DE112017004045T5

DE112017004045T5 - Vollständig validierter materialtransport mit pendelbehälterliefersystem

Info

Publication number: DE112017004045T5
Application number: DE112017004045.0T
Authority: DE
Inventors: Christopher Clinton Arnold; Justin Leib; Christopher Engel; David Huff; Ralf Buerkle
Original assignee: Intelligrated Headquarters LLC
Current assignee: Intelligrated Headquarters LLC
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2019-05-23
Also published as: US20180085788A1; GB2568438A; GB201903797D0; WO2018058020A1; GB2568438B; CN109661358B; US10322438B2; CN109661358A

Abstract

Eine Materialtransportanlage reduziert oder beseitigt die menschliche Interaktion mit Artikeln, die sortiert und in einen Auftragsbehälter abgelegt werden, um die Validierung und Integrität des Auftrags zu wahren. Validierte Artikel werden auf einen Sortierförderer eingeführt, der jeden Artikel selektiv an einem Zielort in einen Behälter ausgibt oder ablegt. Ein Pendelfahrzeug bewegt sich entlang einer ersten Seite einer Reihe solcher Behälter, um einen leeren Behälter anstelle von einem beliebigen Behälter, der einen fertiggestellten Auftrag enthält, einzusetzen, und bewegt den Letzteren auf ein Transportband.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gegenüber der am 26. September 2016 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/399,787 mit dem Titel „Fully Validated Material Handling with Shuttle Container Delivery System“, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf den Materialtransport von Behältern, Packungen und einzelnen Artikeln und genauer auf Techniken zum Trennen von Artikeln zur Auftragsabwicklung und Lageraufstockung in einer Materialtransportanlage.
Um die Kosten für das Lagern eines großen Lagerbestands zu reduzieren, nutzen Einzelhändler und Vertriebshändler zunehmend Anlagen, die schnell Großhandelsmengen von bestimmten Artikeln aufnehmen und Teilsätze von verschiedenen Artikeln als Verbraucher- oder Lageraufstockungsaufträge erstellen können. In einigen Fällen kann aus einer großen Anzahl von möglichen Arten von Artikeln ausgewählt werden, um einen bestimmten Auftrag abzuwickeln. Automatisierung ermöglicht Befördern von ausgewählten Artikeln von einer Empfangsstelle, Sortieren der benötigten Artikel in einen Auftragsbehälter und Transportieren des fertiggestellten Auftragsbehälters zu einer Versandstelle. Im Allgemeinen ist menschliche Interaktion entlang eines Teils der ansonsten automatisierten Materialtransportanlage erforderlich.
Für bestimmte Arten von Artikeln, die sehr empfindliche, wertvolle, oder gesetzlich kontrollierte Materialien enthalten, bestehen Anforderungen zur strengen Kontrolle spezifischer Personen, die auf die Artikel zugreifen können. Zusätzlich können Verfahren zur einfachen oder doppelten Validierung erforderlich sein, um zu bestätigen, dass ein bestimmter Artikel korrekt empfangen, gelagert, sortiert und von einer Materialtransportanlage versandt wird. Menschliche Bediener zu finden, die für diese Arbeit qualifiziert sind, kann schwierig sein. Außerdem kann die korrekte Durchführung der Validierungsschritte durch die menschlichen Bediener ein zeitaufwändiger und umständlicher Prozess sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Das Folgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung dar, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte der offenbarten Aspekte bereitzustellen. Diese Zusammenfassung ist kein umfassender Überblick und soll weder Schlüsselelemente oder kritische Elemente identifizieren noch den Umfang solcher Aspekte abgrenzen. Ihr Zweck ist es, einige Konzepte der beschriebenen Merkmale in vereinfachter Form als eine Einleitung für die detailliertere Beschreibung, die später vorgestellt wird, darzustellen.
Gemäß einem oder mehreren Aspekten und einer entsprechenden Offenbarung davon werden verschiedene Aspekte im Zusammenhang mit einer Materialtransportanlage beschrieben, die menschliche Interaktion mit Artikeln reduziert oder beseitigt, die sortiert und in einen Auftragsbehälter abgelegt werden, um die Validierung und Integrität des Auftrags zu wahren. Validierte Artikel werden auf einen Schlaufensortierförderer eingeführt, der jeden Artikel selektiv an einem Zielort in einen Behälter abgibt oder ablegt. Ein Pendelfahrzeug bewegt sich entlang einer ersten Seite einer Reihe solcher Behälter, um einen leeren Behälter anstelle von einem beliebigen Behälter, der einen fertiggestellten Auftrag enthält, zu platzieren, und bewegt den Letzteren auf ein Transportband. Dadurch wird zusätzlich zu der Sortier- oder Kommissionierfunktion eine Aufgabe des Platzierens von leeren Behältern und Entfernens von fertiggestellten Auftragsbehältern, die häufig durch einen menschlichen Bediener durchgeführt wird, vollständig automatisiert.
Um die vorstehenden und verwandte Zwecke zu erfüllen, umfassen ein oder mehrere Aspekte die nachstehend vollständig beschriebenen und in den Ansprüchen besonders dargelegten Merkmale. Die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen legen bestimmte veranschaulichende Aspekte ausführlich dar und zeigen nur einige der verschiedenen Arten an, in denen die Prinzipien der Aspekte eingesetzt werden können. Andere Vorteile und neuartige Merkmale werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen betrachtet wird, und die offenbarten Aspekte sollen alle diese Aspekte und deren Äquivalente einschließen.
