CN105517923B - 订单处理系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了全自动化和/或半自动化处理货品的系统1000、方法与机器可执行的编码指令集，并具体公开了对订单处理系统中存储及配送容器的存储与取回的改进。

Description

订单处理系统与方法
对相关申请的交叉引用
本发明申请针对于2013年6月17日提交的第1310784.2号英国专利申请要求优先权，并通过引用将其完整包括在内。
技术领域
本发明涉及订单自动履行系统。具体而言，本发明提供了在全自动化或半自动化存储与取回系统中处理或操作容器的改进系统与方法。
背景技术
现有技术包含各种形式的全自动化与半自动化订单处理与履行系统。这些系统及其组成部分形式多样。
在某些形式的货到人拣选系统中，例如放有存货和/或其他货品的箱柜（bins）或其它容器可以存放在存储与取回系统中并从中取回，以便在拣选站从所述容器中拣选货品。从存储容器中拣选的货品可以存放在配送容器中。所述配送容器通常与放置货品的容器类型不同，并由所述存储系统之外的系统或其他来源提供。
用于配送的组合订单通常包含多个配送容器。对单独的容器而言，一旦装入拣选出来的货品，通常就会被放进单独的订单分类或处理系统中，直到一个订单或整个配送车辆所需的所有配送容器都准备就绪。届时，组合履单所需的容器多个容器并将其提供给发货站进行装载或配送。
货品送达后，可将空配送容器送回分类或分配区，重新放进所述单独的订单分类和处理系统中，以备再次使用。在其他实施例中，配送容器可以是纸箱，纸箱不再返回。
对相对小型的规模(installations)而言， 使用单独的订单分类和处理系统效果良好，例如每小时取回数千容器，以及每小时需要处理的客户订单数量相对较少或单个客户订单中货品相对较少的情形，但对大型系统而言，其涉及每小时取回数以万计或更多的箱子(bin)和处理成百上千的客户订单（每个订单包含数十个不同的货品），这就变成了一个大问题，需要更大的传送系统来配送订单容器并将其分类。
考虑到这一点及一些其他原因，订单处理系统及其组成部分（包括存储与取回系统，以及存储和配送容器的处理）的效率还有相当大的提升空间。
发明内容
全自动化与半自动化货品存储与取回系统可以通过各种类型与形式来实现，其各方面有时可能被称为“订单履行”系统、“存储与取回”系统和/或“订单拣选”系统。一种对已存储货品提供存取途径（access）以进行全自动化或半自动化取回的方法，示例性的包括：将任何期望类型的货品放置在箱子或其它容器（以下统称“容器”）中，以及将容器堆叠或以其它方式垂直分层放置；可选的，所述容器可分多列和/或多行放置，或放置在货架系统中；从而使全自动化或半自动化容器取回系统能够存取单独容器。此种系统可以示例性的包含各种容器组合、容器堆叠支撑机构（可以包含框架和/或独立式容器、可堆叠容器和/或其它专用容器等机械设备）、以及自动化或半自动化（即“自动的”）取回设备，如使用轮子和/或其他机械移动设备在网格、货架或其它形式的轨道上运作的负载处理机(load handler)。
从客户处收到涉及存储和取回系统中多个货品的订单后，全自动化或半自动化容器处理器可以从以网格、货架或其它顺序摆放的存储容器中取回包含相应货品的存储容器，并将其配送至全自动化或半自动化拣选站。在拣选站，可将拣选出的货品从存储容器中取出，并通常与其他拣选出的货品一起放入配送容器中。
本发明在一些实施例中提供了对此种订单履行系统中的存储容与配送容器的存储和处理的改进之处。
举例而言，本发明在各方面提供了操作订单处理系统的方法，所述订单处理系统包括货品存储与取回系统，所述货品存储与取回系统包括以网格、货架或其它顺序摆放的容器。此种方法包括将不同容器组存储在以网格或其它顺序排列的系统中，所述不同容器组被配置为将项目存储在网格或货架中，并配送给订购所述货品的客户。通过将两种类型的容器存储在网格或货架中，能够以多种方式来实现高效率，包括例如更有效地使用楼层空间、通过自动负载处理机更快速有效地处理或操作容器、以及使用较少的活动部件。与现有系统相比，这些优点将导致更低的投资与更低的运营成本。
在本发明的一些实施例和方面中，可以通过将一个或多个配送容器存储在存储容器中，并将此种组合容器组与包含用于履行客户订单的货品的存储容器一起存储在存储和取回网格、货架或其它顺序排列中，以实现效率。
根据本发明的其他方面，还可以通过将单一类型的容器同时用于存储和取回系统中的货品存储和配送，来实现效率。适合的容器优选的具有足够的强度和耐用度，以进行所述存储与取回系统以及订单处理系统的任何其它组成部分的处理，以及运输与配送等，同时还要足够轻，以进行高效运输和配送。
本发明在其它方面提供了可以被专门配置为便于存储和快速高效取出配送容器的存储容器。例如，此种存储容器可包括孔洞或其他孔或结构特征，其使自动化容器处理设备能够从其之前放置的存储容器中快速地提升或以其它方式取出已装货的配送容器或空配送容器。
本发明在各种其它方面还提供了对应的系统与设备，以及用于执行此类系统、设备与方法的逻辑结构，例如机器可执行的编码指令集。
