CN108778960A - 至少一个准备站上游的缓冲存储和负载排序系统 - Google Patents

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CN108778960A CN201680082284.0A CN201680082284A CN108778960A CN 108778960 A CN108778960 A CN 108778960A CN 201680082284 A CN201680082284 A CN 201680082284A CN 108778960 A CN108778960 A CN 108778960A
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Abstract

一种缓冲存储和负载排序的系统配置成接收来自至少一个外部单元(UE)的未排序负载且将排序负载提供到至少一个准备站(PP)。所述系统包括：往复升降机(EA)，其包括单个舱体，所述舱体包括K个层，每个层实现至少一个负载的输送，其中K≥2；至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)；以及管理单元(UP)，其配置成组织负载通过所述往复升降机(EA)从至少一个流入前向输送机(CAE)到所述至少一个缓冲存储单元的第一移动，以及负载通过所述往复升降机从所述至少一个缓冲存储单元到至少一个流出前向输送机(CAS)的第二移动。

Description

至少一个准备站上游的缓冲存储和负载排序系统
技术领域
本发明的领域是物流领域。
更具体地说，本发明涉及缓冲存储和负载排序的系统，其配置成接收来自至少一个外部单元(例如自动化储运仓库)的未排序负载且将排序负载提供到至少一个准备站。术语“供应排序负载”应理解为意指在递送约束条件下供应包括呈所要相继次序的负载的至少一个序列。
本发明可应用于任何类型的准备站，且尤其但非排他性地可应用于：
-订单准备站(也称为“选取站”)，其中通过从存储容器(也称为“负载源”)选取物件或货物来完成准备：操作者(或机器人)接收选取列表(纸上、终端屏幕上、呈语音形式或呈计算机任务形式(当为机器人时)等)。对于待运送的每个包装(也称为“运送容器”或“目标负载”)，此列表告知操作者或机器人其必须收集在存储容器中且归并到待运送包装中的每种类型的物件或商品的量；以及
-用于对自身含有物件的存储容器(也称为“源负载”)进行装盘的站：操作者(或机器人)接收选取列表(纸上、计算机屏幕上，呈语音形式、呈计算机任务形式(当为机器人时)等)。对于待运送的每个托盘(也称为“运送容器”或“目标负载”)，此列表告知操作者或机器人其必须收集且卸载到待运送托盘上的每种类型的存储容器(例如纸箱)的量。
背景技术
现参考图1，呈现用于准备客户订单的自动化存储系统的已知配置的实例的俯视图，包括：
●自动化储运仓库7，包括若干组(在此实例中为两组)，每组由通道7a、7a'形成，所述通道在两侧上对具有若干重叠的堆叠层的存储架7b、7c、7b'、7c'进行馈给；
●一组输送机，其将源负载从仓库一直带到准备站，且反之亦然。在图1的实例中，可辨识出：
○用于前向操作(即从自动化仓库7直到准备站)的标记为9a和9a'(每通道一个)以及6和8的输送机；以及
○用于返回操作(即从准备站直到自动化仓库7)的标记为8'、6'以及9b和9b'(每通道一个)的输送机；在此实例中，输送机6'和8'重叠在输送机6和8上。
●若干个客户订单准备站10a到10f，每个站由操作者1a到1f占用且垂直于标记为8和8'的输送机而延伸；以及
●管理系统(也称为管理单元)，其为基于计算机的中心管理系统，负责管理整个(自动化储运)系统7、所述一组输送机6、6'、8、8'、9a、9a'、9b和9b'以及准备站10a到10f)。
所述管理系统还管理与每个运送容器(目标负载)相关联的客户订单列表且因此管理形成此列表的客户订单线的相继次序，所述相继次序随存储容器(源负载)在仓库中的位置、自动化仓库7的台车和升降机的可用性以及在准备站处待准备的一个接一个的不同运送容器的物件和货物方面的需求而变。此操作的目的是优化运送容器的移动和准备时间，且确保运送容器与对应的存储容器(含有与此存储容器相关联的客户订单列表中指示的货物)到达准备站之间的同步性。
在图1的实例中，每个准备站包括两个输送机线路：用于存储容器的第一输送机线路，由水平的两列输送机形成，一列(前向列2)用于将这些存储容器从输送机8的第三子组件一直移位到操作者1a，且另一列(返回列3)用于反向移位；以及用于运送容器的第二输送机线路，由水平的两列输送机形成，一列(前向列4)用于将运送容器从输送机8的第三子组件一直移位到操作者1a，且另一列(返回列5)用于反向移位。
通过前向列2和4(由传统水平输送机构成)在第一和第二线路中的每个线路中设置用于操作者(或自动机)上游的确定量的容器的缓冲存储功能(也称为“累积功能”)。因此，存储容器行程如下：其通过自动化仓库7中的台车拾取，且接着由输送机9a和9a'中的一个(取决于其到达的是通道7a还是7a')，然后由输送机6和8并最后由前向列2的输送机依次输送以呈现给操作者。在另一方向上(在呈现给操作者之后)，存储容器进行反向行程：其由返回列3的输送机、接着由输送机8'和6'且最后由输送机9b和9b'中的一个(取决于其返回到的是通道7a还是7a')输送，且接着借助台车重新定位在自动化仓库7中。
