補貨和訂單履行系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】補貨和訂單履行系統(tǒng)
[0001]本申請是原案申請日為2011年3月14日、申請?zhí)枮?01180023588.7 (PCT/US2011/028379)、發(fā)明名稱為“補貨和訂單履行系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉引用
本申請是2010年3月12日提交的美國臨時專利申請61/313638號的非臨時申請并且要求其權益，其公開內容通過引用而完整地結合于本文中。
技術領域
[0003]本發(fā)明的示例性實施例總體涉及訂單補貨系統(tǒng)，更具體地涉及自動化的訂單補貨系統(tǒng)。
【背景技術】
[0004]補貨和訂單履行是零售領域中的主要操作部分，并且對于成本因素影響很大。對實現(xiàn)補貨和訂單履行的系統(tǒng)和方法的改進導致更高效率(例如，吞吐量)和更低履行成本，這將對零售商業(yè)提供顯著的優(yōu)點，享受這種改進帶來的成果。通常，商店(例如，消費者能夠獲得各種貨物單元的零售商店或其它商店)的補貨從倉庫完成，倉庫的本質可以提供與商店相比有所改善的大容量存儲能力。倉庫和商店自然地通過運輸系統(tǒng)連接，該運輸系統(tǒng)在倉庫和商店地理上較遠的示例中可以包括例如運送系統(tǒng)，和/或是諸如集運架卡車/ ?產(chǎn)車的適當運輸系統(tǒng)，連續(xù)的質量運輸系統(tǒng)(例如，皮帶/輥運送裝置、空氣軸承滑軌等)，以及機器人車。在其它示例中，倉庫可以基本上鄰近商店。如可以意識到的，倉庫可以設置有存儲、分類和運輸系統(tǒng)，用于存儲和搬運產(chǎn)品箱。箱指的是運送容器，諸如紙板箱、盒等，其能夠保持一個或多個產(chǎn)品或貨物單元并且用于形成運送集運架的構成塊。產(chǎn)品或貨物單元在本文中指的是消費者在商店獲得的獨立基本單元，其可以由一個或多個品目構成(例如，單獨的罐頭或多個罐頭組合都屬于貨物單元)。產(chǎn)品箱指的是僅保持常見產(chǎn)品類型的貨物單元的箱，其可由單個制造商或經(jīng)銷商所提供或發(fā)送，并且在訂單之前被庫存，并且最終被購買。如可以意識到的，倉庫可以設置有存儲、分類和運輸系統(tǒng)，其由庫存的產(chǎn)品箱實現(xiàn)存儲的補貨和訂單履行。存儲可以使用被稱為訂單明細的東西來尋求補貨。每個訂單明細對應于一個商店消費者，識別所尋求的貨物的類型/獨特的識別碼以及所尋求貨物單元的量。如可意識到的，貨物單元的量可以比箱容量多或少。因此，如果訂單量小于箱，補貨可以通過將貨物單元(或者為了描述的目的而稱為每個貨物)運出產(chǎn)品箱和運送容器(諸如訂單裝運箱)來執(zhí)行。裝運箱是適合用于集運和運送的容器。如也可以意識到的，訂單裝運箱可以包括不同產(chǎn)品種類和尺寸的貨物單元。
【附圖說明】
[0005]在下面結合附圖進行的描述中，將解釋所公開實施例的前述方面以及其它特征，附圖中:
圖1是設備的示意性平面圖，該設備帶有補貨和訂單履行系統(tǒng)，其結合了根據(jù)所公開的實施例的方面的特征；
圖1A是設備的示意性平面圖，該設備帶有補貨和訂單履行系統(tǒng)，其結合了根據(jù)所公開的實施例的方面的特征；
圖2是根據(jù)所公開的實施例的方面的補貨和訂單履行系統(tǒng)的一部分的示意性平面圖； 圖3-3N是根據(jù)所公開實施例的方面的運輸車的示意性視圖；
圖4-4C是根據(jù)所公開的實施例的方面的圖1中的設備的存儲系統(tǒng)的一部分的示意性視圖；
圖5-5F是根據(jù)所公開實施例的方面的運送裝置系統(tǒng)的示意性視圖；