根据本发明公开的一个方面，还提供了一种用于管理装运容器的系统。所述系统包括存储与取回系统，以及至少一个处理器。所述存储与取回系统包括：结构框架，所述结构框架定义了存储位网格，所述存储位被配置为接收多个容器；多个自动负载处理机，用于从所述存储位中的任一个取回容器；和至少一个轨道，所述至少一个轨道围绕所述网格放置，使得所述多个自动负载处理机中至少一个能够对每个存储位进行存取；所述至少一个处理器被配置为：生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个将包含已存储货品的存储容器存储在所述存储与取回系统中的信号；生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个从所述存储与取回系统中取回至少一个包含已存储货品的容器以将被取回的至少一个容器配送到订单拣选站的信号；和生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个将包含至少一个被拣选货品的至少一个配送容器存储在所述存储与取回系统中。
在本发明的一些实施例中，所述至少一个配送容器中的每一个都被存储在存储容器中，所述存储容器用于存储在至少一个所述存储位中。
在本发明的一些实施例中，所述至少一个处理器被配置为生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个将全部或部分拣选的配送容器存储在所述存储与取回系统中的信号。
根据本发明公开的一个方面，还公开了一种用于操作订单处理系统（1000）的方法，所述订单处理系统（1000）包括货品存储与取回系统（400），所述方法包含：使用至少一个自动负载处理机将包含已存储货品的多个存储容器（10，70）存储在所述存储与取回系统（400）中的多个存储位中的至少一个中；使用所述至少一个自动负载处理机将多个配送容器（10，80）存储在所述多个相邻堆叠（400）中的至少一个中；使用所述至少一个自动负载处理机从多个存储位中的至少一个取回多个容器（10），并将取回的容器（10）配送到订单拣选站（4），所述多个容器（10）包括至少一个所述配送容器（10， 80）。
附图说明
附图中的图样是对本发明的示例性说明，旨在举例而非对本发明进行任何限定，其中相同的标号旨在指明相同或对应的部分。
图1、图2与图7是示例性说明根据本发明的方法和系统的流程示意图。
图3-图5是适于实现本发明各方面的系统与设备的示意图。
图6-图8是适于实现本发明各方面的的容器的示意图。
图9-图20是适于实现本发明各方面的系统与设备的示意图。
图21是示例性说明一个方法实施例的流程图。
具体实施方式
适于实现本发明各方面的方法、系统与设备的优选实施方式将结合附图进行说明。
根据本发明的存储与取回系统的最重要应用之一为全自动化或半自动化处理订单，如作为自动化订单处理或履行系统1000的组成部分2来被使用，如图1所示。
在如图1所示的具体实施方式中，订单履行系统1000包括一个箱子或容器装填站1；存储与取回系统2，400；多个订单拣选站4；订单容器处理与分类系统5；以及发货站3。本领域的技术人员能够理解，此种系统1000的各个组成部分可以多种方式将多种不同类型的设备与流程以不同的组合进行配置。而且，此种系统与方法可以用于任何种类的货品的分类、存储与配送，包括例如生活用品和/或办公用品、家居用品与消费品。
本领域的技术人员也能够理解，尽管各实施例中用单独的功能图框或示意图框对如图1所示的方法与系统的各个方面进行了示例性说明，但所说明的系统1000和功能的物理、逻辑与其它特征，可以多种形式组合使用或以其它方式共享。
箱子装填或补货站1与相关方法公开了订单处理系统1000的各方面，使托盘和/或其它多包合装的入站货品能够被分开并单独或成组放置在单独的容器10中，容器10用于存储在网格式、货架式或其他类型的存储与取回系统400中。此类方法可使用任何配置适当的全自动化与半自动化系统来完成，如各种传送带、吊车、自动化设备等，和/或由人力手动完成。在各具体实施方式中，补货站1可包括单个或多个拣选站，其中一个或多个装于货盘、盒子或以其它方式包装的货品组会被拣选出来，并被放入初始为空或部分装填的容器10中。
根据本发明的存储与取回系统400可包括任何适于用于全自动化或半自动化存储与取回包含一个或多个货品的容器10的机器、设备、设施或装置。如文中所述，此类系统提供途径以将所述容器存储在如包括多个堆叠的网格中，以及对存储在所述堆叠中的容器进行存储、取回和/或其它方式的存取作业。也可以采用其它途径，例如使用起重机或穿梭车的货架系统。
订单拣选站4包括任何种类或形式的系统，其适于接收存有由存储与取回系统400所取回的货品的容器10，并能够从中拣选货品并放入配送容器10，80中。此类系统4可以例如包括各种类型与形式的传送系统或吊车系统，其中容器10可以装载在传送带或拣选吊车上，并运送到拣选区，以便自动和/或手动取出货品，并放进配送容器或其它订单组合容器10，80。
订单容器处理与分类系统5包括任何类型或形式的系统，其适于将配送容器10，80配送到订单拣选站4，以装填完成订单所需的货品；用于存放、存储与分类容器，以完成部分订单，尤其是需要多个容器进行装填的订单；以及用于将构成供配送订单的容器10，80提供到发货站3，并在发货站3被装入运载车或以其它方式准备好以供配送。