如上文另外提及，容器(源负载和目标负载)必须以所要相继次序呈现给操作者，从而形成至少一个确定的序列。通常，这种到达的相继次序由管理系统预定(即，对于每个容器，在此容器到达准备站之前已确定次序)且必要时，在容器从自动化仓库7的出口输送到准备站期间进行重新计算(例如考虑到系统元件发生故障)。
在第一已知(标准)实施方案中，通过预先排序负载在输送机9a和9a'中的每个输送机上的堆积来形成第一排序级(因此对自动化仓库7存在约束)。换句话说，堆积在输送机9a上的负载的相继次序与最终所要相继次序一致，且堆积在输送机9a'上的负载的相继次序也与最终所要相继次序一致。接着，通过来自输送机9a和9a'的负载在输送机6上呈最终所要相继次序的堆积来形成第二排序级。举例来说，对于七个负载的序列，如果等级1、2、4和5的负载存储在通道7a中，那么这些负载就以此次序堆积在输送机9a上，且如果等级3和6的负载存储在通道7a'中，那么这些负载就以此次序堆积在输送机9a'上；接着，所述七个负载按其等级升序(从1到7)堆积在输送机6上。
在第二已知实施方案中，为了缓解对自动化仓库7的约束，接受容器将不以所要相继次序(即，其必须向操作者呈现的次序)离开自动化仓库7。因此，需要执行操作以对自动化仓库7与操作者所在的准备站之间的容器进行排序。消除自动化仓库7通常所承受的排序约束会显著提高此自动化仓库(以及一般来说，不同的上游装置)的性能，且因此实现其大小和复杂性的降低，从而实现其成本的降低。在图1的实例中，如下执行此排序操作：存储容器以环形循环于输送机6、8、8'和6'上，且当前向列2的输送机上所等待的存储容器出现在此列前(以便使在准备站处所等待的存储容器的序列完整)时，将此存储容器传送到前向列2的输送机，其它存储容器继续以上述环形(容器6、8、8'和6')循环。针对序列中(即，以到达准备站的所要相继次序)所等待的每个存储容器执行此方法。
上文提及的用于执行缓冲(累积)存储功能和排序功能的两个已知实施方案(基于传统的水平输送机)具有若干缺点。
首先，对于较小的运行表面高度(通常为750mm)，所述已知实施方案占用过多面积。这种过多占地面积的一个实例是，六个订单准备站(如图1的实例中)所需的表面面积约为100m2。
另一缺点是，(准备站中)传统的水平输送机的地面密度使得难以获得这些输送机的维护路径(输送机覆盖区域过密)。
另一缺点为，在不进一步增大准备站的占地面积(通过增大第一和第二线路中的每一个的前向列的长度)的情况下，不可能增加操作者(或自动机)上游可以累积(通过缓冲存储)的容器数目。
在至少一个实施例中，本发明尤其旨在提供一种可克服图1的现有技术缺点的缓冲存储和负载排序的系统。
发明内容
在本发明的一个特定实施例中，提出一种缓冲存储和负载排序的系统，其配置成通过包含在所述系统中的至少一个流入前向输送机接收来自至少一个外部单元的未排序负载，且通过包含在所述系统中的至少一个流出前向输送机将排序负载提供到至少一个准备站，所述系统包括：
-往复升降机(也称为“交替升降机”)，包括单个舱体，所述舱体包括K个层，每个层实现至少一个负载的输送，其中K≥2；
-至少一个缓冲存储单元，包括分布在多个层上且各自配置成临时接收来自所述往复升降机的至少一个负载的多个缓冲位置；以及
-管理单元，配置成组织：
*负载通过所述往复升降机从所述至少一个流入前向输送机到所述至少一个缓冲存储单元的第一移动；以及
*在包括呈给定相继次序的负载的至少一个序列在所述至少一个流出前向输送机上的递送约束条件下，负载通过所述往复升降机从所述至少一个缓冲存储单元到所述至少一个流出前向输送机的第二移动。
所提出系统的一般原理在于，在配置成组织负载的第一移动和第二移动的管理单元的控制下，通过根据一种完全新颖和具创造性的方法，使用多层往复升降机(具有包括K个层的单个舱体)以及至少一个缓冲存储单元来执行缓冲存储和负载排序功能。
所述至少一个外部单元(其给出未排序负载)例如属于以下非穷尽性列表：自动化储运仓库和至少一个其它缓冲存储和负载排序系统。
所提出系统的排序(调度)容量与可临时存储在所述至少一个缓冲存储单元中的负载量有关。
所提出的解决方案具有许多优势，尤其但非排他性地：
●通过外部单元下游且尽可能接近准备站的排序来最小化这些单元出口处的排序约束：这种约束最小化使所述外部单元的大小和复杂性减小，且因此使其成本减小；
●减小占地面积；
●优化整个系统的效率(尤其包含外部单元、缓冲存储和排序系统以及准备站)；
●优化整个系统的反应性；
●在使用电机驱动辊的情况下处理多规格负载；
●在整个系统包括若干准备站的情况下优化成本(共享缓冲存储和排序系统)；
●等等。
在缓冲存储和排序系统的出口处，可获得若干类型的序列，尤其但非排他地：
-仅仅包括源负载的序列，每个源负载是货物或物件的存储容器；或
-仅仅包括目标负载的序列，每个目标负载是用于运送一个或多个物件的容器；或
-包括后跟着至少一个源负载的目标负载的序列，目标负载为用于运送一个或多个物件的容器，源负载为一个或多个物件的存储容器。
可并行使用若干个缓冲和存储排序系统(每个系统根据所提出的解决方案形成)。举例来说，在至少一个准备站的上游，仅将第一缓冲存储和排序系统用于源负载，且并行地，仅将第二缓冲存储和排序系统用于目标负载。
各种实施方案和特征在权利要求集中指定。它们同样通过其余描述中的实例进行详细描述(结合其相关优势)和说明。
附图说明
本发明的其它特征和优势将根据借助于非穷尽性和指示性实例给出的以下描述并根据附图而清楚，附图中：
-已参考现有技术予以描述的图1是自动化客户订单准备系统的俯视图；
