网格框架结构

申请号 CN202280064233.0 申请日 2022-09-20 公开(公告)号 CN117957180A 公开(公告)日 2024-04-30
申请人 奥卡多创新有限公司; 发明人 尼古拉斯·麦克拉尼; 本杰明·麦尤斯; 理查德·达拉姆;
摘要 网格 框架 结构(14)用于 支撑 可操作以移动一个或多个容器的负载处理装置(30),所述网格框架结构(14)包括:复数个直立构件(16),复数个直立构件被布置为形成复数个竖直地点,以让一个或多个容器(10)在竖直方向上由直立构件引导,其中,复数个直立构件在其顶端通过按网格图形布置的复数个网格构件(18、20)相互连接以限定 节点 ,网格构件包括沿第一方向延伸的第一组网格构件(18)以及沿第二方向延伸的第二组网格构件(20),第二组网格构件在基本 水 平的平面内横向于第一组网格构件延展,以形成包括复数个网格单元的网格结构(14b),网格结构(14b)包括设置在复数个网格构件上的轨道系统,轨道系统包括按网格图形布置的复数个轨道(22a、22b),网格结构(14b)包括第一区域(80)和第二区域(82),其中,网格框架结构(14)进一步包括桥接组件(88),桥接组件被布置为网格结构第一区域与网格结构第二区域之间的一个或多个连接件,所述桥接组件(88)包括至少一个机械熔断器(90),至少一个机械熔断器被布置为在施加的负荷大于或等于预定负荷时断开,所述预定负荷低于用来断开网格结构的复数个直立构件与复数个网格构件之间相接点的负荷,以便在施加的负荷超过预定负荷时,允许网格结构第一区域与网格结构第二区域分离。
权利要求

1.网格框架结构,所述网格框架结构用于支撑运行以移动一个或多个容器的负载处理装置,所述网格框架结构包括:
复数个直立构件,所述复数个直立构件被布置为形成复数个竖直地点,以让一个或多个容器在竖直方向上由所述直立构件引导,
其中,所述复数个直立构件在其顶端通过按网格图形布置的复数个网格构件相互连接以限定节点,所述网格构件包括沿第一方向延伸的第一组网格构件以及沿第二方向延伸的第二组网格构件,所述第二组网格构件在基本平的平面内横向于所述第一组网格构件延展,以形成包括复数个网格单元的网格结构,
所述网格结构包括设置在所述复数个网格构件上的轨道系统,所述轨道系统包括按所述网格图形布置的复数个轨道,
所述网格结构包括第一区域和第二区域,
其中,所述网格框架结构进一步包括桥接组件,所述桥接组件被布置为所述网格结构第一区域与所述网格结构第二区域之间的一个或多个连接件,所述桥接组件包括至少一个机械熔断器,所述至少一个机械熔断器被布置为在施加的负荷大于或等于预定负荷时断开,所述预定负荷低于用来断开所述网格结构的所述复数个直立构件与所述复数个网格构件之间相接点的负荷,以便在所述施加的负荷超过所述预定负荷时,允许所述网格结构第一区域与所述网格结构第二区域分离。
2.根据权利要求1所述的网格框架结构,其中,所述至少一个机械熔断器包括至少一个剪切销,所述至少一个剪切销被配置为当在平行于所述第一或第二方向的方向上所施加的负荷超过所述预定负荷时断开。
3.根据权利要求1或2所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件被配置为连接所述网格结构中相邻网格构件的所述端部。
4.根据权利要求3所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件包括至少一个托架,所述至少一个托架被配置为通过复数个固件连接相邻网格构件的所述端部,并且其中,所述复数个紧固件的至少一个包括所述至少一个机械熔断器,使得所述托架被布置成当施加在所述至少一个机械熔断器上的所述负荷超过所述预定负荷时与所述相邻网格结构的至少一个端部分离。
5.根据权利要求4所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件包括至少一个滑动轴承,所述至少一个滑动轴承被布置成在汇合区域内与所述托架中的狭槽和/或所述相邻网格构件的所述至少一个端部中的狭槽配合,在所述汇合区域,所述至少一个托架被布置为搭接所述相邻网格构件的所述至少一个端部,以使所述至少一个托架和/或所述相邻网格构件的所述至少一个端部相对于彼此滑动。
6.根据权利要求4或5所述的网格框架结构,其中,所述至少一个托架包括第一和第二托架,所述第一和第二托架被布置在所述相邻网格构件的所述至少一个端部的相对侧上。
7.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件被布置成将所述复数个直立构件的至少一个连接至所述复数个网格构件的至少一个。
8.根据权利要求7所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件包括盖板,所述盖板为十字形,并具有四个连接部分以用于连接至所述网格结构中单独的网格构件,并且其中,所述四个连接部分的至少一个通过所述至少一个机械熔断器被连接至网格构件。
9.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件进一步包括伸缩缝,所述伸缩缝包括第一轨道元件和第二轨道元件,以及延伸跨过所述第一和第二轨道元件的所述端部的桥接构件,以便提供沿所述第一和第二方向纵向延伸且跨过所述第一和第二轨道元件的所述端部的连续轨道表面。
10.根据权利要求9所述的网格框架结构,其中,所述桥接构件具有附接至所述第一轨道元件的第一端部以及可相对于所述第二轨道元件移动的第二端部。
11.根据权利要求10所述的网格框架结构,其中,所述桥接构件的所述第二端部被配置为被接收在所述第二轨道元件中形状对应的凹槽中。
12.根据权利要求10或11所述的网格框架结构,其中,所述桥接构件的所述第二端部被布置为搭接所述第二轨道元件。
13.根据权利要求9至12任意一项所述的网格框架结构,其中,所述桥接构件进一步包括引导构件,所述引导构件被限制为沿着所述第二轨道元件的沟槽滑动。
14.根据权利要求9至13任意一项所述的网格框架结构,其中,所述桥接组件进一步包括支撑件,所述支撑件被布置为在所述第一和第二轨道元件的所述端部之间的汇合区域中支撑所述桥接构件。
15.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述网格结构的所述第一区域被布置在夹层层面上。
16.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述网格结构的所述第一区域包括一个或多个端口,通过所述一个或多个端口,存储容器可被送出和/或送入所述网格框架结构。
17.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述复数个直立构件的至少部分被布置为形成复数个竖直存储柱,以使一个或多个存储容器堆叠在所述复数个直立构件的所述至少部分之间。
18.根据权利要求17所述的网格框架结构,其中,所述网格结构的所述第二区域被布置在形成所述复数个竖直存储柱的所述复数个直立构件的所述至少部分上方。
19.根据权利要求17或18所述的网格框架结构,其中,所述复数个直立构件包括第一组和第二组直立构件,所述复数个直立构件中的所述至少部分限定所述第二组直立构件,使得所述网格结构的所述第一区域被布置在所述第一组直立构件上方。
20.根据权利要求19所述的网格框架结构,其中,所述第一组直立构件的长度与所述第二组直立构件不同。
21.根据任意前述权利要求所述的网格框架结构,其中,所述复数个网格构件包括复数个第一类网格构件和复数个第二类网格构件,所述复数个第一类网格构件按所述网格图形布置以限定所述网格结构的所述第一区域,而所述复数个第二类网格构件按所述网格图形布置以限定所述网格结构的所述第二区域,所述第一类网格构件不同于所述第二类网格构件。
22.根据权利要求21所述的网格框架结构,其中,相比所述复数个第一类网格构件的每个网格构件,所述复数个第二类网格构件的每个网格构件具有更大的弯曲强度。
23.存储和取回系统,所述存储和取回系统包括:
i)如权利要求1至22中任意一项所限定的网格框架结构;
ii)布置在位于所述网格下方的存储柱中的复数个容器堆垛,其中,每个存储柱竖直位于网格单元下方;
iii)用于提升和移动堆叠在所述堆垛中的容器的复数个负载处理装置,所述复数个负载处理装置被远程操作以在所述存储柱上方的所述网格结构上横向移动,以通过所述网格单元访问所述容器,所述复数个负载处理装置的每个负载处理装置包括:
a)用于在所述网格上引导所述负载处理装置的轮子组件;
b)位于所述网格上方的容器接收空间;以及
c)将单个容器从堆垛提升至所述容器接收空间中的升降装置。

说明书全文

网格框架结构

技术领域

[0001] 本发明涉及位于网格框架结构上的轨道上的远程操作的负载处理装置的领域,负载处理装置用于处理堆叠在网格框架结构中的存储容器或箱,更具体地,涉及用于支撑远程操作的负载处理装置的网格框架结构。

背景技术

[0002] 众所周知,存储和取回系统1包括三维存储网格框架结构,其中存储容器/箱堆叠在彼此顶部。PCT公开第WO2015/185628A号(Ocado)描述了一种已知的存储和履行系统,其中成堆的箱或容器被布置在网格框架结构内。箱或容器由在位于网格框架结构顶部的轨道上运行的负载处理装置进行访问附图的图1至图3示意性地展示了这种类型的系统。
[0003] 如图1和图2所示,可堆叠容器(称为箱子或容器10)堆叠在彼此顶部以形成堆垛12。堆垛12被布置在仓储或制造环境中的网格框架结构14中。网格框架由复数个存储列或网格列组成。网格框架结构中的每个网格具有至少一个网格列,用于存储容器堆垛。图1是网格框架结构14的示意性立体图,图2是示出了布置在网格框架结构14内的箱10的堆垛12的俯视图。每个箱10通常容纳复数个产品货物(未示出),并且箱10内的产品货物可以是相同的产品类型,也可以是不同的产品类型,这取决于其应用。
[0004] 网格框架结构14包括支撑平构件18、20的复数个直立构件或直立柱16。复数个直立构件的每个具有包括中空中心部分以及四个拐部分的横截面轮廓,四个拐角部分的每个包括两个垂直导板,两个垂直导板沿着直立构件的纵向长度延伸,而直立构件在存储容器沿着直立构件被引导时与存储容器的拐角配合。中空中心部分优选地是箱体截面。
[0005] 复数个直立柱在其顶端通过沿第一方向延伸的第一组平行网格构件18以及沿第二方向延伸的第二组网格构件120相互连接。第一组平行水平网格构件18被布置为垂直于第二组平行水平网格构件20以形成网格结构或网格14b,网格结构或网格14b包括复数个网格单元15并位于由直立构件16支撑的水平平面内。出于解释本发明的目的,网格构件在网格结构中交叉或相交的交点构成网格结构的节点。通常,可使用连接板在交点处将网格构件连接或联接至直立构件。例如,连接板为十字形并具有四个连接部分,以用于连接至网格结构中相邻网格构件的端部。然而,除了使用盖板,也存在其他方式来将复数个网格构件相互连接至网格结构内的复数个直立构件。WO2018146304/146304(Autostore Technology AS)教导了一种用于存储系统中的轮式载具的轨路布置,其中轨路布置包括第一组平行轨路和第二组平行轨路。第一组和第二组平行轨路形成网格,其中第二组被布置为垂直于第一组并且与第一组相交,从而形成平行轨路的网格。轨路包括复数个细长元件,复数个细长元件具有限定双轨道的外脊部和中心脊部,并进一步包括居中的无脊部分,并且其中,在X和Y方向上的相交元件被布置成在它们各自的无脊部分处搭接,进而限定无脊的十字路口。
[0006] 直立构件16和网格构件18、20通常由金属制造,并且通常通过焊接或栓接或栓焊混合的方式制成。箱10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10的堆垛12的水平移动,并引导箱10的竖直移动。
[0007] 网格框架结构14的顶层包括轨路或轨道22,轨路或轨道22按网格图形布置且横跨堆垛12的顶部。轨路或轨道可被集成到网格构件中,或替代地,轨道系统可作为单独的部分形成为复数个网格构件,在这种情况下,网格构件起到支撑轨道系统的作用。另外如图3所示,轨路22支撑复数个负载处理装置30以形成存储和取回系统1。第一组22a平行轨路22引导机器人负载处理装置30在网格框架结构14顶部沿第一方向(例如,X方向)的移动,而布置为垂直于第一组22a的第二组22b平行轨路22引导负载处理装置30沿垂直于第一方向的第二方向(例如,Y方向)的移动。以此种方式,轨路22允许机器人负载处理装置30在水平的X‑Y平面内二维横向移动,使得负载处理装置30能够被移动至任一堆垛12上方的位置