发货站3可以包括任何类型或形式的系统，其适于从订单容器处理与分类系统5接收配送容器10，80；将订单容器组提供至运载车或其他适合的配送工具；在订单交付后，接收空配送容器10，80，并将空配送容器10，80返还至订单容器处理与分类系统5，以便在订单拣选站4进行再次装填。
订单处理系统1000的各方面（包括存储与取回系统400）可以通过使用Autostore™、Cimcorp™、Knapp OSR™、Dematic Multishuttle™和其他制造商提供的组成部分来实现。
如前所述，本发明的各方面在效率上有了很大的改进。例如，如图2所示，在存储与取回系统400中存储和以其它方式操作存储容器10，70与配送容器10，80（如图6与图8所示）能够减少甚至避免使用单独的订单容器处理与分类系统5，以及用于连接这些单独系统的传送系统。
例如，在一些实施例中，可以采用统一化存储与取回系统。在该系统中，负载处理机与其他自动化设备在不需要额外起重机和/或传送机的情况下就能够对存储与取回系统的各部分（自然包括所有存储容器和配送容器）进行存取。
在大型拣选系统中，如大型杂货拣选系统，所述处理配送容器的运输、存储与分类系统占设备投资的25-35%，占地面积达20-25%。在本发明的一些实施例中，这两组数字能够降低70-80%。而且，相关的能源、维护与备件成本也能同比例降低。
在如图2所示的具体实施方式中，存储与取回系统400直接从发货站3接收返回的空订单容器10，80，并将其存储起来，直至订单拣选站4需要进行订单拣选流程。或者，订单容器可以是纸箱、袋子或类似物，可以在拣选站即取即用（erect）或以其它方式直接使用。
订单拣选站4从存储与取回系统400中既接收存有订单货品的存储容器10，70，又接收空配送容器和/或部分装填配送容器10，80，并将全部装填的存储容器或部分装填的存储容器10，70，以及存有新拣选的订单货品的订单容器10，80返回存储与取回系统400。个别存有足够待配送货品的订单容器10，80可以存放在存储与取回系统400，直至与订单有关的所有此种容器都准备就绪，等待配送。
当履行订单或运载车订单满载所需的所有货品放入一个或多个配送容器10，80后，所述存储与取回系统400即可取回配送容器10，80，并将其成组地提供至发货站3，以便装入配送车，或以其他方式对其进行加工后以供配送。在一些实施例中，根据装运时间表或在自动负载处理机处于低活动率期间，可以有选择地或额外取回配送容器10，80进行发货，以维持发货站的工作量。
在其所有内容被拣取后，空存储容器10，70可由订单拣选站4返还至存储与取回系统400，存放在存储与取回系统400内直至装箱站1要求提供所述空存储容器10，70，并且在接受要求后由存储与取回系统400将其返还至装箱站1，以便进行再次装填。
因此，通过存储和以其它方式处理或操作存储容器10，70，以及订单容器或配送容器10，80，以及通过存放、分类与配送与待履行订单相对应的配送容器组至发货站3，存储与取回系统400可进行先前由单独订单容器处理与分类系统5进行的所有容器存储处理流程，从而减少或避免对此种单独订单容器处理与分类系统5的需求，并在占地面积与其他设施（包括照明、供暖、空调、机器维护等）的有效利用方面也相应进行了改进，示例如图1与图2相对比所显示的改进。
根据本发明的系统与方法在一些实施例中可有效地应用于任何类型的存储与取回系统400的操作，包括例如堆叠容器10的网格。如图3-图5所示，此类系统可包括容器10的网格200以行100列120的形式存储在堆叠30中的。履行订单所需的特定容器10可由高架自动负载处理机40等自动化设备来处理，所述自动化设备可在由用于支撑容器10并限定网格200的框架所形成的轨道160上运作。在一些实施例中，轨道160可包括单独或独立的结构，以形成供负载处理机40移动的路径。
负载处理机40被配置为沿轨道160移动，轨道160可以是单个或一系列块状件(bars)或延伸件(elongate members)。轨道可包括单轨、双轨、铁轨、导轨、巷道(grove(s))或可供负载处理机40沿其运行的任何其它结构，。
在本发明所述的任何具体实施方式中，存储与取回系统400可包括起重机和/或穿梭车货架系统，用于存储容器10，70。
如上所述，可以多种不同的方式来布置存储系统。为简明起见，随后将重点说明其中一种方式，即将容器一个叠在另一个上面堆放在网格结构中。如下文中进一步说明，在包括堆叠的存储容器10，70的具体实施方式中，存储容器10，70具有足够的强度将很多容器堆高是显著优势。
系统1000的操作实施例以及本发明的相关方面可以结合图2-图5来描述。在步骤1，已装入托盘或其它成批的货品进入容器装填或补货站。例如，可在订单处理/履行中心从货车或其他运输工具中取出已装入托盘的货品，并将其运送到一个或多个装箱站1，装箱站1包含工作台、传送机、吊车等，用于存放多个箱子或容器10，70。在除去或打开任何包装后，可以将一个或多个产品或其他货品放入箱子或其他存储容器10，70中。