-图2是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第一实例的侧视图；
-图3是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第二实例的侧视图；
-图4是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第三实例的侧视图；
-图5是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第四实例的侧视图；
-图6是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第五实例的侧视图；
-图7是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第六实例的侧视图；
-图8是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第七实例的侧视图；
-图9是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第八实例的侧视图；
-图10a、10b和10c分别是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第九实例的侧视图、俯视图和正视图；
-图11a、11b和11c分别是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十实例的侧视图、俯视图和正视图；
-图12a、12b和12c分别是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十一实例的侧视图、俯视图和正视图；
-图13a、13b和13c分别是根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十二实例的侧视图、俯视图和正视图；以及
图14是根据本发明的一个特定实施例的管理单元的结构的实例。
具体实施方式
图2示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第一实例。其配置成通过流入前向输送机CAE接收来自外部单元UE的未排序负载且通过流出前向输送机CAS将排序负载提供到准备站PP(由操作者或机器人占用)。外部单元UE例如是自动化储运仓库。
在一个变型中，外部单元UE是另一缓冲存储和负载排序系统。在另一变型中，缓冲存储和负载排序系统(通过各自特定于外部单元中的一个的若干流入前向输送机CAE，或通过若干外部单元共同使用的流入前向输送机CAE)接收来自若干外部单元的未排序负载。
缓冲存储和负载排序系统包括往复升降机EA、两个缓冲存储单元UST1、UST2和一个管理单元UP。
往复升降机EA是竖直不连续型升降机，包括执行交替竖直移动的单个舱体21(舱体交替上升和下降)。相对来说，“连续升降机”(也称为链斗)是包括以闭环移动而无交替运动的多个舱体的竖直升降机。单个舱体21包括K个层，其中K≥2，每个层包括配置成接收负载的位置(方位)。在图2中所示的实例中，单个舱体21包括两个层22a、22b(K＝2)。
因此，往复升降机具有2×1个负载的容量。举例来说，每个舱体位置配备有用于将负载传送到舱体上或传出舱体的电机驱动输送机区段(或任何其它传送装置)。在一个变型中，每个舱体位置配备有空转辊或空转轮，它们例如通过定位在另一装置(缓冲输送机或位置)的末端处的可折叠机械构件进入运动状态。可设想其它进入运动状态的方式。
两个缓冲存储单元UST1、UST2中的每一个包括分布在多个层上的多个缓冲位置23(每层一个缓冲位置)，且每个位置配置成临时接收来自往复升降机的至少一个负载。两个缓冲存储单元UST1、UST2竖直地安置在往复升降机EA的两侧上。往复升降机EA的舱体中的每一层可到达面向缓冲存储单元UST1、UST2中的每一个的每一层的方位以传送至少一个负载。使用以此方式安置的两个缓冲存储单元会增大缓冲存储和排序系统的容量和操作速率。
在使往复升降机EA的移动受限的一个特定实施方案中，往复升降机EA的舱体的节距(即两个连续层之间的间隔)等于缓冲存储单元UST1、UST2的节距(即两个连续层之间的间隔)或是此节距的整倍数。
管理单元UP执行对系统中的负载移动的最优组织，尤其是针对往复升降机EA和缓冲存储单元UST1、UST2，以便在流出前向输送机CAS上可获得符合确定序列的源负载。为此目的，管理单元UP接收与经过系统中不同地方的负载有关的信息(尤其是负载标识符)，所述信息通过条形码读取器、RFID标签读取器等读取装置(未示出)读取。这些地方例如位于输送机的末端。
更具体地说，管理单元UP组织负载通过往复升降机EA从流入前向输送机CAE朝向缓冲存储单元UST1、UST2的第一移动。在包括呈所要相继次序的负载的至少一个序列在流出前向输送机CAS上的递送约束条件下，其还组织负载通过往复升降机EA从缓冲存储单元UST1、UST2朝向流出前向输送机CAS的第二移动。
在一个特定实施方案中，负载的第一移动的一部分与负载的第二移动的一部分同时执行。
举例来说，管理单元UP配置成每当可能时就组织：
-在将第二负载(例如图1中标示为“c”和“d”的负载)从缓冲存储单元UST1、UST2传送到往复升降机EA的同时，将第一负载(例如图1中标示为“a”和“b”的负载)从往复升降机EA传送到缓冲存储单元UST1、UST2。不然就依次进行这两个传送；和/或