[0008] 轨路或轨道通常包括细长元件,细长元件被铣出轮廓以引导网格结构上的负载处理装置,并且通常被铣出轮廓以提供单轨道表面以便允许单个负载处理装置在轨道上行进,或者提供双轨道表面以便允许两个负载处理装置在相同轨道上彼此经过。在细长元件被铣出轮廓以提供单轨道的情况下,轨道包括沿着轨道长度的相对唇缘(一个唇缘在轨道的一侧,另一唇缘在轨道的另一侧),以引导或约束每个轮子在轨道上的横向移动。在细长元件的轮廓是双轨道的情况下,轨道包括沿着轨道长度的两对唇缘,以允许相邻负载处理装置的轮子在相同轨道上以两个方向彼此经过。为了提供两对唇缘,轨道通常包括中心脊部或唇缘以及中心脊部两侧的唇缘。在所有情况下,当在网格结构上横穿时,负载处理装置的轮子在负载处理装置的轮子的两侧或两面上受到约束。为了防止负载处理装置的轮子脱轨,网格结构中相邻轨道元件之间的公差非常严格。温差引起的轨道膨胀和收缩可能导致轨路弯曲或张紧,为了适应由此造成的轨道移动,在轨道系统内融入了一个或多个热伸缩缝,用于连接轨道系统的区域,并在轨道区域移动时提供一定的缓解。
[0009] WO20200774257(Autostore Technology AS)涉及一种用于连接轨路式网格存储系统的区域的伸缩缝,伸缩缝包括第一轨路元件和第二轨路元件,轨路元件被拉长且被配置为在它们搭接的汇合区域中沿纵向方向相对于彼此滑动,伸缩缝具有被铣出轮廓的上表面,上表面限定用于支撑容器处理载具的一个或多个轨道,轨道从第一轨路元件通过汇合区域延伸至第二轨路元件,其中,在汇合区域中,每个轨路元件提供被铣出轮廓的上表面的所述轨道或每个轨道的一部分,以便针对轨道或每个轨道都存在沿着伸缩缝从第一轨路元件延伸至第二轨路元件的过渡空间。
[0010] PCT专利公开第WO2015/019055号(Ocado)记载了图4和5所示的已知负载处理装置30包括载具主体32——此申请通过引用并入本文,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。此处,负载处理装置30包括轮子组件,轮子组件包括第一组轮子
34和第二组轮子36,第一组轮子34由载具主体32前部的成对轮子和载具主体32后部的成对轮子34组成,用于与第一组轨路或轨道接合以引导装置沿第一方向移动,第二组轮子36由载具主体32每侧的成对轮子36组成,用于与第二组轨路或轨道接合以引导装置沿第二方向移动。每组轮子被驱动以使载具能够沿着轨路分别以X和Y方向移动。一组或两组轮子可被竖直移动以将每组轮子从各自的轨路抬离,进而允许载具沿预期方向移动。
[0011] 负载处理装置30配备有升降装置或起重机机构,以便从上方提升存储容器。起重机机构包括卷绕在卷轴或线轴(未示出)上的绞盘系绳或缆绳38和抓取装置39。升降装置包括在竖直方向上延伸并在升降构架39(也被称为抓取装置)的四个拐角附近或拐角处连接的一组升降系绳38(抓取装置的四个拐角附近各一根系绳),以用于可释放地连接至存储容器10。抓取装置39被配置为可释放地夹持存储容器10的顶部,以将其从图1和2所示类型的存储系统中的容器堆垛中提起。
[0012] 轮子34、36被布置为围绕下部分中空腔或凹槽(被称为容器接收空间40)的外围。凹槽的大小被设计为在容器10被起重机机构提升时容纳容器10,如图5(a和b)所示。当处于凹槽中时,容器被抬离下方的轨路,使得载具能够横向移动到不同的地点。一旦到达目标地点例如另一堆垛、存储系统中的访问点或传送带,箱或容器便可从容器接收部分降下并由抓取装置释放。容器接收空间并不限于位于载具主体32内的容器接受空间40。容器接收空间可位于悬臂下方,例如在负载处理装置的载具主体具有悬臂构造的情况下——如WO2019/238702(Autostore Technology AS)所述。出于本发明的目的,术语“载具主体”被理解为可选地包括悬臂,以便抓取装置位于悬臂下方。
[0013] 为了访问存储容器的内容物,大多数网格柱是存储柱,即存储容器成堆垛进行存储的网格柱。然而,网格结构通常会有至少一个网格柱不用于存储存储容器,但此网格柱包括可让负载处理装置放下和/或提起存储容器的地点或网格单元15,以便存储容器可被运送到第二地点(在现有技术图中未示出),其中存储容器可从网格外部访问或移送出或移送入网格。在本领域内,这样的地点或网格单元通常被称为“端口”,并且端口所在的网格柱可以被称为“递送柱”。存储网格包括两个递送柱。例如,第一递送柱可以包括专用的下放端口,其中容器处理载具可通过递送柱将待运输存储容器放下并进一步运输到访问站或转移站,而第二递送柱可以包括专用的拾取端口,其中容器处理载具可拾取已经从访问站或转移站通过递送柱进行运输的存储容器。存储容器被送入访问站,并分别经由第一递送柱和第二递送柱退出访问站。
[0014] 在接收到客户订单后,可操作在轨道上移动的负载处理装置被指示从网格框架结构的堆垛中拾取包含订单货物的存储箱,并经由递送柱将存储箱运输至拣选站,随后可从存储箱中取出货物。通常,负载处理装置将存储箱或容器运输至被集成到网格框架结构中的箱升降装置。箱升降装置的机构将存储箱或容器降低到拣选站。货物在拣选站从存储箱中取出。如GB2524383(Ocado Innovation Limited)所教导的,拣选可手动完成或由机器人完成。从存储箱中取出之后,存储箱被运输到第二箱升降装置,并随后被提升到网格层面以由负载处理装置取回并运输回其在网格框架结构内的地点。
[0015] 为了让负载处理装置将存储容器下放到拣选站或从拣选站拾取存储容器,在存储柱相邻处设置了单独区域来容纳访问站。通常,单独区域通过在相邻网格框架结构当中融入由竖直梁支撑的夹层来设置。夹层提供了单独区域来容纳一个或多个拣选站。通常,单独区域是通道,且通道两侧带有网格框架结构。来自相邻网格框架结构的网格结构延伸穿过夹层的顶部以连接至夹层两侧的网格结构,以便网格结构位于基本水平的平面内。一个或多个递送端口或拾取端口被分配给延伸穿过夹层的网格结构的一个或多个网格单元,使得在网格结构上运作的负载处理装置能够下放存储容器或从下方的拣选站拾取存储容器。由于网格结构延伸穿过夹层,夹层顶部处的网格结构会比夹层两侧的网格框架结构更浅,即只能容纳堆垛中的一层或两层容器。夹层由单独的竖直梁支撑。支撑夹层的竖直梁与夹层两侧的网格框架结构抵接。除了一个或多个拣选站,由夹层创建的单独区域还可包含各种其他站,包括但不限于用于对为网格上的负载处理装置供电的可充电电池充电的充电站以及为负载处理装置进行日常维护的服务站。由于这些站需要人,所以,在夹层下方可能会有一个或多个工作人员。这包括但不限于拣选站处的拣选者和工作站处的保修人员等。
[0016] 网格框架结构受到各种外力和内力的影响。这包括但不限于由地面或土壤类型的构成而导致的地面移动、由重达100kg以上的负载处理装置在网格框架结构上移动而产生的力、由于附近建筑物或移动车辆(例如火车)产生的移动,或者甚至在地震暴期间产生的移动。为了确保网格框架结构的稳定性,现有技术的存储和取回系统很大程度上依赖于布置在网格内或至少部分地沿网格外围布置的各种支撑件和加固件。然而,由于多种原因,使用各种支撑件和加固件(抗移动加固件)来稳定网格框架结构免受内力和外力的影响存在不利因素。网格框架结构会占用可被网格用来存储容器的空间或区域,因此妨碍了可用于容器存储的空间或区域的最佳运用。对支撑结构的需求可能会限制用于定位网格框架结构的可用选择,因为任何辅助网格支撑结构通常需要连接至周围的结构(例如建筑物的内壁),并且需要不具成本效益的支撑结构。
[0017] WO2019/101367(Autostore Technology AS)教导了一种用于集成至所布置的自动化存储系统的存储网格结构中的网格支撑结构。网格支撑结构由四个存储柱组成,四个存储柱由多个竖直倾斜的支撑撑杆相互连接。存储柱轮廓的横截面包括中空中心部分和四个拐角部分,每个拐角部分包括两个垂直的箱导板,用于容纳存储箱的拐角。支撑撑杆所具有的宽度允许其放在两个平行导板之间,以便不损害存储柱容纳容器堆垛或存储箱堆垛的能力。
[0018] 虽然网格框架结构内的一些移动被认为是可接受的,以便为产生热膨胀的轨道系统提供缓解,但是网格框架结构的过度移动会被视为不可接受,因为这可能会损害让网格框架结构保持在一起的结构紧固件
[0019] 世界上大部分人口位于地震断层线沿线或者处于飓风和龙卷风等强风暴的路径上。由于当前的网格框架结构可能无法将网格结构保持在一起,因此,让网格构架结构位于这些区域会有因地震和风暴事件而导致结构损伤的风险。强烈的地震和风暴事件可能对结构完整性造成破环,例如,由于结构紧固件无法将网格牢固地附接至直立构件。根据地震的严重程度,地震可被分类为A、B、C或D四种类型,其中A类被认为是最轻微的地震,而D类被认为是最强的地震。A类‑D类可以根据其谱加速度分级,谱加速度是地平面以上的物体在地震期间将经历的以g为单位测量的最大加速度。D类被认为代表最强的地震事件,并且通常测得的谱加速度在0.5g至1.83g的范围内(短周期谱响应加速度SDS见https://www.fegstructural.com/seismic‑design‑category‑101/),并且会导致大多数建筑破坏。
当强地震事件作用于结构时,三维动态力会破坏将网格框架结构保持在一起的结构紧固件,导致其松动或脱离所嵌入的构件,或者,如果保持在原位,紧固件也可能会穿透结构紧固件。
[0020] 在地震事件导致的地面移动中,网格框架结构存在振荡的倾向。网格框架结构的振荡可用横波和纵波来描述。纵波即网格框架结构的位移与地面移动方向相同的波,而横波振荡则垂直于地面移动。无论哪种情况,网格框架结构的振荡幅度很大程度上取决于地面移动的范围,而地面移动的范围则取决于地震的类别。D类地震的振荡幅度远大于A类地震。由于网格框架结构的直立构件在其上端通过沿第一和第二方向延伸的复数个网格构件相互连接,因此,网格框架结构的移动会集中在接头处(在接头处,网格构件在竖直直立构件处交叉或相交),并可能会导致弯矩产生。虽然热伸缩缝会为轨道系统的移动提供一些缓解以避免负载处理装置脱轨,但当轨道系统的移动过度并导致相接点处的结构紧固件松动时——或者在最坏的情况下即地震事件中断裂,这一点就无法实现。除了让网格构件相互连接在一起的结构紧固件受到地面移动而产生的弯矩的影响,让网格构件连接在一起的其他结构紧固件和/或支撑直立构件的加固构件也受到过大的力的影响。由于网格框架结构的振荡幅度,较高的网格框架结构在相接点处经受的力会更加强烈。
[0021] 单个容器可以在竖直层级中堆叠,并且它们在网格框架结构或“蜂巢”中的地点可以使用三维的坐标来表示,以表示负载处理装置或容器的位置和容器深度(例如,容器在(X,Y,Z),深度W)。同样,网格框架结构中的地点可以用二维表示,以表示负载处理装置或容器的位置以及容器深度(例如,容器深度(例如,容器位于(X,Y),深度为Z)。例如,Z=1表明网格的最上层,即紧接轨路系统下方的层,Z=2是轨路系统下方的第二层,依此类推,直到网格的最下层、底层。深度Z可高达21层,并且考虑到常见存储容器的高度为30‑40cm,地震事件期间网格框架结构的振荡幅度会非常大。
[0022] 将锚固至地面的网格框架结构的振荡等效于钟摆的振荡作粗略示例,网格框架结构在地面移动期间从竖直方向上的位移s可由以下方程给出:s=L×θ           (1)
其中L是网格框架结构的有效高度,θ是网格框架结构与竖直方向所成的角度。当θ用弧度表示时,s被认为是网格框架结构的振荡幅度。因此,根据方程(1),网格框架结构的高度越大,地面移动期间网格框架结构的振荡幅度就越大。由于地震事件而导致的网格框架结构的过度振荡可能会使保持网格构件和/或直立构件的结构紧固件变得不结实,而在最坏的情况下可能导致网格框架结构崩塌。考虑到人们在网格结构下方工作,尤其是在如上所述的夹层层面下方工作,网格框架结构的崩塌将危及夹层层面下方人员的生命安全。
