CN1248954A - 用于构成储存异种元件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储存异种元件的仓库中的物品流动和物品位置的构成方法,异种元件靠近堆垛的顶部并且彼此相邻,在堆垛中的容器是标准化的平行六面体容器(1);容器(1)在竖直的支架(6)中,连接成多个形成的坐标层。采用一个或多个计算机控制的具有夹紧机构(3)的提升机构(5),各单独的容器被提升机构(5)机械地向上提升,并离开堆垛前往人工再填充或人工包装工位(7)。在将容器(1)发送回到新的随机位置后,由计算机连续跟踪其位置。由计算机完成对随机的和连续改变的容器(1)的位置,进行统计销售最频繁的放入容器内的物品,将此容器(1)放回到堆垛的上层,同时,将那些经过统计获得的在一段时间内很少出售的物品,放置在堆垛下层的容器(1)中。

Description

用于构成储存异种元件的方法

本发明涉及一种构成物品流动的方法，用于将异种元件(units)储存在水平层和纵深堆垛中，在本发明的设备中还设有输送和连续记录标准化的容器的装置。

在贸易组织结构中，要购买许多异种形状、不同尺寸和重量的元件，以便进行储存和从仓库中向消费者出售不同类型、不同数量的元件。为了便于物品在仓库中流动，需要有条理地在仓库内安排元件的位置。

为了保持储存物能够便于销售，必须使仓库中许多单独的元件处于适合所要求销售的位置。

此外，为了便于从仓库中选择物品，希望被储存物以科学地便于得到的方式放置，因此可实现储存物的循环。

在某些仓库中，集中成组的销售量极大的物品靠近包装台或类似工位存放，以便减少物品在仓库内的运动量。

由于使用数据技术的稳定增加，各单独的物品受到监控，其结果是，随着每次新的购销活动，将要科学地确定和改变物品所在的位置。

此外，各单独的元件可以采用由机器阅读的条形码予以标记，以便在发送和盘点期间，以及用户进行检查时查找和检查。

一般，由工人通过仓库的通道网络，采用诸如卡车或收集车辆进行查找物品。根据选择的清单，或根据用户的货单，在仓库中对不同元件的位置进行编辑，然后收集元件，该元件形成各个定单的组件，以便进行包装或发送。

多种形式的这种自动仓库，尤其是在这种仓库中查找物品，是已公知的技术。美国专利US-5,147,176公开了这种自动储存系统，其中物品处于随机放置位置，计算机程序保证连续跟踪各个元件的位置。该系统还包括储存架，在这里被储存的元件放置在盒子中。在储存架之间具有通道，并且设有升降机或提升机，由升降机或提升机将储存的盒子输送到车辆上，由车辆将盒子传送到包装工位或类似的工位。

在欧洲专利EP-767113中公开了另一种实施例，其中采用机械手系统将元件放入仓库定位，或者从仓库中提取元件。储存的元件沿着竖直方向堆垛，机械手具有夹紧机构，夹紧机构能沿着竖直方向提升元件，以便将元件从堆垛中取出。

美国专利US-5,340,262描述了一种根据数据进行储存的系统，它利用条形码标记入库物品，将物品放置在标准的储存托盘支架上，而物品相对支架没有实际的位置。

欧洲专利EP-217757公开了一种自动传送物品的机构，用于将物品从储存处传送到搬运地点。

挪威专利NO-163276公开了一种物品的分类和收容储存设备，该物品从面包房中连续生产出的产品，按照各用户的定单，将产品包装在盒子内，将标准的盒子从每个包装工位通过传送工位连续输送到交货工位。

生产和贸易公司常常需要有基本的储存空间，而且重要的是要尽量高效率地使用这种储存空间。本发明的目的是提供一种空间的利用，在有关开拓占地面积和竖直堆垛两方面，本发明利用的空间大大超过现有技术中所达到的空间。本发明的另一目的是，为得到储存的物品以及储存物品的循环，提供一种高效便利的方法。

