堆積控制的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 巧關(guān)申請(qǐng)案的香叉參考
[0002] 本申請(qǐng)案主張對(duì)在2012年11月30日提出申請(qǐng)的第61/732,235號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利 申請(qǐng)案、在2013年1月21日提出申請(qǐng)的第61/754,969號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案及在2013 年1月22日提出申請(qǐng)的第61/754, 971號(hào)美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。那些申請(qǐng)案 中的所有=個(gè)申請(qǐng)案的全部?jī)?nèi)容特此W全文引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)設(shè)及材料搬運(yùn)系統(tǒng)，且更特定來(lái)說(shuō)針對(duì)于一種提供對(duì)物品的高效 堆積的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 在材料搬運(yùn)系統(tǒng)中，將物品堆積成若干群組（通常稱(chēng)為堆貨（slug)或理貨 (train))通過(guò)臨時(shí)停止或保持物品且接著與材料搬運(yùn)系統(tǒng)的其它子系統(tǒng)（舉例來(lái)說(shuō)，包含 其它堆積器）協(xié)調(diào)地釋放所述物品來(lái)減少材料搬運(yùn)中的延遲。改進(jìn)堆積系統(tǒng)的效率可通過(guò) 改進(jìn)準(zhǔn)確度及吞吐量而改進(jìn)材料搬運(yùn)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法、裝置及非暫時(shí)性處理器可讀媒體使得能夠控制輸送機(jī)， 所述輸送機(jī)具有多個(gè)區(qū)，每一區(qū)具有經(jīng)配置W控制所述區(qū)的可選擇速度的控制模塊。所述 各種實(shí)施例是結(jié)合堆積輸送機(jī)而掲示但不必限于所述堆積輸送機(jī)，所述堆積輸送機(jī)具有基 于上游區(qū)及下游區(qū)的條件而選擇性地設(shè)定區(qū)的所述速度的控制系統(tǒng)。所述各種實(shí)施例針對(duì) 于通過(guò)基于對(duì)相鄰區(qū)的條件的考慮而控制區(qū)來(lái)改進(jìn)堆積系統(tǒng)的效率。所述各種實(shí)施例還使 得能夠產(chǎn)生及使用使區(qū)與其相應(yīng)控制模塊的網(wǎng)絡(luò)地址相關(guān)的轉(zhuǎn)換表。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 附圖圖解說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，且連同包含上文的一般描述及下文的詳細(xì)描述的 說(shuō)明書(shū)一起用W解釋本發(fā)明的特征。
[0007] 圖IA是堆積輸送機(jī)的圖解性平面圖。
[000引圖IB圖解說(shuō)明根據(jù)一實(shí)施例的輸送機(jī)的控制器及控制模塊的示意性框圖。
[0009] 圖2是圖解說(shuō)明實(shí)施例鄰域區(qū)控制方法的過(guò)程流程圖。
[0010] 圖3、4及5是圖解說(shuō)明用于實(shí)施例鄰域區(qū)控制方法的操作的過(guò)程流程圖。
[0011] 圖6是圖解說(shuō)明用于堆積流控制的實(shí)施例方法的過(guò)程流程圖。
[0012] 圖7是圖解說(shuō)明用于應(yīng)用堆積控制邏輯及其它算法的實(shí)施例方法的過(guò)程流程圖。
[0013] 圖8圖解說(shuō)明示范性控制模塊。
[0014] 圖9圖解說(shuō)明示范性網(wǎng)絡(luò)及輸送機(jī)配置。
[0015] 圖10圖解說(shuō)明示范性網(wǎng)絡(luò)及輸送機(jī)配置。
[0016] 圖11圖解說(shuō)明示范性網(wǎng)絡(luò)及輸送機(jī)配置。
[0017] 圖12是圖解說(shuō)明用于使用使區(qū)識(shí)別符與網(wǎng)絡(luò)地址相關(guān)的轉(zhuǎn)換表的實(shí)施例方法的 過(guò)程流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 將參考附圖詳細(xì)描述各種實(shí)施例。盡可能地，將遍及圖式使用相同參考編號(hào)來(lái)指 代相同或相似部件。對(duì)特定實(shí)例及實(shí)施方案的參考是出于說(shuō)明性目的，且并不打算限制本 發(fā)明或權(quán)利要求書(shū)的范圍。