Figurenliste
Die Merkmale, die Art und die Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung besser ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den Zeichnungen herangezogen wird, in denen gleiche Bezugszeichen durchgehend entsprechend identifiziert sind und wobei:

1A eine perspektivische Ansicht einer Materialtransportanlage mit einem automatischen Regalbediengerät (Automatic Storage and Retrieval System, ASRS), einem Einführförderer, einem Sortierförderer, einem ersten Transportmechanismus und einem zweiten Transportmechanismus gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
1B eine Draufsicht der Materialtransportanlage gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
2 eine isometrische Detailansicht eines Sortierförderers der Materialtransportanlage mit in einer Reihe angeordneten Entladebehältern und des zweiten Transportmechanismus, der in Verbindung mit dem Sortierförderer betrieben wird, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
3 eine Draufsicht eines von einem Schlaufensortierer bedienten Ware-zu-Bediener-(Goods-To-Operator-, GTO-) Arbeitsplatzes für die Materialtransportanlage, die mit Nachverfolgungsvorrichtungen ausgestattet ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
4 eine Draufsicht von Einführförderern, die mit Validierungsvorrichtungen ausgestattet sind, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
5 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Materialtransportsteuersystems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs eines automatisierten Transportmechanismus in einer Materialtransportanlage gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Automatisierung des Empfangs, der Einführung, der Sortierung, der Auftragsabwicklung und des Betriebs des automatisierten Transportmechanismus gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
8 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Automatisierung des Empfangs, der Sortierung, der Auftragsabwicklung und des Versands von vollständig validierten Artikeln gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
9 eine isometrische Ansicht eines Pendelfahrzeugs mit dualen Behälterarmen mit Fingern in einer oberen Position gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
10 eine isometrische Ansicht des Pendelfahrzeugs von 9 mit dualen Behälterarmen mit Fingern in einer unteren Position gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
11 eine isometrische Ansicht eines beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts der Materialtransportanlage gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
12 ein Diagramm eines Zielorts des beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts, der einen Artikel in einem Auftragsbehälter empfängt, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
13 ein Diagramm des beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 12 mit einem Pendelfahrzeug mit einem leeren Behälter, der am Zielort neben dem Behälter angeordnet ist, der einen fertiggestellten Auftrag enthält, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
14 ein Diagramm des beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 13 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das Pendelfahrzeug gleichzeitig den Behälter mit dem fertiggestellten Auftrag auf ein Transportband schiebt und den Zielort durch den leeren Behälter ersetzt;
15 eine isometrische Ansicht eines anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts mit einer Abhol-/Liefer- (Pickup/Delivery-, P&D-) Station eines Entladeendes eines Förderbands, das mit einem Pendelelement eines dualen Pendelfahrzeugs ausgerichtet ist, um einen leeren Auftragsbehälter zu empfangen, und eines Aufnahmeendes eines anderen Förderbands, das mit dem anderen Pendelelement des dualen Pendelfahrzeugs ausgerichtet ist, gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht;
16 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 15 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das duale Pendelfahrzeug ein leeres Pendelelement aufweist, das mit einem Zielort mit einem vollen Auftragsbehälter ausgerichtet ist;
17 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 16 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das duale Pendelfahrzeug den vollen Auftragsbehälter empfangen hat;
18 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 16 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das duale Pendelfahrzeug das Pendelelement aufweist, das einen leeren Auftragsbehälter hält, der mit dem nun leeren Zielort indiziert ist;
19 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 18 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei der leere Auftragsbehälter von dem dualen Pendelfahrzeug zu dem Zielort bewegt ist;
20 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 19 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das duale Pendelfahrzeug zu der P/D-Station bewegt ist;
21 eine isometrische Ansicht des anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitts von 20 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht, wobei das duale Pendelfahrzeug einen leeren Behälter von der P/D-Station empfängt und den vollen Auftragsbehälter zu der P/D-Station transferiert;
22 eine Tabelle dazu, wie verschiedene Arten von Sortierern eine Reihe von Produkttypen befördern, veranschaulicht und
23 eine grafische Darstellung von Durchsatzraten für diese verschiedenen Typen von Sortierern veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine Materialtransportanlage reduziert oder beseitigt die menschliche Interaktion mit Artikeln, die sortiert und in einen Auftragsbehälter abgelegt werden, um die Validierung und Integrität des Auftrags zu wahren. Validierte Artikel werden auf einen Schlaufensortierförderer eingeführt, der jeden Artikel selektiv an einem Zielort in einen Behälter abgibt oder ablegt. Ein Pendelfahrzeug bewegt sich entlang einer ersten Seite einer Reihe solcher Behälter, um einen leeren Behälter anstelle von einem beliebigen Behälter, der einen fertiggestellten Auftrag enthält, einzusetzen, und bewegt den Letzteren auf ein Transportband. Schlaufensortierer können Träger einsetzen, die unter Verwendung verschiedener Mechanisierungen entladen, einschließlich Querbändern, Kippschalen, Schiebern und Bombenschächten oder geteilter Schalen, die effizient und effektiv eine große Vielfalt von Artikeln entladen. Ein Pendelelement hält jeden Zielort dafür bereit, einen neuen Auftrag zu empfangen, sobald einer fertiggestellt ist.
