具有整体的受保护人员访问区段和远程漫游器关机的自动存储和检索系统的制作方法
【专利说明】具有整体的受保护人员访问区段和远程漫游器关机的自动存储和检索系统
[0001]对相关申请的交叉引用
本申请是2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/794，065的非临时申请并且要求享有其权益，该临时专利申请的公开内容以其整体通过引用并入本文。
【背景技术】
[0002]1.
技术领域
示例性实施例的一个或多个方面一般地涉及用于仓库和商店的自动存储和检索系统。
[0003]2.相关发展的简要描述
诸如用于仓库和商店的自动存储和检索系统由于这样的系统所呈现的潜在和构想的高效性而是所期望的。这样的系统的示例包括限定存储位置的一个或多个级别的存储结构以及分布或部署到遍及存储阵列去往和来自存储位置的输运存储单元的自动输运系统(诸如推车、铲车、其它独立自动交通工具或漫游器(rover)、电梯、线性连续输运设备(诸如传送带、辊道)等)。由这样的系统所呈现的高效性潜力的实现有时可能牵涉可能起作用以减损其它因素的潜在益处的迥然不同的因素。例如，阵列中的存储位置的动态分配(具有能够影响依照这样的分配的存储单元放置的自主独立交通工具或漫游器的适当动态分布)可以提供存储吞吐量中的增加的效率。类似地，漫游器的较大的输运速度和移动自由度可以从具有较多的存储级别或者更密集间隔的级别提供增加的效率和较大的存储位置密度，或者货架通道可以提供存储空间的改进的存储效率。另一方面，可能期望提供对ASRS的存储和/或输运空间中的人员访问以用于人类交互，无论是提前计划的还是响应于条件的发生，并且还期望这样的人员访问受控制并且受保护。这样的访问可以服务于影响操作效率。如可以认识到的，如以上所提到的高漫游器速度、动态分布(例如漫游器可以在空间和时间上的任何地方)、紧密堆积的密度是可能在某种程度上影响授予对存储阵列中的人员访问的因素，并且相反地提供存储内的专用人员平台可能影响这样的特征的潜在效率。在没有系统效率的破坏的情况下的人员访问区段的集成是所期望的。
【附图说明】
[0004]在以下结合附图考虑的描述中解释所公开的实施例的前述方面和其它特征，其中:
图1是示意性地图示了并入依照示例性实施例的特征的自动存储和检索系统(ASRS)的框图；
图2是图1中所示的ASRS的控制系统的一部分及其具有ASRS的其它组件的接口的示意性图示，并且图2A是示出具有ASRS漫游器的控制系统和接口的另一部分的另一幅图；图3是图1中所示的ASRS系统的一部分的透视图；图3A-3B分别是示出限定对应输运空间的存储阵列和层板以及通道的ASRS结构的级别的平面形式的平面视图，和示出结构级别的另一部分的部分平面视图； 图4和4A分别是结构侧面的部分正视图并且示出对结构的人员访问区段，以及对应人员访问区段的可关闭漫游器(独立自动交通工具)开口和存储级别处的透明空间(例如部分层板和通道)的一部分的部分透视图；
图5是被配置用于控制人员访问区段的访问的控制系统的另一部分的示意图；
图6是ASRS的部分的示意图；
图7A和7B是示意性地图示了依照示例性实施例的特征的用于保护和控制对所期望的人员访问区段的访问的过程的框图；
图8A-8C分别是并入依照示例性实施例的特征的ASRS的独立自动交通工具(漫游器)的不同部分的示意性图示；
图9A-9B分别是每一个图表地图示了依照示例性实施例的特征的过程或其部分的另外的框图；以及
图10A-10D分别是每一个图示了依照示例性实施例的对应过程的另外的框图。
【具体实施方式】
[0005]图1中图示的自动存储和检索系统(ASRS) 10是并入依照示例性实施例的特征的存储系统的代表性示例并且在可替换的实施例中，存储系统可以具有任何合适的配置。图1中所示的元件的组织意图说明元件之间的接口和连接性或交互并且这样的元件可以以任何合适的表示来组织。出于描述目的并且为了方便起见，无论是在结构、组成、位置还是功能方面类似的元件也可以成组在一起。因此，作为示例，静态控制器、微处理器、PLC可以被视为ASRS控制系统的部分。
[0006]—般而言，ASRS系统10可以运行在零售分布中心或仓库中以例如履行从零售商店接收的针对装箱单元的订单(其中如本文所使用的装箱单元可以包括未存储在托盘中、手提袋上或者棘爪上的物项，以及还存储在托盘、手提袋中或者棘爪上的未被包含的物项)。要指出的是，装箱单元可以包括物项的装箱(例如罐头的装箱、麦片盒等)或者被适配成取下或放置在棘爪上或者以其它方式独立运送的各个物项。因此，装箱单元可以在本文中被引用以描述装箱或其它运送容器，和/或手提袋或其它存储容器。装箱单元还可以在本文中称为存储单元或有效载荷单元。依照示例性实施例，运送装箱或装箱单元(例如纸板箱、桶、板条箱、罐子、手提袋、托盘或用于持有装箱单元的任何其它合适的设备)可以具有可变尺寸并且可以用于在运送中持有物项并且可以被配置因而它们能够放在托盘上以供运送或者在散货集装箱中独立运送。要指出的是，当例如装箱单元的捆卷或托盘到达存储和检索系统处时，每一个托盘的内容可以是唯一的(例如每一个托盘持有预确定数目的相同物项一一一个托盘持有汤并且另一个托盘持有麦片)并且当托盘离开存储和检索系统时，托盘可以包含任何合适数目和组合的不同物项(例如，每一个托盘可以持有不同类型的物项一一托盘持有汤和麦片的组合)。在实施例中，本文所描述的存储和检索系统可以应用于其中存储和检索装箱单元的任何环境。在其它方面中，装箱单元在运送去往和来自仓库设施时可以不放在托盘上，并且可以单独堆积在诸如车厢之类的散货集装箱中。