[0019] 本文中使用字詞"示范性"來(lái)意指"用作一實(shí)例、例子或圖解說(shuō)明"。在本文中描述 為"示范性"的任一實(shí)施方案不必理解為較其它實(shí)施方案為優(yōu)選或有利的。
[0020] 本文中使用術(shù)語(yǔ)"區(qū)"來(lái)意指材料搬運(yùn)系統(tǒng)的可作為單元控制的區(qū)段。區(qū)的實(shí)例 可為輸送機(jī)上的可全部W相同速度操作且可作為群組加速及/或減速的一組漉。
[0021] 在2010年3月19日提出申請(qǐng)的標(biāo)題為"分區(qū)堆積輸送機(jī)狂onedAccumulation Conveyor)"的序列號(hào)為12/727,634的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案特此W全文引用的方式并入本文 中。參考圖1，其展示適合于與各種實(shí)施例一起使用的堆積輸送機(jī)的圖解性平面圖。一般W 2指示的堆積輸送機(jī)包含可個(gè)別控制的多個(gè)區(qū)4a、4b、6a、6b、8a、8b、10a、10b及12日。雖然 在圖1中所描繪的實(shí)施例中，存在九個(gè)區(qū)，但本發(fā)明并不限于九個(gè)區(qū)或者奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)區(qū)。 在所描繪的實(shí)施例中，區(qū)為大體=英尺長(zhǎng)，但其可為任何適合長(zhǎng)度，例如六英尺。在所描繪 的實(shí)施例中，區(qū)控制模塊4c、6c、8c及IOc各自控制兩個(gè)區(qū)，但一區(qū)控制模塊可控制兩個(gè)W 上區(qū)或控制僅一個(gè)區(qū)，例如控制區(qū)12a(向輸送機(jī)14卸貨的卸貨區(qū)）的控制模塊12c。本發(fā) 明并不限制單個(gè)區(qū)控制模塊可控制的區(qū)的數(shù)目。
[0022] 在堆積輸送機(jī)2(例如圖1中所展示）中，每一區(qū)可W此項(xiàng)技術(shù)中已知的任何適合 方式被選擇性地驅(qū)動(dòng)，例如，由第6, 889, 822號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中所展示的驅(qū)動(dòng)布置驅(qū)動(dòng)，所述美 國(guó)專(zhuān)利的掲示內(nèi)容特此W全文引用的方式并入本文中。每一區(qū)的速度是通過(guò)被設(shè)定在介于 最大速度與最小速度之間且包含最大速度及最小速度的范圍內(nèi)而選擇性地控制。如本文中 所使用，最小速度包含但不限于為零的速度。可W任何適合方式來(lái)控制區(qū)速度，例如，由第 5, 823, 319號(hào)美國(guó)專(zhuān)利的可變速度控制系統(tǒng)控制，所述美國(guó)專(zhuān)利的掲示內(nèi)容特此W全文引 用的方式并入本文中。所述可變速度控制系統(tǒng)利用脈寬調(diào)制控制，其應(yīng)用于將電力從服務(wù) 于單個(gè)堆積輸送機(jī)的多個(gè)區(qū)的共用驅(qū)動(dòng)元件選擇性地轉(zhuǎn)移到一區(qū)的漉。在此情況中，脈寬 調(diào)制設(shè)及W全速驅(qū)動(dòng)區(qū)或不驅(qū)動(dòng)區(qū)并控制工作循環(huán)（在預(yù)定時(shí)間周期期間W全速驅(qū)動(dòng)區(qū) 的時(shí)間長(zhǎng)度）W產(chǎn)生有效速度-在工作循環(huán)內(nèi)瞬時(shí)速度的平均值。舉例來(lái)說(shuō)，100%工作循 環(huán)產(chǎn)生等于最大區(qū)速度（考慮到例如滑動(dòng)、摩擦、慣性等低效性，由驅(qū)動(dòng)元件的最大速度引 起）的有效速度。0%工作循環(huán)產(chǎn)生為零的有效速度。區(qū)可由能夠在不進(jìn)行調(diào)制的情況下 控制速度的驅(qū)動(dòng)布置驅(qū)動(dòng)，從而產(chǎn)生為有效速度的恒定速度。
