用于连接导轨系统的第一区域和第二区域的伸缩接头的制作方法

本发明涉及一种用于连接第一组导轨和第二组导轨(诸如自动存储系统中的导轨)的伸缩接头。

背景技术：

1、图1公开了一种现有技术的具有框架结构100的自动储存和取出系统1，图2、图3和图4公开了适于在这种系统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包括布置在框架结构100的顶部上的导轨系统108，多个容器搬运车辆201、301、401可以在该导轨系统108上运行，以将储存容器106从储存列105中提升和将储存容器106下降到储存列中，并且还在储存列105上方运输储存容器106。导轨系统108包括：第一组平行导轨110，布置成引导容器搬运车辆201、301、401在框架结构100的顶部上在第一方向x上移动；以及第二组平行导轨111，布置成垂直于第一组导轨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(lateral，侧向)移动，即在与水平x-y平面平行的平面中移动。

4、框架结构100的直立构件102可以用于在从列105提升出容器和将容器降低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以及第一组车轮和第二组车轮201b、201c、301b、301c、401b、401c，这些组车轮使得容器搬运车辆201、301、401可以分别在x方向和y方向上横向移动。在图2、图3和图4中，每组中的两个车轮是完全可见的。第一组车轮201b、301b、401b布置成与第一组导轨110中的两个相邻导轨接合，并且第二组车轮201c、301c、401c布置成与第二组导轨111中的两个相邻导轨接合。可以升高和降低这几组车轮201b、201c、301b、301c、401b、401c中的至少一组车轮，使得第一组车轮201b、301b、401b和/或第二组车轮201c、301c、401c可以在任何时候与相应的一组导轨110、111接合。

6、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401还包括用于竖直运输储存容器106的升降装置，例如将储存容器106从储存列105中提升和将储存容器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下降，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上调节该夹持/接合装置相对于车辆201、301、401的位置。容器搬运车辆301、401的夹持装置的一部分在图3和图4中用附图标记304、404指示。容器搬运车辆201的夹持装置位于图2中的车身201a内。

7、通常以及出于本技术的目的，z＝1表示导轨系统108下方的用于储存容器的最上层，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，作为实例，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＝17，y＝1，z＝6的储存位置。可以说容器搬运车辆201、301、401在z＝0的层中行进，并且每个储存列105可以通过其x坐标和y坐标来识别。因此，也可以说在图1中所示的在导轨系统108上方延伸的储存容器布置在z＝0的层中。

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，而每个储存单元可以由x方向、y方向和z方向上的容器编号来标识。

9、每个现有技术的容器搬运车辆201、301、401都包括储存隔室或储存空间，以用于在导轨系统108上运输储存容器106时接收并装载储存容器106。储存空间可以包括布置在车身201a内的腔体，如图2和图4所示，并且如例如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示出了具有悬臂构造的容器搬运车辆301的替代配置。这种车辆在例如no317366中有详细描述，该申请的内容也通过引证并入本文。

11、图2中示出的腔式容器搬运车辆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的横向范围的区域，例如，如wo2015/193278a1中所描述的，该申请的内容通过引证并入本文。在本文中使用的术语“横向的”可以表示“水平的”。

12、可替代地，腔式容器搬运车辆401的占用区域可以大于由储存列105限定的横向区域，如图1和图4所示并且如在wo2014/090684a1或wo2019/206487a1中所公开的。

13、导轨系统108通常包括带有凹槽的导轨，车辆的车轮在凹槽中行驶。可替代地，导轨可以包括向上突出的元件，其中，车辆的车轮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、wo2018/146304a1(该申请的内容通过引证并入本文)示出了导轨系统108的常见配置，该导轨系统包括在x方向和y方向两者上的导轨和平行的轨道，以形成导轨网格。

15、在框架结构100中，大多数列105是储存列105，即在列105中储存容器106以堆垛107的方式储存。然而，一些列105可以具有其他目的。在图1中，列119和120是这样的专用列，其由容器搬运车辆201、301、401用来卸载和/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，这种位置通常被称为“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内的随机列或专用列105中，然后由任意容器搬运车辆拾取并被运输到端口列119、120，以用于进一步运输到存取站。注意，术语“倾斜”表示储存容器106的运输具有在水平与竖直之间的常规运输定向。