Allgemein bekannte Ansätze zum automatischen Sortieren von Artikeln in bestimmte Aufträge sind nur dazu in der Lage, einen bestimmten Artikeltyp zu befördern. Beispielsweise ist Postsortierausrüstung dafür optimiert, Umschläge von gleichmäßiger Größe zu befördern.
Verschiedene Aspekte werden nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erklärung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis eines oder mehrerer Aspekte bereitzustellen. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass die verschiedenen Aspekte ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen sind gut bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt, um das Beschreiben dieser Aspekte zu erleichtern.
Der Begriff „umfassend“ bedeutet „einschließlich, aber nicht beschränkt auf“ und sollte auf die Weise interpretiert werden, wie er in der Regel im Patentkontext verwendet wird. Die Verwendung von breiteren Begriffen, wie „umfasst“, „schließt ein“ und „weist auf“, ist so zu verstehen, dass dadurch engere Begriffe, wie „bestehend aus“, „im Wesentlichen bestehend aus“ und „im Wesentlichen enthaltend“, unterstützt werden.
Die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „gemäß einer Ausführungsform“ und dergleichen bedeuten allgemein, dass das bestimmte Merkmal, die bestimmte Struktur oder die bestimmte Eigenschaft, die dem Ausdruck folgt, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sein kann und in mehr als einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sein kann (wichtig ist hierbei, dass sich solche Ausdrücke nicht notwendigerweise auf die gleiche Ausführungsform beziehen).
Das Wort „beispielhaft“ wird hierin in der Bedeutung von „als ein Beispiel, Fall oder zur Veranschaulichung dienend“ verwendet. Jede hierin als „beispielhaft“ beschriebene Implementierung ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Implementierungen auszulegen.
Die Begriffe „etwa“ oder „ungefähr“ oder dergleichen können, wenn sie mit einer Zahl verwendet werden, diese spezifische Zahl oder alternativ einen Bereich in der Nähe der spezifischen Zahl bedeuten, wie es von einem Fachmann verstanden wird.
Wenn in der Beschreibung angegeben ist, dass eine Komponente oder ein Merkmal „vorzugsweise“, „möglicherweise“, „üblicherweise“, „wahlweise“, „zum Beispiel“ oder „oft“ (oder eine andere solche Formulierung) enthalten sein oder eine Eigenschaft aufweisen „kann“, „könnte“, „sollte“, „würde“, muss diese bestimmte Komponente oder dieses bestimmte Merkmal nicht enthalten sein oder die Eigenschaft aufweisen. Diese Komponente oder dieses Merkmal kann wahlweise in manchen Ausführungsformen enthalten sein oder sie/es kann ausgeschlossen sein.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Materialtransportanlagen, einschließlich eines Sortierförderers, der Artikel von einem Einführförderer empfängt und die Artikel selektiv an Zielbehältern auf einer Behälterträgerstruktur abgibt. Eine mit einer Validierungsvorrichtung des Einführförderers kommunikativ gekoppelte Steuerung zum Empfangen eines ersten Eingangssignals, das zu den Artikelvalidierungsinformationen gehört. Einschließen einer Validierungsvorrichtung zur Validierung jedes Artikels an den Einführförderern ersetzt den durch einen Bediener durchgeführten manuellen Validierungsprozess und vermeidet das Risiko eines Diebstahls der Artikel.
Die Steuerung empfängt ferner ein zweites Eingangssignal von einer Verfolgungsvorrichtung des Sortierförderers. Die Steuerung erzeugt ein Steuersignal zum Betreiben eines Transportmechanismus basierend auf dem ersten Eingangssignal und dem zweiten Eingangssignal. Der Transportmechanismus transportiert einen leeren Zielbehälter von einem Einlaufförderer und die Zielbehälter zu einem Auslaufförderer durch Herausziehen der Zielbehälter aus der Behälterträgerstruktur und Ersetzen der Zielbehälter durch den leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur basierend auf dem von der Steuerung empfangenen Steuersignal. Durch Einsetzen solcher Transportmechanismen wird der Prozess des Einbeziehens eines menschlichen Bedieners zum manuellen Ersetzen der Zielbehälter vollständig automatisiert, wodurch die Anzahl von manuellen Arbeitsprozessen, die zum Ersetzen der Zielbehälter durch leere Zielbehälter an dem Sortierförderer erforderlich ist, wesentlich reduziert wird.