除了网格框架结构区域发生断裂,网格框架结构的振荡还会导致堆叠在直立构件之间的存储容器和/或存储容器的内容物撒落在各处。因此,需要一种能够隔离网格框架结构的区域——特别是人员所在的区域的网格框架结构,以便在网格框架结构发生断裂或在最坏的情况下崩塌时降低所带来的人员受伤风险。

发明内容

[0023] 本发明通过由桥接组件隔离出网格结构的至少部分来缓解上述问题,其中桥接组件包括至少一个机械熔断器,该机械熔断器被布置成在所施加的负荷小于断开网格结构中网格构件的相接点所需的负荷时断开。优选地,至少一个机械熔断器被布置成在施加的负荷大于或等于预定负荷时断开,以将网格结构的至少部分从网格结构的剩余部分隔离开来。预定负荷是比使网格结构中网格构件的相接点断开所需负荷小的负荷。例如,直立构件和网格构件之间的连接件可以是网格结构中网格构件的相接点的实施例。让网格结构中网格构件的连接件的一个或多个包括机械熔断器,并且机械熔断器会在施加的负荷低于使网格构件的相接点断开的负荷时断开,使得能够对在施加负荷下断开的网格结构的部分进行选择。因此,清晰起见,施加的负荷是即将断开机械熔断器但不会断开网格结构中网格构件的相接点的负荷。当网格结构的至少部分位于人们正在下方工作的夹层层面上方时这一点尤其具有优势。隔离出网格结构的至少部分有助于防止网格结构的剩余部分对网格结构的至少部分造成不利影响。换句话说,将网格结构的至少部分从网格结构的剩余部分隔离开来有助于避免网格结构的剩余部分所产生的弯矩导致网格结构的至少部分倒塌,进而减轻对在网格结构的至少部分下方(例如,在夹层层面下方)工作的人员的伤害。
[0024] 更具体地,本发明提供了用于支撑运作以移动一个或多个容器的负载处理装置的网格框架结构,所述网格框架结构包括:复数个直立构件,复数个直立构件被布置成形成用于复数个竖直地点,以用于一
个或多个容器在竖直方向上由直立构件引导,
其中,复数个直立构件在其顶端通过按网格图形布置的复数个网格构件相互连
接,复数个网格构件包括沿第一方向延伸的第一组网格构件以及沿第二方向延伸的第二组网格构件,第二组网格构件在基本水平的平面内横向于第一组网格构件延展,以形成包括复数个网格单元的网格结构,
网格结构包括设置在复数个网格构件上的轨道系统,轨道系统包括按网格图形布
置的复数个轨道,
轨道结构包括第一区域和第二区域,
其中,网格框架结构进一步包括桥接组件,桥接组件被布置成网格结构第一区域
与网格结构第二区域之间的一个或多个连接件,所述桥接组件包括至少一个机械熔断器,至少一个机械熔断器被布置成在施加的负荷大于或等于预定负荷时断开,所述预定负荷小于断开网格结构的复数个直立构件和复数个轨道构件之间的相接点的负荷,以便在施加的负荷超过预定负荷时将网格结构的第一区域与网格结构的第二区域分离。
[0025] 网格结构的至少部分可代表网格结构的第一区域,网格结构的剩余部分可代表网格结构的第二区域。网格结构的第一区域可被布置在夹层层面上,以便网格结构延伸横跨夹层层面。可选地,网格结构的第一区域包括一个或多个端口,通过一个或多个端口,存储容器可经由网格结构的网格单元从网格框架结构送出和/或送入网格框架结构。例如,递送端口可被布置在夹层层面上的网格结构的第一区域中,使得在网格结构上运作的机器人负载处理装置可以从第二区域行进至网格结构的第一区域,并经由递送端口将存储容器递送至支撑网格结构第一区域的夹层层面下方的拣选站。相反,当经由拾取端口从夹层层面下方的拣选站取回一个或多个存储容器时情况亦是如此。
[0026] 可选地,至少一个机械熔断器包括至少一个剪切销,至少一个剪切销被配置为在与第一和/或第二方向平行的方向上施加的负荷超过或等于预定负荷时断开。例如,机械熔断器可包括螺栓,螺栓具有被配置为在剪切负荷下断开的至少一个断开区。断开区可以是螺栓的缩减的横截面区域,且在预定负荷下会断开。剪切销的其他名称包括但不限于断裂螺栓或熔断螺栓。通常,在地震事件导致的地面移动期间,网格框架结构的移动沿着第一和/或第二方向所在的方向。网格结构中由于地面力矩所产生的弯矩沿着网格构件传递,而网格构件沿着第一和第二方向延伸。当弯矩超过或等于预定值并导致机械熔断器断开时,网格结构的第一区域与网格结构的第二区域隔离开来。如上所述,机器人负载处理装置的轮子组件包括载具主体前部和后部处的成对轮子以及载具主体每侧的成对轮子。为了让机器人负载处理装置在网格结构上移动,优选地,桥接组件被布置成网格结构第一区域与网格结构第二区域之间的两个或两个以上的连接件。
[0027] 可选地,桥接组件被配置为连接网格结构中相邻网格构件的端部。在将相邻网格构件的端部连接在一起时,将机械熔断器融入桥接组件的一个实施例是通过复数个紧固件将至少一个托架连接至相邻网格构件的端部,其中,复数个紧固件的至少一个包括至少一个机械熔断器,使得托架被布置成当施加在至少一个机械熔断器上的负荷超过或等于预定负荷时与相邻网格构件的至少一个端部分离。例如,托架可以是以搭接的方式延伸横跨相邻网格构件的端部的板,并且可以通过复数个紧固件紧固至相邻网格构件的端部,其中,复数个紧固件的一个或多个是机械熔断器。当施加在机械熔断器上的负荷超过或等于预定负荷时,机械熔断器断开,使得托架从网格构件的至少一个端部分离。然而,还有其他方式可以将机械熔断器融入本发明的桥接组件。例如,相比于将一个或多个紧固件制造成机械熔断器,至少一个网格构件本身也可以被制造成机械熔断器,机械熔断器在相邻网格构件的端部之间延伸并被配置为在施加的负荷超过或等于预定负荷时断开。
[0028] 尽管地震事件导致的地面移动或产生使网格框架结构移动的横向力,但也有其他力会导致网格框架结构移动,在没有任何形式的缓解的情况下,会导致网格结构变形或弯曲。例如,网格框架结构所在的建筑物或区域内的环境温度或温差也可凭借网格结构和/或轨道系统的热膨胀引起网格结构变形,并最终让轨道系统变形。温差引起的轨道的膨胀和收缩可能导致轨道发生弯曲或过张力,可能导致网格结构的任意部件移动,并且,在最糟糕的情况下,可能导致机器人负载处理装置从轨道系统脱轨。由于温度波动,网格结构和/或轨道系统的膨胀和收缩可能是常事,由此,在网格结构中需要某种缓解机制来减轻网格结构由于网格构件的热膨胀而引起的移动,进而避免在轨道系统上运作的一个或多个机器人负载处理装置脱轨。
[0029] 为了允许网格结构因热膨胀而引起的移动,优选地,桥接组件包括至少一个滑动轴承,至少一个滑动轴承被布置成与汇合区域中托架中和/或相邻网格构件的至少一个端部中的狭槽配合,在汇合区域,至少一个托架与相邻网格构件的至少一个端部搭接,使得至少一个托架和/或相邻网格构件的至少一个端部能够相对于彼此滑动。与热膨胀引起的移动相比,地震事件引起的移动更加广泛。虽然滑动轴承能够为网格结构提供缓解以适应因热膨胀引起的移动,但是,将相邻网格构件的端部紧固在一起的机械熔断器能够在网格结构的移动过大时断开以分离网格结构的第一区域,否则将对网格框架结构造成毁坏。
[0030] 替代地或者除了连接相邻网格构件的端部的支架以外,桥接组件也可被布置成将复数个直立构件的至少一个连接至复数个网格构件的至少一个,其中复数个网格构件在网格结构中相交,即在网格结构的节点处相交。例如,桥接组件可以包括盖板,所述盖板为十字形,并具有用于连接至网格结构中单独网格构件的四个连接部分,其中四个连接部分的至少一个通过至少一个机械熔断器被连接至网格构件。当施加的负荷超过或等于预定负荷时,网格结构节点处(网格构件在此相交)的连接件之一由于机械熔断器而断开,导致连接至盖板的网格构件与盖板分离。
[0031] 为了防止机器人负载处理装置在轨道上移动时由于轨道的热膨胀而脱轨,桥接组件进一步包括热伸缩缝,热伸缩缝包括第一轨道元件和第二轨道元件以及桥接构件,桥接构件延伸横跨第一和第二轨道元件的端部,以便提供沿第一或第二方向横跨第一和第二轨道元件的端部纵向延伸的连续轨道表面。热伸缩缝的桥接构件被布置成横跨第一和第二轨道元件,使得机器人负载处理装置的轮子在通过热伸缩缝时可以将其重量从第一轨道元件转移到第二轨道元件,而不会有轨道落差或者只会遭受最小的轨道落差。优选地,桥接构件具有附接至第一轨道元件的第一端部以及可相对于第二轨道元件移动的第二端部。
[0032] 第一和第二轨道元件细长且被配置为在汇合区域中沿纵向方向相对于彼此移动,在汇合区域,桥接构件延伸横跨第一和第二轨道元件。
[0033] 可选地,桥接构件的第二端部被配置为接收在第二轨道元件中形状对应的凹槽中,以提供连续的轨道表面。例如,桥接构件包括轨道表面的上轮廓的部分,而形状对应的接收凹槽包括轨道表面的上轮廓的剩余部分,以便在桥接构件的第二端部被接收第二轨道元件的形状对应的接收凹槽中时,轨道表面的上轮廓变得完整,进而允许机器人负载处理装置移动跨过热伸缩缝。轨道表面的上轮廓可以是如上所述的单轨道或双轨道。
[0034] 可选地,桥接构件的第二端部被布置成搭接第二轨道元件。可选地,桥接构件进一步包括导引构件,导引构件被布置为沿着第二轨道元件中的沟槽滑动,使得桥接构件被限制为沿着沟槽移动。导引构件可以充当滑动轴承,且滑动轴承被布置为沿着滑动装置滑动,以便在第一和第二轨道元件相对于彼此移动时提供连续的轨道表面。本领域内已知的使第一轨道元件相对于第二轨道元件移动以提供从第一轨道元件延伸至第二轨道元件的连续轨道表面的其他方法也适用于本发明。
[0035] 热伸缩缝确保了在网格构件膨胀和/或收缩期间保持轨道表面。热伸缩缝还能够容纳由于地面移动而引起的网格结构的轻微变形。然而,当地面移动以地震事件特有的方式而过于剧烈时,连接相邻网格构件或直立构件的端部的机械熔断器断开,进而分离网格结构的不同区域。
[0036] 由于桥接构件延伸横跨第一和第二轨道元件的端部,桥接构件进一步包括被布置在第一和第二轨道元件的端部之间的支撑件,所述支撑件被布置成在第一和第二轨道元件的端部之间支撑汇合区域中的桥接构件。如果没有支撑件,则会有这样的风险——桥接构件的至少部分将在机器人负载处理装置行进穿过汇合区域中的桥接组件时在机器人负载处理装置的重压下弯曲,在汇合区域,第一和第二轨道元件的端部分离。换句话说,第一和第二轨道元件的端部分离形成间隔,由桥接构件延伸横跨于此间隔之上来提供连续的轨道表面。
[0037] 优选地,复数个直立构件的至少部分被布置成形成用于一个或多个存储容器的复数个竖直存储柱,一个或多个存储容器被堆叠在复数个直立构件的至少部分之间。网格框架结构可被分成第一区域和第二区域,第一区域用于将存储容器移进和移出网格框架结构,而第二区域用于存储复数个竖直存储柱中的存储容器,在复数个竖直存储柱中,一个或多个存储容器被堆叠在直立构件之间并由直立构件引导。网格框架结构的第一区域主要包括一个或多个端口,通过一个或多个端口,存储容器可从框架结构中运出和/或被运输至框架结构。优选地,网格结构的第二区域被布置在形成复数个竖直存储柱的复数个直立构件的至少部分的上方。
[0038] 优选地,复数个直立构件包括第一组和第二组直立构件,复数个直立构件的至少部分限定第二组直立构件,使得网格结构的第一区域被布置在第一组直立构件上方。可选地,第一组直立构件的长度与第二组直立构件不同。当第二组直立构件被布置用于存储竖直存储柱中一个或多个堆垛的存储容器时,第一组直立构件可比第二组直立构件短得多,因为它们主要被用于引导存储容器进入和/或退出网格框架结构。
[0039] 由于第二组直立构件被布置为形成复数个竖直存储柱,所以它们要比第一组直立构件长得多,第一组直立构件主要被用于引导存储容器进入和/或退出网格框架结构。由此,由第二组直立构件提供的竖直存储柱可被用来存储存储容器的堆垛,而堆垛高度相当于21个存储容器。第一组直立构件通常被布置在夹层层面上。在履行客户订单时,含有货物以履行客户订单的一个或多个的存储容器从其竖直存储柱中移出并由机器人负载处理装置向上运输至网格结构的第一区域,再经由递送端口被降至夹层层面下方的拣选站。同样的原理也适用于通过在网格结构第一区域上运作的负载处理装置经由拾取端口将存储容器从拣选站取回,其中存储容器被随后运送至网格结构第二区域下方恰当的竖直存储柱。
[0040] 相比较短的第一组直立构件,地震事件引发的地面移动不可避免地会导致包括较长的第二组直立构件的网格框架结构的部分以更大的幅度振荡。较长的第二组直立构件的振幅较大会给联接或连接网格结构第一区域的网格构件带来压力,其中网格结构第一区域由较短的第一组直立构件支撑。在最糟糕的情况下,这种压力可能会导致直立构件处网格构件的相接点松动并最终失效。堆叠在复数个直立构件之间的存储容器的移动会加剧这种压力。