[0023] 作為一實(shí)例，堆積輸送機(jī)2的每一區(qū)可包括界定輸送表面的多個(gè)輸送機(jī)漉，所述 輸送表面可例如由下面的鏈條或驅(qū)動(dòng)帶（未展示）選擇性地驅(qū)動(dòng)，所述鏈條或驅(qū)動(dòng)帶是使 用氣動(dòng)致動(dòng)器（未展示）而被抵靠所述輸送機(jī)漉推進(jìn)。每一控制模塊如、6(3、8(3、10(3及12〇 可經(jīng)配置W使用其相關(guān)聯(lián)區(qū)的氣動(dòng)致動(dòng)器（未展示）抵靠輸送機(jī)漉推進(jìn)鏈條或驅(qū)動(dòng)帶，且 可優(yōu)選地連接到氣動(dòng)源?？刂颇K4c、6c、8c、IOc及12c可W氣動(dòng)方式菊式鏈接在一起。其 它驅(qū)動(dòng)布置可包含機(jī)動(dòng)化驅(qū)動(dòng)漉，其中控制模塊4c、6c、8c、IOc及12c經(jīng)適當(dāng)?shù)嘏渲肳控制 機(jī)動(dòng)化驅(qū)動(dòng)漉。
[0024] 在圖IA中所描繪的堆積輸送機(jī)2中，每一區(qū)4a、4b、6a、6b、8a、8b、10曰、IOb及12a 可包含可連接到相應(yīng)區(qū)的控制模塊4c、6c、8c、10c及12c的相應(yīng)傳感器4d、4e、6d、6e、8d、 8e、10d、10e及 12d。作為一實(shí)例，傳感器 4(1、46、6(1、66、8(1、86、10(1、1〇6及12(1可為具有相 應(yīng)反射器的光眼，但可使用任何適合傳感器，例如漉傳感器或漫射掃描傳感器。區(qū)內(nèi)的傳感 器4d、4e、6d、6e、8d、8e、1(M、IOe及12d(本文中也稱(chēng)為光眼）的位置及定向可基于例如將 由堆積輸送機(jī)2移動(dòng)的包裝的長(zhǎng)度或類(lèi)型等系統(tǒng)參數(shù)而選擇。雖然圖IA是圖解性圖解說(shuō) 明，但傳感器4(1、46、6(1、66、8(1、86、1(^、1〇6及12(1被描繪為接近每一區(qū)的卸貨端，例如距卸 貨處約一英尺?？墒褂萌魏芜m合位置，例如接近每一區(qū)的進(jìn)貨端。
[0025] 在所描繪的實(shí)施例中，控制模塊4c、6c、8c、IOc及12c與控制器16連網(wǎng)在一起。雖 然描繪了菊式鏈配置，但可使用任何適合網(wǎng)絡(luò)配置。如本文中所使用，菊式鏈配置可為其中 連網(wǎng)的裝置彼此串聯(lián)連接使得消息從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置相繼地傳達(dá)到下一網(wǎng)絡(luò)裝置W經(jīng)過(guò)網(wǎng) 絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)配置。舉例來(lái)說(shuō)，在菊式鏈網(wǎng)絡(luò)中，從所連接裝置的系列中的第一裝置到所連接裝 置的系列中的最后一個(gè)裝置的消息可通過(guò)全部中間裝置。相比來(lái)說(shuō)，在并非菊式鏈接的網(wǎng) 絡(luò)（例如福射與中屯、型網(wǎng)絡(luò)）中，裝置可并聯(lián)連接到中央集線(xiàn)器使得來(lái)自一裝置的消息可 被發(fā)送到所述集線(xiàn)器，所述集線(xiàn)器可將消息路由到另一所連接裝置而不必將消息路由經(jīng)過(guò) 另一中間裝置。
[0026] 可具有一或多個(gè)處理器的控制器16包括執(zhí)行用W控制堆積輸送機(jī)2的指令的處 理系統(tǒng)的至少部分。在所描繪的實(shí)施例中，堆積輸送機(jī)2的控制邏輯可駐存于控制器16上， 控制器16執(zhí)行實(shí)施所述控制邏輯的指令。舉例來(lái)說(shuō)，控制器16的處理器可配置有處理器 可執(zhí)行指令W執(zhí)行用W控制堆積輸送機(jī)2及其各種區(qū)的操作?？刂破?6可控制一個(gè)W上 堆積輸送機(jī)線(xiàn)路。控制模塊如、6(3、8(3、10(3及12(3可為基于輸入/輸出（"1/0")的。舉例 來(lái)說(shuō)，可使用EtherCAT網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供控制區(qū)4日、46、6日、化、8日、813、10日、1化及12日所必需的高 速通信。各種實(shí)施例可不約束于某一I/O方案、連網(wǎng)方法、架構(gòu)或集中式處理。替代地，控 制模塊4c、6c、8c、IOc及12c可為具有I/O及處理能力的裝置（例如可編程邏輯控制件）， 在所述情況中，可不提供單獨(dú)控制器16。
[0027] 在所描繪的實(shí)施例中，控制器16執(zhí)行用W實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的控制邏輯的指 令。到控制器16的監(jiān)督接口可像用于流量控制裝置（例如，開(kāi)關(guān)、傳感器、電磁閥等）的離 散輸入及輸出一樣簡(jiǎn)單或像來(lái)自一或多個(gè)其它處理系統(tǒng)的命令一樣高級(jí)。