1A-1B veranschaulichen eine Materialtransportanlage 100, einschließlich eines automatischen Regalbediengeräts (Automatic Storage and Retrieval System, ASRS) 102, eines Einführförderers 108, eines Sortierförderers 110, eines ersten Transportmechanismus 104 und eines zweiten Transportmechanismus 106. In der dargestellten Ausführungsform kann die Materialtransportanlage 100 ein automatisches Regalbediengerät 102 mit mehrstufigen Regalen, die Lagereinheiten zum Lagern von Artikeln enthalten, einschließen. In einem Beispiel können Artikel basierend auf Lagerhaltungseinheits-(Stock Keeping Unit, SKU-) Codes, zum Beispiel einem von einem Anbieter bereitgestellten Code, getrennt werden. In einem anderen Beispiel können Artikel basierend auf einem Artikelattribut, einer Seriennummer oder einem anderen eindeutigen Identifikator in jede Lagereinheit getrennt werden. Jeder der Artikel und sein zugehöriger SKU-Code können in einer entfernten Datenbank der Materialtransportanlage 100 gespeichert und von einer Steuerung der Materialtransportanlage 100 abgerufen werden, wenn ein Auftragsabwicklungsprozess initiiert wird. Ferner kann die Materialtransportanlage 100 einen ersten Transportmechanismus 104 und einen zweiten Transportmechanismus 106 einschließen. Der erste Transportmechanismus 104 kann in Verbindung mit dem ASRS 102 verwendet werden, und der zweite Transportmechanismus 106 kann in Verbindung mit dem Sortierförderer 110 verwendet werden. Zum Beispiel können der erste Transportmechanismus 104 und der zweite Transportmechanismus Pendelvorrichtungen sein, die Artikel, die zu einem empfangenen Auftrag an der Steuerung gehören, von jeder Lagereinheit des ASRS 102 zum Einführförderer 108 transportieren. In einem anderen Beispiel kann der erste Transportmechanismus 104 ein Teleskopmechanismus sein, um zwischen jeder Stufe der mehrstufigen Regale, die entweder aus einer hervorstehenden Position oder einer eingezogenen Position betriebsbereit sind, beweglich zu sein. In noch einem anderen Beispiel kann der erste Transportmechanismus 104 ein autonomer Fahrzeugtransportroboter sein. Der autonome Fahrzeugtransportroboter kann die Artikel in die Lagereinheiten in den mehrstufigen Regalen platzieren oder Artikel entsprechend dem empfangenen Auftrag selektiv aus den mehrstufigen Regalen entnehmen. Im Allgemeinen können die Artikel, die zu/von den Lagereinheiten transportiert werden, in Trägern enthalten sein, zum Beispiel in Lagerbehältern, wie Schalen, Taschen oder Versandkisten, oder auf Paletten.
Die von dem ASRS 102 entnommenen Artikel, die dem empfangenen Auftrag entsprechen, werden dann zu dem Einführförderer 108 der Materialtransportanlage 100 transportiert. Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Transportmechanismus 104 die von dem ASRS 102 entnommenen Artikel zu dem Einführförderer 108 liefern. Sobald zum Beispiel ein Auftrag aufgegeben wird, wird der erste Transportmechanismus 104 durch die Steuerung der Materialtransportanlage 100 betätigt, um den Auftrag mit den Artikeln aus der Lagereinheit zu entnehmen und diese zu dem Einführförderer 108 zu transportieren. Gemäß einer Ausführungsform kann die Materialtransportanlage 100 ferner Zuführförderer, zum Beispiel Stauförderer, einschließen, die an einem Einlauf jedes Einführförderers bereitgestellt werden können.
Die Artikel können von dem Einführförderer 108 auf den Sortierförderer 110 eingeführt werden. Die Materialtransportanlage kann ferner Zielbehälter 112 angrenzend an den Sortierförderer 110 einschließen, um die durch Führungsstrukturen des Sortierförderers 110 umgeleiteten Artikel zu empfangen. Die Begriffe „Zielbehälter“ und „Entladebehälter“ können in der gesamten Beschreibung austauschbar verwendet werden. Die Führungsstrukturen sind jeweils in der Nähe des Sortierförderers 110 angeordnet, um die Artikel zu ihren entsprechenden Zielbehältern 112 umzuleiten. Die Zielbehälter 112 sind in Längsrichtung auf einer Behälterträgerstruktur 114 ausgerichtet. Die Behälterträgerstruktur 114 trägt die Zielbehälter 112. Die Materialtransportanlage schließt den zweiten Transportmechanismus 106 ein, der in unmittelbarer Nähe zu der Behälterträgerstruktur 114 bereitgestellt ist, um die Zielbehälter 112 von dem Sortierförderer 110 zu einem Auslaufförderer 120 zu transportieren. Der zweite Transportmechanismus transportiert außerdem einen leeren Zielbehälter von einem Einlaufförderer 118 zum Sortierförderer 110 zur Behälterträgerstruktur 114. Der Einlaufförderer ist ein erstes Transportband, das mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist, um den leeren Zielbehälter bereitzustellen. Der Auslaufförderer ist ein zweites Transportband, das mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist, um die Zielbehälter mit Artikeln entsprechend empfangenen Aufträgen, die durch die Steuerung abgewickelt wurden, zu empfangen. Ein Beispiel einer Führungsstruktur ist eine Rutsche, die einen Artikel empfängt, der von einer lateralen Seite des Sortierförderers 100 umgeleitet ist. Ein weiteres Beispiel besteht darin, den Sortierförderer 100 vertikal über der Oberseite der Behälterträgerstruktur 114 gestapelt zum Empfangen eines Artikels anzuordnen, der selektiv durch eine Unterseite des Sortierförderers 100 durchgelassen wird.
2 veranschaulicht eine isometrische Detailansicht 200 eines Sortierförderers 202 der Materialtransportanlage 100 mit in einer Reihe angeordneten Entladebehältern 206 und des zweiten Transportmechanismus 208, der in Verbindung mit dem Sortierförderer 202 betrieben wird. Allgemein ist der Sortierförderer 202 des für den vorliegenden Gegenstand relevanten Typs dafür konzipiert, entlang einer Förderstrecke zu laufen, die üblicherweise aus einer Endlosschleife von Bahnen in entweder einer vertikalen oder einer horizontalen Ebene besteht. Der Sortierförderer 202 kann Lasttragflächen und Führungsstrukturen 204, wie unter anderem Kippschalen, Querbänder, Schieber und dergleichen, einschließen. Beispielsweise kann bei einem Kippschalensortierförderer jede der Kippschalen dafür konzipiert sein, gekippt zu werden, um einen von einer Schale getragenen Artikel zu entladen. In einem anderen Beispiel können Querbänder in dem Querbandsortierförderer dafür konzipiert sein, quer, üblicherweise senkrecht, zu der Bewegungsrichtung des Förderers zu laufen, um dadurch Artikel durch eine Bewegung des Querbands zu entladen. Es können Entladestationen in Form von in Reihe angeordneten Zielbehältern 206 vorgesehen sein, an denen die Artikel vom Sortierförderer 202 entladen werden. Wenn ein Artikel von der Lasttragfläche des Sortierförderers in die Zielbehälter 206 entladen wurde, werden die Artikel durch den zweiten Transportmechanismus 208 transportiert.
