本发明涉及一种用于储存和取出容器的自动储存和取出系统，具体地涉及一种用于使用重力从容器卸载物品的系统和方法。
背景技术：
1、图1公开了具有框架结构100的常见的现有技术的自动储存和取出系统1，并且图2、图3以及图4公开了适合在这种系统1上运行的三种不同的现有技术的容器搬运车辆201、301、401。
2、框架结构100包括多个直立构件102和储存容积部，该储存容积部包括在直立构件102之间成排布置的储存列105。在这些储存列105中，储存容器106(也称为箱)一个堆叠在另一个的顶部上以形成堆垛107。构件102通常可以由金属(例如挤压铝型材)制成。
3、自动储存和取出系统1的框架结构100包括跨过框架结构100的顶部布置的导轨系统108，多个容器搬运车辆201、301、401可以在该导轨系统108上运行，以从储存列105提升储存容器106和将储存容器106下降到储存列中，并且还在储存列105上运输储存容器106。导轨系统108包括第一组平行导轨110和第二组平行导轨111，该第一组平行导轨布置为引导容器搬运车辆201、301、401跨过框架结构100的顶部在第一方向x上移动，该第二组平行导轨布置为垂直于第一组导轨110以引导容器搬运车辆201、301、401在垂直于第一方向x的第二方向y上移动。储存在列105中的容器106由容器搬运车辆201、301、401通过导轨系统108中的存取开口112存取。容器搬运车辆201、301、401可以在储存列105上方横向移动，即在平行于水平x-y平面的平面内移动。
4、框架结构100的直立构件102可以用于在从列105提升容器和将容器下降到列中期间引导储存容器。容器106的堆垛107通常是自支撑的。
5、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401都包括车身201a、301a、401a以及第一组轮和第二组轮201b、301b、201c、301c、401b、401c，这些组轮使得容器搬运车辆201、301、401能够分别在x方向和y方向上横向移动。在图2、图3以及图4中，每组中的两个轮完全可见。第一组轮201b、301b、401b布置为与第一组导轨110中的两个相邻的导轨接合，并且第二组轮201c、301c、401c布置为与第二组导轨111中的两个相邻的导轨接合。可以升高和降低每一组轮201b、301b、201c、301c、401b、401c，使得第一组轮201b、301b、401b和/或第二组轮201c、301c、401c可以在任何时间与相应的一组导轨110、111接合。
6、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401还包括升降装置(未示出)，以用于储存容器106的竖直运输，例如，将储存容器106从储存列105提升和将储存容器106下降到储存列中。升降装置包括适于与储存容器106接合的一个或多个夹持/接合装置，并且该夹持/接合装置可以从车辆201、301、401降低，使得可以在与第一方向x和第二方向y正交的第三方向z上调节夹持/接合装置相对于车辆201、301、401的位置。图3和图4示出了利用参考标号304、404指示的容器搬运车辆301、401的夹持装置的部分。容器搬运车辆201的夹持装置位于图2中的车身201a内。
7、常规上以及出于本技术的目的，z＝1表示储存容器的最上层，即在导轨系统108紧下方的层，z＝2表示导轨系统108下方的第二层，z＝3表示第三层等。在图1中公开的示例性现有技术中，z＝8表示储存容器的最下侧的底层。类似地，x＝1…n和y＝1…n表示每个储存列105在水平平面中的位置。因此，作为示例，并且使用图1中所示的笛卡尔坐标系x、y、z，可以说在图1中标识为106’的储存容器占据x＝10、y＝2、z＝3的储存位置。可以说容器搬运车辆201、301、401在z＝0层中行进，并且每个储存列105可以通过其x坐标和y坐标来标识。由此，还可以说在导轨系统108上延伸的图1中所示的储存容器布置在z＝0层中。
8、框架结构100的储存容积部通常被称为网格104，其中，该网格内的可能的储存位置被称为储存单元。每个储存列可以由x方向和y方向上的位置来标识，同时每个储存单元可以由x方向、y方向以及z方向上的容器标号来标识。
9、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401都包括储存隔室或空间，以用于在跨过导轨系统108运输储存容器106时接收并装载储存容器106。储存空间可以包括在车身201a内居中布置的腔(如图2和图4中所示)以及例如在wo2015/193278a1和wo2019/206487a1中所描述的，这些申请的内容通过引证并入本文。