[0041] 为了防止包括较长的第二组直立构件的网格框架结构的部分对网格结构第一区域中网格构件的相接点产生压力,被配置用于将网格结构的第一区域连接至网格结构的第二区域的本发明的桥接组件包括至少一个机械熔断器,至少一个机械熔断器被布置为在施加的负荷大于或等于预定负荷时断开。预定负荷被设置成低于让网格结构的复数个直立构件与复数个网格构件之间的相接点断开的负荷,以便在施加的负荷超过或等于预定负荷时,允许网格结构的第一区域与网格结构的第二区域分离。
[0042] 可选地,复数个网格构件包括复数个第一类网格构件以及复数个第二类网格构件,复数个第一类网格构件按网格图形布置以限定网格结构的第一区域,而复数个第二类网格构件按网格图形布置以限定网格结构的第二区域,复数个第一类网格构件不同于复数个第二类网格构件。为了加固用于存储存储容器的网格框架结构,复数个第二类网格构件的每个网格构件的弯曲强度要大于复数个第一类网格构件的每个网格构件的弯曲强度。这是因为在地震事件中,由于直立构件振荡而导致的弯矩主要在复数个网格构件相交的相接点传递。为了抵抗网格构件交点处的弯矩,网格构件采用比传统网格构件更大的横截面壁厚来构造。传统的网格构件通常由相对较薄的金属条制成,金属条包括被栓接在一起的背对背的C型部分。然而,这种网格构件无法承受由D型地震事件引发的剧烈地面移动,其中网格构件的弯矩最终可能导致将网格构件连接至直立构件顶端的紧固件松动并断裂。为了减轻这种影响,网格构件被构造成可抵抗过大的弯矩。例如,抗震网格框架结构的网格结构可以包括管状梁。与栓接在一起的背对背C型部分相比,管状梁具有更佳的刚度和强度。网格构件的管状横截面轮廓能够在多个方向上抵抗弯矩。一个或多个螺栓被用来在网格构件在直立构件的顶端交叉时使网格构件相互连接,而相比一个或多个螺栓,管状梁在接头处被焊接在一起,在接头处,网格构件在交点处交叉以形成刚性接头且几乎没有或者没有空隙。与更容易松动的螺栓相比,在接头处焊接具有更好的刚度。网格结构的第二区域可以可选地形成抗震网格框架结构的部分。
[0043] 由于在支撑网格结构第一区域的直立构件(延伸至夹层层面)与支撑网格结构第二区域的直立构件之间存在高度差异,第一区域中网格构件的弯矩要比网格结构第二区域小得多。这样一来,由于第一区域的网格构件在地震事件中不会像第二区域的网格构件那样经受相同的弯矩,网格结构第一区域的网格构件可以可选地由较弱的网格构件构成来降低成本,例如背对背的C型部分。通常,支撑网格结构第一区域的夹层层面由结构坚固的直立支撑杆构成,直立支撑杆从地面向上延伸,以确保延伸至夹层层面的网格构件与延伸至竖直存储柱的网格结构第二区域处于相同的层面。直立支撑杆的高度限定夹层层面的高度,进而限定由夹层层面支撑的网格结构的层面,并确保网格结构位于基本水平的平面内。通常,直立支撑杆是I型梁,相比于形成竖直存储柱的直立构件会抵抗弯矩。由于直立支撑杆的刚度,网格构件所承受的弯矩会更小——因而这也是相对于网格构件第二区域用较弱的网格构件构造网格结构第一区域的优势所在。尽管网格结构第二区域的网格构件能够抵抗由地震事件产生的横向力所导致的弯矩,但是在被连接至网格结构第一区域时,来自网格结构第二区域的横向力会传递到网格结构第一区域的网格构件。这可能会带来意想不到的后果,即会削弱网格结构第一区域中将网格构件连接至直立构件顶部的紧固件。包括至少一个机械熔断器的桥接组件有助于减轻网格结构第二区域所承受的横向力对网格结构第一区域中网格构件的破坏。一旦横向力超过或等于预定负荷,机械熔断器便会剪断,使网格结构第一区域与网格结构第二区域分离,从而确保第一区域中的网格结构保持完好。然而,本发明并不限于让形成网格结构第一区域的网格构件不同于形成网格结构第二区域的网格构件,相同类型的网格构件也能延伸遍及整个网格结构。
[0044] 本发明提供了一种存储和取回系统,包括:i)如权利要求1至22中任一项所限定的网格框架结构;
ii)布置在位于网格下方的存储柱中的复数个容器堆垛,其中,每个存储柱竖直位于网格单元下方;
iii)用于提升和移动堆叠在堆垛中的容器的复数个负载处理装置,复数个负载处理装置被远程操作以在存储柱上方的网格上横向移动并通过网格单元访问容器,所述数个负载处理装置的每个负载处理装置包括:
a)用于在网格上引导负载处理装置的轮子组件;
b)位于网格上方的容器接收空间;以及
c)将单个容器从堆垛提升至容器接收空间中的升降装置。
[0045] 从具体实施方式中,本发明的进一步特征将显而易见。

具体实施方式

网格框架结构
[0046] 针对存储系统的已知特征,例如上述参照图1至5的网格框架结构和负载处理装置设计了本发明。图6示出了包括四个邻接的网格单元42的传统网格结构50的区段或部分的俯视图,图7示出了单个网格单元42的立体侧视图,其中单个网格单元42由四个竖直立柱16支撑,以形成用于存储堆垛中一个或多个容器10的单个竖直存储柱44。图8(a和b)示出了直立构件的立体图,其中直立构件被布置为形成竖直存储柱44,以用于将容器10存储在竖直存储柱44内。图8b示出了在直立柱16之间容器10的竖直堆垛的描绘图。
[0047] 每个竖直直立构件16通常为管状。在图2所示的存储柱44的水平平面的横向截面中,每个竖直立柱16包括中空中心部分46(通常为箱体截面),且一个或一个以上引导件48安装到或形成在中空中心部分46的拐角处,中空中心部分沿着竖直立柱16的纵向长度延伸,以用于引导容器沿着竖直存储柱44的移动。一个或多个引导件48包括两个垂直的容器导板。两个垂直的容器导板被布置成容纳容器的拐角或容器堆垛的拐角。换言之,中空中心部分46的每个拐角限定基本呈三角形区域的两侧,基本呈三角形的区域可以容纳容器或存储箱的拐角。拐角围绕中空中心部分46均匀布置,使得多个竖直立柱16可以提供多个相邻的存储柱,其中每个竖直立柱16可以由最多四个单独的存储柱共用或共享。图7中还示出了在竖直立柱的底部处将每个竖直立柱16安装在可调节网格校平机构19上,其中竖直立柱包括底座和螺纹轴,螺纹轴可以延伸或收缩以弥补不平坦的地板。
[0048] 图2中存储柱44的水平平面的横向截面示出了单个存储柱44由布置在容器或存储箱10的拐角处的四个竖直立柱16组成。存储柱44对应于单个网格单元。竖直立柱16的横截面在竖直立柱的整个长度上恒定不变。图2中水平平面中的容器或存储箱的外围示出了具有四个拐角的容器或存储箱,以及在竖直存储柱44内容器或存储箱的拐角处的四个竖直立柱16的布置。四个竖直立柱中每个竖直立柱的拐角部分(四个竖直立柱中每个各一个)确保了存储在存储柱44中的容器或存储箱相对于存储在存储柱内的任何容器或存储箱以及周围存储柱中的容器或存储箱堆垛被引导至正确位置。在容器或存储箱通过网格单元42沿着竖直直立构件16受引导时,在网格结构50上操作的负载处理装置(未示出)能够提升容器或存储箱。由此,竖直直立构件16具有双重用途:(a)在结构上支撑网格结构50,以及(b)通过各自的网格单元42将容器或存储箱10引导至正确位置。
[0049] 图6中所示的网格结构50的区段的俯视平面图示出了被布置为形成复数个矩形构架(构成网格单元42)的系列水平相交的梁或网格构件18、20,更具体地说是以第一方向X延伸的第一组网格构件18和以第二方向Y延伸的第二组网格构件20,第二组网格构件20在基本水平的平面内横向于第一组网格构件18延展,即网格结构在X和Y方向上由笛卡尔坐标表示。术语“竖直立柱(一个或多个)”“直立构件(一个或多个)”和“直立柱(一个或多个)”在说明书中可互换使用,表示相同的事物或特征。为了便于解释本发明,图6中由正方形所示的网格构件相交或交叉的点或汇合点可被限定为节点或交点52。从图6中所示的构成四个邻接网格单元42的已知网格结构50的至少部分或区段的布局可以清楚地看出,网格结构50的每个交点或节点52由竖直立柱16支撑,即它们都相交。如图6所示的网格结构50的区段或至少部分来看,四个邻接的网格单元由九个竖直立柱16支撑,即三组竖直立柱16成三排支撑网格结构,其中每排包括三个节点52。
[0050] 本发明的每个网格构件可包括轨道支撑件18、20和/或轨道或轨路22a、22b(参见图9),其中轨道或轨路22a、22b被安装至轨道支撑件18、20。负载处理装置可操作以沿本发明的轨道或轨路22a、22b移动。替代地,轨道22a、22b可以作为单个主体集成至轨道支撑件18、20中,例如通过挤压。在本发明的特定具体实施方式中,网格构件包括轨道支撑件18、
20,并且轨道或轨路22a、22b被安装至轨道支撑件18、20。成组网格构件中的至少一个网格构件(例如单个网格构件)可被细分或划分成分离的网格元件,而分离的网格元件可被联接或连接在一起以形成以第一方向或第二方向延伸的网格构件18、20(参见图9和14)。在网格构件包括轨道支撑件的情况下,轨道支撑件也可被细分为分离的轨道支撑元件,分离的轨道支撑元件被联接在一起以形成轨道支撑件(参见图10和13)。图9示出了分离的轨道支撑元件,其中分离的轨道支撑元件组成以第一轴向和第二轴向延伸的轨道支撑件。图10示出了用于组成轨道支撑件18、20的单个轨道支撑元件56。在横向横截面上,轨道支撑件18、20可以是呈C形或U形或I形横截面的实心支撑件,或者甚至可以是双C形或双U形的支撑件。在本发明的特定具体实施方式中,轨道支撑元件56包括栓接在一起的背对背的双C型部分。
[0051] 如图9和11所示的连接板或盖板58可被用来在汇合点(在汇合点,网格结构50中的多个轨道支撑元件在节点52处交叉)以第一和第二方向将单个轨道支撑元件56连接或联接在一起,即盖板58用于将轨道支撑元件56一起连接到竖直立柱16。因此,竖直立柱16在其上端于汇合点(在汇合点,网格结构50中的多个轨道支撑元件通过盖板58交叉)相互连接,即盖板位于网格结构50的节点52处。如图11所示,盖板58为十字形且具有四个连接部分60,用于在其交点52处连接至端部或沿着轨道支撑元件56长度的任何地方。在图13中所示的节点52的横截面轮廓中,展示了轨道支撑元件通过盖板58在节点处与竖直立柱的相互连接。如图11和12所示,盖板58包括插端或突起62,插端或突起62的尺寸被设计成紧凑地位于竖直立柱16的中空中心部分46中,用于将复数个竖直立柱16相互连接到轨道支撑元件。插端62以卡扣式布置接收在竖直立柱或直立构件16的对应形状的开口中,以防止盖板沿着竖直立柱的纵向轴线相对于竖直立柱16围绕竖直轴线旋转。插端62包括向下延伸的数个弹性构件,数个弹性构件配合以扣合至由竖直立柱的中空中心开口段46限定的开口。图13还示出了沿对应于第一方向(x方向)和第二方向(y方向)的两个垂直方向延伸的轨道支撑元件
56a、56b。连接部分60彼此垂直以连接至沿第一方向和第二方向延伸的轨道支撑元件56a、
56b。盖板58被配置成栓接到轨道支撑元件56a、56b的端部或沿着轨道支撑元件的长度。每个轨道支撑元件56a、56b被布置成在节点处彼此互以形成根据本发明的网格结构50。为了实现这一点,每个轨道支撑元件56a、56b的远端或相对端部包括锁定特征64,用于相互连接至相邻轨道支撑元件的相应锁定特征64。在本发明的特定具体实施方式中,一个或多个轨道支撑元件的相对端部或远端包括至少一个钩子或舌64,在轨道支撑元件在网格结构
50中交叉的汇合点处,至少一个钩子或榫舌64可被接收在相邻轨道支撑元件56中间的开口或狭槽66中。结合图13再回到图10,在轨道支撑元件56端部处的钩子64被示出为接收在相邻轨道支撑元件的开口66中,相邻轨道支撑元件在轨道支撑元件56交叉的汇合点处延伸穿过竖直立柱16。此处,钩子64被提供给轨道支撑元件56b两侧的开口66。在本发明的特定具体实施方式中,开口66位于轨道支撑元件56的长度的中间,以便在被组装在一起时,在第一方向和第二方向上的相邻平行轨道支撑元件偏离至少一个网格单元。这展示在图9中。
[0052] 为了完成网格结构50,一旦轨道支撑元件56被互锁在一起以形成包括沿第一方向延伸的轨道支撑件18和沿第二方向延伸的轨道支撑件20的网格图形,轨道22a、22b便被安装至轨道支撑元件56。轨道22a、22b以卡扣配合和/或以滑动配合布置装配在轨道支撑件18、20上(参见图9)。与本发明的轨道支撑件类似,轨道包括沿第一方向延伸的第一组轨道