圖5G是根據(jù)所公開實施例的方面的流圖；
圖6是根據(jù)示例性實施例的補貨系統(tǒng)的一模塊或一部分的示意性透視圖；并且圖6A是顯示圖6中的系統(tǒng)的一部分的局部透視圖；
圖7A-7F是顯示于圖6的系統(tǒng)的示意性透視圖，為了清楚，在透視圖中移去了系統(tǒng)構件的一個或多個部分；圖7A顯示了產(chǎn)品裝運箱運送裝置；圖7B進一步顯示了工作站；圖7C進一步顯示了訂單裝運箱運送裝置；圖7D進一步顯示了空的產(chǎn)品裝運箱運送裝置；圖7E進一步顯示了將產(chǎn)品補貨到運送裝置上；圖7F顯示了根據(jù)所公開實施例的方面的訂單發(fā)貨運送裝置；
圖8A-8C分別顯示了根據(jù)所公開實施例的方面的補貨系統(tǒng)中的工作站的示意性前、后透視圖以及局部后視圖；
圖9A-9B是工作站的示意性平面圖，顯示了在補貨過程的不同階段的工作站；
圖10是顯示了根據(jù)所公開的實施例的方面的補貨系統(tǒng)的一部分的示意性局部視圖； 圖11是根據(jù)所公開實施例的方面的示例性過程的流圖；
圖12是根據(jù)所公開實施例的方面的流圖；以及圖13是根據(jù)所公開實施例的方面的流圖。
【具體實施方式】
[0006]參考圖1，示出了諸如倉庫的設備的示意性平面圖，其具有倉庫系統(tǒng)，用于存儲、分離和運輸設備內的產(chǎn)品箱，以及補貨系統(tǒng)，用于對商店(諸如，雜貨店、零售店或其它商店)和其它消費者(包括個人)進行補貨和訂單履行，結合了根據(jù)所公開實施例的方面的特征。盡管所公開實施例的方面將參考附圖來描述，但應該懂得，所公開實施例的方面可以以很多其它形式來實現(xiàn)。此外，可以使用任何適當尺寸、形狀或類型的元件或材料。
[0007]仍參考圖1，設備中的倉庫系統(tǒng)12可以至少部分是自動化的。自動化的倉庫系統(tǒng)的適當舉例在2009年4月10日提交的題目為“Storage and Retrieval System”的美國臨時申請 61/168，349、2010 年 4 月 9 日提交的題目為“Storage and Retrieval System”的美國專利申請 12/757，220、2010年4月 9 日提交的題目為“Control System for Storage andRetrieval Systems”的美國專利申請12/757，337、2010年4月9日提交的題目為“Storageand Retrieval System”的美國專利申請12/757，381、2010年4月9日提交的題目為“LiftInterface for Storage and Retrieval Systems”的美國專利申請 12/757，354、以及 2010年4月 9 日提交的題目為“Autonomous Transports for Storage and Retrieval Systems”的美國專利申請12/757,312中有所描述，這些專利申請的公開內容通過引用而完整地結合于本文中。應當理解的是，倉庫系統(tǒng)可以是任何適當類型和構造。如可以意識到的，倉庫或存儲和獲取系統(tǒng)12布置成搬運產(chǎn)品箱(以及產(chǎn)品裝運箱和訂單裝運箱)，這些產(chǎn)品箱可以在設備中在集運架上移動，并且可以被集運，用于存儲和獲取。例如，在一個方面，并參考圖2，存儲和獲取系統(tǒng)12可以任何適當方式連接到存儲系統(tǒng)100，該存儲系統(tǒng)100基本上類似于之前在本文中通過引用結合的美國專利申請12/757,220中所述的存儲系統(tǒng)。存儲和獲取系統(tǒng)100，如存儲和獲取系統(tǒng)12，可以構造成安裝在例如已有的倉庫結構或被調節(jié)以適應新的倉庫結構。