储存安排物品位置的需要与得到物品的需要密切联系。

在仓库中，直接科学地得到单独的和旧的元件，对元件有效地搬运和循环是必需的也是关键，通常，必须考虑新元件入库时间，以便根据需要发送定货时容易选择。

一般，异种元件不能沿着纵深方向堆垛，即，在同一支架中或同一托盘上，不能将异种元件一个堆垛在另一个上或贴近另一个。因此，当仓库被填满时，在各个支架中，必须为现存的多个元件分配有足够的空间。如果对于已定的48个元件的托盘需要有最大的储存空间-例如其相应于一个月的销售量-根据估计新的物品将要到达，例如，在排空或售出仓库内物品以前的10天，购买的元件将一起放置在整个托盘上，必须在仓库中分配出两个托盘位置。

需要开拓空间的其他因素是，操作者需要科学的得到各个物品和放置新物品的通道。必须设置使卡车、包裹小车或类似机构通过的通道，而且经常还需要设有双路通行路线，双路通行的宽度是通道的两倍以上。

对于现代的批发仓库，计算其实际利用的体积，在这里操作者需要在仓库中得到储存的元件，仓库的实际使用体积只有15-20％。

当对这种传统仓库进行改造时，仅仅原有的物品生产设备和一些工业仓库，其物品类型比较少或者相当少，但是，主要用于少数用户的传送设备可以纵深方向堆垛，即，在集合堆垛中一个物品上堆垛或贴近另一个同种物品，这种仓库提供比较大的利用系数，但是其不能得到单独储存的物品。

鉴于对储存构成的需要和上述的和其他的目的，借助本发明权利要求书中的特征可以达到。

下面，参照附图，对本发明进行详细描述。

图1表示采用本发明仓库的合理布置图；

图2和图2A是图1所示仓库的局部侧视图，其中具有提升机构的合理设计方案；

图3表示用于储存元件的容器和控制这些容器的支架的俯视图；

图4表示如图3中所示的容器合理地分割为多个隔离室；

图5是升降机抓取板的示意图，用于抓取和提升如图3所示的容器；

图6表示包装工位的实施例，用于从本发明采用的仓库中取出的元件；

图7是图6所示包装工位的详细视图。

本发明用于构成储存异种元件的物流，是基于在竖直框架中放置完全紧密的标准化容器组件，如图1所示实施例，将不同储存的元件安放在这些标准化容器中。

根据各个元件的最大尺寸，计算已定仓库的容器的标准尺寸，借助于一个或多个纵向或横向隔板，通过将容器分成几个隔离室，把容器割成如图4所示形式。

基本条件是必须放入仓库内的各种元件其尺寸变化不太大。如在实例中，可参照储存电子元件或类似物的仓库。在这种情况下，包括大约50,000品种的99％的元件可以装入12,000个容器中，该容器的尺寸是长70cm，宽40cm，高25cm。

为了便于获得物品和高效率地操作，将这种容器以满意的方式装入传统的仓库中，估计需要4800m²的储存面积，以便设置支架和通道。

但是，通过采用本发明，使用420m²的储存面积，即可满足同样的需求。沿着长度方向放置60个容器，沿着宽度方向放置25个容器，沿着高度方向放置8个容器，则安放12,000个容器需占据的储存地面面积是42m×10m，并且堆垛高度为2m，(即60×0.7m＝42m，25×0.4m＝10m，8×0.25m＝2m)。这给出的总储存体积是820m³。

在此实施例中，仓库用于7个包装工位，6个接收工位和4个输送工位。

因此，在图1中示出了上述实例中，而图2从侧面表示仓库。在图2中，还表示提升机构5和支架6的一种可能的结构，由支架6将容器的各个堆垛相互分开，因此，储存元件高度紧凑。这一特征保证有效地获得储存的物品，下面予以详细描述。

提升机构5可以包括移动升降机，在仓库顶部的导轨系统上运行，并且设有升降机构的运输车，或者可从顶部直接通过仓库内的各个堆垛的其他任何形式的升降机。提升机构5的具体构造不属于本发明的范围，但是，其可以作为本发明选择使用的升降机的实施例。