Gemäß einer Ausführungsform kann der zweite Transportmechanismus eine Pendelvorrichtung einschließen. Die Pendelvorrichtung 208 kann eine Trägerstruktur einschließen, um einen Behälter, zum Beispiel einen leeren Zielbehälter oder einen vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter, zu tragen. Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt der zweite Transportmechanismus mehr als eine Pendelvorrichtung ein. Die mehr als eine Pendelvorrichtungen können mehr als eine Trägerstruktur einschließen, um zu einem beliebigen Zeitpunkt mehr als einen Behälter, zum Beispiel einen leeren Zielbehälter und einen vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter, zu tragen. In einem Beispiel ist die Pendelvorrichtung auf einer gegenüberliegenden Seite eines Einlaufförderers 210 und des Auslaufförderers 212 mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Pendelvorrichtung ein erstes Paar Arme einschließen, die zum ersten Transportband ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter zu entnehmen, und zur Behälterträgerstruktur ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter von der Pendelvorrichtung zu verschieben. Gemäß einer Ausführungsform kann die Pendelvorrichtung zusätzlich zu dem ersten Paar Arme ein zweites Paar Arme einschließen, die zur Behälterträgerstruktur ausgefahren werden, um den einen oder die mehreren Zielbehälter, die Artikel entsprechend den unabhängigen Aufträgen empfangen haben, zu entnehmen, und zum zweiten Transportband ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter von der Pendelvorrichtung zu verschieben.
Der zweite Transportmechanismus 208 kann den leeren Zielbehälter von einem Einlaufförderer 210 und den vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter zu einem Auslaufförderer 212 transportieren. Der leere Zielbehälter kann einem Behälter entsprechen, der keine Artikel enthält. Der vollständig gefüllte oder teilweise gefüllte Zielbehälter kann einem Behälter entsprechen, der Artikel entsprechend einem empfangenen Auftrag, der durch die Steuerung abgewickelt wurde, enthält.
Der Einlaufförderer ist zum Beispiel ein Lieferförderer für leere Zielbehälter zum Bereitstellen des leeren Zielbehälters. Der Auslaufförderer kann zum Beispiel ein Transportband zum Transportieren des vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälters zur weiteren Verarbeitung sein. Der zweite Transportmechanismus 208 kann den vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter aus einer Behälterträgerstruktur 205 herausziehen und den vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter zum Auslaufförderer 212 transportieren. Ferner zieht der zweite Transportmechanismus 208 den leeren Zielbehälter aus dem Einlaufförderer 210 heraus und transportiert den leeren Zielbehälter zu der Behälterträgerstruktur 205, um die transportierten vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter, die Artikel enthalten, zu ersetzen.
Der zweite Transportmechanismus 208 kann die vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter nach Abwicklung des empfangenen Auftrags an den Zielbehältern 206 durch den leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur 205 ersetzen. Gemäß einer Ausführungsform ist der zweite Transportmechanismus 208, einschließlich mehr als einer Trägerstruktur, dazu in der Lage, gleichzeitig die Zielbehälter 206 mit Artikeln entsprechend dem empfangenen Auftrag herauszuziehen und den leeren Zielbehälter anstelle des herausgezogenen Zielbehälters einzuführen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Materialtransportanlage einen dritten Transportmechanismus einschließen, der in Verbindung mit dem zweiten Transportmechanismus 208 betriebsbereit ist. Der dritte Transportmechanismus ist zum Beispiel eine Pendelvorrichtung, die die vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter aus der Behälterträgerstruktur 205 herausziehen und zu dem Auslaufförderer 212 liefern kann. Unterdessen kann der zweite Transportmechanismus 208 den leeren Zielbehälter aus dem Einlaufförderer 210 herausziehen und in die Behälterträgerstruktur 205 einführen, um die durch den dritten Transportmechanismus herausgezogenen vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter zu ersetzen. Der Betrieb des zweiten Transportmechanismus 208 und des dritten Transportmechanismus (nicht gezeigt) kann gleichzeitig oder nacheinander erfolgen. Gemäß einer anderen Ausführungsform können der Betrieb des zweiten Transportmechanismus 208 und des dritten Transportmechanismus umgekehrt werden. Durch Einsetzen solcher Transportmechanismen wird der Prozess des Einbeziehens eines menschlichen Bedieners zum manuellen Ersetzen der Zielbehälter vollständig automatisiert.