在一個示例中，存儲和獲取系統(tǒng)100可以包括送入和送出傳送站170、160、多水平豎直運送裝置150A、150B、存儲結構130、以及多個自動的車運輸機器人110(本文中稱為“機器人”)。存儲結構130可以包括多水平的存儲料架模塊，其中，每個水平包括相應的拾取通道130A、以及傳送平臺130B，用于在存儲結構130的任何存儲區(qū)域以及任何多水平豎直運送裝置150A、150B的任何貨架之間傳送箱單元。拾取通道130A和傳送平臺130B還允許機器人將箱單元放置到拾取庫中并且獲取定購的箱單元。機器人11可以配置成將箱單元(諸如上述的零售商品)放置到一個或多個水平的存儲結構130中的拾取庫中，然后選擇性地獲取定購的箱單元，用于將定購的箱單元運送到例如商店或將箱單元傳送到存儲和獲取系統(tǒng)12，如以下將描述的。送入傳送站170和送出傳送站160可以與它們相應的多水平豎直運送裝置150A、150B —起操作，用于雙向地將箱單元傳送到存儲結構130的一個或多個水平或者從存儲結構130的一個或多個水平傳送箱單元。應該注意到，盡管多水平豎直運送裝置150A、150B被描述為專用的向內運送裝置150A和向外運送裝置150B，但應該懂得，運送裝置150A、150B中的每一個可以用于向內傳送箱單元和從存儲和獲取系統(tǒng)向外傳送箱單元兩者。
[0008]當從存儲系統(tǒng)100向外傳送箱單元時，機器人110可以任何適當方式將存儲單元放置在向外的多水平豎直運送裝置150B上。向外的豎直運送裝置150B可以將箱單元傳送到送出傳送站160，該送出傳送站160可以配置成使箱單元準備好運送，或者將箱單元傳送到運送裝置13，用于傳送到存儲和獲取系統(tǒng)12 (也見圖1)。例如，運送裝置可以將存儲系統(tǒng)100或任何其它適當?shù)墓┙o源的向外多水平豎直運送裝置150B與存儲和獲取系統(tǒng)12的向內多水平豎直運送裝置1501連接起來。如可以意識到的，在存儲系統(tǒng)100和存儲和獲取系統(tǒng)12之間傳送箱單元及其內容物期間，可以以任何適當方式準備箱單元及其內容物，以便用于存儲和獲取系統(tǒng)12。作為一個示例，運送裝置可以包括盒或容器頂部移去站，露出箱單元的內容物，用于每次拾取，如本文所述，使得箱單元變成產(chǎn)品裝運箱。在另一示例中，箱單元的內容物可以傳送到另一容器或裝運箱(例如，產(chǎn)品裝運箱)。
[0009]如圖1所示，還參考圖4-4C，通常，倉庫系統(tǒng)12可包括能夠容納例如未被包含的箱的存儲位置(例如，布置在可以豎直堆疊的料架中，見例如圖4，并且沿著通道分布)，例如產(chǎn)品箱以及產(chǎn)品和訂單裝運箱。如可意識到的，相同類型的產(chǎn)品裝運箱PT或未包含的箱可以存儲在存儲結構130中的不同位置，使得當該類型的品目的其它箱不可獲得時，該類型品目的至少一個可以被獲取。存儲和獲取系統(tǒng)還可以配置成為每個存儲位置(例如，拾取面)提供多個進入路徑或途徑，使得機器人110可以在通往存儲位置的主要路徑被阻擋的情況下使用例如第二路徑來到達每個存儲位置。
[0010]應該注意，本文所示的存儲和獲取系統(tǒng)具有僅為示例性的構造，并且可以具有用于如本文所述地存儲和獲取箱單元的任何適當構造和構件。例如，圖1中的存儲和獲取系統(tǒng)被顯示為具有單個端的存儲系統(tǒng)(例如，模塊20和傳送平臺130B僅位于拾取通道130A和存儲料架500X的一端)，但應該懂得，模塊20和傳送平臺130B可以位于拾取通道130A和存儲料架500X的兩端，如圖1A所示。如可意識到的，存儲和獲取系統(tǒng)還可以具有任何適當數(shù)量的存儲片段或料架500X，任何適當數(shù)量的傳送平臺130B和相應的模塊20。作為另一個示例，根據(jù)所公開實施例的方面的存儲和獲取系統(tǒng)可以包括位于存儲片段的三個或四個側面上的傳送平臺和相應的模塊20，用于服務，例如，載入設置在建筑物的不同側上的倉庫，或者模塊可以位于兩個存儲片段之間，使得存儲片段從傳送平臺橫向延伸，傳送平臺在存儲片段之間延伸，并且為饋送模塊20的豎直運送裝置提供產(chǎn)品和/或訂單裝運箱。