-在将第三负载(图1中未示)从流入前向输送机CAE传送到往复升降机EA的同时，将第二负载从往复升降机EA传送到流出前向输送机CAS。不然就依次完成这两个传送。
负载的第一和第二移动的这种组合会增大缓冲存储和排序系统的操作速率。
在图1中(以及还在下文所描述的其它图中)，某些负载用字母(“a”、“b”、“c”和“d”)标记以示出系统的运作。为了示出同一负载在同一图上的连续方位，使用以下表示法：对于第一方位，负载仅以其相关字母(例如“a”)标记，对于第二方位，负载以其相关字母带上单撇号(例如a')标记，对于第三方位，负载以其字母带上双撇号(例如a”)标记，以此类推。因此，在图1中，负载“a”首先放置在流入前向输送机CAE上，且接着放置在往复升降机EA上(此时将负载标示为a')，且最后放置在缓冲存储单元UST1、UST2中的一个中(此时将负载标示为a”)。
图3示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第二实例。它与图1中所示的第一实例的区别在于，它还通过另一流出前向输送机CAS'将排序负载提供到另一准备站PP'。这两个流出前向输送机CAS、CAS'位于两个不同层上。在一个变型中，准备站的数目大于2。在另一变型中，同一流出前向输送机CAS与合适的切换系统组合使用来服务若干准备站。
图4示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第三实例。它与图1中所示的第一实例的区别在于，它包括实现已由准备站PP处理的负载朝向往复升降机EA返回的流入返回输送机CRE。
在此实例中，流入前向输送机CAE和流出前向输送机CAS定位在往复升降机EA两侧的相同高度处(层编号“Niv 1”)。流入返回输送机CRE定位在较低高度处(层编号“Niv 0”)。流出前向输送机CAS和流入返回输送机CRE平行且竖直邻近。在一个特定实施方案中，它们之间的竖直距离与往复升降机EA的舱体的两个连续层之间的竖直距离相等。
针对负载从准备站PP返回，管理单元UP配置成进一步组织负载通过往复升降机EA从流入返回输送机CRE到一个或多个可出入实体的第三移动，尤其是以下实体：
-用于必须再次存储的负载的缓冲存储单元UST1、UST2；以及，
-在递送约束条件(排序约束条件)下必须再次呈现给准备站PP的负载的流出前向输送机CAS。
在缓冲存储和负载排序系统的第三实例的一个变型中，往复升降机的舱体包括单个层，此层包括一个或多个负载位置。
图5示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第四实例。它与图4中所示的第三实例的区别可在于这一事实：它包括必须被送回到外部单元UE的负载的流出返回输送机CRS。在一个变型中，存在若干个流出返回输送机，每个流出返回输送机实现负载返回到一个特定外部单元。所述外部单元(或外部单元中的每一个)是额外实体，控制单元UP可组织负载朝向此实体的第三移动以供负载返回到准备站PP。
在此实例中，流出返回输送机CRS和流入返回输送机CRE定位在往复升降机EA两侧的相同高度处(标记为“Niv 0”的层)。流入前向输送机CAE和流出返回输送机CRS平行且竖直邻近。在一个特定实施方案中，它们之间的距离与往复升降机EA的舱体的两个连续层之间的竖直距离相等。
因此，若干种类型的返回是可能的，从而最小化对所述至少一个外部单元的使用且进一步提高整个系统的反应性：
●第一返回，朝向缓冲存储单元UST1、UST2；
●第二返回，朝向准备站PP(通过流出前向输送机)；以及
●第三返回，朝向外部单元UE或另外朝向至少一个其它准备站，或还朝向一个其它外部单元(另一自动化储运仓库或另一缓冲存储和负载排序系统)。
在一个特定实施方案中，负载的第二移动的一部分与负载的第三移动的一部分同时执行。类似地，负载的第三移动的一部分与负载的第一移动的一部分同时进行。
举例来说，管理单元UP配置成每当可能时就组织：
-在将第二负载从缓冲存储单元UST1、UST2传送到往复升降机EA的同时，将第一负载从往复升降机EA朝向缓冲存储单元UST1、UST2传送。不然就依次进行这两个传送；
-在将第三负载从流入返回输送机CRE朝向往复升降机EA传送的同时，将第二负载从往复升降机EA朝向流出前向输送机CAS传送。不然，就依次进行这两个传送；
-在将第四负载从流入前向输送机CAE朝向往复升降机EA或缓冲存储单元UST1、UST2传送的同时，将第三负载从往复升降机朝向流出返回输送机CRS或缓冲存储单元UST1、UST2传送。不然就依次进行这两个传送。
负载的第一、第二和第三移动的这种组合会增大缓冲存储和排序系统的操作速率。
在缓冲存储和负载排序系统的第四实例的一个变型中，往复升降机的舱体包括单个层，所述单个层包括一个或多个负载位置。
图6示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第五实例，它与图5中所示的第四实例的区别在于这一事实：往复升降机EA的单个舱体21的每个层22a、22b包括一排两个位置。因此，往复升降机具有K×L个负载的容量，其中K是层的数目且L是每层负载的数目(在图6中示出的实例中，容量为2×2个负载)。