3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Draufsicht eines von einem Schlaufensortierer bedienten Ware-zu-Bediener- (Goods-To-Operator-, GTO-) Arbeitsplatzes für die Materialtransportanlage, die mit Nachverfolgungsvorrichtungen ausgestattet ist. Ware-zu-Bediener- (Goods-To-Operator-, GTO-) Arbeitsplätze 302, nachstehend als Arbeitsplätze bezeichnet, sind an einem vorgelagerten Ende eines Einführförderers 306 angeordnet. Jeder Arbeitsplatz 302 kann die von dem ASRS entnommenen Artikel empfangen. Gemäß einer Ausführungsform kann ein erster Transportmechanismus die Artikel entsprechend einem empfangenen Auftrag zu den Arbeitsplätzen 302 transportieren. Ein Bediener an jedem Arbeitsplatz 302 kann Funktionen an jedem der Artikel, die an dem Arbeitsplatz 302 ankommen, durchführen und jeden Artikel nach dem Durchführen der Funktionen manuell in den Einführförderer 306 einführen. Die an den Artikeln durchgeführten Funktionen schließen zum Beispiel Aufbringen eines gedruckten Etiketts auf jedem Artikel, Scannen eines maschinenlesbaren oder menschenlesbaren Zeichens, Bestimmen eines Gewichts des Artikels und andere verwandte Funktionen ein.
Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Transportmechanismus, wenn der Bediener das Durchführen einer bestimmten Funktion beendet hat, anstelle einer manuellen Einführung die Artikel zum Einführförderer 306 transportieren. Nachdem die Artikel entweder manuell oder automatisch zum Einführförderer 306 eingeführt wurden, können sie unter Verwendung einer Validierungsvorrichtung 304 validiert werden. Jeder validierte Artikel wird dann auf einem Sortierförderer 310 eingeführt. Der Sortierförderer 310 kann Verfolgungsvorrichtungen 308 einschließen, die an mehreren Stellen entweder an einem vorgelagerten oder einem nachgelagerten Ende des Sortierförderers 310 installiert sind. Die Verfolgungsvorrichtung 308 schließt beispielsweise optische Bandcodierer, eine Reihe von RFID-Abfragern, über dem Band angeordnete Kameras, eine Lichtschranke oder einen Lichtsensor, einen Artikeldurchgangserfassungssensor, einen Grenzschalter, Näherungssensoren und dergleichen ein. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder Artikel eine Verfolgungsnummer einschließen, die jeden Artikel, der durch den Sortierförderer 310 geführt wird, eindeutig identifiziert. Die Verfolgungsnummer ist zum Beispiel ein maschinenlesbarer Code oder ein maschinenlesbares Symbol, wie ein Strichcode. Der maschinenlesbare Code wird von der Verfolgungsvorrichtung gelesen, um Verfolgungsinformationen zu erhalten, die sich auf die Bewegung, den Status und die Position jedes Artikels beziehen, der dem empfangenen Auftrag an der Steuerung entspricht. Die erhaltenen Verfolgungsinformationen werden als ein zweites Eingangssignal zusätzlich an die Steuerung übertragen. Zum Beispiel wird ein Auftrag, der vier Artikel enthält, an der Steuerung empfangen. Die Steuerung überwacht den Status der vier Artikel über verschiedene Stufen der Materialtransportanlage mittels Eingangssignalen, die von an der Materialtransportanlage installierten Vorrichtungen empfangen werden. Eine solche Vorrichtung ist eine an der Materialanlage installierte Verfolgungsvorrichtung, die Eingangssignale bereitstellen kann, die der Bewegung, der Stelle, der Position und Umleitungsinformationen der vier Artikel, die in dem Auftrag enthalten sind, entsprechen. Beim Empfang dieser Informationen kann die Steuerung den zweiten Transportmechanismus betätigen. Der Vorgang kann Herausziehen eines vollständig gefüllten Zielbehälters, der die vier Artikel des empfangenen Auftrags enthält, und Ersetzen des vollständig gefüllten Zielbehälters durch den leeren Zielbehälter einschließen.
4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Draufsicht 400 von Einführförderern, die mit Validierungsvorrichtungen ausgestattet sind. In einem Beispiel können die Validierungsvorrichtungen 404 auf einem Einführförderer, einem Sortierförderer oder einem Transportband bereitgestellt werden. Die Validierungsvorrichtung 404 kann zum Beispiel ein Validierungsscanner sein. Der Validierungsscanner 404 kann dafür konzipiert sein, eine gedruckte visuelle Darstellung auf jedem der Artikel 406 zu lesen. Die gedruckte visuelle Darstellung entspricht einer eindeutigen Artikelinformation jedes Artikels, die für die Durchführung einer Validierung erforderlich ist. Beispielsweise kann die gedruckte visuelle Darstellung unter Verwendung von Vorgängen, wie Strichcodescannen, Laserabtasten, Bildabtasten, digitaler Bildgebung, UV-Abtasten oder Lesen durch eine Funkfrequenzidentifikationsvorrichtung, gelesen werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die gedruckte visuelle Darstellung maschinenlesbare Zeichen in einer verschlüsselten Form sein. Der Validierungsscanner 404 kann sich entweder an einem vorgelagerten oder einem nachgelagerten Ende des Einführförderers 402 befinden. Gemäß einer Ausführungsform führt eine Steuerung die Validierung beim Empfang der eindeutigen Artikelinformation von dem Validierungsscanner 404 durch. Gemäß einer anderen Ausführungsform führt der Validierungsscanner 404 selbst die Validierung für die Artikel durch. Die Validierung kann Vergleichen der eindeutigen Artikelinformation jedes Artikels mit einer in einer Datenbank vorhandenen vorgeladenen Artikelinformation einschließen. Gemäß einer Ausführungsform kann der Validierungsscanner 404 eine Informationsspeichereinheit zum Speichern von Artikelinformationen einschließen. Die vorgeladene Artikelinformation kann zum Beispiel in Form einer Nachschlagetabelle vorhanden sein, die in der Datenbank erzeugt wird, wenn ein Auftrag an der Steuerung empfangen wird. In einem Beispiel kann die eindeutige Artikelinformation physische Attribute des Artikels, wie Artikelform, Artikelgröße, Artikelgewicht, visuelles Erscheinungsbild des Artikels, einschließen. In einem anderen Beispiel kann die eindeutige Artikelinformation individualisierte Versandinformationen, wie Endbenutzerzielortinformationen, Name, Adresse, Versandcode, Verfolgungsinformationen, Auftragsnummer, Rechnungsinformationen, eine Artikelbeschreibung und dergleichen, einschließen.