16、在图1中，第一端口列119例如可以是专用的卸载端口列，其中容器搬运车辆201、301、401可以卸载待运输到存取站或转移站的储存容器106，并且第二端口列120可以是专用的拾取端口列，其中容器搬运车辆201、301、401可以拾取从存取站或转移站运输来的储存容器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，将产品物品从储存容器106移除或者将产品物品放置到该储存容器中。在拣选站或存货站中，储存容器106通常不会从自动储存和取出系统1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，另一个框架结构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、通常采用包括传送机的传送系统在端口列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高度处，则传送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与存取站之间竖直地运输储存容器106。

20、传送系统可以布置成在不同的框架结构之间转移储存容器106，例如,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中公开的多个列105中的一个列中的储存容器106时，指示多个容器搬运车辆201、301、401中的一个容器搬运车辆从目标储存容器106所在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载端口列119。该操作包括将容器搬运车辆201、301、401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中取出储存容器106，以及将储存容器106运输到卸载端口列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，则该操作还包括在将目标储存容器106从储存列105中提升之前临时移动位于目标储存容器上方的储存容器。这个步骤(该步骤在本领域中有时被称为“挖掘”)可以利用随后用于将目标储存容器运输到卸载端口列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可以具有专门用于将储存容器106从储存列105临时移除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106可以重新放置到初始储存列105中。然而，移除的储存容器106可以替代地重新定位到其他储存列105。

22、当储存容器106要被储存在多个列105中的一个列时，指示多个容器搬运车辆201、301、401中的一个容器搬运车辆从拾取端口列120拾取储存容器106并将其运输到待储存该储存容器的储存列105上方的位置。在移除位于或高于堆垛107内的目标位置的任何储存容器106之后，容器搬运车辆201、301、401将储存容器106定位到期望的位置。移除的储存容器106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105。

23、为了监测和控制自动储存和取出系统1，例如监测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，使得可以在期望的时间将期望的储存容器106递送到期望的位置而容器搬运车辆201、301、401彼此不碰撞，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、在两个导轨系统108要被连接或者同时构造以供稍后连接的情况下，仅允许导轨系统之间出现极小的错位公差。显著的错位会引起车辆脱轨。

25、导轨系统所在的建筑物或区域内的环境温度或温差也会给自动储存和取出系统带来问题。导轨可能会显著伸长和收缩，从而引起导轨中出现屈曲或过大的张力，潜在地造成导轨移动并且最终导致容器搬运车辆脱轨的风险。伸长问题和收缩问题将部分取决于导轨的长度。因此，对于在x方向和/或y方向上具有显著长度的导轨系统来说，移动的风险增加以及导轨系统屈曲和/或张力过大。在wo 2020/074257 al中描述了一种适于最小化这种屈曲和/或过大的张力的导轨接头。

26、然而，现有技术中的导轨接头不能缓解当连接两个导轨系统时可能出现的所有潜在问题，特别是在两个垂直的水平方向上具有导轨的导轨系统。导轨的伸长和/或收缩也可能导致两个导轨系统相对于彼此的横向移动。横向移动可能导致导轨接头遭受屈曲和/或过大的张力。由导轨系统的横向移动导致的导轨接头的屈曲和/或过大的张力可能导致在两个导轨系统之间移动的容器搬运车辆脱轨以及导轨接头的过大的磨损。

27、本发明的目的是提供一种用于连接两个导轨系统的改进的导轨接头，该改进的导轨接头缓解了现有技术中的问题或使现有技术中的问题最小化。

技术实现思路

1、本发明由所附权利要求和以下内容限定：

2、在第一方面，本发明提供了一种存储系统，该存储系统包括导轨系统的第一区域和第二区域，其中，第一区域和第二区域中的每者都包括具有异形上表面的导轨，该异形上表面限定用于支撑容器搬运车辆的一个或多个轨道，并且第一区域中的至少一对平行导轨中的每个导轨经由伸缩接头连接到第二区域中的一对导轨中的对应导轨，该伸缩接头包括：

3、-第一导轨元件和第二导轨元件，这些导轨元件是细长的并且在第一导轨元件和第二导轨元件的第一端部处配置成允许第一导轨元件和第二导轨元件的第一端部在这两个第一端部重叠的结合区域中在纵向方向上相对于彼此移动，以及

