自動存儲和檢索系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】自動存儲和檢索系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)
[0001]相關申請的交叉引用
本申請為2013年4月5日提交的美國臨時專利號61/809，188和2014年3月28日提交的美國專利申請?zhí)?4/229,004的非臨時版本并且要求這兩者的優(yōu)先權，這兩者的公開內容通過引用以其整體并入本文中。
技術領域
[0002]示例性實施例的一個或多個方面大體涉及用于倉庫和商店的自動存儲和檢索系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]自動存儲和檢索系統(tǒng)由于這樣的系統(tǒng)所存在的潛在和想象到的效率而諸如對于倉庫和商店是合期望的。這樣的系統(tǒng)的示例包括限定一個多個存儲等級、位置和自動運輸系統(tǒng)(諸如推車、叉式升降機、其它獨立的自動車輛或卸料器、電梯、諸如輸送機、輥道之類的線性連續(xù)運輸設備等)的存儲結構，所述自動運輸系統(tǒng)被分布或設置成遍及存儲陣列將儲存單元運輸?shù)絻Υ嫖恢靡约皬膬Υ嫖恢眠\輸儲存單元。由這樣的系統(tǒng)所呈現(xiàn)的效率潛力的實現(xiàn)有時候可能涉及完全不同的因子，其可以起作用而減輕其它因子的潛在益處。例如，具有能夠依照這樣的分配實現(xiàn)存儲單元放置的自主獨立車輛或卸料器的適當動態(tài)分布的陣列中的存儲位置的動態(tài)分配可以提供用于存儲吞吐量中的增加的效率。類似地，卸料器的較大運輸速度和移動自由度可以提供增加的效率，并且來自具有更多存儲等級或更緊密間隔等級的更大密度存儲位置或者支架(rack)過道(aisle)可以提供存儲空間的改進的存儲效率。如在進一步考慮后可以實現(xiàn)的，優(yōu)化某些因子的效率的某種操控或動作可能與其它因子的最優(yōu)效率相反或者使其減損，而導致最小改進的ASRS的總體效率(如果會發(fā)生的話)，不管一個因子或另一個中的顯著效率增益如何。ASRS的總體效率，其可以大體視為包括處理如何可以高效地將儲存單元存儲在存儲空間中的因子(并且可以被認為表示在ASRS中存儲儲存單元的成本并且以其它方式被稱為存儲空間效率)、以及處理如何可以高效地將儲存單元移動到存儲空間中(諸如通過自動運輸系統(tǒng))、通過存儲空間到達存儲位置和從存儲位置、在存儲空間中、以及從存儲空間退出的因子(其可以被認為表示在ASRS中移動儲存單元的成本，并且被稱為運輸效率)。期望具有最大化存儲空間效率和運輸效率二者的改進的控制系統(tǒng)的ASRS。
【附圖說明】
[0004]在結合附圖進行的以下描述中解釋了所公開的實施例的前述方面和其它特征，其中:
圖1是依照所公開的實施例的方面的存儲和檢索系統(tǒng)的示意圖；
圖1A是依照所公開的實施例的方面的圖1的存儲和檢索系統(tǒng)的部分的示意圖；
圖2是依照所公開的實施例的方面的圖1的存儲和檢索系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的示意圖； 圖3是圖示了依照所公開的實施例的方面的存儲位置和/或儲存單元的分組的圖表； 圖4是圖示了依照所公開的實施例的方面的示例性存儲分配的圖表；
圖5是依照所公開的實施例的方面的控制通信的示意圖；
圖6是依照所公開的實施例的方面的控制系統(tǒng)的部分的示意圖；
圖7是依照所公開的實施例的方面的控制系統(tǒng)的部分的示意圖；
圖8是依照所公開的實施例的方面的控制系統(tǒng)的部分的示意圖；
