具有整體的受保護人員訪問區段和遠程漫游器關機的自動存儲和檢索系統的制作方法
【專利說明】具有整體的受保護人員訪問區段和遠程漫游器關機的自動存儲和檢索系統
[0001]對相關申請的交叉引用
本申請是2013年3月15日提交的美國臨時專利申請號61/794，065的非臨時申請并且要求享有其權益，該臨時專利申請的公開內容以其整體通過引用并入本文。
【背景技術】
[0002]1.
技術領域
示例性實施例的一個或多個方面一般地涉及用于倉庫和商店的自動存儲和檢索系統。
[0003]2.相關發展的簡要描述
諸如用于倉庫和商店的自動存儲和檢索系統由于這樣的系統所呈現的潛在和構想的高效性而是所期望的。這樣的系統的示例包括限定存儲位置的一個或多個級別的存儲結構以及分布或部署到遍及存儲陣列去往和來自存儲位置的輸運存儲單元的自動輸運系統(諸如推車、鏟車、其它獨立自動交通工具或漫游器(rover)、電梯、線性連續輸運設備(諸如傳送帶、輥道)等)。由這樣的系統所呈現的高效性潛力的實現有時可能牽涉可能起作用以減損其它因素的潛在益處的迥然不同的因素。例如，陣列中的存儲位置的動態分配(具有能夠影響依照這樣的分配的存儲單元放置的自主獨立交通工具或漫游器的適當動態分布)可以提供存儲吞吐量中的增加的效率。類似地，漫游器的較大的輸運速度和移動自由度可以從具有較多的存儲級別或者更密集間隔的級別提供增加的效率和較大的存儲位置密度，或者貨架通道可以提供存儲空間的改進的存儲效率。另一方面，可能期望提供對ASRS的存儲和/或輸運空間中的人員訪問以用于人類交互，無論是提前計劃的還是響應于條件的發生，并且還期望這樣的人員訪問受控制并且受保護。這樣的訪問可以服務于影響操作效率。如可以認識到的，如以上所提到的高漫游器速度、動態分布(例如漫游器可以在空間和時間上的任何地方)、緊密堆積的密度是可能在某種程度上影響授予對存儲陣列中的人員訪問的因素，并且相反地提供存儲內的專用人員平臺可能影響這樣的特征的潛在效率。在沒有系統效率的破壞的情況下的人員訪問區段的集成是所期望的。
【附圖說明】
[0004]在以下結合附圖考慮的描述中解釋所公開的實施例的前述方面和其它特征，其中:
圖1是示意性地圖示了并入依照示例性實施例的特征的自動存儲和檢索系統(ASRS)的框圖；
圖2是圖1中所示的ASRS的控制系統的一部分及其具有ASRS的其它組件的接口的示意性圖示，并且圖2A是示出具有ASRS漫游器的控制系統和接口的另一部分的另一幅圖；圖3是圖1中所示的ASRS系統的一部分的透視圖；圖3A-3B分別是示出限定對應輸運空間的存儲陣列和層板以及通道的ASRS結構的級別的平面形式的平面視圖，和示出結構級別的另一部分的部分平面視圖； 圖4和4A分別是結構側面的部分正視圖并且示出對結構的人員訪問區段，以及對應人員訪問區段的可關閉漫游器(獨立自動交通工具)開口和存儲級別處的透明空間(例如部分層板和通道)的一部分的部分透視圖；
圖5是被配置用于控制人員訪問區段的訪問的控制系統的另一部分的示意圖；
圖6是ASRS的部分的示意圖；
圖7A和7B是示意性地圖示了依照示例性實施例的特征的用于保護和控制對所期望的人員訪問區段的訪問的過程的框圖；
圖8A-8C分別是并入依照示例性實施例的特征的ASRS的獨立自動交通工具(漫游器)的不同部分的示意性圖示；
圖9A-9B分別是每一個圖表地圖示了依照示例性實施例的特征的過程或其部分的另外的框圖；以及