当容器10，70装入需要的货品后，通过传送机等工具将容器转运至存储与取回系统400中进行存储，直至需要履行订单之时。例如，存储容器10，70被移动至作业港(port)70，由可移动高架负载处理机40或通过底部存取的升降机/夹具（图中未显示）获取，并被存储在网格200的堆叠30中，以备进一步订单履行流程之需。
同时或在任意期望的时间，将一个或多个空的或部分装填的订单容器或配送容器10，80提供至存储与取回系统400，并存储在其中以备订单拣选站4准备订单之需。例如，可用传送机、货车或其他设备将一个或多个配送容器10，80运送到存储与取回系统中相同的作业港70或其他作业港70，被相同或不同的可移动高架负载处理机40或通过底部存取的升降机/夹具（图中未显示）获取，并被存储在相同的或一个或多个不同的网格200的堆叠30中，以备其他订单履行流程之需。
当收到的订单涉及一个或多个货品时，或因其它原因履行全部或部分订单所需拣选货品时，与订单拣选站4相关连的控制器可以请求将包含所需货品的任何存储容器10，70以及一个或多个配送容器10，80取回并配送至该拣选站。可以从存储与取回系统400中网格200的对应部分的一个或多个堆叠30中取回此类容器，并通过以下方式将此类容器配送至确定的拣选站4，例如通过高架负载处理机40将其吊运配送至作业港70并通过传送带运往期望的拣选站4。
在拣选站4，可从任何一个或多个合适的存储容器10，70中取出订单货品，并将其放入合适的配送容器10，80中。当配送容器10，80适当的装满订单货品时，可将其从拣选站4返还到存储与取回系统400，直至其已准备好或因其它原因需要被配送到发货站3。
例如，当订单要求将货品拣选出来放进多个配送容器10，80时，可通过一个或多个负载处理机40将装满货品或以其它方式完成装填的配送容器10，80返还至网格200中一个或多个期望的堆叠30，并存储在其中直至所有被要求的货品均拣选完毕并放入配送容器10，80。届时，或在任何预定的或其它期望的时间，可用一个或多个负载处理机40取回履行订单所需的所有配送容器10，80，并通过作业港70与传送机将其配送至期望的发货站3，并装入一辆或多辆装载车上进行配送。
如前所述，交付完成后，可用车辆或其他传送工具返还空的或部分装填的配送容器10，80，并通过传送机、作业港70与负载处理机40等将其返还至网格200内一个或多个期望的堆叠30。
适于实现本发明各方面的容器10可以包括任何适用的袋子、箱子、盒子、篮子、托盘和/或其它容器。
本领域的技术人员能够理解，合适的存储容器10，70与配送容器10，80的特性至少部分取决于订单履行系统1000的性质，尤其是该系统1000所使用的存储与取回系统、订单拣选站4与发货站3的性质，以及将要存储与配送的货品的性质及其配送途径（如货车、飞机、冷藏车、人力快递等）。
例如，在包括网格式自动存储与取回系统400（如图3-图5所示）的系统1000中，存储容器10，70一般比配送容器10，80更重，例如更大的厚度或更大的容量和/或更加结实。此外，举例而言，配送容器10，80足够结实与耐用很重要，这样可以经受得住系统1000各组成部分的大量使用，但同时也需要足够轻，以便操作工和/或配送人员搬运，同时将运输成本最小化，运输成本至少部分取决于货物重量。因此，本领域的技术人员能够理解，使用本发明的系统与方法使系统1000，400能简便有效地操作一种或多种类型的存储容器10，70与配送容器10，80中的每一个是个显著的优点。
如前所述，在采用了容器堆叠30的本发明具体实施方式中，存储容器10，70具有足够的强度将很多容器堆高是显著优势。通过很多方式都可以实现这一点，包括例如将容器10配置为使用例如容器壁具有合适厚度和硬度的容器从而使堆叠负载由堆叠容器的容器壁成功承受。此外，整体或内建的加固物和/或加强物也可以被优选的使用。
如前所述，一些情况下，可以使用单一容器10同时用于存储与取回系统400中货品的存储与配送，来获取显著的优势。此类实施例的合适容器10优选的具有足够的强度和耐用度，能够经受得住存储与取回系统400及订单处理系统1000中3、4、5、6等其它组成部分的处理，以及运输、配送等。此外，所述容器还要足够轻，以实现高效运输与配送。
因此，在各具体实施方式中，本发明提供了操作包括货品存储与取回系统（400）的订单处理系统（1000）的方法，所述存储与取回系统（400）包括用于接收容器（10）的存储位的网格（200）。所述方法包括：将包含已存储货品的多个存储容器（10）存储在网格（200）中；从网格（200）中取回包括作为订单一部分的待配送货品的一个或多个容器10；从一个或多个已取回的容器10中取出所述作为订单一部分的待配送货品并将所述货品放入另外一个容器10中；以及将所述货品货品配送至客户送达位置。
本发明的另一个优势特征在于将一个或多个配送容器10，80放置在存储容器10，70中，并由系统1000、400、4、3等对容器组合90进行后续联合处理。
例如，已知存储容器10，70，80需要极大的强度，从而在存储与取回系统400中使容器10形成高堆叠30。提供这种程度的强度会导致容器10，70，80的重量增加，从而限制了车辆用于分配的可用载重量以及人力与机器处理容器的能力。此外，此类容器10，70，80有时不能相互嵌套，这就使得在有限的空间（如车辆）内处理多个空容器比较困难。所以，使用重型/高强度的容器10，70等会增加成本，而且如果分配网络1000中有大量的订单容器10，80在循环使用，成本会极高。