图7示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第六实例。它与图6中所示的第五实例的区别在于这一事实：它包括在往复升降机EA与流出前向输送机CAS之间的流出传送装置DTS和流出排序器SeqS。此外，在此第六实例中，系统既不包括流入返回输送机CRE，也不包括流出返回输送机CRS。在一个变型中，系统包括这两者。
流出传送装置DTS包括两个层，每个层使得有可能接收两个负载。更笼统地说，流出传送装置DTS包括与往复升降机相同数目的K个层，且这些层中的每个层可接收与往复升降机中的每一层相同数目的L个负载。举例来说，流出传送装置DTS中的每个位置配备有使负载能够传送到流出传送装置DTS上或传出流出传送装置DTS的电机驱动输送机区段(或任何传送装置)。在一个变型中，这些位置中的每个位置配备有空转辊或空转轮，它们例如通过定位在另一装置(输送机或往复升降机)的末端处的可折叠机械构件进入运动状态。可设想其它进入运动状态的方式。为了执行最多K×L个负载(在图7的实例中，2×2个负载)的同时传送，往复升降机EA的K个层与流出传送装置DTS的K个层对准。
流出排序器SeqS具有竖直移位构件。它能够在流出传送装置DTS与流出前向输送机CAS之间传送负载。流出排序器SeqS是例如升降台的装置，其具有能使负载竖直移位的平台或任何其它等效装置。在此实例中，流出排序器SeqS包括配备有能使负载水平移位的电机驱动输送机部分的单个层(即，单个平台)。
管理单元UP配置成管理：
-一群N个负载从缓冲存储单元UST1、UST2朝向往复升降机EA的传送，其中N作为负载数目小于或等于往复升降机EA的容量C(C＝K×L)。对于每一群N个负载，放置在往复升降机每一层处的负载的排序与递送约束条件一致(针对流出前向输送机CAS的排序约束条件)。因此，往复升降机的每一层上的负载的排序(在流出传送装置的每一层处保留的排序)简化了由流出排序器执行的排序功能；
-每一群N个负载在所有K个层上同时从往复升降机EA到流出传送装置DTS的传送；以及
-在递送约束条件(排序约束条件)下，每一群N个负载通过流出排序器SeqS从流出传送装置DTS到流出前向输送机CAS的传送。
在此第六实例中，为了负载从往复升降机EA到准备站PP的传送，往复升降机为此与两个其它元件组合使用：
●流出传送装置DTS，其实现补充的缓冲功能，使一群N个负载能够在它们被往复升降机卸载之后保持等待；以及
●流出排序器SeqS，其参与排序功能的执行。
三个元件的这种组合显著地增大了缓冲存储和排序系统的总体操作速率，同时符合排序约束条件。
在一个变型中，流出传送装置DTS具有竖直移位构件(例如具有实现负载在两个或更多个层之间的竖直移位的平台或任何其它等效构件的往复升降机)且替代流出排序器SeqS。此变型因此更为紧凑且减少了所需的设备。管理单元UP配置成管理每一群N个负载直接从流出传送装置DTS到流出前向输送机CAS的传送。举例来说，流出传送装置DTS的高层与流出前向输送机CAS水平对准以卸载两个负载(例如“e”和“f”)，且接着流出传送装置DTS的低层与流出前向输送机CAS水平对准以卸载两个其它负载(例如“g”和“h”)，由此符合序列。
图8示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第七实例。它与图7中所示的第六实例的区别在于这一事实：它包括在流入前向输送机CAE与往复升降机EA之间的流入传送装置DTR和流入排序器SeqE。
流入传送装置DTE包括两个层，使得每个层能够接收两个负载。更笼统地说，流入传送装置DTE包括与往复升降机相同数目的K个层，且它的每个层可接收与往复升降机中的每一层相同数目的L个负载。举例来说，流入传送装置DTE中的每个位置配备有使负载能够传送到流入传送装置DTE上或传出流入传送装置DTE的电机驱动输送机区段(或任何其它传送装置)。在一个变型中，这些位置中的每个位置配备有空转辊或空转轮，它们例如通过定位在另一装置(输送机或往复升降机)的末端处的可折叠机械构件进入运动状态。可设想其它进入运动状态的方式。为了执行最多K×L个负载(在图8的实例中，2×2个负载)的同时传送，往复升降机EA的K个层与流入传送装置DTE的K个层对准。
流入排序器具有竖直移位构件。竖直移位构件能够在流入前向输送机CAE与流入传送装置DTE之间传送负载。流入排序器SeqE是例如升降台的装置，其具有能使负载竖直移位的平台或任何其它等效装置。在此实例中，流入排序器SeqE包括配备有使负载能够水平移位的电机驱动输送机部分的单个层(即，单个平台)。
管理单元UP配置成管理：
-负载通过流入排序器SeqE从流入前向输送机CAE到流入传送装置DTE的传送，以在流入传送装置中形成分布在不同层上的多群N'个负载，其中N'作为负载数目小于或等于往复升降机的容量C(C＝K×L)。对于每一群N'个负载，放置在流入传送装置DTE的每一层处的负载的排序与N'个负载在缓冲存储单元UST1、UST2中的堆积的约束条件一致。因此，负载在流入传送装置DTE的每一层处的排序(在往复升降机的每一层处保留的排序)简化了对N'个负载(在缓冲存储单元中)的堆积的约束条件的执行。
-每一群N'个负载在K个层上同时从流入传送装置DTE到往复升降机的传送；以及
-在N'个负载的堆积约束条件下，每一群N'个负载从往复升降机到缓冲存储单元UST1、UST2的传送。
在此第七实例中，为了负载从外部单元UE到往复升降机EA的传送，往复升降机为此与两个其它元件组合使用：
●流入传送装置DTE，其执行补充的缓冲功能，使一群N个负载在其负载到自身也是多层升降机的往复升降机上之前保持等待；以及