4、-异形上表面，该异形上表面限定一个或多个轨道，这些轨道从第一导轨元件穿过结合区域延伸到第二导轨元件，

5、其中，第一导轨元件的第二端部可以围绕第一竖直轴线枢转地连接到导轨系统的第一区域，并且第二导轨元件的第二端部可以围绕第二竖直轴线枢转地连接到导轨系统的第二区域。

6、导轨元件的第二端部可枢转地连接，使得第一区域和第二区域可以相对于彼此在横向方向上移动，即，可以相对于彼此在横向方向上移动而不使伸缩接头变形或扭曲。

7、第一导轨元件可枢转地连接到第一区域，使得第一导轨元件不能相对于第一区域在纵向方向上移动。

8、第二导轨元件可枢转地连接到第二区域，使得第二导轨元件不能相对于第二区域在纵向方向上移动。

9、第一导轨元件和第二导轨元件可枢转地连接到第一区域和第二区域，使得第一导轨元件和第二导轨元件可以相对于纵向方向横向地枢转。

10、第一导轨元件和第二导轨元件可以相对于彼此移动的纵向方向与通过伸缩接头连接的导轨的纵向方向相同。

11、至少一对平行导轨中的每个导轨在与其所连接的对应导轨相同的方向上延伸。

12、可以由导轨支撑的容器搬运车辆可以包括由轨道引导的至少一组车轮。伸缩接头的轨道延伸的距离足以将容器搬运车辆从第一区域引导到第二区域。

13、在存储系统的实施方式中，导轨系统可以包括在两个垂直方向上延伸以形成导轨网格的导轨，导轨系统可以支撑在限定多个储存列的立柱型材上，储存容器可以在储存列中堆叠在彼此的顶部上，每个储存列由四个立柱型材限定。导轨系统可以在每个储存列上方限定存取开口。

14、在存储系统的实施方式中，伸缩接头的长度基本上等于存取开口或储存容器的长度或宽度。

15、在存储系统的实施方式中，第一导轨元件的第一端部包括凸部部分，并且第二导轨元件的第一端部包括配合的凹部部分，该凸部部分和该凹部部分配置成在结合区域中相互接合。

16、在存储系统的实施方式中，第一导轨元件相对于第二导轨元件在纵向方向上的移动由支撑型材引导。

17、支撑型材可以是纵向支撑型材。支撑型材可以布置成防止第一导轨元件与第二导轨元件之间的横向移动，使得在伸缩接头的横向移动期间，第一导轨元件和第二导轨元件将围绕相应的第一竖直轴线和第二竖直轴线在相同的方向上枢转。支撑型材可以配置成允许导轨元件的第一端部在支撑型材内滑动。

18、在存储系统的实施方式中，支撑型材可以包括：第一端部，配置成可以围绕第一竖直轴线枢转；以及第二端部，配置成可以围绕第二竖直轴线枢转。

19、在存储系统的实施方式中，支撑型材的第一端部和第二端部中的至少一者可以可滑动地分别连接到第一区域或第二区域，使得第一区域和第二区域中的至少一者可以相对于支撑型材在纵向方向上移动。

20、在存储系统的实施方式中，支撑型材包括在纵向方向上延伸的竖直表面，该竖直表面布置成防止第一导轨元件相对于第二导轨元件的横向移动。在第一区域与第二区域之间的横向移动期间，支撑型材可以优选地通过竖直表面确保第一导轨元件和第二导轨元件将围绕相应的第一竖直轴线和第二竖直轴线在相同的方向上枢转。

21、在存储系统的实施方式中，支撑型材可以包括上水平表面，该上水平表面布置成从下方支撑第一导轨元件和第二导轨元件。

22、在存储系统的实施方式中，支撑型材可以具有u形截面。

23、在存储系统的实施方式中，第一导轨元件和第二导轨元件中的每者通过支架可枢转地分别连接到第一区域和第二区域。支架可以包括：竖直延伸的连接元件，用于通过诸如螺栓等紧固件刚性连接到第一区域或第二区域；以及水平延伸的连接元件，用于可枢转地连接到第一导轨元件的第二端部或第二导轨元件的第二端部。

24、在存储系统的实施方式中，第一导轨元件和第二导轨元件可以通过紧固件可枢转地连接到对应的支架。这些紧固件配置成将导轨元件的第二端部固定到相应的支架，同时允许导轨元件相对于第一区域和第二区域的枢转移动。紧固件可以例如是螺栓或销，该螺栓或销的中心线与第一竖直轴线或第二竖直轴线共线。