因此，本发明的另一方面使用了一种方法，如下所例举的，将轻量、低成本且可选择性地嵌套或可拆卸的订单容器10，70放入存储容器10，80。这样就可在不牺牲重量、成本、可嵌套性与可拆卸性的情况下，在存储与取回系统中存储与操作订单容器10，70。
如图6所示，可将配送容器10，80放入存储容器10，70，形成容器组合90。为此，对配送容器80进行适当配置，确保例如当配送容器80放置在存储容器70中时配送容器80的上部边缘81不超出存储容器70的上部边缘71，使得容器80能够被存储在存储与取回系统400的网格200和/或其他形式的布局中，并由系统1000，400，4，3等以处理容器70同样的方式来进行处理，且不需要按照容器70一样的硬度、重量、强度力等来制造。
一个或多个适当配置的配送容器80可以放在单个存储容器70中，以形成容器组合90。例如，配送容器80可以是可嵌套式的，如图6所例示。除了使多个配送容器80可以被存储在单一存储容器70中，所述可嵌套配送配置也能以其它方式使配送容器80的处理更加简单和高效。例如，当多个配送容器嵌套在一个存储容器70中时，操作工可以很方便的搬运多个配送容器，和/或将嵌套的配送容器80通过卡车或其他传送方式运输。
另一种将多个配送容器80存储在单个存储容器70中的方法是使用多类型/多尺寸的配送容器。例如，可将两个、三个或三个以上的纸袋或其它购物袋或装运盒80存入一个或多个配送容器80中，再将包含所述袋或盒的所述配送容器80置于存储容器70中，以进行进一步处理。以这种方式使用购物袋或装运盒80可以在合并与配送订单时及以后为客户或其他使用者提供便利。
图7例举了将配送容器10，80放置在存储容器10，70中形成容器组合90带来的更高的效率，及其实现方法。
如图7中步骤6所示，可在发货站3或发货站3和存储与取回系统400之间将一个或多个配送容器80放入存储容器80中。例如，可将一个或多个配送箱80可以放入每个存储箱70中，以及可选择的将一个或多个购物袋或其他袋子放入所述箱中，然后将得到的容器组合90放入网格200中，以便订单拣选站4之需。如上所述，在订单拣选站4，容器组合90中的配送容器可存放从相同容器或存储容器70中拣选出来的货品，并进行所述的处理以进行订单合并与配送。当与订单相关的所有配送容器80都装好货品时，和/或在预定的或其它期望的时间，系统400能够取回相应的容器组合90，并将其配送至发货站3或其他期望位置。在步骤5，可从容器组合90中将装有货品的配送容器80取出，并将其装载或以其它方式处理以供配送。本领域的技术人员能够领会，可以将包含购物袋等的容器80视为一个单元取出以进行进一步运输或处理。
适于实现本发明的容器10可以包含大量专用结构特征中的一个或多个，以进一步获取处理效率。
例如，在一些具体实施方式中，存储容器10，70带有开口、洞（孔）和/或其他结构特征72，如图8所示，以便全自动化或半自动化地将配送容器80从存储容器70中取出。例如，在存储容器70的底部提供开口、洞或孔72使得机械升降机或其它设备通过容器70的底部向上推，以便人或其他操作者轻松地将配送箱80取出。本领域的技术人员能够理解，各种凸耳(lug)、手柄和其它结构特征72也可作此用。
在一些实施例中，配送容器80可有一个或多个手柄88，可与一个或多个机构相连，用于将配送容器放入存储容器70，或将其从中取出。这种机构还可以用于或辅助用于有孔的机构或任何其它机构。
如图8所示，存储容器70可以包括开口78，开口78在配送容器手柄88的下方延伸，以便从存储容器中取出配送容器或将其放入时可以接触所述手柄。
如前所述，本发明的原理有其独特的优势，可应用于全自动化和/或半自动化订单受理与履行。此类订单可例如包括通过互联网和/或其他公共或私有通信网络录入的订单。
本领域的技术人员还能够进一步理解，本发明所述的任何流程或部分的全自动化或半自动化将可实现显著的优势。图9-图21举例说明了此类自动化的一些实施例。
图9展示了一种机器可能的实施方式，所述机器用于在可移动负载处理机40的协助下，将配送容器80放入存储容器70中。图10-图16展示了同样的装置，为清晰起见，移出了一些部件。在该实施例中，装有袋子的空配送容器80由传送机到达转运站92。可移动的负载处理机40可将存储容器70存放在转运站91，然后再由传送机95将其移动到合并站传送机97。转运机构93提升配送容器80，并将其移动到合并站传送机97上方。放有空存储容器70的合并站传送机97随后可由升降机构提升，转运机构93释放配送容器80。此时，将组合好的配送和存储容器90从合并站传送机97转运至传送机96与拣选站94。在拣选站94，可移动的负载处理机40取回组合好的配送和存储容器90，并将其运往订单拣选站4。图11是合并站传送机97上的空存储容器70被提升之前的示例图。图12与图13是空存储容器被提升并包围配送容器的示例性合并过程的进度图。图14是存储容器70已被提升且所述配送容器已被释放后形成组合好的配送与存储容器单元的示例图。图15是示例性合并站97与转运机构93的细节放大图。
上述示例性合并过程描述了如何将空存储容器提升，以接收配送容器。在另一个具体实施方式中，可通过转运机构93或任何其它机构将配送容器置于存储容器的上方，然后降下至存储容器内。