圖10A-10D分別是每一個圖示了依照示例性實施例的對應過程的另外的框圖。
【具體實施方式】
[0005]圖1中圖示的自動存儲和檢索系統(ASRS) 10是并入依照示例性實施例的特征的存儲系統的代表性示例并且在可替換的實施例中，存儲系統可以具有任何合適的配置。圖1中所示的元件的組織意圖說明元件之間的接口和連接性或交互并且這樣的元件可以以任何合適的表示來組織。出于描述目的并且為了方便起見，無論是在結構、組成、位置還是功能方面類似的元件也可以成組在一起。因此，作為示例，靜態控制器、微處理器、PLC可以被視為ASRS控制系統的部分。
[0006]—般而言，ASRS系統10可以運行在零售分布中心或倉庫中以例如履行從零售商店接收的針對裝箱單元的訂單(其中如本文所使用的裝箱單元可以包括未存儲在托盤中、手提袋上或者棘爪上的物項，以及還存儲在托盤、手提袋中或者棘爪上的未被包含的物項)。要指出的是，裝箱單元可以包括物項的裝箱(例如罐頭的裝箱、麥片盒等)或者被適配成取下或放置在棘爪上或者以其它方式獨立運送的各個物項。因此，裝箱單元可以在本文中被引用以描述裝箱或其它運送容器，和/或手提袋或其它存儲容器。裝箱單元還可以在本文中稱為存儲單元或有效載荷單元。依照示例性實施例，運送裝箱或裝箱單元(例如紙板箱、桶、板條箱、罐子、手提袋、托盤或用于持有裝箱單元的任何其它合適的設備)可以具有可變尺寸并且可以用于在運送中持有物項并且可以被配置因而它們能夠放在托盤上以供運送或者在散貨集裝箱中獨立運送。要指出的是，當例如裝箱單元的捆卷或托盤到達存儲和檢索系統處時，每一個托盤的內容可以是唯一的(例如每一個托盤持有預確定數目的相同物項一一一個托盤持有湯并且另一個托盤持有麥片)并且當托盤離開存儲和檢索系統時，托盤可以包含任何合適數目和組合的不同物項(例如，每一個托盤可以持有不同類型的物項一一托盤持有湯和麥片的組合)。在實施例中，本文所描述的存儲和檢索系統可以應用于其中存儲和檢索裝箱單元的任何環境。在其它方面中，裝箱單元在運送去往和來自倉庫設施時可以不放在托盤上，并且可以單獨堆積在諸如車廂之類的散貨集裝箱中。
[0007]如以下將更加詳細描述的，將受控制、受屏蔽和受保護的人類訪問區段10A-1OOn(一般稱為訪問區段100)集成到ASRS 10架構、其結構12、控制和組件中以滿足IEC 61508，SIL-3類別準則(通過引用并入本文)。ASRS架構一般包括具有一般在部署用于向有效載荷單元動態分配存儲空間的級別和通道中排列的存儲架的存儲空間，還參見圖3。ASRS架構還包括與存儲空間相關聯地布置并且具有被配置成經由去往和來自存儲陣列中的存儲位置的輸運空間承載裝箱或有效載荷單元的范圍自由延伸的漫游器40的群集的輸運空間(例如不同級別處的開放層板和貨架通道)。漫游器的群集根據控制系統用于動態挑選或放置有效載荷去往/來自存儲位置的任務來通過輸運空間動態分布。為了描述的目的，漫游器群集可以遍及適用輸運空間在位置和任何給定時間處的運動學特性二者處可變地分布，并且一般可以被視為限定動態漫游器空間。對漫游器空間的人類訪問對于各種條件或動作而言可以是所期望的，并且這樣的訪問通過將訪問區段100集成到ASRS架構和系統中以提供控制、屏蔽和保護來提供以滿足如本文將進一步描述的前述SIL-3類別準則。