22a以及沿第二方向延伸的第二组轨道22b,第一方向垂直于第二方向。第一组轨道22a被细分为沿第一方向的多个轨道元件或细长轨道元件68,以便在组装到一起时,沿第一方向的相邻平行轨道元件偏离至少一个网格单元。类似地,第二组轨道22b被细分为沿第二方向的多个轨道元件68,以便在组装到一起时,沿第二方向的相邻轨道元件偏离至少一个网格单元。这展示在图9中。图14示出了单个轨道元件或细长轨道元件68的实施例,其中包括细长元件,细长元件被铣出轮廓以引导网格结构上的负载处理装置,并且细长元件通常被铣出轮廓以提供单轨道表面以便允许单个负载处理装置在轨道上行进,或者提供双轨道以便允许两个负载处理装置在同一轨道上彼此经过。轨道表面被限定为负载处理装置的轮子在上面滚动的表面。在细长元件被铣出轮廓以提供单轨道的情况下,轨道包括相对唇缘或脊部(一个唇缘在轨道一侧,另一唇缘在轨道另一侧的另一唇缘处),相对唇缘或脊部沿着轨道的每个纵向边缘延展,以引导或约束每个轮子在轨道上的横向移动。出于本发明的目的,沿着轨道每个纵向边缘延展的唇缘或脊部被限定为引导表面,用于约束轨道上负载处理装置的轮子。在细长元件的轮廓是双轨道的情况下——如图14所示的轨道元件,轨道包括沿着轨道纵向边缘延展的两个唇缘69a、69b以及沿着轨道边缘与唇缘平行地延展的中心唇缘或脊部69c,即轨道包括三个平行脊部。由于两个唇缘或脊部69a、69b沿着轨道元件的边缘纵向延伸,轨道元件边缘处的两个唇缘69a、69b分别被限定为第一边缘引导表面和第二边缘引导表面。中心唇缘或脊部69c与轨道边缘处的每个唇缘或脊部之间的距离相同,以便中心唇缘与轨道边缘处的唇缘之间的区域提供两个轨道表面,以允许相邻负载处理装置的轮子在相同轨道上沿两个方向彼此经过。在图14所示的特定具体实施方式中,两个唇缘或脊部
69c被示出为沿着轨道的中心部分纵向延伸,它们与轨道边缘处的唇缘69a、69b配合,以在中心脊部69c的两侧提供轨道表面。在所有情况下,当在网格结构上横穿时,负载处理装置的轮子在负载处理装置的轮子的两侧或两面上受约束。与轨道支撑元件一样,沿第一方向和第二方向的多个细长轨道元件铺设在一起,以形成沿两个方向的轨道。轨道元件68与轨道支撑件18、20的装配包括倒置的U形横截面轮廓,倒置的U形横截面轮廓被塑形为托住或叠覆在轨道支撑件18、20的顶部。从U形轮廓的每个分支延伸的一个或多个凸以卡扣式布置与轨道支撑件18、20的端部接合。轨道元件68包括切口或凹槽70,以在上述直立柱处容纳轨道支撑元件56。由于轨道元件68的尺寸被设计成延伸跨越或贯穿网格结构中的单个立柱,所以切口70位于每个轨道元件68的中心或形成在其中间。在本发明中同样合理的是,轨道22a、22b可被集成到轨道支撑件18、20中而非作为单独的部件。
[0053] 网格框架结构14可被认为是支撑网格结构50的直立柱16的直线组合,即四壁形框架,其中网格结构50由相交的水平网格构件18、20形成。一旦接收到客户订单,操作以在轨道上移动的负载处理装置便被指示从网格框架结构的堆垛中拾取包含订单货物的存储箱,并将存储箱运输至拣选站,随后货物可在拣选站从存储箱中取出并移送至一个或多个递送容器。通常,拣选站包括容器运输组件以将一个或多个容器运输至访问站,在该访问站可以访问容器的内容物。容器运输组件通常是包括多个相邻输送机单元的输送机系统。
[0054] 在图15所示的已知履行中心中,履行客户订单所需的货物和存货位于容器或存储箱10中,容器或存储箱可沿着过道进行布置。输送机系统位于容器或存储箱的过道的相对侧,输送机系统承载客户递送箱或容器。输送机系统被布置,以便在后线输送机上移动的递送箱或容器的一部分经由站点容器通过拣选站进行传递,在拣选站,客户订购的货物由操作人员从存储箱或容器移送到客户递送箱或容器。当客户递送容器在位于输送机系统上的拣选站74时,客户递送容器被暂停,而操作员从存储箱或容器中选择所需货物并将其放置在客户递送箱或容器中。在已知的机器人拣选站中,存储箱或容器由负载处理装置30从堆垛中提升,堆垛包含履行客户订单所需的库存货物。一旦被负载处理装置30提升,存储箱或容器由负载处理设备递送到拣选站74上方或附近的输出端口42b。在拣选站74,所需库存货物或货物可以手动地或自动地从存储箱或容器中取出并放置在递送容器中,递送容器构成部分客户订单,并在恰当的时间填装用于配送。
[0055] 已知的履行中心还包括各种其他站点,包括但不限于用于对为网格上的负载处理装置供电的可充电电池充电的充电站以及为负载处理装置进行日常维护的服务站。为了容纳站点的任意一个或其组合,在网格框架结构14邻近处设置了单独区域72。通常,单独区域72通过在相邻网格框架结构14当中融入由竖直梁78支撑的夹层76来设置,并且通常是独立式结构。夹层76提供了通道以收纳例如一个或多个拣选站和/或上述站点中的任意一个。夹层层面下方的区域通常由在一个或多个服务站工作的人员进行维修。来自相邻网格框架结构14的网格结构延伸横跨夹层76的顶部以连接至夹层层面76两侧的网格。
[0056] 为了将存储容器递送至夹层层面下方的一个或多个拣选站和/或从拣选站拾取存储容器,延伸横跨夹层层面的网格结构包括一个或多个端口42b。如专利说明书的介绍部分所教导的,端口代表负载处理装置能够下放存储容器和/或从夹层层面下方的拣选站拾取存储容器的地点或网格单元,以便存储容器能够从网格外部进行访问或者被从网格框架结构移出或移进。端口所在的网格柱可以称为“递送柱”。存储网格包括两个递送柱。例如,第一递送柱可以包括专用的下放端口,其中容器处理载具可下放即将通过递送柱运输并被进一步运输至访问站或移送站的存储容器,而第二递送柱可以包括专用的拾取端口,其中容器处理载具可拾取已经从访问或移送站通过递送柱运输的存储容器。存储容器被送入访问站,并分别通过第一递送柱和第二递送柱退出拣选站。
[0057] 从图15可以明显看出,夹层76顶部处的网格框架结构14的部分要比夹层76两侧的网格框架结构浅,即只能容纳堆垛中的一层或两层容器。延伸横跨夹层的网格结构14b由安装至夹层的竖直直立构件16支撑,并且其长度要比夹层两侧的竖直柱短。较短的竖直直立构件16的尺寸被设计成仅容纳堆垛中的少量容器(例如,一个或多个容器的深度),以确保网格结构在延伸横跨夹层时位于基本水平的平面内,即网格层面保持横跨夹层层面。夹层层面76由单独的竖直梁78支撑。支撑夹层76的竖直梁78在夹层76的两侧抵接网格框架结构14。在夹层两侧,存储容器的多个堆垛被存储在竖直存储柱中。在网格结构上运作的机器人负载处理装置能够从一个或多个的竖直存储柱中取出存储容器并将存储容器运输至夹层层面上方,在那里,负载处理装置能够将存储容器递送至夹层层面下方的拣选站。由此,网格结构能够被分成不同的区域。为了区分延伸至夹层层面的网格结构与延伸至多个存储柱的网格结构,延伸至夹层层面的网格结构可被称为网格结构第一区域,而延伸至夹层层面两侧的多个竖直存储柱的网格结构可被称为网格结构第二区域。类似地,为了区分在夹层层面上方支撑网格结构第一区域的复数个直立构件与支撑网格结构第二区域的复数个直立构件,支撑网格结构第一区域的复数个直立构件被称为第一组直立构件,而支撑网格结构第二区域的复数个直立构件被称为第二组直立构件。由于存储容器被存储在第二区域中网格结构下方的多个堆垛中,所以组成竖直存储柱的第二组直立构件要比在夹层层面上方支撑网格结构第一区域的第一组直立构件长。
[0058] 图16示出了汇合区域84中网格框架结构的部分的分解图,其中汇合区域84位于夹层层面与竖直存储柱之间,而图17示出了突出了网格结构第一区域和第二区域的网格结构的俯视平面图。汇合区域84示出了支撑网格结构14的第一80和第二82区域的直立构件16、16b在长度上的不同。被称为第一组直立构件的较短直立构件16b被布置成延伸至夹层层面(未示出),而第二组直立构件被布置成形成用于存储堆垛中的存储容器的多个竖直存储柱
44。对于组成竖直存储柱44的直立构件16的长度(相比于延伸至夹层层面的直立构件16b的长度),较长的第二组直立构件16比较短的第一组直立构件更容易移动。在地面移动尤其是在地震事件期间,较长的第二组直立构件16b相比较短的第一组直立构件16a会以更大的幅度振荡。存储在竖直存储柱中的存储容器堆垛则加剧了包括竖直存储柱44的网格框架结构的振荡。较长的第二组直立构件16b的振荡导致网格结构第二区域82产生弯矩,而弯矩被传递到延伸至夹层区域的网格结构第一区域80。第二组直立构件的振幅越大,网格构件的相接点(在相接点,网格构件在网格结构14b的第一区域80中的节点处交叉)受到影响的风险也越大。由于直立构件在通过一个或多个紧固件的网格结构的节点处由连接板或盖板相互连接至网格构件(如上所述),所以存在节点处网格构件之间的连接发生松动甚至在最糟糕的情况下失效的风险,而这会导致网格结构尤其是夹层区域上方第一区域80中的部件断裂并掉入服务区域。由于服务区域内有人工作,所以网格构件与第一区域中的直立构件(第一组直立构件)之间的连接失效将会造成使在下方服务区域内工作的人员受伤的风险。
机械熔断器(Mechanical Fuse)
[0059] 通过在网格结构中创造薄弱点,本发明已经缓解了上述问题,其中薄弱点会优先断开以分离网格结构的不同区域,进而防止来自网格结构一个区域的弯矩传递到网格结构的另一区域。在图16所示的特定具体实施方式以及图17的俯视平面图中,薄弱点86优选地位于汇合区域84中的网格结构中,即第一区域80与第二区域82之间,网格结构的不同区域在汇合区域84交汇。薄弱点86被配置为当预定方向上作用于薄弱点的拉力超过或等于预定负荷时优先断开,而无需断开网格结构中网格构件的其他连接件,即直立构件与网格构件例如经由盖板58的相接点52。换句话说,薄弱点被配置为在施加的负荷下断开,而无需断开直立构件与网格构件的相接点。如图17箭头所示,预定方向与汇合区域84中网格构件18、20的纵向方向平行,汇合区域84位于网格结构14b的第一区域80与第二区域82之间。这可以沿着X方向或Y方向,具体取决于网格结构中网格构件的朝向。为了在网格结构中优选创造薄弱点,必须要让断开薄弱点的预定负荷小于网格结构中网格构件的其他连接件。其他连接件即位于如上所述直立构件经由盖板158与网格构件的相接点52。
[0060] 在图18所示的本发明特定具体实施方式中,网格结构中的薄弱点通过桥接组件88来设置,其中桥接组件88包括机械熔断器90,机械熔断器90被配置为当施加的负荷超过或等于预定负荷时断开。桥接组件88被布置为网格结构第一区域与网格结构第二区域之间的一个或多个连接件(参见图19)。由于机器人负载处理装置的轮子组件包括位于载具主体前部和后部的成对轮子以及位于载具主体两侧的成对轮子(参见图4),所以桥接组件88被布置为网格结构第一区域与第二区域之间——即第一组网格构件与第二组网格构件之间的一对或多对连接件。图18示出了根据本发明的桥接组件88的实施例。图18所示实施例中的桥接组件88包括托架92,托架92被配置为连接相邻网格构件18、20的自由端部。每个相邻网格构件的另一端部通过图18所示的一个或多个螺栓被连接至各自的盖板158,以用于相互连接至网格结构中邻近的直立构件。通过桥接组件88而连接在一起的相邻网格构件充当单个的细长网格元件,单个的细长网格元件在网格结构中的邻近直立构件之间延伸。
[0061] 轨道22a、22b被设置在每个相邻网格构件上,以便在相邻网格构件的端部通过本发明的桥接组件连接在一起时,连续轨道表面延伸横跨相邻网格构件的端部(参见图19)。这使得机器人负载处理装置的轮子组件能够进行跨过本发明的桥接组件。在图18所示的本发明特定具体实施方式中,网格构件充当轨道支撑件,而单独的轨道元件被安装至轨道支撑件,例如以卡扣式布置。
[0062] 连接相邻网格构件端部的托架92采用板的形式,且板与相邻网格构件的端部搭接。在图20所示桥接组件的横截面所示的特定实施例中,两个托架被示出在网格构件端部的两侧,以便将相邻网格构件的端部夹在一起。通过接收在网格构件端部的开口中的一个或多个紧固件,例如螺栓或螺杆,托架的相对端部或自由端部被连接至在托架搭接相邻网格构件的端部的汇合区域中的相邻网格构件的端部。一个或多个紧固件被布置成在施加的负荷超过或等于预定负荷时断开,使得相邻网格构件的端部分离,并进而优先分离网格机构的不同区域(参见图21)。在图20所示的特定实施例中,机械熔断器90包括具有断开区96的剪切销94,断开区96包括销的削减的横截面区域或颈部部分,销被布置成在施加在断开区的负荷超过或等于预定负荷时剪断。在图20所示的特定实施例中,机械熔断器包括两个剪切销94,两个剪切销94通过连杆98联接在一起,以便在销断开时,连杆将剪切销保持在一起。