在其他具体实施方式中，可用任何其它的附加或替代机构将配送容器放入存储容器中。
在一些实施例中，合并过程的操作顺序可以反过来，以将配送容器从存储容器中取出。
在一些具体实施方式中，可以配置一个或多个处理器、控制器和/或其他控制设备（在本公开发明中统称为“处理器”），以协调或以其它方式控制传送机、夹具、升降机构与负载处理机的操作时序。所述协调在一些实施例中可包括确保协调夹具、升降机构和/或传送机的操作时序得到协调，使得配送容器可以被快速高效地放入存储容器中或从中取出。
图16-图20展示了将已完成的配送容器80从组合好的配送与存储容器90中取出的排列形式300。如图16所示，这一过程开始时，可移动的负载处理机40先将组合好的配送与存储容器90放置在转运平台301上。然后由可以在升降机构（图中未显示）上垂直移动的夹具302固定配送容器80。如图17所示，当夹具302固定配送容器80时，转运平台301下落，并向侧面移动（如图18所示），将存储容器70运离配送容器。在图19中，夹具302现在可以通过升降机构（图中未显示）向下移动，并将配送容器80存放至转运位置310，这样传送机或其他构件即可将配送容器80转运到另一位置。同时，转运平台301和夹具304一起朝向转运位置向上移动。在图20中，传送机311或其他机构能够将配送容器80运走，如装入汽车。同时，存储容器70可由夹具304固定，使转运平台301可以返回起始位置接收另一个组合好的配送与存储容器90。此时，可移动的负载处理机40可取回空存储容器并将其运往例如图9-图15所述的机器处或其它地方。
在一些实施例中，抽取过程的操作顺序可以反过来，以将配送容器放入存储容器中。
上述实施例也可作为图8所示的机构的补充或备选。在一个具体实施方式中，可使用一个或多个吸取设备来留住配送容器和/或存储容器，以便从存储容器中取出配送容器。
此类自动化可通过例如为所述各种系统和组成部分，包括系统1000，400，4，3，5，6，40等中任一个或全部，提供自动化控制器来实现。此类自动化也可以任何合适的方式来实现，包括例如使用自动化数据处理器来执行配置适当的、编码的、机器可读的指令以及使用各种设备，其中一些设备是现有技术已知的，其他一些设备无疑有待今后开发。适用于此类实施方式的处理器包括任意一个或多个数据处理器、控制器、计算机和/或其他系统或设备，以及必要的或期望的输入/输出系统、通信系统、控制系统、操作系统和其他用于实现此目的的设备或系统，包括软件。例如，在一个或多个电路板的适当编程的通用数据处理器即可满足此目的。
图21展示了用于处理存储容器的示例方法2200。在2210，一个或多个处理器可被配置为生成将配送容器放入存储容器中的信号。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，用于控制或指示至少一个机构来提升存储容器以包围配送容器，或降低配送容器使其进入存储容器。
在2220，可将处理器配置为生成将组合好的配送与存储容器单元放入存储与取回系统400中的信号。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，用于控制或指示至少一个机构（如传送机和/或负载处理机）来运输配送容组合好的容器单元和/或将其存入存储与取回系统网格或其它结构中的存储位中。
在一些实施例中，同样的存储与取回网格或其它结构也能存储包含库存的存储容器。例如，可将多种可替代货品可以被存入存储与取回系统中单个存储容器中。
在2230中，接到履行订单的请求或接到任何其他启动讯息后，可将处理器配置为生成取回存有待拣选货品的存储容器以及配送与存储容器单元的信号。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，用于控制或指示至少一个机构，如一个或多个负载处理机，取回选定的容器（包含货品或配送容器）以运往拣选站或工作站4。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，控制或指示至少一个机构（如传送机和/或穿梭车），将容器运往拣选站或工作站4。
可将所述处理器配置为基于各种因素（包括但不限于负载处理机或其他机械负载、运输负载、订单优先级、拣选站优先级以及类似因素）来协调取回容器。在一些实施例中，可通过多个负载处理机或其它机构同时或并行取回存有货品的容器与存有配送容器的容器。
在一些实施例中，可按顺序或一直轮流(atemporally with one another)取回容器。例如，应先前定单的需要，存有待拣选货品的容器可能已经位于拣选站，随后取回包含配送容器的容器，并将其运往拣选站，以接收先前定单容器中的货品。此种容器取回顺序或任何其它顺序与序列都可由处理器进行控制，以实现高流通量、高利用率和/或高效率。
一些具体实施方式中，部分或所有空配送与存储容器单元，在组合或嵌套后，可以被直接转运到拣选站或工作站，而不是存储在存储与取回系统（例如2220的示例）。这可根据需要或系统的配置与设置有选择性地执行。
在2240中，所述处理器可被配置为将存储在存储容器中的部分或全部拣选的配送容器返还至存储与取回系统。执行方式同2220或按其他方式执行。