圖9是依照所公開的實施例的方面的控制系統(tǒng)的部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0005]圖1是依照所公開的實施例的方面的自動存儲和檢索系統(tǒng)的示意圖。盡管將參照各圖描述所公開的實施例的方面，但是應當理解到，所公開的實施例的方面可以以許多形式體現(xiàn)。此外，可以使用任何適合的大小、形狀或類型的元件或材料。
[0006]依照所公開的實施例的方面，自動存儲和檢索系統(tǒng)(ASRS) 100可以在零售分發(fā)中心或倉庫中操作，以例如完成從零售商店接收的針對儲存單元的訂單(其中如本文使用的儲存單元可以包括未存儲在托盤中、手提包(tote)上或貨盤上的物品，以及還有存儲在托盤、手提包中或貨盤上的未包含物品)。要指出的是，儲存單元可以包括物品的容器(例如湯罐頭的容器、谷類的盒子等)或者單獨物品，其適于從貨盤取下或放置在貨盤上或者以其它方式獨立地裝運。因而，儲存單元在本文中可以被稱為儲存單元或有效載荷單元。依照所公開的實施例的方面，裝運容器或儲存單元(例如硬紙盒桶、盒子、箱子、壺、手提包、貨盤或用于保持儲存單元的任何其它適合的設備)可以具有可變大小并且可以用于保持裝運中的物品并且可以配置成它們能夠裝盤(palletize)以用于裝運或者獨立地裝運于塊狀裝運集裝箱中。要指出的是，當例如儲存單元的捆包或貨盤到達存儲和檢索系統(tǒng)100時，每一個貨盤的內容可以是均勻的(例如每一個貨盤保持預定數(shù)目的相同物品一一一個貨盤保持湯，另一個貨盤保持谷類)并且當貨盤離開存儲和檢索系統(tǒng)時，貨盤可以包含不同物品的任何適合數(shù)目和組合(例如每一個貨盤可以保持不同類型的物品一一貨盤保持湯和谷類的組合)。所公開的實施例的方面可以應用于其中對儲存單元進行存儲和檢索的任何環(huán)境中。如上文指出的，儲存單元可以在大小方面變化。然而，每一個儲存單元可以在尺寸上視為與標定或以其它方式規(guī)格化的測量單元相對應。標定測量單元可以慮及要放置在存儲空間中的儲存單元的放置，如將在下文更詳細描述的。
[0007]仍參照圖1，自動存儲和檢索系統(tǒng)(ASRS) 100可以在概念上被視為大體包括存儲空間(或存儲部分)148、運輸系統(tǒng)(以其它方式在本文出于描述的目的而稱為存儲和檢索運輸系統(tǒng)147)和控制部分或系統(tǒng)146。如可以實現(xiàn)的，存儲空間(其可以以任何適合方式配置)被設置成限定其中儲存單元可以由ASRS存儲的存儲位置，如將在本文進一步描述的。在示例性實施例的一方面中，存儲空間配置可以包括限定用于儲存單元的非確定性支持表面的結構，使得存儲位置和/或與存儲位置相關聯(lián)的存儲空間可以變化，如果期望的話。因而，可以分配給任何大小的任何(以及每一個)儲存單元的存儲空間中的位置可以按照期望而變化，并且位置以及因而存儲位置分配的這種可變性可以動態(tài)地實現(xiàn)。在示例性實施例的其它方面中，存儲結構可以提供可以限定用于某些儲存單元的預定存儲位置的確定性(例如接合)特征。如可以進一步實現(xiàn)的，運輸系統(tǒng)147可以分布在存儲空間148中、通過存儲空間148和/或在存儲空間148周圍，并且提供運輸介質以使儲存單元輸入到、運輸通過存儲空間以供存儲在對應存儲位置中、從存儲位置檢索、以及最終從ASRS輸出(諸如響應于訂單)。運輸系統(tǒng)147因而可以視為用于儲存單元在存儲空間中的和從存儲空間的存儲和檢索的引擎。如將在下文進一步描述的，運輸系統(tǒng)(還稱為存儲和檢索引擎)147可以包括非連續(xù)運輸元件或可變運輸元件(例如獨立自動車輛)，使得運輸系統(tǒng)中的不同儲存單元的訂單、起源、目的地和速率可以按照期望獨立地變化。