[0063] 为了防止网格结构的其他连接件(例如直立构件与网格构件之间的相接点)在预定负荷下松动断开,断开机械熔断器的预定负荷被设置为小于网格框架结构中复数个直立构件与网格构件之间相接点的负荷。由于地面移动而导致的网格框架结构的震荡会在将网格结构不同区域联接在一起的桥接组件上产生拉力。当拉力施加在桥接组件上的负荷超过或等于导致剪切销断开的预定负荷时,托架92的至少一个端部从网格构件的连接端部分离,即拉力小于相接点将网格结构中的网格构件与直立构件保持在一起的负荷。这展示在图21所示的示意图中,其中示出了网格构件18、20端部的分离。机械熔断器90可包括一个或多个剪切销,用于将托架92连接至网格构件的端部。在图18所示的特定具体实施方式中,托架每个端部处的至少两个紧固件被用来将托架连接至网格构件的端部。由此,为了分离网格构件的端部,至少两个的紧固件会在预定负荷下剪断,以让托架与网格构件的至少一个端部分离。
[0064] 虽然包括一个或多个剪切销的机械熔断器90被布置成将托架连接至相邻网格构件的端部,但在本发明中,用来在网格结构中提供包括机械熔断器的优选薄弱点的其他方式也同样适用。例如,用来通过连接板或盖板将直立构件连接至网格构件的一个或多个紧固件可以充当机械熔断器。例如,将网格构件连接至盖板158的连接部分60的一个或多个螺栓可制造成带有断开区,断开区被布置成在施加的负荷超过或等于预定负荷时剪断,以使网格构件脱离连接部分以及盖板(参见图9)。在图18所示的本发明特定实施例中,至少两个紧固件100被用来将网格构件的端部连接至盖板。这两个紧固件可被制造成机械熔断器,而机械熔断器被布置成当负荷超过或等于预定负荷时剪断。将包括机械熔断器的薄弱点融入网格结构的其他方式可包括制造带有断开区(例如削减的横截面区域)的网格构件,以便在拉力超过或等于预定负荷时,网格构件的部分会断开。同样,连接相邻网格构件的端部的托架本身也能包括断开区,断开区被配置为在施加的负荷超过或等于预定负荷时断开。在所有的不同实施例中,包括机械熔断器的薄弱点被配置为在地面移动时(例如在地震事件期间)优先分离网格结构的不同区域。
[0065] 虽然机械熔断器被配置为优选分离网格结构的不同区域,但在履行中心的网格框架结构的操作过程中,网格结构的移动不可避免。例如,网格框架结构所处环境的温度变化可能会导致网格框架结构的不同部分由于热膨胀而产生膨胀和收缩。如果没有考虑热膨胀,便会有网格结构的数个区域由于一个或多个网格构件的长度膨胀或收缩而发生变形或弯曲的风险,进而增加了在网格结构上运作的一个或多个机器人负载处理装置脱轨的可能性。
[0066] 在图22(a至c)所示的特定实施例中,桥接组件88的托架92的相对端部在滑动连接件中被连接至相邻网格构件18、20的端部。托架92与网格构件端部之间的滑动连接件包括一个或多个滑动构件,一个或多个滑动构件包括螺栓或销,螺栓或销被布置为沿着形成于相邻网格构件端部中的狭槽102滑动,以便允许网格构件的端部之间的分离能够在纵向方向即X或Y方向上改变。图21清晰示出了滑动螺栓与狭槽102的配合。网格构件端部的行进长度由狭槽102的长度确定,其中每个狭槽102的相对端部充当止动件,以防止网格构件端部进一步分离。一旦延伸穿过狭槽的一个或多个螺栓到达由狭槽长度确定的行进终点,网格构件的端部便无法再进一步移动。延伸穿过狭槽的一个或多个螺栓可分别包括滑动轴承104(参见图21)或者替代地包括滚动轴承,以协助螺栓沿着狭槽的滑动。虽然图22(a至c)所示特定具体实施方式中的滑动连接件示出了形成于网格构件端部中的狭槽,但反之亦然——狭槽形成于将网格构件端部联接在一起的托架中,而将托架紧固至网格构件端部的螺栓被布置为沿着托架中的狭槽滑动。
[0067] 图22(a至c)示出了网格构件18、20的端部的不同分离阶段。图22(a)示出了闭合配置下网格构件的端部,而图22b至22c示出了网格构件端部的不同分离阶段——随着相邻网格构件沿纵向方向移动直到由狭槽102长度确定的最大限度。延伸穿过狭槽102的一个或多个螺栓可充当机械熔断器94,机械熔断器94被配置为当作用于桥接组件的拉力超过或等于预定负荷时断开,以使网格结构的不同区域分离。根据网格结构由于网格构件膨胀和收缩而导致的移动级别来计算狭槽的长度还有相邻网格构件端部的分离。通常,正常操作中,狭槽的长度允许网格构件由于热膨胀在X或Y方向上发生大约10mm到大约180mm的移动。当网格结构的移动产生拉力并导致网格构件超出预定长度移动时,狭槽的端部会阻止网格构件进一步移动。然而,当桥接组件上的拉力超过或等于预定负荷时,螺栓被配置为在到达它们各自的狭槽102的端部时断开并允许网格构件的端部断开,从而分离网格结构的不同区域。在图21和22所示的本发明特定具体实施方式中,由托架92连接的网格构件是I型梁。狭槽
102形成于I型梁的端部中,I型梁与将托架92紧固至网格构件端部的机械熔断器94配合。
[0068] 为了在网格构件端部分离时在网格构件18、20上提供连续轨道表面,桥接组件88进一步包括伸缩缝,伸缩缝包括第一轨道元件106和第二轨道元件108,以及延伸横跨第一和第二轨道元件106、108端部的桥接构件110。第一轨道元件106被布置在相邻网格构件的一个端部上,而第二轨道元件108被布置成搭接相邻网格构件的另一端部。桥接构件110延伸横跨第一和第二轨道元件106、108的端部。第一和第二轨道元件以及桥接构件110的每个代表单个细长轨道元件的至少部分。由此,第一和第二轨道元件以及桥接构件各自具有相接部分,相接部分被铣出轮廓以配合形成提供连续轨道表面的单个细长轨道元件。
[0069] 桥接构件110的上表面被铣出轮廓,以便从第一轨道元件到第二轨道元件沿着伸缩缝形成过渡。在图23(a和b)所示的特定实施例中,第一和第二轨道元件的轮廓提供双轨道,双轨道包括中心脊部以及中心脊部两侧的轨道。桥接构件110的上轮廓被示出为两个轨道或滚动表面110a、110b,两个轨道或滚动表面110a、110b沿纵向方向延伸跨过网格构件的远端。桥接构件110的轨道表面被布置为提供滚动表面,滚动表面用于机器人负载处理装置的轮子。轨道表面的滚动表面延伸跨过机器人负载处理装置的轮子宽度。桥接构件110具有固定至第一轨道元件106的第一端部112以及能够沿着沟槽116行驶的第二端部114,沟槽116形成于第二轨道元件108中。例如,如图24所示,桥接构件110的第二端部114包括滑动锚定件118,滑动锚定件118被约束为沿着引导件116移动,引导件116包括形成于第二轨道元件中的沟槽。图24还示出了延伸穿过沟槽的滑动锚定件118,其中沟槽位于支撑第二轨道元件的端部网格构件18、20中。随着相邻网格构件的端部分离,桥接构件110横跨形成于相邻网格构件的端部之间的间隔。在图23b所示的特定实施例中,桥接构件110的第二端部114被布置为搭接第二轨道元件108。
[0070] 然而,在相邻网格构件的端部分离时横跨第一和第二轨道元件之间的间隔以提供连续轨道表面的其他方式也适用于本发明。在图25所示且在图26中融入了网格结构的实施例中,桥接构件110可形成为第一轨道元件的突出的凸形部分110c,突出的凸形部分110c被接收在第二轨道元件108中对应形状的凹槽108b中。在图25中,桥接构件110被示出为作为突出的凸形部分与第一轨道元件106一体形成,且第二轨道元件包括接收的凹形部分108b。相比于图23(a和b)所示的桥接构件110(桥接构件110的轨道表面110a、b延伸跨过轮子宽度),在图25所示的实施例中,形成为突出凸形部分110c的桥接构件的轨道表面随着轮子横穿桥接构件110时仅与轮子的至少一半宽度接触。轮子的另一半宽度不与突出凸形部分
110c的轨道表面接触。通过使成对轮子在载具主体的两侧受到约束,可以阻止机器人负载处理装置脱轨。这展示在图27所示的示意图中,其中示出了在轨道上并排的两个机器人负载处理装置,轨道由本发明的成组平行桥接构件110设置,每个桥接构件110具有中心唇缘或脊部110d以便仅约束每个轮子34的一侧。由于每个机器人负载处理装置包括载具主体前部和后部处的成对轮子34,仅约束轮子的一侧可防止机器人负载处理装置在轨道上横向移动,并进而防止机器人负载处理装置脱轨。在图27所示的特定实施例中,随着相邻网格构件的端部分离,负载处理装置的轮子的外边缘通过抵接至桥接构件110的中心脊部110d而受到约束。
[0071] 通常,桥接构件110是相对较薄的金属条,并被配置为在相邻网格构件的端部分离时横跨第一和第二轨道元件106、108的端部,以便提供跨过第一和第二轨道元件的端部的连续轨道表面。考虑到在轨道上运作的机器人负载处理装置可重达100kg以上,桥接构件110在机器人负载处理装置行进穿过桥接构件110时会有因机器人负载处理装置重量而弯曲的风险。为了防止桥接构件因为在轨道上运作的机器人负载处理装置的重量而弯曲,桥接组件进一步包括位于第一和第二轨道元件106、108的端部中间的支撑件120(参见图25和
26)。支撑件120的上端被铣出轮廓,以在相邻网格构件的端部分离时承托桥接构件110(参见图25和26)。在图25所示的特定具体实施方式中,支撑件120通过一个或多个螺栓被固定至托架92,一个或多个螺栓将相邻网格构件的端部连接在一起。支撑件120被示出为固定至第一和第二轨道元件106、108端部中间的托架92,以便在网格构件的端部如图22a所示被合在一起时,相邻网格构件的端部抵接至支撑件120,使得支撑件充当相邻网格构件的端部之间的间隔件。
[0072] 在图16和17所示的特定实施例中,相同类型的网格构件组成网格结构,这样一来,直立构件与网格构件之间的相接点主要由相同类型的盖板来设置。换句话说,本发明中被用来连接网格结构不同区域的桥接组件包括相同类型的网格构件。在图16所示的这一特定实施例中,网格构件包括背对背的C型部分,C型部分具有基本呈I型的横截面轮廓。虽然使用这种类型的网格构件来连接直立构件(组成竖直存储柱)确保了网格框架结构能够应对A类或B类地震事件特有的地面移动中的微小变动,但对于D类地震事件特有的大幅度地面移动来说则并非如此。为了应对D类地震事件特有的网格框架结构中的大挠度,组成网格结构的网格构件在抗弯刚度上需要更加牢固。
[0073] 在图28所示的本发明特定实施例中,组成网格结构区域的网格构件18、20主要包括管状梁122,管状梁122的横截面包括中空中心部分。与其他形状的梁相比,使用管状梁122来构建网格构件更能抵抗弯曲,因为管状梁122的壁能够在所有方向上抵抗弯曲。网格构件的管状横截面轮廓在多个方向上抵抗弯矩。为了进一步提高网格构件针对弯曲的结构刚度,被构建为管状梁的网格构件的壁厚要比上述A类或B类网格结构中网格构件的壁厚大得多。此外,相比于在网格构件交叉的交点处栓接网格构件——在强地震事件中易于松动,优选地在交点52处焊接网格构件。在网格构件交叉的交点处,交点52处的焊接接头提供了更坚固和刚性的接头。随着弯矩在交点处传递,在交点152处焊接网格构件意味着接头能够更好地抵抗交点处的负荷。
[0074] 如图29和30所示,网格结构被细分为复数个子构架,其中一个或多个的子构架124包括至少一个网格单元42。多个子构架124被组装在一起以在现场建造网格结构。为了符合建筑法规,理想情况下,单个子构架在现场组装时被栓接在一起。构成子构架的网格元件的端部包括连接部分125,连接部分125被布置成与相邻子构架的对应连接部分配合。连接部分125包括一个或多个孔以接收螺栓。
[0075] 为了提供用于负载处理装置在网格上行进的轨道或轨路,单独的轨道支撑元件126a、126b被直接安装到网格元件122(参见图31)。轨道支撑元件126a、b允许将轨道或轨路
128a、b装配到网格元件122。多个轨道支撑元件126a、b被分布在子构架124的网格元件122上,子构架124具有被塑形为接收轨道的轮廓。因此,与上述网格框架结构的网格元件相比——其中轨道支撑元件被集成到网格的网格元件中(背对背C型部分具有通过卡扣式布置接收轨道的轮廓),抗震网格框架结构的轨道支撑元件126a、b与网格元件122分离。图29示出了根据本发明具体实施方式的子构架124的俯视图,其中示出了沿X和Y方向延伸并直接安装到管状网格元件122的轨道支撑元件126a、b,而图31示出了子构架的横截面视图,其中示出了根据本发明具体实施方式的通过轨道支撑元件126a、b使轨道128a、b与网格元构件18、20接合。与安装到上述网格框架结构的网格元件的轨道类似,轨道128a、b通过卡扣式布置和/或滑动装配布置经由轨道支撑元件126a、b装配到抗震网格框架结构中的网格元件