●流入排序器SeqE，其实现负载以确定的相继次序朝向流入传送装置DTE传送。
三个元件的这种组合优化了缓冲存储和排序系统的总体操作速率，同时符合将负载放置在缓冲存储单元UST1、UST2中的约束条件。
在一个变型中，流入传送装置DTE具有竖直移位构件(例如具有实现负载在两个或更多个层之间的竖直移位的平台型构件或任何其它等效构件的往复升降机)且替代流入排序器SeqE。此变型因此更为紧凑且减少了所需的设备数量。管理单元UP配置成驱动每一群N'个负载直接从流入前向输送机CAE到流入传送装置DTE的传送。举例来说，流入传送装置DTE的低层与流入前向输送机CAE水平对准以负载负载(例如“a”)，且接着流入传送装置DTE的高层与流入前向输送机CAE水平对准以负载另一负载(例如“b”)等。
图9示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第八实例。它与图8中所示的第七实例的区别在于，两个缓冲存储单元UST1、UST2中的每个单元是多负载单元，即，它包括若干(例如三个)缓冲位置。
图10a、10b和10c示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第九实例。它与图6中所示的第五实例的区别在于，流入前向输送机CAE和流出返回输送机CRS定位在往复升降机EA两侧的相同高度处(标记为“Niv 2”的层)。
图11a、11b和11c示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十实例。它与图10a、10b和10c中所示的第九实例的区别在于，流入前向输送机CAE和流出返回输送机CRS平行且竖直邻近。在一个特定实施方案中，它们之间的竖直距离与往复升降机EA的舱体的两个连续层之间的竖直距离相等。在此实例中，流入前向输送机CAE定位在比流出返回输送机CRS的层(层编号“Niv 2”)高的高度处(标记为“Niv 3”的层)。
图12a、12b和12c示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十一实例。它与图10a、10b和10c中所示的第九实例的区别在于：
●往复升降机的舱体包括具有两排两个负载位置的单个层。在图12b中(俯视)，一排含有负载“a”和“b”，且另一排含有负载“i”和“j”。
●流出前向输送机CAS和流入返回输送机CRE平行且水平邻近(处于标记为“Niv0”的层)，且两者之间的水平距离与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排之间的水平距离相等。这些输送机CAS和CRE相对于往复升降机EA的定位使得有可能同时在流出前向输送机CAS与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排中的一排之间以及在流入返回输送机CRE与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排中的另一排之间执行负载的传送。
●流入前向输送机CAE和流出返回输送机CRS平行、水平邻近(处于标记为“Niv1”的层)，且两者之间的水平距离与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排之间的水平距离相等。这些输送机CAE和CRS相对于往复升降机EA的定位使得有可能同时在流入前向输送机CAE与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排中的一排之间以及在流出返回输送机CRS与往复升降机EA的舱体的单个层中的两排中的另一排之间执行负载的传送。
图13a、13b和13c示出根据本发明的缓冲存储和负载排序系统的第十二实例。它与图12a、12b和12c中所示的第十一实例的区别在于，往复升降机的舱体包括K个层，其中K≥2(在图13a、13b和13c中示出的实例中，使K＝2)，每个层包括两排两个负载位置。在图13b中(俯视图)，往复升降机的舱体的高层包括含有负载“c”和“d”的第一排和含有负载“i”和“g”的第二排。如在图13a(侧视图)中部分可见，往复升降机的舱体的低层包括含有负载“a”和“b”的第一排和含有负载“k”和“l”的第二排。
第十二实例还示出这一可能性：系统包括一对或多对额外输送机，每个输送机将流入前向输送机和流出返回输送机相关联且实现与另一外部单元(未示出)的负载交换(前向和返回)。此另一外部单元例如是自动化储运仓库或另一缓冲存储和负载排序系统。
因此，在图13a、13b和13c中，系统包括定位在标记为“Niv 1”的层处的标示为CAE'和CES'的第一对额外输送机，以及定位在标记为“Niv 2”的层处的标示为CAE”和CRS”的第二对额外输送机。
第九、第十、第十一和第十二实例中的每个实例的配置使得有可能使负载从准备站PP朝向流出返回输送机CRS(CRS'、CRS”)或缓冲存储单元UST1、UST2的返回最小程度地干扰排序负载在流出前向输送机CAS上的流动。
图14表示根据本发明的一个特定实施例的上述管理单元UP的结构的实例。管理单元UP包括随机存取存储器143(例如RAM)、处理单元141，所述处理单元例如配备有处理器且由存储在只读存储器142(例如ROM或硬盘驱动器)中的计算机程序驱动。在初始化时，计算机程序的代码指令例如加载到随机存取存储器143中且接着由处理单元141的处理器执行。处理单元141接收输入信号44、处理所述信号且生成输出信号45。