在一些实施例中，可随后再次取回存储在存储与配送系统中的部分拣选的配送容器（即待放入其它货品的容器），并将其运输到拣选站或工作站进行进一步拣选。照此方式，可在一个或多个阶段拣选订单货品。在一些实施例中，可使用多阶段拣选的方式部分履行优先级低的订单或预期的订单。在一些实施例中，当库存量低或拣选站有容器会导致资源积压时，采用多阶段拣选的方式。
在2250中，所述处理器可被配置为取回存储在存储容器中的配送容器，以进行发货。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，用于控制或指示至少一个机构（如传送机和/或负载处理机），从存储与取回网格取回组合好的容器单元和/或将其运输至发货位置。在一些实施例中，所述处理器能生成信号，用于控制或指示至少一个机构（见图8-图20所示的示例）以本发明所述的或其它方式将配送容器从存储容器中取出。
在一些实施例中，通过将配送容器存储在存储与取回系统中，所述处理器可被配置为能够按照特定的顺序或组别取回配送容器，以备发货。在一些具体实施方式中，可确定/限定顺序或组别，以简化发货活动，如容器分类、车辆装载、订单排序等。例如，所述处理器可被配置为生成信号，来取回所有配送容器，使用特定车辆、按特定路线、经由特定装运窗口来发货至特定目的地等。所述处理器可被配置为按特定顺序取回配送容器以装载车辆，和/或按与容器配送顺序相关联的顺序来取回配送容器以装载车辆。
尽管本发明已公开并说明了特定的、就目前而言优选的实施例，但在不脱离本发明所公开的实质内容与范围的情况下，还可进行很多变型与修改。因此，本发明不受上述公开的具体系统或详细方法之限制。除了流程本身必要的或固有的顺序，本发明（包括附图）未示意或暗示所描述的方法或流程的各步骤与各阶段的特定顺序。在许多情况下，流程步骤的顺序在不改变所述方法之目的、效果或意义的情况下也可各不相同。本发明公开的范围完全由所附权利要求来限定，并适当考虑等同原则和相关理论。

Claims (23)

1.一种用于管理装运容器的系统，所述系统包括存储与取回系统和至少一个处理器，
所述存储与取回系统包括：
结构框架，所述结构框架定义了存储位网格，所述存储位被配置为接收多个装运容器，所述装运容器包括存储容器和配送容器；
多个自动负载处理机，用于从所述存储位中的任一个取回装运容器；和
至少一个轨道，所述至少一个轨道围绕所述网格放置，使得所述多个自动负载处理机中的至少一个能够对每个存储位进行存取；
所述至少一个处理器被配置为：
生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中的至少一个将包含已存储货品的存储容器存储在所述存储与取回系统中的信号；
生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中的至少一个从所述存储与取回系统中取回至少一个包含已存储货品的存储容器以将被取回的至少一个存储容器配送到订单拣选站的信号；和
生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中的至少一个将包含至少一个被拣选货品的至少一个配送容器存储在所述存储与取回系统中，所述至少一个被拣选货品来自所述被取回的至少一个存储容器；
其中，所述存储容器具有第一容量和厚度，适于由仅在所述存储与取回系统内的至少一个所述自动负载处理机运送，以及所述配送容器具有第二容量和厚度，适于在所述存储与取回系统外运送以用于配送并且适于在配送之前由至少一个所述自动负载处理机在所述存储与取回系统内运送以进行存储。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述至少一个配送容器中的每一个都被存储在存储容器中，所述存储容器用于存储在至少一个所述存储位中。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：至少一个配送容器嵌套在存储容器中。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述至少一个处理器被配置为生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个将全部或部分拣选的配送容器存储在所述存储与取回系统中的信号。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述至少一个处理器被配置为生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个将空配送容器存储在所述存储与取回系统中的信号。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述至少一个处理器被配置为生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个取回至少一个所述配送容器，以将被取回的至少一个配送容器配送到订单拣选站。