[0011]參考圖4A-4C，將更詳細地描述存儲和獲取系統(tǒng)12的存儲結構130。根據(jù)示例性實施例，存儲結構130包括例如任何適當數(shù)量的豎直支撐件612和任何適當數(shù)量的水平支撐件610、611、613。應該注意，術語豎直和水平僅用于示例性目的，存儲結構130的支撐件可以具有任何適當?shù)目臻g定向。在該示例性實施例中，豎直支撐件612和水平支撐件610、611,613可以形成一系列具有存儲間510、511的存儲模塊501、502、503。水平支撐件610、611、613可以配置成支撐存儲貨架600 (如下所述)以及通道空間130A中的地板或軌道(用于機器人110走行)。水平支撐件61、611、613可以配置成減小水平支撐件610、611、613之間的拼接板的數(shù)量，并且因此減小例如機器人110的輪胎將遇到的拼接板的數(shù)量。僅用于示例性的目的，通道地板130F可以是由膠合金屬板構成的實心地板，具有例如夾在金屬片材的片材之間的木芯。如可以意識到的，存儲和獲取系統(tǒng)12的地板可以具有任何適當?shù)姆謱?、層疊、實心或其它的構造，并且可以由任何適當材料構造，包括但不限于塑料、金屬、木頭和復合物。在所公開實施例的一個方面，地板可以由蜂巢結構或其它適當輕重量但基本上剛性的結構構成。地板可以涂覆抗磨損材料或以抗磨損材料處理，或者包括當磨損時可以被更換的可更換片材或板。用于機器人I1的軌道1300 (圖3D)可以結合或者以其它方式固定到例如通道地板上，用于當機器人110在存儲結構130內走行時以基本上直線或直的走行路徑來引導機器人110。軌道1300的適當舉例在之前通過引用結合的題目為 “AUTONOMOUS TRANSPORTS FOR STORAGE AND RETRIEVAL SYSTEMS” 的美國專利申請?zhí)?2/757，312中有所描述。地板可以任何適當方式附接到例如一個或多個豎直和水平支撐件(或任何其它適當?shù)闹谓Y構)，諸如利用任何適當?shù)木o固件，包括但不限于螺栓和焊接。在一個示例性實施例中，例如在圖3D中所示，用于機器人110的軌道1300可以任何適當方式固定到存儲結構的一個或多個豎直支撐件，使得機器人跨立于相鄰的軌道1300之間，用于橫跨拾取通道130A。如圖3D中所示，一個或多個拾取通道可以基本上在豎直方向不被地板所阻擋(例如，拾取通道不具有地板)。在每一個拾取水平上不存在地板可以允許維護人員走下拾取通道，否則每個存儲水平之間的高度可能會基本上阻止維護人員橫跨拾取通道。
[0012]仍然參考圖4-4C，每個存儲間510、511可以保持存儲貨架600上的一個或多個產(chǎn)品裝運箱PT和/或訂單裝運箱CT，這些存儲貨架600被拾取通道130A所分開(也見圖1)。應該注意，產(chǎn)品裝運箱PT和訂單裝運箱CT可以放置在相同的貨架上，彼此相鄰(例如，產(chǎn)品裝運箱定位在訂單裝運箱旁邊，并反之亦可)，如圖4B所示，在存儲結構130的相同水平上的相同存儲陣列中，如圖1所示，或者產(chǎn)品裝運箱PT可以與訂單裝運箱CT分開，并且反之亦可(例如，一個存儲通道500X具有產(chǎn)品裝運箱，另一個不同的存儲料架500X具有訂單裝運箱，或者存儲結構的一個水平具有產(chǎn)品裝運箱，存儲結構的另一個不同的水平具有訂單裝運箱)。