10、图3示出了具有悬臂结构的容器搬运车辆301的替代配置。这种车辆在例如no317366中详细描述，该申请的内容也通过引证并入本文。
11、图2中所示的中央腔式容器搬运车辆201的占用区域可以覆盖在x方向和y方向上尺寸大致等于储存列105的横向范围，例如在wo2015/193278a1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。本文中使用的术语“横向的”可以表示“水平的”。
12、可替代地，中央腔式容器搬运车辆401的占用区域可以大于通过储存列105限定的横向区域(如图1和图4中所示)，例如在wo2014/090684a1或wo2019/206487a1中所公开的。
13、导轨系统108通常包括具有凹槽的导轨，车辆的轮在其中运行。可替代地，导轨可以包括向上突出的元件，其中，车辆的轮可以包括防止脱轨的凸缘。这些凹槽和向上突出的元件统称为轨道。每个导轨可以包括一个轨道，或者每个导轨可以包括两个平行的轨道。
14、其内容通过引证并入本文的wo2018/146394a1示出了导轨系统108的典型配置，该导轨系统包括在x方向和y方向上平行的导轨和轨道。
15、在框架结构100中，大部分列105是储存列105，即，在列105中储存容器106以堆垛107的形式储存。然而，一些列105可以具有其他目的。在图1中，列119和120是专用列，其由容器搬运车辆201、301、401使用以卸下和/或拾取储存容器106，使得储存容器可以被运输到存取站(未示出)，在该存取站处，储存容器106可以从框架结构100的外部存取或者被移出或移进框架结构100。在本领域内，这样的位置通常被称为“端口”，并且端口所在的列可以被称为“端口列”119、120。到存取站的运输可以是任何方向的，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，储存容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用列105中，然后由任意容器搬运车辆拾取并运输到端口列119、120，以用于进一步运输到存取站。注意，术语“倾斜”意味着储存容器106的运输具有在水平与竖直之间的某一常规运输取向。
16、在图1中，第一端口列119例如可以是专用的卸下端口列，在该卸下端口列处，容器搬运车辆201、301可以卸下要运输到存取站或转运站的储存容器106，并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列，在该拾取端口列处，容器搬运车辆201、301、401可以拾取已经从存取站或转运站运输的储存容器106。
17、存取站通常可以是拣选站或存货站，在该拣选站或存货站处，产品物品从储存容器106移除或放置到储存容器中。在拣选站或存货站中，储存容器106通常不从自动储存和取出系统1中移除，而是在进行存取后再次返回到框架结构100中。端口还可以用于将储存容器转移到另一个储存设施(例如另一个网格或另一个自动储存和取出系统)、运输车辆(例如火车或卡车)或生产设施。
18、通常采用包括传送器的传送器系统在端口列119、120与存取站之间运输储存容器。
19、如果端口列119、120和存取站位于不同的水平高度处，则传送器系统可以包括具有竖直部件的升降装置，以用于在端口列119、120与存取站之间竖直运输储存容器106。
20、传送器系统可以布置为在不同的网格之间转移储存容器106，例如在wo2014/075937a1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。
21、当要存取储存在图1中公开的一个储存列105中的储存容器106时，指示容器搬运车辆201、301、401中的一个从目标储存容器106的位置取出该目标储存容器，并将该目标储存容器运输到卸下端口列119。该操作涉及将容器搬运车辆201、301移动到目标储存容器106所在的储存列105上方的位置，使用容器搬运车辆201、301、401的升降装置(未示出)从储存列105取出储存容器106，以及将储存容器106运输到卸下端口列119。如果目标储存容器106位于堆垛107的深处，即一个或多个其他储存容器106位于目标储存容器106上方，则该操作还涉及在从储存列105提升目标储存容器106之前，临时移动位于上方的储存容器。该步骤(在本领域内有时被称为“挖掘”)可以利用随后用于将目标储存容器运输到卸下端口列119的同一容器搬运车辆来执行、或者利用一个或多个其他协作的容器搬运车辆来执行。可替代地或附加地，自动储存和取出系统1可以具有专门用于从储存列105临时移除储存容器106的任务的容器搬运车辆201、301、401。在目标储存容器106已经从储存列105中移除后，临时移除的储存容器可以重新放置到原始储存列105中。然而，移除的储存容器可以替代地重新定位到其他储存列105中。