输入信号144包含与总系统(尤其包括外部单元)、缓冲存储和排序系统以及准备站的运作有关的各种信息，尤其是在负载经过总系统的不同地方(例如经过不同输送机的末端)时在负载上(通过条形码读取器、RFID标签读取器等读取装置)读取的负载标识符。
输出信号145包括用于管理(控制)总系统(尤其是缓冲存储和排序系统内)的装置的各种控制信息，以便管理负载在总系统内的移动。
此图14仅示出若干可能实施方案当中的一个特定实施方案。实际上，管理单元UP可在执行包括指令序列的程序的可重新编程的计算机器(PC计算机、DSP处理器或微控制器)上和/或在专用计算机器(例如一组逻辑门，例如FPGA或ASIC，或任何其它硬件模块)上同等良好地运作。如果管理单元至少部分地植入于可重新编程的计算机器上，可将对应的程序(即指令序列)存储在可拆除的存储媒体(例如软性磁盘、CD-ROM或DVD-ROM)或不可拆除的存储媒体中，此存储媒体通过计算机或处理器部分可读或全部可读。

Claims (16)

1.一种缓冲存储和负载排序的系统，其配置成通过包含在所述系统中的至少一个流入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)接收来自至少一个外部单元(UE)的未排序负载，且通过包含在所述系统中的至少一个流出前向输送机(CAS、CAS')将排序负载提供到至少一个准备站(PP、PP')，所述系统特征在于，其包括：
往复升降机(EA)，其包括单个舱体，所述舱体包括K个层，每个层实现至少一个负载的输送，其中K≥2；
至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)，其包括分布在多个层上且各自配置成临时接收来自所述往复升降机的至少一个负载的多个缓冲位置；以及
管理单元(UP)，其配置成组织：
负载通过所述往复升降机(EA)从所述至少一个流入前向输送机(CAE、CAE'、
CAE”)到所述至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)的第一移动；以及
在包括呈给定相继次序的负载的至少一个序列在所述至少一个流出前向输送机(CAS、CAS')上的递送约束条件下，负载通过所述往复升降机(EA)从所述至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)到所述至少一个流出前向输送机(CAS、CAS')的第二移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，负载的所述第一移动的一部分与负载的所述第二移动的一部分同时执行。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统，其特征在于，所述管理单元配置成针对已由所述至少一个准备站(PP)处理的负载，进一步组织负载通过所述往复升降机(EA)从包含在所述系统中的至少一个流入返回输送机(CRE)朝向属于包括以下各项的群组的实体中的至少一个的第三移动：
用于必须再次存储的负载的所述至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)；
在所述递送约束条件下，用于必须再次呈现给所述至少一个准备站(PP)的负载的所述至少一个流出前向输送机(CAS、CAS')；以及
包含在所述系统中的至少一个流出返回输送机(CRS、CRS'、CRS”)，其用于必须发送回到属于包括所述至少一个外部单元(UE)、至少一个其它准备站和至少一个其它外部单元的群组的实体中的至少一个实体的负载。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，负载的所述第二移动的一部分与负载的第三移动的一部分同时执行，且其特征在于，负载的所述第三移动的一部分与负载的所述第一移动的一部分同时执行。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层包括一排至少两个负载位置，且其特征在于，所述系统包括至少一对，所述一对包括平行且竖直邻近的流出前向输送机(CAS、CAS')和流入返回输送机(CRE)。
6.根据权利要求3和4中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层包括两排至少两个负载位置，且其特征在于，所述系统包括至少一对，所述一对包括平行且竖直邻近的流出前向输送机(CAS、CAS')和流入返回输送机(CRE)，且所述流出前向输送机(CAS、CAS')和所述流入返回输送机(CRE)之间的水平距离与所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层的两排之间的水平距离相等。
7.根据权利要求3和4中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层包括一排至少两个负载位置，且其特征在于，所述系统包括至少一对，所述一对包括平行且竖直邻近的流入前向输送机(CAE)和流出返回输送机(CRS)。
8.根据权利要求3和4中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层包括一排至少两个负载位置，且其特征在于，所述系统包括至少一对，所述一对包括定位在所述往复升降机(EA)两侧上的相同高度处的流入前向输送机(CAE)和流出返回输送机(CRS)。