122。
[0076] 由于本发明的抗震网格框架结构取消了用盖板1将网格元件联接在一起,而是将网格元件焊接在交点处,从而将竖直直立构件相互连接至本发明的抗震网格框架结构的网格,用于连接直立柱16的插端162在网格构件交叉的汇合点处被直接安装至子构架124的下侧(参见图30)。在本发明的特定具体实施方式中,插端162在网格构件18、20交叉的汇合点处(即网格结构的节点处)被焊接到子构架的下侧。如图30所示,可以看到四个插端162在网格构件18、20交叉的交点处被直接安装到子构架124的下侧。然而,其他在结构上抗弯的梁也可被用来增加网格结构的结构刚度。这些包括但不限于I型梁。
[0077] 当网格结构的网格构件由于地面移动遭受增强的弯矩和应力时,D类网格结构更加适用。由于竖直存储柱上方的网格构件容易因竖直直立构件(用于以竖直堆垛存储复数个存储容器)的高度或长度而产生增强的弯矩,所以组成竖直存储柱上方网格结构的网格构件往往采用更具抗弯能力的梁,例如上述管状梁。然而,网格结构的其他区域——即夹层层面上方的区域并非一定需要具有与竖直存储柱上方网格结构相同级别的结构刚度,而是可以较低抗弯曲能力的梁为基础,例如上述背对背的C型部分。这体现在图32所示的网格框架结构的区段中,其中网格结构的不同区域80、82由不同类型的网格构件18、20组成。然而,让网格结构的不同区域80、82具有不同级别的结构刚度的问题在于,结构刚度较大的网格结构有可能会使结构刚度较小的网格结构倒塌,或者在以D类地震事件为典型的强地震事件中至少对较弱的网格结构造成严重破坏。本发明的桥接组件还能够联接网格结构的不同区域,其中网格结构的不同区域包括不同类型的网格构件。在图32所示的特定实施例中,本发明的桥接组件被用来连接包括管状梁122的网格结构区域82和包括背对背C型部分的网格结构区域80。然而,本发明的桥接组件88并不限于图32所示的网格构件类型,也可被用来将网格结构不同区域中任意类型的网格构件联接在一起。
[0078] 为了便于说明,包括较弱网格构件的网格结构可被称为网格结构14b的第一区域80,而包括结构更稳固的网格构件的网格结构可被称为网格结构14b的第二区域82。构成网格结构第一区域80的网格构件可被称为第一类网格构件,并且可对应于图10所示的网格构件。同样,构成网格结构第二区域82的网格构件可被称为第二类网格构件,并且可对应于图
28所示的网格构件。由于构成网格结构14b第一区域和第二区域80、82的网格构件在形状和尺寸上存在差异,因此需要使用不同的托架158、130来将网格结构14b的第一和第二区域
80、82连接在一起,网格结构14b的第一和第二区域80、82融入了本发明的桥接组件88。将网格结构14b不同区域80、82连接在一起的不同托架158、130是必需的,以确保网格层面在网格结构的不同区域上保持水平。如图33所示,桥接组件88被布置成连接相邻网格构件的端部,连接相邻网格构件的端部在网格结构的第一和第二区域之间延伸。相邻网格构件的其他端部则分别通过第一类158和第二类130托架被连接至它们的直立构件,以弥补构成网格结构第一区域80和第二区域82的网格构件之间的高度差。为了便于说明,通过本发明的桥接组件将相邻网格构件连接在一起以形成细长网格元件可被称为联接网格结构第一和第二区域的网格构件的第一和第二部分。由此,网格构件的第一部分通过第一类托架158被连接至直立构件,而网格构件的第二部分通过第二类托架130被连接至邻近的直立构件。在图
33所示的特定实施例中,第一类托架为盖板158,因为网格结构第一区域中的网格构件是通常背对背的C型部分,即第一类网格构件。然而,由于网格结构第二区域中的网格构件不同——因为它们需要在结构上对地面移动更具弹性,所以第二类托架130包括柱子或间隔件132,柱子或间隔件132具有连接至网格构件第二部分的端部的最上端部134以及连接至直立构件的最底端部136,以便容许网格结构第一区域中网格构件的高度差,并确保轨道在整个网格结构中保持水平。柱子或间隔件132弥补了第一区域中网格结构与第二区域中网格结构之间的高度差。网格结构第二区域中的网格构件通常为管状,具有如图28所示的中空的横截面轮廓,即第二类网格构件。在所有情况下,桥接组件88的作用(如上所述)类似,其中机械熔断器90被配置为在作用于机械熔断器的拉力超过或等于分离网格结构第一区域和网格结构第二区域所需的预定负荷时优先断开。
双向伸缩缝
[0079] 包括第一轨道元件106和第二轨道元件108以及桥接构件110(延伸跨越第一和第二轨道元件的端部)的伸缩缝仅能够补偿网格构件在纵向方向上的移动(如图34箭头所示),并因此仅能覆盖X方向或是Y方向上的移动。为了补偿网格构件在X和Y两个方向上的移动,需要使用单独的伸缩缝来联接沿X方向和Y方向延伸的相邻网格构件的端部,以便覆盖两个纵向方向上的移动。为了补偿本发明中网格构件在X和Y两个方向上的移动,直立构件的至少一个通过包括可枢转接头的连接件被连接至网格构件,使得网格构件可围绕延伸穿过可枢转接头的竖直轴线在水平平面内旋转,由于网格构件通过托架被连接至直立构件——在这种情况下为盖板158,所以可枢转连接件存在于盖板和网格构件的端部之间,如图32所示。如上所述,盖板158通过自盖板向下延伸并被接收在竖直立柱或直立构件16对应形状的中空中心部分46中而被限制旋转移动。如图38所示,可枢转连接件通过螺栓或轴承构件延伸穿过盖板158的连接部分中的开口238来设置。
[0080] 当网格构件因为网格构件的膨胀和/或收缩而移动时,可枢转连接件能够缓解网格构件在X或是Y方向上的移动。纵向方向上的移动通过上述轨道元件106、108的滑动关系进行缓解。为了容纳X和Y方向上的移动,网格结构中通过本发明的桥接组件而连接或联接在一起的网格构件的至少一个端部被可枢转地连接至各自的直立构件。
[0081] 为了更好地说明可枢转接头的概念和轨道元件的滑动关系以覆盖X和Y两个方向上的移动,网格构件的可枢转连接件与设置在网格构件上轨道元件的滑动连接件之间的关系最好参照第一直立构件16a和第二直立构件16b(参见图32)来描述,其中第一直立构件16a和第二直立构件16b如图34和35所示通过在两个直立构件之间延伸的网格构件而相互连接。在图34所示的特定实施例中,在第一和第二直立构件之间延伸的相邻网格构件的端部通过本发明的桥接组件88被连接在一起,以允许网格构件在纵向方向上的移动。第一直立构件在其顶端通过包括可枢转接头的连接件被连接至网格构件,使得网格构件在第一或第二直立构件中的一个相对于第一或第二直立构件中的另一个移动时可围绕延伸穿过可枢转接头的竖直轴线在水平平面内旋转。在图34所示的特定实施例中,在第一和第二直立构件之间延伸的相邻网格构件18、20的端部被可枢转地连接至它们各自的直立构件,以允许第一或第二直立构件中的一个相对于第一或第二直立构件的另一个移动。网格构件的旋转使得设置在网格构件上的轨道元件106、108进行对应的旋转移动,如图36和37所示的网格结构的部分的示意图所示。这使得轨道22a、b能够基于在X或Y方向上受到的力而横向移动。在图36所示的特定实施例中,轨道可以沿X方向在水平平面内横向移动。
[0082] 为了适应纵向方向上的移动,在相邻网格构件的端部之间并包括第一和第二轨道元件106、108和桥接构件110(延伸跨越第一和第二轨道元件)的接头使得桥接构件的一个端部可以沿纵向方向——在这种情况下为Y方向(参见图36)滑动。由此,通过可枢转接头而连接的网格构件的旋转允许网格结构的部分能够沿X方向移动,而将网格构件的端部连接在一起的桥接组件则允许沿Y方向的纵向移动,即,通过在相邻竖直构件或直立构件之间延伸的单个热伸缩便能覆盖X和Y两个方向的移动。
[0083] 第一或第二直立构件中的一个由于可枢转接头(可枢转接头将网格构件连接至直立构件)相对于第一或第二直立构件中的另一个的移动使得轨道元件在轨道元件在网格结构的节点52处相交的区域内相对于相邻轨道元件发生位移。位移使得上轨道轮廓尤其是节点处发生错位,如图37所示。如果网格构件的旋转以及对应轨道的旋转过大,以至于破坏了汇合区域中(在汇合区域,轨道元件在网格结构的节点处交汇)的连续轨道表面,则会有机器人负载处理装置的轮子在穿过轨道元件交点时脱轨的风险。为了防止轨道元件由于网格构件围绕其与直立构件的可枢转连接件旋转而产生过大的错位,可枢转接头被限制为在其中心或标定的位置旋转预定的角度,其中预定角度足够小,以使机器人负载处理装置的轮子能够横穿错位的轨道元件。可枢转接头通过设置止动构件而被限制为旋转预定的角度,止动构件被布置为沿弧形槽旋转,弧形槽具有以可枢转接头为中心的曲率半径。如图38所示,盖板158的连接部分中除了用于容纳网格构件端部与盖板之间的可枢转接头的开口238,盖板158的连接部分进一步包括至少一个弧形槽140,止动构件142(参见图35)延伸穿过弧形槽140,使得通过可枢转接头连接至盖板158的网格构件可以旋转由弧形槽140的弧线所限定的预定角度。在图42(a和b)所示的特定具体实施方式中,止动构件142包括具有断开区96的剪切销146。预定角度可介于1°到20°的范围内,优选地介于5°到20°的范围内。在操作中,接收在弧形槽140内的止动构件142被布置成由弧形槽140引导,直到达到由弧形槽
140端部确定的上限。当止动构件142抵接至弧形槽140的相对端部时,网格构件无法再进一步旋转。在图38所示的特定具体实施方式中,示出了盖板/托架的连接部分中的两个弧形槽
140,并且两个弧形槽140被设置在可枢转接头的两侧,即被示出为相对的弧形槽140。每个弧形槽140限定弧线,弧线具有以可枢转接头为中心的曲率半径,止动构件142被接收在弧形槽中。
[0084] 网格构件与直立构件之间的可枢转连接件并不限于图38所示的包括盖板158的第一类托架,也可以被设置在上述第二类托架130和D类网格构件(即第二类网格构件)的连接件之间(参见图33和39)。此处,第二类托架130的最上部连接件134包括用于容纳可枢转接头的开口338以及弧形槽240,弧形槽的曲率半径以可枢转接头为中心。第二类托架130的最底部连接件136被固定至直立构件。使用参照图34和35所述的术语,第二类托架130的最底部连接件136被固定至第二直立构件16b。在图32所示的本发明特定实施例中,第一直立构件16a要比第二直立构件16b短。由此,相比较短的第一直立构件16a,例如地震事件期间的地面移动往往会导致较长的第二直立构件16b以更大的幅度振荡。如上所述,为了弥补第一直立构件16a与第二直立构件16b的振幅差异,在网格结构第二区域中连接第二直立构件16b的D类网格构件或第二类网格构件被配置为在地面移动期间具备比第一类网格构件更大的结构完整性或刚度。因此,第二类网格构件的横截面轮廓与第一类网格构件的横截面轮廓大小不同,例如第二类网格构件的横截面轮廓更大。第二类托架130弥补了第一类网格构件与第二类网格构件之间的大小差异,使得在包括第一类网格构件的网格结构第一区域被联接或连接至包括第二类网格构件的网格结构第二区域时,网格结构保持基本水平。
[0085] 通过调整用来将网格框架结构中直立构件连接至网格构件的托架的类型,第一直立构件可通过网格构件与其各自的直立构件之间的可枢转连接件相对于第二直立构件横向位移,而不用考虑用来将网格构件连接至直立构件的托架的类型(参见图40和41)。因此,纵向方向上网格构件的膨胀和收缩通过第一轨道元件102相对于第二轨道元件108的移动来设置。托架92维持网格构件端部之间的连接件,网格构件支撑第一和第二轨道元件106、108。垂直于纵向方向的移动通过网格构件18、20相对于其经由第二类托架130连接的直立构件的旋转来设置。
[0086] 万一旋转网格构件的力超出了预定负荷(地震事件的特性),止动构件142可充当机械熔断器,机械熔断器被布置为当第一或第二方向上施加的负荷产生超过机械熔断器的断开点的旋转力时断开。图42(a和b)示出了包括断开区96的止动构件142的实施例,其中图42a示出了处于完整状态的止动构件142,而图42b示出了处于断开状态以允许网格构件旋转超出由弧形槽所限定的弧线的止动构件142。图42(a和b)还示出了可枢转接头两侧的止动构件中可选的连杆144,以允许剪切销146在它们各自的弧形槽240中移动到一起(参见图