22、当储存容器106要被储存在一个储存列105中时，指示一个容器搬运车辆201、301、401从拾取端口列120拾取储存容器106，并将该储存容器运输到将储存该储存容器的储存列105上方的位置。在移除位于或高于储存列堆垛107内的目标位置的任何储存容器后，容器搬运车辆201、301、401将储存容器106定位到期望位置。移除的储存容器然后可以下降回到储存列105中，或者被重新定位到其他储存列。
23、为了监控和控制自动储存和取出系统1，例如监控和控制各个储存容器106在框架结构100内的位置、每个储存容器106的内容物以及容器搬运车辆201、301、401的移动使得可以在所需时间将所需的储存容器106配送到所需位置而容器搬运车辆201、301、401不会相互碰撞，自动储存和取出系统1包括控制系统500，该控制系统通常是计算机化的并且通常包括用于保持追踪储存容器106的数据库。
24、卸载容器的内容物可能是费时的。必须将正确的容器带到拣选站，并且人或拾取机器人必须拣选正确的物品和正确数量的物品，如果订单涉及多种不同的物品，则拣选员或拣选机器人必须等待具有列表上的下一物品的下一容器。
25、这种解决方案需要快速拣选订购物品的列表时不利的。此外，如果需要快速拣选多个订单，例如在购买各种杂货的情况下是不利的。
26、例如，如果需要在合理的时间内拣选100个购物列表，商店将需要大量的拣选员以能够处理任务。这将进而导致商店不得不雇佣大量工作人员来仅处理物品的拣选。这将再次是昂贵的并且导致购物的价格上升。
27、因此，需要一种允许从储存在储存和取出系统中的容器拣选物品的解决方案。
技术实现思路
1、在独立权利要求中阐述并表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征。
2、在一个方面中，本发明涉及一种用于卸载容器的内容物的系统，该系统包括自动储存和取出系统，其中，该系统包括导轨系统，该导轨系统包括第一组平行导轨和第二组平行导轨，该第一组平行导轨布置为引导容器搬运车辆跨过框架结构的顶部在第一方向(x)上移动，该第二组平行导轨布置为垂直于第一组导轨以引导容器搬运车辆在垂直于第一方向(x)的第二方向(y)上移动，第一组平行导轨和第二组平行导轨将导轨系统划分为多个网格单元，框架结构包括：直立构件和水平构件；至少一个容器搬运车辆，配置成在导轨系统上操作，其中，该至少一个容器搬运车辆设置有至少一个定向传感器，该定向传感器配置成测量传感器在三维笛卡尔参考系中的至少一个定向参数；中央控制单元，配置成接收、传输和处理容器搬运车辆的数据信号，并且接收和处理该传感器的数据信号；至少一个容器，包括四个侧壁和一个底部，从而形成敞开式箱结构；以及用于将容器运输到卸载站的器件，在该卸载站处，容器的内容物通过重力被倒出，其中，该卸载站包括容器旋转装置，该容器旋转装置使容器围绕至少一个轴线旋转，从而倒出内容物。
3、此外，容器旋转装置可以包括沿着螺旋路径引导容器的引导表面，该引导表面还必须具有用于允许倒出容器的内容物的开口。
4、容器旋转装置可以包括一组导轨，这一组导轨可以限定用于容器的路径并且可以在容器行进通过卸载站时引导该容器，并且这一组导轨可以配置成使容器围绕轴线至少部分地转动。
5、此外，容器旋转装置可以包括机械臂，或者该容器旋转装置可以包括用力推容器的一组轮，并且这些轮旋转，从而使容器转动，其中，这一组轮可以通过弹簧朝向容器偏置，以允许轮遵循容器的侧壁。
6、用于将容器运输到卸载站的器件可以包括传送带、带钩链、滚轮、滚珠或重力驱动系统。
7、容器自身可以由若干隔室构成，其中，容器的每个隔室可以具有其自身的盖，并且每个盖可以单独解锁，从而允许仅倒出盖被解锁的隔室的内容物。
8、在第二方面中，本发明涉及一种用于卸载容器的内容物的方法，包括：至少一个容器，该容器包括四个侧壁和一个底部，从而形成敞开式箱结构；以及用于将容器运输到卸载站的器件，在该卸载站处，容器的内容物可以通过重力被倒出：该方法包括从储存和取出系统收集容器，使用用于运输的器件将容器运输到卸载站，使容器围绕至少一个轴线至少部分地旋转，从而允许卸载内容物；使容器朝向正位转动；将容器运输返回到储存和取出系统；以及使用传送带、带钩链、滚轮、滚珠或重力驱动系统将容器运输到卸载站。
9、在替代解决方案中，这些盖可以是卸载站的一部分。在卸载站中，可以存在用于容器可能具有的任何隔室组合的盖。特定容器中的隔室组合可以与容器的id一起注册。当容器进入卸载站时，中央计算机系统打开正确的盖并且卸载该隔室的内容物。
