[发明专利]容器存储和取出系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在箱盒或其它容器的仓库环境中的存储的方法和设备，并且涉及用于容器的取出的方法和设备。

贯穿本说明书和权利要求书，术语“容器”用来指用于保持产品的任何适当装置，并且可以包括例如板条箱、盒、罐、纸板箱、箱盒、装运物、约束在一起的产品或类似物，并且也包括多个成组容器，如一垛容器或一组约束容器。

背景技术

术语“按单拣货”已经与下述的系统相关联，所述系统设计成用来将产品接收、存储及运送到某种形式的存储区域，并且用来从某种形式的存储区域接收、存储及运送产品。这些系统也可以使用某种形式的仓库管理系统以便存储的协调。

用于分发的产品常常存储在仓库中并且从仓库取出，以便装载到用于运输到客户的车辆上。在努力提高存储和运送系统的速度和效率的过程中，已经开发了用于从存储空间自动取出或“拾取”产品的设备。这代表了顺序拾取系统的效率的很大的进步，这些顺序拾取系统在传统上严重依赖于人工搬运。自动系统的另外优点包括减少的整体成本、增强的准确性及降低的人员伤害的危险。

由仓库管理人员面临的存在的问题是在仓库内空间的高效使用。在仓库内每平方米地板空间具有关联成本，并且仓库管理系统必须寻求获得仓库中的空间的最大使用，以便是高效的和有竞争力的。

不管是人工的或自动的拾取系统典型地都具有限定和固定的“拾取面”或者这些拾取系统可从其取出产品的表面。拾取系统所存在的一个问题是，一旦拾取位置已经变空如何补充这些拾取位置。在传统上，这样的补充借助于铲车或类似物人工地进行。这需要对于存储区域、进出通道、道路或类似需要的有价值空间的所有部分接近。由拾取系统设计人员面临的另一个问题是，如何使自动或人工的拾取装置为完成典型定单必须行进的距离最小。拾取装置所需行进得越多，拾取花费的时间越长。

由于要求变化，一些产品将总是以比其它产品大的量进行船运。到客户的单独运送可能包括相对大量的几种产品(但仅仅是几种)或甚至其它产品的单个箱盒或单独商品。产品量的这种可变性呈现如下后勤问题：不管是自动或人工或组合地，试图最高效地使用可用的资源，以得到最好生产力。

此外，在仓库中存储的产品可以包括各种各样的任何给定产品。例如，用于牛奶的仓库存储将包括板条箱，这些板条箱容纳不同容量、不同口味(例如，原味、巧克力味、草莓味、香蕉味、等等)及不同组分或营养成分(例如，全脂、低脂、超级低脂、脱脂、高钙、等等)的纸盒或瓶。另外，产品可以按生产日期分类。因而，仓库可以容纳在宽广区域上的大范围产品。满足具体定单的产品的选择因此是复杂过程，该复杂过程需要：a)成熟的仓库管理系统，该仓库管理系统用于运送和存储的产品的定位，并且用于对针对定单的产品的选择；和b)高效系统，该高效系统用于对来自存储区域的产品的接近和移走，以满足定单。

用于按单拣货的自动机器人系统通常包括x-y门式系统和用来拾取各个容器或各个容器堆垛的设计，所述设计用来将它们从传送机运输或运输到传送机。在通常的过程中，定货在货架上运送。因而，然后必须将各个收集容器形成为所需高度的堆垛，这些堆垛然后形成为所需宽度的堆垛架(frame)或部分堆垛架，并且将堆垛架或部分堆垛架组合以形成货架单元。

这样的系统在很大的仓库环境中可能是低效的和/或不实际的，在该处，定单要求从仓库的多个不同部分收集产品。机器人拾取机必须在仓库中来回地覆盖很大的距离，以完成给定定单。

现有自动存储和取出系统从美国犹他州盐湖城的Automated Fork Truck公司是可得到的。这种系统是存储和取出叉架系统，该存储和取出叉架系统从竖直堆叠的导轨存储和取出产品。系统通过在多个堆叠导轨的端部处的竖直拾取面而将产品放置到导轨中以及从导轨取出产品，并且每个导轨比一个货架深，将货架推离拾取面以便另一个货架在同一导轨中的存储。关于这种系统，拾取面的数量受到限制，并且不利于各个容器从货架内移走。

US 6,061,607公开了一种用来从两个分离的区域中取出大体积和小体积产品的按单拣货系统，但更明确地包括在装运物单元中的竖直堆垛中产品的定位。借助于拾取机构在拾取区中通过该机构在拾取区上方的竖直运动并从在选定的装运物中的选定的单元中选择各个物品的方式来取出低需求产品。该系统的主要涉及各个物品的存储和取出，这些物品可以具有高或低需求，而不是涉及容纳多个物品的容器的存储和取出，这些容器必须不可避免地以不同方式存储和运输。