Der Validierungsscanner 404 kann nach der Validierung der eindeutigen Artikelinformation ein erstes Eingangssignal an die Steuerung übertragen. Zum Beispiel wird ein Auftrag, der vier Artikel enthält, an der Steuerung empfangen. Die Steuerung kann den Status der vier Artikel über verschiedene Stufen der Materialtransportanlage mittels Eingangssignalen, die von an der Materialtransportanlage installierten Vorrichtungen empfangen werden, überwachen. Eine solche Vorrichtung kann eine an der Materialanlage installierte Validierungsvorrichtung sein, die Eingangssignale bereitstellen kann, die den Validierungsinformationen der vier Artikel, die in dem Auftrag enthalten sind, entsprechen. Beim Empfang der Validierungsinformationen betätigt die Steuerung den zweiten Transportmechanismus. Der Vorgang kann Herausziehen eines vollständig gefüllten Zielbehälters, der die vier Artikel des empfangenen Auftrags enthält, und Ersetzen des vollständig gefüllten Zielbehälters durch den leeren Zielbehälter einschließen. Gemäß einer anderen Ausführungsform betätigt die Steuerung den zweiten Transportmechanismus als Reaktion auf den Empfang von sowohl dem ersten Eingangssignal von der Validierung als auch einem zweiten Eingangssignal von der Verfolgungsvorrichtung, wie zuvor erörtert.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Materialtransportanlage 100 ferner einen Zusammenführungsförderer 408 einschließen, der an den Einführförderer 402 gekoppelt ist. Jeder Einführförderer 402 legt die Artikel nacheinander mit dem erforderlichen Abstand in die Zusammenführungsfördereinheit ab. Üblicherweise kann ein Bediener an der Einführungsstation positioniert sein, um den Inhalt eines Behälters, der die Artikel enthält, visuell zu bestimmen und einen Zielort für jeden der Artikel oder den Behälter auszuwählen. Durch Installieren der Validierungsvorrichtung an jedem Einführförderer 402 wird jedoch der durch den Bediener durchgeführte manuelle Validierungsprozess ersetzt.
5 veranschaulicht ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Materialtransportsteuersystems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen. Eine beispielhafte Materialtransportanlage 500 einer Verteilungszentrumsverarbeitungsarchitektur 502 ist dargestellt. Die Pendelbehälterliefersteuerung 504 ist innerhalb einer Sortiersteuerung 506 als eine Validierungsscannersteuerung 505 implementiert. Steuerungslogik 508, die in einem computerlesbaren, gemeinsam genutzten Speicher 510 gespeichert ist, wird durch Prozessoren 512 in einer Steuerung 514 der Materialtransportanlage 500 ausgeführt. Eine Funktion der Steuerungslogik 508 kann eine Maschinensteuerungslogik sein. Die Steuerung 514 kann eine primäre Steuerung sein, die durch eine Sicherungssteuerung 515 unterstützt wird, sodass Wartungspersonal Kabel oder Anschlüsse im Falle eines Ausfalls ohne eine unangemessene Dienstausfallzeit austauschen kann. Alternativ dazu könnte ein Überwachungssystem oder die Selbstdiagnose ein automatisches Umschalten zwischen primärer und Sicherungssteuerung im Falle eines Ausfalls bewirken.
Scanlogik oder einfach ein Scan 516 bezieht sich auf eine Implementierung innerhalb der Steuerungslogik 508. Die Prozessoren 512 führen wiederholt eine Leseeingabekomponente 518, eine Behebungslogikkomponente 520 und eine Schreibausgabekomponente 522 aus. Durch regelmäßiges, periodisches (deterministisches) Durchführen dieser Sequenz kann die Maschinensteuerungslogik Scans zählen, um Zeit zu messen. Diese drei Schritte können durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), einen Personal Computer (PC), einen Minicontroller oder einen Mikrocontroller usw. durchgeführt werden. Die Behebungslogikkomponente 520 kann eine IF-THEN-ELSE-Verzweigungslogik, Bewegungssteuerung, einfach bis komplex, fest bis konfiguriert enthalten. Daten, die durch die Behebungslogikkomponente 520 verwendet werden, können sich in dem computerlesbaren, gemeinsam genutzten Speicher 510 oder einer Datenspeichervorrichtung 524 (z. B. lokal, entfernt, Cloud-basiert usw.) befinden. Eine Benutzeroberfläche 526 kann verwendet werden, um die Behebungslogikkomponente 520 zum Beispiel durch Ändern von Werten zu modifizieren, die die Konfiguration oder den Betrieb ändern.