10、在本发明的又一个实施方式中，当容器进入卸载站时，盖可以位于容器所放置的托架中。托架可以打开需要将正确的内容物卸载到收集站中的任何盖。
11、在替代解决方案中，容器可以通过由其后进入的容器推动通过卸载系统。当容器进入卸载系统时，推动者给予容器初始推动。通过每个容器推动前面的容器，该推动将容器和前面的每个容器向前推动一个位置。当容器经过卸载系统后，容器被运输返回到网格中，或者它可以被发送以用于再填充。
12、通过使用这些解决方案来解决从储存在储存和取出系统中的容器拣选的成本和速度方面的问题。
1.一种用于卸载容器的内容物的系统，包括自动储存和取出系统，其中，所述系统包括：导轨系统，所述导轨系统包括第一组平行导轨和第二组平行导轨，所述第一组平行导轨布置为引导容器搬运车辆在框架结构的顶部上在第一方向(x)上移动，所述第二组平行导轨布置为垂直于所述第一组平行导轨以引导所述容器搬运车辆在垂直于所述第一方向(x)的第二方向(y)上移动，所述第一组平行导轨和所述第二组平行导轨将所述导轨系统划分为多个网格单元，所述框架结构包括直立构件和水平构件；至少一个容器搬运车辆，配置成在所述导轨系统上运行，其中，至少一个所述容器搬运车辆设置有至少一个定向传感器，所述传感器配置成测量所述传感器在三维笛卡尔参考系中的至少一个定向参数；中央控制单元，配置成接收、传输和处理所述容器搬运车辆的数据信号，并且接收和处理所述传感器的数据信号；至少一个容器，包括四个侧壁和一个底部，从而形成敞开式箱结构；以及用于将所述容器运输到卸载站的器件，在所述卸载站处，所述容器的内容物通过重力被倒出，其特征在于，所述卸载站包括容器旋转装置，所述容器旋转装置使所述容器围绕至少一个轴线旋转，从而倒出所需量的内容物，并且所述容器旋转装置包括引导表面，所述引导表面沿着螺旋路径引导所述容器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述卸载站具有开口以用于允许倒出所述容器的内容物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述容器旋转装置包括至少一个导轨，所述导轨限定用于所述容器的路径并且在所述容器行进通过所述卸载站时引导所述容器，并且所述导轨配置成使所述容器围绕所述轴线至少部分地转动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述容器旋转装置包括具有通道的管，所述通道引导所述容器通过所述卸载站并且配置成使所述容器围绕所述轴线至少部分地转动。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述容器旋转装置包括机械臂。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述容器旋转装置包括用力推所述容器的一组轮，并且所述轮旋转，从而使所述容器转动。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，一组所述轮通过弹簧朝向容器偏置，以允许所述轮遵循所述容器的侧壁。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，用于将所述容器运输到所述卸载站的所述器件包括传送带、带钩链、滚轮、滚珠、或重力驱动系统、或推动所述容器的机械臂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述容器由若干隔室构成。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述容器的每个所述隔室具有自身的盖。
11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述容器的每个所述隔室能够由连接到位于所述卸载站中的所述开口的盖覆盖。
12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述容器的每个所述隔室能够由位于托架中的盖覆盖。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的系统，其中，每个盖能够单独解锁，从而允许仅倒出盖被解锁的隔室中的内容物。
14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述卸载站装配有测量装置，以允许控制位于盖中的挡板装置，从而控制要从所述容器卸载的内容物的量。
15.一种用于卸载容器的内容物的方法，包括：至少一个容器，所述容器包括四个侧壁和一个底部，从而形成敞开式箱结构；以及用于将所述容器运输到卸载站的器件，在所述卸载站处，所述容器的内容物通过重力被倒出：