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述至少一个处理器被配置为生成用于指示或控制所述多个自动负载处理机中至少一个取回至少一个配送容器，以进行发货。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述存储位网格被配置为接收一个或多个堆叠中的多个容器。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个机构，用于从存储容器中取出配送容器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述至少一个机构包括：至少一个升降机构，所述至少一个升降机构被配置为穿过所述存储容器底部的一个或多个孔，与所述配送容器的底部接触并对其施加向上的力。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：所述至少一个机构包括：至少一个升降机构，所述至少一个升降机构被配置为利用所述配送容器的边缘、手柄和孔中至少一个与所述配送容器接触并将所述配送容器从堆叠的容器中提升。
12.根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：所述至少一个机构包括吸取设备。
13.一种用于管理容器存储和取回的系统，包括：存储与取回系统，
所述存储与取回系统包括：结构框架，所述结构框架定义了用于接收多个容器的存储位网格；
多个自动负载处理机，所述多个自动负载处理机中的每一个被配置为对所述框架结构的所述网格中的任何一个存储位进行存取；以及
控制器，所述控制器被配置为控制至少一个自动负载处理机将所述多个容器中的至少一个运送至所述网格中的任一个存储位，或者从所述网格中的任何一个存储位运送所述多个容器中的至少一个；
其中，所述多个容器包括存储容器、配送容器和组合容器，所述存储容器被配置为存储待下单的货品，所述配送容器被配置为存储至少部分完成订单的货品，以及所述组合容器包括嵌套在存储容器内的至少一个配送容器。
14.一种用于操作订单处理系统的方法，所述订单处理系统包括权利要求1-13所述的存储与取回系统，所述方法包含：
使用至少一个自动负载处理机将包含已存储货品的多个存储容器存储在所述存储与取回系统中的多个存储位中的至少一个中；
使用所述至少一个自动负载处理机将多个配送容器存储在多个相邻堆叠中的至少一个中；
使用所述至少一个自动负载处理机从多个存储位中的至少一个取回多个存储容器，并将取回的容器配送到订单拣选站，所述多个存储容器内放置有至少一个所述配送容器；
使用所述至少一个自动负载处理机运送仅在所述存储与取回系统内的所述数个存储容器；以及
在所述存储与取回系统外运送所述数个配送容器以用于配送和在配送之前使用至少一个自动负载处理机在所述存储与取回系统内运送所述数个配送容器以进行存储。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：将所述多个配送容器中的每一个存储在存储容器中，所述存储容器用于存储在所述多个存储位中的至少一个中。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：使用至少一个自动负载处理机将包含至少一个被拣选货品的至少一个配送容器存储在所述多个相邻堆叠中的至少一个中。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：使用至少一个自动负载处理机将至少一个被部分或全部拣选的配送容器存储在所述多个相邻堆叠中的至少一个中。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：使用至少一个自动负载处理机从多个存储位中的至少一个取回至少一个所述配送容器，以进行发货。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：使用至少一个升降机构，将取回用于发货的所述至少一个配送容器从至少一个存储容器中取出。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于：从中取出配送容器的所述至少一个存储容器包含一个或多个孔或开口；所述配送容器的取出步骤包括利用所述孔或开口来至少开始各个所述至少一个配送容器的取出步骤。
21.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：在从所述存储容器中将包含货品的配送容器取出后，将空配送容器放入所述存储容器中。
22.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：所述多个配送容器中的至少一个可与至少一个其它配送容器相嵌套。
23.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于：所述多个存储容器具有第一容量并且所述多个配送容器具有第二容量，所述方法包括：
将至少一个配送容器放入所述多个存储容器中的一个，用于存入所述多个存储位中的至少一个。
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