[0008]如以上所指出的，并且仍舊參照圖1，在示例性實施例中，ASRS 10包括結構12(參見圖3)，其限定存儲位置的存儲陣列12SA。如在圖3中最好地看到的，存儲陣列12SA及其相關聯的結構12可以提供具有用于存儲的一個或多個級別的3-D陣列，并且在每一個級別處存儲沿行排列(在可替換的實施例中，存儲位置可以在單個平面或2-D陣列中排列)。支撐結構、存儲位置的擱板或貨架(未示出)可以被配置成提供大體打開或未決定的支撐表面以用于安放有效載荷或存儲單元，使得可以動態分配存儲位置。作為示例，這允許關于安放區域而言不同尺寸的存儲(例如裝箱)單元在不同時間處接受在給定存儲位置處。因此，每一個或任何裝箱單元可以存儲在沿存儲行的大體每一個或任何存儲位置是可能的。如從圖1和3可以認識到的，ASRS 10可以包括獨立的自動交通工具(否則稱為漫游器或機器人)40-40n (圖2)(—般稱為(多個)漫游器40)，每一個在經由輸運空間30 (由結構限定)的有效載荷和獨立的自動遍歷或移動以將存儲單元輸運去往和來自所分配的存儲位置時能夠承載存儲單元。漫游器40可以類似于通過引用以其整體并入本文的2010年4月9日提交的美國專利申請序列號:12/757，312中所描述和示出的交通工具或機器人。在示例性實施例的可替換方面中，漫游器可以具有任何合適的配置。如之前所指出的，每一個漫游器40可以被配置用于獨立運動，經受來自ASRS控制系統14 (同樣參見圖2)的漫游器系統控制器20的任務或命令。漫游器系統控制器20可以適當地編程有計劃和控制(PNC)軟件以計劃和生成用于使每一個漫游器40在輸運空間中移動到期望的目的地的命令。在實現任務命令中，(多個)漫游器40可以能夠獨立計劃輸運空間中的路線，任務命令可以由漫游器板上的漫游器控制器406 (圖2)執行(如以下將進一步描述的那樣)或者路線可以被生成和傳送到漫游器控制器406。(多個)漫游器還可以能夠沿規定路線獨立導航至命令目的地并且具有用于姿態和運動學確定的駐留傳感器(諸如通過板上漫游器控制器)。漫游器姿態和位置還可以傳送到控制系統14，如將進一步描述的那樣。
[0009]再次參照圖1和3，如之前所指出的，ASRS 10的存儲結構具有數個級別(l_n)處的存儲位置。在示例性實施例中，每一個級別可以具有傳遞層板31，其可以限定大體開放并且不受限制的驅動表面以用于漫游器40，以及行進通道32 (還參見圖3A，其為ASRS的存儲級別的平面視圖)。如在圖3A中最好地看到的，行進通道32在存儲擱板或貨架旁邊部署，從而向漫游器提供對部署在給定通道上的每一個存儲位置的訪問。因此，如可以認識到的，漫游器40可以遍歷開放層板以訪問所期望的通道，并且然后進入和遍歷給定通道而到期望的位置。漫游器40為了描述的目的而可以被視為范圍自由延伸或者自由漫游，因為每一個漫游器可以能夠沿過道移動(例如在開放層板上)，所述過道可以大體不受限制(至少部分地)，并且可以從輸運空間中的任何或每一個位置沿各種路徑移動以便實現動態存儲放置和檢索。因此漫游器40還可以被視為在ASRS中動態分布，分布隨任何給定時間而改變。在這樣的動態群集(每一個級別可以具有多個漫游器)和環境中通過控制系統14對每一個漫游器的連續姿態和運動學監視將呈現對鏈接控制系統14和每一個漫游器40的遠程通信系統200 (參見圖2，2A)的顯著負擔，該負擔如以下進一步描述的那樣在此避免。事實上，如可以認識到的，當漫游器到達目的地時，或者當準備好從這里離開時(以及數個其它有限情形，諸如當漫游器裝載到級別上并且初始化時)，由于(多個)漫