下面参照附图3，所有的容器1都具有相同的结构和尺寸，最好容器具有平行六面体形状，容器1的结构通常没有盖，但是带有多个槽9，以便插入和连接抓取机构。这种抓取机构如图5所示。最好，容器设有沿着容器的四个外竖直侧壁的竖直方向滑动的槽，以便减小相对竖直支架6的接触表面，因此，当容器被提升垂直向上移动和与支架6脱离接合时，减小容器1与支架6之间的摩擦。

如图4所示，容器1可以被分割为多个沿着纵向或横向分隔的部分，因此形成多个隔离室。这种容器防止元件占据不必要的空间。这些元件不需要储存在整个容器内。

容器1通过带动提升机构5而进行输送，提升机构5包括抓取机构3，所述抓取机构3从仓库的顶部进入容器堆垛的位置。

附图5描绘了抓取机构3的一种可能的结构。该结构呈板状，至少有两个与容器1相互配合的指形物3′。当这种结构的抓取机构与容器相互配合时，抓取机构形成容器的盖，其防止储存在容器内的元件在传送期间从容器中掉落。

为了从堆垛中获得指定的容器1，从容器堆垛的顶端一个接一个的提出容器，将提出的容器放置在临时位置上，例如，放置在该堆垛容器附近的另一堆垛顶上，直到将需要的容器从堆垛中提出为止。以与放置在它上方的容器相同的方式暂时放置所需要的容器，将此容器安放在相邻的堆垛容器上，同时，将所述堆垛中的其他容器放回在仓库中，最好放入同一堆垛中，因此这些容器相互之间具有相同的顺序。然后，由提升机构5从仓库中的容器所在的临时位置，将所需要的容器输送到例如包装工位7。这种包装工位可能采用的构造如图6和7所示。

将所需要的元件从容器1中取出后，由提升机构5中的一个将容器1送回到仓库。

对各容器中的每个单独的容器5和每个单独的隔离室4给出参照数。这个参照数由计算机系统使用，以便保持各容器1在任何给定时间内的位置轨迹，以及在容器中的隔离室内，在任何时间定位指定的元件。每次将容器1移出仓库，都被记录在计算机系统中。因此，当容器被放置在实际仓库中的给定位置；放置在给定的中间储存工位；放置在给定的提升机构5中或给定的包装工位7上时，每个容器1总会被记录下来。如果计算机系统中还包括接收工位和输送工位，计算机系统还可能记录这些位置。简而言之，在计算机系统中，在任何时候将确定和记录各个容器所在的各个位置。在实际的仓库中，这种位置包括支架6中的水平坐标和竖直高度。

将容器1放到仓库里，或将附加到仓库的元件再填装满以后，或者当容器从包装工位7放回仓库时，可以将容器放置在仓库内的任何位置。这个位置将被记录在计算机系统内，因此，这个容器可放置在仓库中的首先可利用的闲置的空间。

在许多仓库中，仓库包括多种不同的储存元件，某些元件比其他元件更经常出售。因此，希望将这些包装这种元件的容器，要求放置在靠近给定的容器堆垛的顶部，最好也靠近包装工位7。这样，通常将减少仓库的查找时间。

通过上述方法可以自动进行调整，当容器放回仓库时，通常查找的容器放置在堆垛的顶部，同时，将很少查找的容器放置在容器堆垛的底部，每一次都将较低层的容器取出，并且将其返回到堆垛容器的顶部。

通过对已介绍的这个例子的考虑，大约出售产品中的80％中，占有的不同物品的数量大约为20％，这表示大部分需要出售的不同物品在任何时候，都应放置在或者靠近容器堆垛的顶层，以便减少查找容器所需要的时间。

通过3个月定货完成的模拟数据表明，在水平的9层仓库中，在这个基础上将处理派送的容器数量如下：

在堆垛容器表面的顶层的容器占33％，在第二层的容器占14％，在第三层的容器占11％，即这3层的容器总共占58％。

因为，在一天过程中来的定货，可以顺序整理成出现的总定单，在晚间可以对仓库中的容器位置重新进行调整，其结果是将第二天发送的所有容器放置到堆垛的顶层或顶部的第二层，因此，能够以最快的速度将容器传送到包装工位。

将进入仓库的物品填充在容器内分开的新腔室4内，每个单独进入的物品按照内装物的列表，以供给装置的接受数作为识别标志供给物品。因此，可以在几个腔室4中发现相同类型的物品，但其具有不同的接收日期。