9.根据权利要求3和4中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层包括两排至少两个负载位置，且其特征在于，所述系统包括至少一对，所述一对包括平行、水平邻近的流入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)和流出返回输送机(CRS、CRS'、CRS”)，且所述流入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)和所述流出返回输送机(CRS、CRS'、CRS”)之间的水平距离与所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层的两排之间的水平距离相等。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括竖直地安置在所述往复升降机(EA)的两侧上且各自包括多个层的两个缓冲存储单元(UST1、UST2)，每个层包括至少一个缓冲位置，所述往复升降机(EA)的所述舱体的所述K个层中的每一层能够到达面向所述缓冲存储单元(UST1、UST2)中的每个缓冲存储单元的所述层中的每个层的方位以传送至少一个负载。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括在所述往复升降机(EA)与所述至少一个流出前向输送机(CAS、CAS')之间的：
流出传送装置(DTS)，其包括K个层，使得每个层能够接收至少一个负载；
以及
流出排序器(SeqS)，其具有竖直移位构件；
且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成管理：
一群N个负载从至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)朝向所述往复升降机(EA)的传送，其中N作为负载数目小于或等于所述往复升降机(EA)的容量；
每一群N个负载在所有K个层上同时从所述往复升降机(EA)到所述流出传送装置(DTS)的传送；以及
在递送约束条件下，每一群N个负载通过所述流出排序器(SeqS)从所述流出传送装置(DTS)到所述至少一个流出前向输送机(CAS)的传送。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述流出传送装置(DTS)具有竖直移位构件且替代所述流出排序器(SeqS)，且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成管理每一群N个负载直接从所述流出传送装置(DTS)到所述流出前向输送机(CAS、CAS')的传送。
13.根据权利要求11和12中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)在每一层是多负载升降机，且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成针对每一群N个负载管理放置在所述往复升降机每一层处的所述负载的排序，所述排序与所述递送约束条件一致。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括在所述至少一个流入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)与所述往复升降机(EA)之间的：
流入传送装置(DTE)，其包括K个层，使得每个层能够接收至少一个负载；
以及
流入排序器(SeqE)，其具有竖直移位构件；
且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成管理：
负载通过所述流入排序器从所述至少一个传入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)朝向所述流入传送装置(DTE)的传送，以在所述流入传送装置中形成分布在所述K个层上的多群N'个负载，其中N'作为负载数目小于或等于所述往复升降机的容量；
每一群N'个负载在所述K个层上同时从所述流入传送装置(DTE)到所述往复升降机的传送；以及
在所述N'个负载的堆积约束条件下，每一群N'个负载从所述往复升降机到所述至少一个缓冲存储单元(UST1、UST2)的传送。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，流入传送装置(DTE)具有竖直移位构件且替代所述流入排序器(SeqE)，且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成管理每一群N'个负载直接从所述至少一个传入前向输送机(CAE、CAE'、CAE”)到所述流入传送装置的传送。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的系统，其特征在于，所述往复升降机(EA)在每一层是多负载升降机，且其特征在于，所述管理单元(UP)配置成针对每一群N个负载管理由所述流入排序器对放置在所述流入传送装置的每一层处的所述负载进行的排序，所述排序与所述N个负载的所述堆积约束条件一致。
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