - или его собранная часть, - которые должны быть отправлены пользователю, отбирают и отделяют.
Все предметы коробчатой формы 3 ряда или только те, которые отобраны и отделены, затем отправляют на доставку.
Наконец, любые оставшиеся предметы коробчатой формы 3, которые не отобраны и остались на рабочей поверхности 9, повторно возвращают на поверхность для хранения 2. Повторный возврат выполняется при сохранении расположения элементов по одной линии в упомянутом основном направлении протяженности 6а.
Более конкретно, этап изъятия или сбора выполняется всего лишь при принудительном скольжении элементов 3 с поверхности для хранения 2 на рабочую поверхность 9.
Скольжением управляют прижимы 5, которые стягиваются и, предпочтительно, взаимодействуют с удаленным элементом 3а, например, с использованием захватного элемента 8.
Кроме того, во время скольжения рабочую поверхность 9 поддерживают на уровне поверхности для хранения 2.
Отбор и отделение предметов коробчатой формы 3, находящихся на рабочей поверхности, выполняется путем падения за счет образования, по меньшей мере, одного частичного проема 11, в соответствии с рабочей поверхностью 9.
Изначально частичный проем 11 образуется путем перемещения в обратном направлении и сдвига рабочей поверхности 9, в то время как предметы коробчатой формы вставлены между прижимами 5 и противодействующими средствами 10.
Отобранные предметы коробчатой формы падают на расположенное ниже устройство доставки 12, где они перемещаются к доставочному раструбу 13, после перемещения установки 1 к зоне доставки.
Цикл повторяется с загрузкой множества предметов коробчатой формы 3, расположенных рядами на рабочей поверхности 9, и их перемещением на поверхность для хранения 2, после перемещения установки 1 в оптимальную зону для формирования ряда 6 предметов коробчатой формы 3 или им подобных.
Изобретение обеспечивает достижение намеченных целей и создает значительные преимущества.
Фактически, установка для переноса 1 и процесс, выполняемый ею, обеспечивают быстрое и точное перемещение предметов коробчатой формы при наличии их в больших количествах.
Фактически, в условиях, когда возможны целые ряды идентичных предметов коробчатой формы, расположенных по одной прямой на рабочей поверхности, установка 1 обеспечивает возможность одновременного перемещения целого ряда или его значительной части. Таким образом, операции хранения и изъятия осуществляются чрезвычайно быстро.
Они выполняются простым способом, путем перемещений предметов коробчатой формы, для которых не требуется поднятие, а только направленное скольжение и отбор, путем падения.
Кроме того, установка для переноса 1 также способна отбирать и перемещать один элемент коробчатой формы, в случае необходимости.