39)。图43和44示出了可枢转连接件的沿着图40中X‑X线的横截面,其中可枢转连接件位于直立构件与融入了止动构件142的网格构件之间,止动构件142被接收在可枢转接头两侧的相应弧形槽240中。当网格构件的旋转角度由于施加的力基本垂直于网格构件的纵向方向而超出由弧形槽240的弧线所确定的预定角度时,止动构件142的机械熔断器94断开,使得网格构件进一步旋转以缓解网格构件的移动。这展示在图44所示网格构件18、20与直立构件之间的可枢转连接件的截面中。为了弥补外力对网格结构的扭曲以及对网格构件和轨道造成的破坏,将网格构件连接至直立构件的机械熔断器94会优选断开并允许网格构件旋转。换句话说,机械熔断器94在网格结构中设置了牺牲元件,牺牲元件会优选断开以防止或减轻网格结构的严重变形。当直立构件与网格构件的一个或多个相接点包括可枢转接头时,机械熔断器允许网格结构的第一区域围绕一个或多个可枢转连接件相对于网格结构的第二区域移动。网格结构第一和第二区域之间的相邻网格构件由于机械熔断器断开而旋转的影响被展示在图45所示的示意图中。此处,桥接组件88的轨道元件106、108被迫旋转超出预定角度,导致轨道元件上轮廓与网格结构节点处的邻接轨道发生明显错位。在图45所示的实施例中,轨道元件由于可枢转接头而产生的旋转移动导致轨道元件106、108相对于网格结构节点处的轨道22a、22b发生错位。机械熔断器由于地震事件特有的地面移动断开,这保护了网格结构的不同区域免遭进一步损坏,进而防止了网格结构的数个区域由于网格结构的碎片掉落对网格结构下方(尤其是夹层层面下方)的人员造成伤害。
[0087] 虽然伸缩缝的轨道元件各自具有相接部分或配合部分以让轨道元件彼此连接来形成上述单个细长轨道元件,但是伸缩缝依赖于不同形状的部件来使第一轨道元件和第二轨道元件相配合。换句话说,伸缩缝的各轨道元件的相接部分具有不同形状的配合轮廓,以便在不同形状的配合轮廓在其各自的相接部分相配合时形成单个细长轨道元件。例如,在图25所示的热伸缩缝的具体实施方式中——其中桥接构件110形成为第一轨道元件中突出的凸形部分110b并被接收在第二轨道元件108中对应形状的凹槽108b中,第一和第二轨道元件必须为不同形状,以便连接在一起并形成单个细长轨道元件。
[0088] 在图46所示的本发明的另一具体实施方式中,第一和第二轨道元件206、208的相接部分210a、b的形状被设计,使得第二轨道元件208的相接部分210b围绕第一轨道元件206的相接部分210a的竖直轴线旋转180°。换句话说,第一轨道元件206的相接部分210a是第二轨道元件210的复制件,只是围绕竖直轴线旋转了180°,以使第一和第二轨道元件的相接部分210a、b适配在一起,形成如图47(a至c)所示的双轨道表面110a、110b,即形成沿第一方向或第二方向延伸的单个细长轨道元件。这样做的好处在于,对于第一和第二轨道元件,仅需要单一形状的轨道元件,并进而降低了制造热伸缩缝的工装成本。由于第一206和第二208轨道元件对应于单个细长轨道元件的至少部分,第一轨道元件可被限定为第一轨道元件部分,而第二轨道元件可被限定为第二轨道元件部分。由此,图46示出了第一轨道元件部分206和第二轨道元件部分208,第一轨道元件部分206和第二轨道元件部分208在它们各自的相接部分连接在一起以形成单个细长轨道元件。在图46所示的本发明特定具体实施方式中,第一和第二轨道元件部分基本相同,只是围绕竖直轴线旋转了180°。图47(a至c)示出了第一轨道元件部分206和第二轨道元件208被合到一起以形成单个细长轨道元件的步骤,其中单个细长轨道元件沿第一方向或是第二方向延伸。
[0089] 出于本发明的目的,180°旋转被解释为包括基本180°,并完全依赖于第一和第二轨道元件的相接部分的轮廓,相接部分的轮廓具有容差以使它们能够连接在一起并形成沿第一方向或是第二方向延伸的单个细长轨道元件。轨道表面被限定为负载处理装置的轮子在上面滚动的表面。双轨道包括引导表面69a、69b、69c,以将负载处理装置的轮子约束在各自的轨道表面。在本发明的特定具体实施方式中,双轨道的引导表面包括相对唇缘或脊部69a、69b(一个唇缘在轨道一侧,另一唇缘在轨道另一侧)以及中心唇缘或脊部69c,相对唇缘或脊部沿着轨道的每个纵向边缘延展,以引导或约束每个轮子在轨道上的横向移动,而中心唇缘或脊部69c沿着轨道的边缘平行于唇缘延展。中心唇缘或脊部69c与轨道边缘处每个唇缘或脊部69a、69b之间的距离相等,使得中心脊部69c与轨道边缘处的唇缘69a、69b之间的区域提供两个轨道表面110a、110b,以允许相邻负载处理装置的轮子在相同轨道上沿两个方向彼此经过。
[0090] 在本发明的特定具体实施方式中,第一和第二轨道元件206、208中每个轨道元件的相接部分210a、210b包括三个台阶212a、212b、212c,三个台阶在第一和第二轨道元件206、208合在一起时连接在一起,使得各轨道元件的外边缘上的引导表面69a、69b与中心引导表面69c抵接,以便它们如图47(a)所示沿着第一和第二轨道元件206、208连续延展。负载处理装置的轮子组件包括位于负载处理装置前部和后部的成对轮子,并能够在第一和第二轨道元件206、208的轨道表面上滚动。第一和第二轨道元件之间的滑动连接件设置了热膨胀,而热膨胀引起的轨道元件的移动如图74(b和c)所示。当第一和第二轨道元件分离时,在第一和第二轨道元件206、208之间的轨道表面中会产生间隔214a、214b和216。第一和第二轨道元件的相接部分的形状使得两个间隔214a、214b在至少部分的轨道的纵向方向上错开排列;第一间隔214a在第一轨道表面110a中,第二间隔214b在第二轨道表面110b中,其中第一间隔214a在轨道的纵向方向上与第二间隔214b偏离。除了第一和第二轨道表面110a、
110b中的第一和第二间隔214a、214b,中心脊部69c也会分离并产生中心间隔或第三间隔
216。如图47(b)和47(c)所示,第一间隔214a、第二间隔214b和第三间隔216的大小随着第一和第二轨道元件206、208的分离而改变。第一和第二轨道元件206、208的相接部分210a、
210b使得在第一和第二轨道元件被分开时,不会有横向延伸穿过轨道的连续间隔。这是为了防止负载处理装置的轮子在第一和第二轨道元件分离时掉落或掉入间隔。
[0091] 第一和第二间隔214a、214b的错开布置使得在第一和第二轨道元件分离时,仍然会有连续的轨道表面让负载处理装置的轮子行进过伸缩缝。换句话说,在第一和第二轨道元件分离时,第一和第二轨道元件206、208的相接部分210a、210b在与第一和第二轨道元件的纵向方向垂直的方向上仍然搭接。这样做的好处在于,负载处理装置的轮子在第一和第二轨道元件分离时仍然能够在它们各自的轨道表面上行进。这展示在图48和49中,其中示出了采用单个细长轨道元件的形式的平行轨道组,平行轨道组的每个轨道包括本发明的伸缩缝,以允许负载处理装置前部和后部处的成对轮子在轨道上行进。图49展示了在第一和第二轨道元件分离时,由于间隔的错开布置通过引导表面将轮子约束至轨道表面。当轮子36在第一轨道元件206的轨道表面上移动时,轮子36由第一轨道元件206边缘处的引导表面
69a约束。此外,当第一和第二轨道元件分离时,它们相接的汇合区域内轨道表面的宽度减小(即减小一半),使得仅有一半宽度的轮子被支撑在轨道表面中减小的部分上。当轮子到达第一轨道元件206的轨道表面的端部并靠近轨道表面中的间隔214a,轮子在轨道表面上的约束发生变化,从受到轨道元件边缘处的引导表面69a约束变为受到中心引导表面69c约束,如图49所示。同样,当第一和第二轨道元件分离时,由中心引导表面69c约束的轮子转变为由外引导表面69a、b之一约束的轮子。
[0092] 这样一来,即使第一和第二轨道元件分离,轮子在第一和第二轨道元件上行进时也始终被约束在轨道表面上。同样,当负载处理装置的轮子在第二轨道元件的轨道表面上移动时,轨道表面的宽度减小,使得轮子在行进过间隔214a时仅有一半宽度的轮子受到轨道表面支撑。一旦负载处理装置的轮子穿过第一和第二轨道元件之间汇合区域中的间隔,负载处理装置的轮子便由全部宽度的轨道元件支撑。
[0093] 在图24至27中,也展示了当第一和第二轨道元件分离时将负载处理装置的轮子约束至它们各自的轨道表面的类似布置,其中第一轨道元件包括突出的凸形部分,突出的凸形部分可被接收在第二轨道元件的接收凹形部分中。但对于图23所示的轨道元件的具体实施方式情况不是这样,其中桥接构件包括单独的桥接元件,单独的桥接元件提供两个轨道表面110a、110b。当第一和第二轨道元件分离时,桥接构件110对轮子在各自的轨道表面上的约束很小,增加了轮子在第一和第二轨道元件分离时从轨道表面上脱轨的风险。
[0094] 然而,相比图24至27所示具体实施方式中第一和第二轨道元件的布置,轨道表面中的间隔214a、214b在纵向方向上错开排列,使得在第一和第二伸缩缝并排布置时,第一伸缩缝218a中的间隔始终与第二伸缩缝218b的完整轨道表面直接相对,第二伸缩缝218b平行于第一伸缩缝218a。在平行的第一和第二伸缩缝218a、218b上行进的负载处理装置的轮子在任意时间都只会遇到单个间隔,而非如图23和26所示具体实施方式那样多次遇到多个间隔。这减少了轮子绊到或撞到间隔的次数,进而减轻了负载处理装置在轨道上发生撞击的程度。将这一配置对比图23和26所示伸缩缝的配置——其中前部轮子同时遇到第一和第二伸缩缝中的两个间隔,且后部轮子同时遇到两个间隔,而这导致负载处理装置的轮子绊到或碰到的程度增加,进而增加了负载处理装置在轨道上发生撞击的程度。在图48(a和b)所示的具体实施方式中,前部和后部轮子同时遇到多个间隔的唯一情况是在轨道元件各自的中心引导表面69c分离时,在第一和第二轨道元件的轨道表面中心处产生的间隔216。图46所示具体实施方式的最重要的优势是能够使用单个类型的轨道元件用于第一和第二轨道元件,这减少了组装网格结构所需的不同部件的数量。
[0095] 为了允许第一轨道元件相对于第二轨道元件滑动,两个轨道元件都被支撑在滑动连接件上。有许多根据本发明的滑动连接件的实施例。在图50所示的第一实施例中,滑动连接件220包括背对背的C型部分222、224,背对背的C型部分222、224与上文参照图10所述的轨道支撑元件56类似,但是被布置为在轨道元件搭接的汇合区域中相对于彼此滑动。在轨道元件搭接的汇合区域中,滑动连接件由狭槽226和滑动轴承228布置进行设置,其中C型部分的一个端部包括与滑动轴承配合的狭槽,以将C型部分连接在一起。在图51所示的另一实施例中,支撑第一和第二轨道元件206、208的滑动连接件包括板或230。第一和第二轨道元件206、208都具有开口或凹槽232,以用于接收滑动连接件中板230的端部。在图51所示的特定具体实施方式中,第一和第二轨道元件206、208是箱体截面,用于接收板230的端部。如图51所示,使用合适的紧固件234将板的一个端部紧固至第一轨道元件,例如螺栓、螺杆、销,而板的第二端部被接收在第二轨道元件208的凹槽或开口232中。当被接收在第一和第二轨道元件中各自的凹槽中时,板的表面支撑第一和第二轨道元件的上轨道轮廓,以免轨道元件在负载处理装置(在轨道元件上行进)的重量下弯曲。
[0096] 和上述其他具体实施方式一样,参照图46至51所述的具体实施方式中的伸缩缝能够形成如上所述用于连接网格结构不同区域的桥接组件的部分。图50中示出了盖板158,盖板158用于通过支撑第一和第二轨道元件的轨道支撑元件来相互连接相邻的直立构件。此处,轨道支撑元件的端部被连接至它们各自的盖板,盖板被用来固定至直立构件。此外,可使用机械熔断器经由盖板将轨道支撑件连接至直立构件。在轨道支撑元件为图50所示背对背的C型部分的情况下,机械熔断器可融入在背对背C型部分搭接的汇合区域中的滑动轴承中。替代地,机械熔断器可被融入紧固件,紧固件用来将轨道支撑元件之一连接至其对应的盖板。
[0097] 在权利要求所限定的本发明的范围内,对本领域技术人员显而易见的图示具体实施方式的各种改动均被认为在本发明的范围之内。例如,可使用机械熔断器的组合经由盖板来将复数个直立构件中的至少一个相互连接至网格构件,并使用机械熔断器经由桥接组件连接相邻网格构件的端部。
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