连续从仓库中发送包装物，引起单独的腔室内的内装物的总数减少，当腔室排空时，制作最终销售账单。

单独的物品由条形码标记，以便在派送或开清单的过程中区分最后的账单，并便于顾客接收账单。

形成这种系统的有益的可靠性细节如下所述：

在此系统中不会出现找不到的容器。容器总是被返回仓库。当有现时定货时才可能取出容器。

对于容器从储存堆垛到抓取工位的输送，采用高度集中和同一的路线，这将提供非常短的查找时间，而且不需要搬运工人。

容器的输送发生在内部仓库内，因此，运送过程非常安静，而且完全掩护了容器，所以消除了挤压损害内装物的危险。

借助分开测试程序可能对仓库成品进行检查。

为了防止腐蚀，可以将惰性气体，例如纯干燥空气或氮气引入仓库内。由于仓库的实际储存空间保持在最小尺寸，即仓库内的空间以最大程度被填充入实际成品和相关设备，并且由于不需要仓库工人进入仓库内进行体力劳动，因此，引入惰性气体是可能的。于是仓库内空气所占的体积相当小。

本发明不限于上述实施例，在本发明范围内可能有许多改型方案，因此，可采用在本文中未说明的其他类型的夹紧和提升机构，例如代替升降机构的在导轨上运行的运载装置。

Claims (6)

1.一种用于储存异种元件的物品流动和物品位置的构成方法，其特征是：

在大量标准化的平行六面体容器(1)内安置元件，这些容器(1)具有适合于被储存元件的外形尺寸，将所述容器(1)安置在水平层和与竖直支架(6)相结合的纵深堆垛中，因此形成具有多个水平坐标的容器层，在任何时间容器(1)处于随机位置，但是在计算机系统中，连续跟踪并且记录所述容器(1)的位置坐标；

借助于提升机构(5)从仓库中查找各容器(1)，提升机构(5)从顶部通入仓库，在仓库里提升机构移动到水平位置，该位置是被查找的容器(1)在计算机系统中记录的位置；然后借助夹紧机构(3)，提升机构(5)将顶部容器夹紧并吊起出仓库，如果它不是所需要的容器(1)，则在用堆垛中另外一个容器(1)重复上述动作，直到所需要的容器(1)已提升出堆垛以前，将其放在暂时位置；另一容器(1)从它的暂时位置被返回到堆垛，在这里它们保持相互之间的排列顺序；采用提升机构(5)将所需要的容器(1)移动到包装工位(7)；然后把所需要的容器返回到仓库，并放置在堆垛顶层，所有容器(1)的全部暂时的和新的位置都在所述计算机系统内被连续保持更新修正。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征是：根据容器(1)的使用目的，将其分为不同尺寸的隔离室(4)。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征是：采用的夹紧机构(3)呈板状，在板状夹紧机构(3)上具有夹紧指形物(3′)，指形物(3′)的构造可以与容器(1)上的相应槽相互配合，其结果是，当夹紧机构(3)与容器(1)接触配合时，板状夹紧机构(3)在容器(1)上方形成一个盖。

4.按照上述权利要求中之一所述的方法，其特征是：为了减少从仓库到包装工位(7)之间查找和运送时间，进行计算的全部从仓库提取的工作时间都加在一起，并输入到计算机系统；在所述期限以前的时间过程中，计算机系统完成对各堆垛中容器(1)的再排列，其结果是，那些必须频繁查找以便发送的容器(1)，在所述期间被放置到各自堆垛的顶部，同时，将那些很少或完全不被查找的容器(1)放置到堆垛的更下面。

5.按照上述权利要求中之一所述的方法，其特征是：采用的容器(1)在其4个竖直的外侧壁上，具有形成的竖直的滑动槽，以便控制容器(1)移动，并且当容器(1)被带动沿着竖直方向移动与支架(6)脱离接触配合时，减少容器(1)的侧壁与支架(6)之间的摩擦和接触表面。

6.按照上述权利要求中之一所述的方法，其特征是：将惰性气体引送入仓库内。

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