儲存單元從存儲空間中的存儲位置(例如其從儲存單元被檢索的存儲位置)的檢索和放置(例如存儲位置分配或者儲存單元的存儲)的控制和管理、以及儲存單元經由運輸系統(tǒng)的流動通過控制系統(tǒng)146來控制。換言之，控制系統(tǒng)146計劃儲存單元到存儲空間的存儲位置中的分解(resolut1n)，并且計劃利用運輸系統(tǒng)將儲存單元從ASRS的輸入或加載站運輸?shù)酱鎯ξ恢?例如存儲)的分解，并且計劃將儲存單元從存儲位置運輸?shù)紸SRS的輸出或卸載站(例如檢索)的分解。要指出的是，術語“存儲”和“所存儲的”可以在本文中用于指位于或設置在存儲位置中的儲存單元，并且“檢索”和“所檢索的”可以在本文中用于指從存儲位置移除的儲存單元，并且術語“存儲和檢索引擎”可以在本文中用于指實現(xiàn)存儲和檢索的運輸系統(tǒng)147。前述兩個方面(即儲存單元到存儲位置中的分解或者存儲和檢索的分解，以及用于存儲空間中的存儲和檢索的儲存單元運輸?shù)姆纸饣蛘叽鎯蜋z索引擎中的儲存單元的分解)可以被視為限定由ASRS的儲存單元的吞吐量的主要部分，例如“何處”和“如何”。經由進一步的解釋，用于ASRS的給定存儲空間(其可以表示ASRS的整個存儲空間148或其部分)的吞吐量性能可以被視為如何高效地在給定存儲空間中存儲和檢索儲存單元以及如何高效地通過實現(xiàn)在該存儲空間中的存儲和檢索的存儲和檢索引擎147來運輸儲存單元。因而，用于給定存儲空間的存儲和檢索系統(tǒng)(SRS)的分解以及與給定存儲空間148通信的存儲和檢索引擎147的分解組合地確定給定存儲空間(其如上文指出的那樣可以表示ASRS的整個存儲空間148或其部分)的吞吐量性能。因而如可以容易確定的，控制系統(tǒng)146被配置成通過計劃和控制儲存單元的存儲和檢索以及計劃和控制存儲和檢索引擎147來管理ASRS的吞吐量性能，如將在下文進一步詳細描述的。
[0008]依照示例性實施例的方面，計劃和控制儲存單元的存儲和檢索和/或計劃和控制存儲和檢索引擎147可以相互獨立地實現(xiàn)。因而經由示例，計劃和控制存儲和檢索系統(tǒng)可以與計劃和控制存儲和檢索引擎147獨立地執(zhí)行，如將進一步描述的。更具體地，由控制系統(tǒng)146處理器采用為實現(xiàn)存儲和檢索系統(tǒng)的計劃和控制的基礎的條件、參數(shù)和考慮(例如將儲存單元分解到存儲空間的存儲位置中)可以與形成存儲和檢索引擎147的計劃和控制的基礎的考慮、參數(shù)和條件獨立或者分離。依照示例性實施例的其它方面，這可以顛倒。仍參照圖1，控制服務器120可以包括任何適合數(shù)目的處理器(例如控制器或控制部分120S、120T)以實現(xiàn)存儲和檢索系統(tǒng)的以及存儲和檢索引擎147的計劃和控制。依照示例性實施例的方面，(多個)控制服務器處理器可以配置成提供單獨的控制器或控制部分120S、120T，從而分別管理和控制存儲和檢索系統(tǒng)以及存儲和檢索引擎147。在一方面中，控制部分120SU20T可以是單獨和分離的(例如具有對應于每一個部分的單獨且分離的處理器)。在其它方面中，單獨的控制部分120S、120T可以通過由存儲和檢索系統(tǒng)的對應控制部分的計劃和控制而共享某些處理器，并且存儲和檢索引擎147仍然可以單獨地且獨立地執(zhí)行，如之前描述的并且如將在本文進一步描述的。
[0009]自動存儲和檢索系統(tǒng)(ASRS)10可以包括用于管理諸如存儲空間148之類的存儲空間中的存儲以及用于該存儲空間148的吞吐量性能的控制系統(tǒng)146?？刂葡到y(tǒng)146可以包括多于一個獨立的控制部分，其中例如第一控制部分(例如控制部分120T在本文中還稱為PNC控制器120T河以配置成至少控制儲存單元的運輸(例如(多個)有效載荷)，并且第二控制部分(例如