控制器，諸如控制器120，可以配置成指定和跟蹤裝運箱CT、PT的存儲位置，用于操縱通過存儲和獲取系統(tǒng)12的裝運箱CT、PT。還應該注意到，在所公開實施例的一個方面，豎直支撐件612和/或水平支撐件610、611、613可以配置成允許調節(jié)尺寸貨架和/或地板相對于例如彼此及存儲和獲取系統(tǒng)所在的設備的地板的高度或高程。在另一方面，存儲貨架和地板的高程可以固定。如圖4A所示，存儲模塊501配置為端模塊，其具有例如其它存儲模塊502、503的寬度的大約一半。作為示例，端模塊501可以具有在一側上定位的壁和在相反側上定位的拾取通道130A。端模塊501的深度Dl可以使得進入模塊501上的存儲貨架600是通過位于存儲模塊501上的一側上的拾取通道130A實現(xiàn)的，而模塊502、503的存儲貨架600可以由位于模塊502、503的兩側上的拾取通道130A進入，允許例如存儲模塊502、503的深度大致是存儲模塊501的深度Dl的兩倍。
[0013]存儲貨架600可以包括一個或多個支撐腿620L1、620L2、它們從例如水平支撐件610、611、613延伸。支撐腿620L1、620L2可以具有任何適當?shù)臉嬙?，并且可以是例如基本上U形的槽道620的一部分，使得腿通過槽道部分620B彼此連接。槽道部分620B可以在槽道620和一個或多個水平支撐件610、611、613之間提供附接點。在替代性實施例中，每個支撐腿620L1、620L2可以配置成單獨地安裝到水平支撐件610、611、613。在該示例性實施例中，每個支撐腿620L1、620L2包括彎曲部分620H1、620H2，它們具有配置成支撐存儲在貨架600上的箱單元的適當?shù)谋砻鎱^(qū)域。彎曲部分620H1、620H2可以配置成基本上防止存儲在貨架上的箱單元的變形。在所公開實施例的其它方面，腿部分620H1、620H2可以具有適當?shù)暮穸然蚓哂腥魏纹渌m當?shù)男螤詈?或構造用于支撐存儲在貨架上的箱單元。如圖17A和17B所示，支撐腿620L1、620L2或槽道620可以形成板條式或波紋狀貨架結構，其中，例如支撐腿620L1、620L2之間的空間620S允許機器人110的臂或指進入貨架，用于將箱單元傳送到貨架，以及從貨架傳送箱單元。應該注意，貨架600的支撐腿620L1、620L2可以配置成用于存儲箱單元，而相鄰的箱單元彼此隔開任何適當距離。例如，支撐腿620L1、620L2之間沿著箭頭698方向的間距或間隔可以使得箱單元被放置在貨架600上，距離是箱單元之間的大約一個間距，例如，減小機器人110使箱單元放置在貨架上以及從貨架移去時箱單元之間的接觸。僅用于示例性目的，彼此相鄰放置的箱單元可以分隔開，例如，沿著方向698隔開大約2.54cm的距離。在替代性實施例中，貨架上的箱單元之間的間隔可以是任何適當間隔。還應該注意到，將箱單元傳送到多水平豎直運送裝置150A、150B以及從多水平豎直運送裝置150A、150B傳送箱單元可以與以上參考存儲貨架600所述的基本類似方式發(fā)生(不管傳送是由機器人110直接進行還是間接進行)。
[0014]倉庫系統(tǒng)還可以包括例如運輸系統(tǒng)，其包括自動車或機器人110以及提升裝置150 (也見圖3和圖5，其示出了示例性運輸裝置，諸如機器人車110和提升裝置150，諸如連續(xù)的豎直運送裝置，其能夠搬運例如未包含的箱以及產(chǎn)品裝運箱和訂單裝運箱)，其能夠將箱和裝運箱運輸?shù)秸麄€存儲陣列中的存儲位置以及從整個存儲陣列中的存儲位置運輸箱和裝運箱。如可以意識到的，運輸系統(tǒng)能夠將來自存儲位置的箱和裝運箱放置到設備內的期望的位置，并且獲取箱和裝運箱，用于實現(xiàn)補貨和訂單履行，如以下進一步描述的。如之前所述，所示出的倉庫或存儲和獲取系統(tǒng)的布