[0007]如以下将更加详细描述的，将受控制、受屏蔽和受保护的人类访问区段10A-1OOn(一般称为访问区段100)集成到ASRS 10架构、其结构12、控制和组件中以满足IEC 61508，SIL-3类别准则(通过引用并入本文)。ASRS架构一般包括具有一般在部署用于向有效载荷单元动态分配存储空间的级别和通道中排列的存储架的存储空间，还参见图3。ASRS架构还包括与存储空间相关联地布置并且具有被配置成经由去往和来自存储阵列中的存储位置的输运空间承载装箱或有效载荷单元的范围自由延伸的漫游器40的群集的输运空间(例如不同级别处的开放层板和货架通道)。漫游器的群集根据控制系统用于动态挑选或放置有效载荷去往/来自存储位置的任务来通过输运空间动态分布。为了描述的目的，漫游器群集可以遍及适用输运空间在位置和任何给定时间处的运动学特性二者处可变地分布，并且一般可以被视为限定动态漫游器空间。对漫游器空间的人类访问对于各种条件或动作而言可以是所期望的，并且这样的访问通过将访问区段100集成到ASRS架构和系统中以提供控制、屏蔽和保护来提供以满足如本文将进一步描述的前述SIL-3类别准则。
[0008]如以上所指出的，并且仍旧参照图1，在示例性实施例中，ASRS 10包括结构12(参见图3)，其限定存储位置的存储阵列12SA。如在图3中最好地看到的，存储阵列12SA及其相关联的结构12可以提供具有用于存储的一个或多个级别的3-D阵列，并且在每一个级别处存储沿行排列(在可替换的实施例中，存储位置可以在单个平面或2-D阵列中排列)。支撑结构、存储位置的搁板或货架(未示出)可以被配置成提供大体打开或未决定的支撑表面以用于安放有效载荷或存储单元，使得可以动态分配存储位置。作为示例，这允许关于安放区域而言不同尺寸的存储(例如装箱)单元在不同时间处接受在给定存储位置处。因此，每一个或任何装箱单元可以存储在沿存储行的大体每一个或任何存储位置是可能的。如从图1和3可以认识到的，ASRS 10可以包括独立的自动交通工具(否则称为漫游器或机器人)40-40n (图2)(—般称为(多个)漫游器40)，每一个在经由输运空间30 (由结构限定)的有效载荷和独立的自动遍历或移动以将存储单元输运去往和来自所分配的存储位置时能够承载存储单元。漫游器40可以类似于通过引用以其整体并入本文的2010年4月9日提交的美国专利申请序列号:12/757，312中所描述和示出的交通工具或机器人。在示例性实施例的可替换方面中，漫游器可以具有任何合适的配置。如之前所指出的，每一个漫游器40可以被配置用于独立运动，经受来自ASRS控制系统14 (同样参见图2)的漫游器系统控制器20的任务或命令。漫游器系统控制器20可以适当地编程有计划和控制(PNC)软件以计划和生成用于使每一个漫游器40在输运空间中移动到期望的目的地的命令。在实现任务命令中，(多个)漫游器40可以能够独立计划输运空间中的路线，任务命令可以由漫游器板上的漫游器控制器406 (图2)执行(如以下将进一步描述的那样)或者路线可以被生成和传送到漫游器控制器406。(多个)漫游器还可以能够沿规定路线独立导航至命令目的地并且具有用于姿态和运动学确定的驻留传感器(诸如通过板上漫游器控制器)。漫游器姿态和位置还可以传送到控制系统14，如将进一步描述的那样。
[0009]再次参照图1和3，如之前所指出的，ASRS 10的存储结构具有数个级别(l_n)处的存储位置。在示例性实施例中，每一个级别可以具有传递层板31，其可以限定大体开放并且不受限制的驱动表面以用于漫游器40，以及行进通道32 (还参见图3A，其为ASRS的存储级别的平面视图)。如在图3A中最好地看到的，行进通道32在存储搁板或货架旁边部署，从而向漫游器提供对部署在给定通道上的每一个存储位置的访问。因此，如可以认识到的，漫游器40可以遍历开放层板以访问所期望的通道，并且然后进入和遍历给定通道而到期望的位置。漫游器40为了描述的目的而可以被视为范围自由延伸或者自由漫游，因为每一个漫游器可以能够沿过道移动(例如在开放层板上)，所述过道可以大体不受限制(至少部分地)，并且可以从输运空间中的任何或每一个位置沿各种路径移动以便实现动态存储放置和检索。因此漫游器40还可以被视为在ASRS中动态分布，分布随任何给定时间而改变。在这样的动态群集(每一个级别可以具有多个漫游器)和环境中通过控制系统14对每一个漫游器的连续姿态和运动学监视将呈现对链接控制系统14和每一个漫游器40的远程通信系统200 (参见图2，2A)的显著负担，该负担如以下进一步描述的那样在此避免。事实上，如可以认识到的，当漫游器到达目的地时，或者当准备好从这里离开时(以及数个其它有限情形，诸如当漫游器装载到级别上并且初始化时)，由于(多个)漫