25、在存储系统的实施方式中，支撑型材的第一端部和第二端部中的至少一者可滑动地连接到对应的支架。

26、在存储系统的实施方式中，支撑型材由多个支架中的至少一个支架支撑。

27、在存储系统的实施方式中，第一区域和第二区域中的每者所具有的导轨在两个垂直方向上延伸以形成导轨网格，容器搬运车辆可以在该导轨网格上在两个垂直方向上移动。

28、在存储系统的实施方式中，每个导轨元件的第一端部都可以布置在距其所连接的导轨一距离处，使得在该第一端部与其所连接的相对导轨的端部之间形成间隙。该间隙允许导轨元件相对于其所连接的导轨进行枢转移动。

29、在存储系统的实施方式中，支架可以包括异形上表面，该异形上表面限定一个或多个轨道，该一个或多个轨道形成与支架相连接的第一导轨元件或第二导轨元件的一个或多个轨道的延伸部。

30、在存储系统的实施方式中，每个导轨元件的第一端部都可以具有凸形周缘，并且支架可以包括与该凸形周缘相邻的对应的凹形周缘，使得第一导轨元件和第二导轨元件中的任一者可以相对于相应的支架枢转，而不会在相应的导轨元件与支架之间形成间隙。

31、在存储系统的实施方式中，第一导轨元件和第二导轨元件中的每者都提供了异形上表面的轨道或每个异形上表面的轨道的一部分，使得在结合区域中存在过渡部，对于该轨道或每个轨道来说，该过渡部沿着伸缩接头从第一导轨元件延伸到第二导轨元件。

32、在第二方面，本发明提供了一种用于连接导轨系统的第一区域和第二区域的伸缩接头，该伸缩接头包括第一导轨元件、第二导轨元件和两个支架，其中，

33、第一导轨元件和第二导轨元件中的每者都是细长的并且都包括第一端部、第二端部以及限定一个或多个轨道的具有异形上表面的区段，

34、第一导轨元件和第二导轨元件的第一端部配置成在这两个第一端部重叠的结合区域中在纵向方向上相对于彼此移动，

35、具有异形上表面的区段从第一导轨元件穿过结合区域延伸到第二导轨元件，并且

36、第一导轨元件的第二端部可以围绕第一竖直轴线枢转地连接到两个支架中的一个支架，并且第二导轨元件的第二端部可以围绕第二竖直轴线枢转地连接到另一个支架，每个支架可连接到第一区域或第二区域。

37、在实施方式中，伸缩接头可以包括支撑型材，该支撑型材具有：第一端部，配置成可以围绕第一竖直轴线枢转；以及第二端部，配置成可以围绕第二竖直轴线枢转，该第一端部和该第二端部中的至少一者可滑动地连接到两个支架中的一个支架。

38、在其他实施方式中，根据第二方面的伸缩接头可以包括针对根据第一方面的存储系统中使用的伸缩接头所公开的任何特征。

39、在第三方面，本发明提供了一种允许导轨系统的第一区域与第二区域之间的导轨伸长/收缩的方法，其中，第一区域和第二区域中的每者都包括具有异形上表面的导轨，该异形上表面限定用于支撑容器搬运车辆的一个或多个轨道，该方法包括以下步骤：

40、-经由伸缩接头将第一区域中的至少一对平行导轨中的每个导轨连接到第二区域中的一对导轨中的对应导轨，

41、其中，伸缩接头包括：第一导轨元件和第二导轨元件，这些导轨元件是细长的并且在第一导轨元件和第二导轨元件的第一端部处配置成允许第一导轨元件和第二导轨元件的第一端部在这两个第一端部重叠的结合区域中在纵向方向上相对于彼此移动；以及

42、异形上表面，该异形上表面限定一个或多个轨道，这些轨道从第一导轨元件穿过结合区域延伸到第二导轨元件，并且

43、其中，第一导轨元件的第二端部可以围绕第一竖直轴线枢转地连接到导轨系统的第一区域，并且第二导轨元件的第二端部可以围绕第二竖直轴线枢转地连接到导轨系统的第二区域。

44、在其他实施方式中，根据第三方面的方法可以包括针对根据第一方面的存储系统中使用的伸缩接头所公开的任何特征。

45、该方法可以替代地被称为允许导轨系统的第一区域与第二区域之间进行横向移动和纵向移动的方法。