[002引圖IB圖解說(shuō)明根據(jù)一實(shí)施例的控制器16W及控制模塊4c、6c及8c的元件。盡 管圖IB中圖解說(shuō)明僅=個(gè)控制模塊4c、6c及8c，但額外控制模塊可進(jìn)一步與控制模塊8c 串聯(lián)連接W形成控制一或多個(gè)輸送機(jī)的額外區(qū)所需的較大菊式鏈網(wǎng)絡(luò)。
[0029]控制器16可包含可連接到用戶(hù)接口 208、存儲(chǔ)器202及通信組件207的至少一個(gè) 處理器201。存儲(chǔ)器202可用于存儲(chǔ)由處理器201執(zhí)行的應(yīng)用程序的本地版本。處理器201 可經(jīng)配置W執(zhí)行或W其它方式處理與本文中所描述的組件及功能中的一或多者相關(guān)聯(lián)的 功能，且可與通信組件207、用戶(hù)接口 208、存儲(chǔ)器202及控制器16的任何其它組件交換數(shù) 據(jù)及/或W其它方式通信。在各種實(shí)施例中，處理器201可包含單組或多組處理器或多核 屯、處理器，或者替代地，可實(shí)施為集成式處理系統(tǒng)及/或分布式處理系統(tǒng)。存儲(chǔ)器202可包 含可由計(jì)算機(jī)使用的任何類(lèi)型的存儲(chǔ)器，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、只讀存儲(chǔ)器（ROM)、 磁帶、磁盤(pán)、光盤(pán)、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器及其任何組合。
[0030] 通信組件207可利用硬件、軟件及如本文中所描述的服務(wù)與一或多個(gè)裝置（例如 控制模塊4c、6c、8c等）建立并維持通信。通信組件207可包含與發(fā)射器及接收器相關(guān)聯(lián)的 發(fā)射鏈組件及接收鏈組件或者收發(fā)器，所述組件可操作W與外部裝置W及通信協(xié)議軟件層 (例如化herCAT軟件層）介接W使得能夠與一或多個(gè)裝置（例如控制模塊4c、6c、8c等） 交換消息。
[0031] 存儲(chǔ)器202可包含用W控制一或多個(gè)輸送機(jī)的一或多個(gè)區(qū)的操作的輸送機(jī)控制 邏輯204 (例如本文中所描述的鄰域控制邏輯）。在一實(shí)施例中，輸送機(jī)控制邏輯可能不可 知用W控制一或多個(gè)輸送機(jī)的區(qū)的控制硬件（例如控制模塊4c、6c、8c等）的類(lèi)型及/或 配置。輸送機(jī)控制邏輯204可僅基于區(qū)的識(shí)別符而做出確定且輸出輸送機(jī)控制命令（例 如，指示一或多個(gè)區(qū)的速度設(shè)定的命令），所述命令包含所述命令的既定區(qū)的區(qū)識(shí)別符。為 了將命令路由到控制既定區(qū)的實(shí)際控制模塊，存儲(chǔ)器202可包含可使區(qū)識(shí)別符與相應(yīng)區(qū)的 控制模塊的網(wǎng)絡(luò)地址相關(guān)的一或多個(gè)轉(zhuǎn)換表205。W此方式，處理器201可執(zhí)行輸送機(jī)控制 邏輯204W產(chǎn)生指示區(qū)的速度設(shè)定及所述區(qū)的識(shí)別符的命令，且可接著使用轉(zhuǎn)換表205來(lái) 基于區(qū)的識(shí)別符確定區(qū)的控制模塊的網(wǎng)絡(luò)地址。處理器201可接著經(jīng)由通信組件207將指 示區(qū)的速度設(shè)定的命令發(fā)送到所述區(qū)的控制模塊的所確定網(wǎng)絡(luò)地址。輸送機(jī)控制邏輯204 不可知且在不知曉網(wǎng)絡(luò)配置（例如，不知曉網(wǎng)絡(luò)地址）的情況下操作的能力可簡(jiǎn)化輸送機(jī) 控制邏輯204的設(shè)計(jì)、修訂及疑難解答。
[0032] 在任選實(shí)施例中，存儲(chǔ)器202還可包含使得控制器206能夠產(chǎn)生如本文中所論述 的轉(zhuǎn)換表205的轉(zhuǎn)換表產(chǎn)生邏輯206。轉(zhuǎn)換表產(chǎn)生邏輯206可為任選的，運(yùn)是因?yàn)樵谝恍?shí) 施例中，外部裝置可產(chǎn)生可加載到存儲(chǔ)器202中的轉(zhuǎn)換表。
[0033] 控制器16可經(jīng)由有線(xiàn)連接210串聯(lián)連接到控制模塊4c。有線(xiàn)連接210可由控制 器16與控制模塊4c之間的將控制器16物理連接到控制模塊4c的一側(cè)的電力與通信繩連 接形成。控制模塊4c可包含各自連接到控制模塊4c的處理器217a的兩個(gè)通信組件218a 及219a。通信組件218a及219a可各自包含其自身的與發(fā)射器及接收器相關(guān)聯(lián)的發(fā)射鏈 組件及接收鏈組件或者收發(fā)器，