Wie gewöhnlich verstanden wird, kann die Steuerungslogik 508 binäre Eingaben (z. B. Schalter, Lichtschranken usw.) empfangen und binäre Ausgaben (z. B. Motorkontakte, Magnetventile, Lampenbetätigungen usw.) erzeugen. In einer solchen Implementierung kann die Benutzeroberfläche 526 beispielsweise mindestens teilweise Druckknopfsteuerungen und Lampen beinhalten. Jüngere Entwicklungen für Steuerungslogik 508 können serielle RS25-Vorrichtungen mit Kathodenstrahlröhren- (Cathode Ray Tube-, CRT-) Bildschirmen und Tastaturen, die Dialogbildschirme und eine Datenanzeige ermöglichen, zusammen mit Druckern zum Erstellen von Berichten einschließen. Durch Strichcodescannen können Artikel erfasst werden, die durch die Materialtransportanlage 500 verarbeitet werden. In jüngerer Zeit ermöglichen eine drahtgebundene und drahtlose Kommunikation innerhalb der Materialtransportanlage 500 und der Verteilungszentrumsverarbeitungsarchitektur 502 stärker verteilte und entfernt isolierte Implementierungen. Zum Beispiel können solche Kommunikationsarchitekturen Buskoppler, wie PROFIBUS und ETHERCAT, einsetzen.
Der Scan 516 kann einer von vielen Steuerscans sein, um erhöhte Geschwindigkeiten und Komplexitäten für Abschnitte der Materialtransportanlage 500 zu unterstützen. Eine bestimmte Logik muss während Intervallen durchgeführt werden, die kürzer als andere sind, und somit können die Scans 516 unterschiedliche Periodizitäten aufweisen, die häufig der Einfachheit halber so ausgewählt werden, dass sie als Vielfache des Scans 516 mit der kürzesten Dauer erfolgen. Beispiele schließen Scans 516 von 1 ms und 2 ms zur Bewegungssteuerung, 5 ms für ein Zusammenführungsteilsystem und 211 ms für einen allgemeinen Förderer ein.
Die Materialtransportanlage 500 kann Host-Kommunikationen 528 unter Verwendung von seriellen Ports, Ethernet, File Transfer Protocol (FTP), Transfer Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) usw. an ein Host-System 530 einbeziehen. Dadurch kann das Host-System 530 Entscheidungen für die Materialtransportanlage 500 treffen. Zum Beispiel kann ein Scanner 532 einen Strichcode sehen. Der Strichcode wird an das Host-System 530 gesendet, wie über eine Brücke 534. Das Host-System 530 antwortet mit einem Zielort. Als Reaktion darauf veranlasst die Materialtransportanlage 500 den Artikel mit dem Strichcode dazu, zu diesem Zielort zu gehen. Alternativ dazu kann der Prozess Empfangen einer Charge oder eines Downloads von Zielorten beinhalten, die Strichcodes als Teil einer Nachschlagetabelle (Lookup Table, LUT) zur Bezugnahme durch die Materialtransportanlage 500 zugeordnet sind.
Der computerlesbare gemeinsam genutzte Speicher 510 kann es erlauben, dass die Ausführung eines Betriebssystems (z. B. Windows, LINX usw.) 536 mit einer Echtzeiterweiterung 538 ausgeführt wird. Die Echtzeiterweiterung 538 stellt sicher, dass die Maschinensteuerungslogik (Steuerungslogik 508) entsprechend dem erforderlichen Zeitplan vollständig ausgeführt wird. Abweichungen im Ausführungszeitplan werden in Mikrosekunden gemessen. Dieser Ansatz stellt die Art von Genauigkeit sicher, die für die Maschinensteuerung erforderlich ist, während der Zugriff auf die Leistung und Flexibilität eines Universalbetriebssystems (z. B. Windows) beibehalten wird. SPS, die auch für die Maschinensteuerung enthalten sein können, können in ihren eigenen proprietären Umgebungen (Hardware und Software) arbeiten und werden unter Verwendung von Kommunikationen integriert. Daten 540 aus diesen Kommunikationen werden in dem computerlesbaren, gemeinsam genutzten Speicher 510 zur Verwendung in Steuerungsentscheidungen und zur Anzeige auf der Benutzeroberfläche 526 gespeichert. In einer beispielhaften Version werden die Daten 540 nicht durch die Echtzeiterweiterung 538 gesteuert. In ähnlicher Weise sind andere Kommunikationsvorrichtungen 542, die im Steuerungsprozess (z. B. Waagen, Drucker) verwendet werden, über einen privaten internen Kommunikationsbus (z. B. Ethernet) 544 mit den Prozessoren 512 verbunden. Die Steuerung 514 kann auch interne Eingabe-/Ausgabetreiber 545 aufweisen, um eine Schnittstelle unter Verwendung spezifischer Kommunikationsprotokolle zu bilden.
Die Verteilungszentrumsverarbeitungsarchitektur 502 kann andere Systeme außerhalb der Materialtransportanlage 500, die über die Brücke 534 kommunizieren, einschließen, wie eine Datenbank 546, ein Lagersteuerungssystem (Warehouse Control System, WCS) 548 und ein Lagerverwaltungssystem (Warehouse Management System, WMS) 550. Außerdem kann die Benutzeroberfläche 526 eine entfernte oder automatisierte Interaktion über die Benutzeroberfläche 526, die als eine lokale Anwendung 552 und eine Internetanwendung 554 dargestellt ist, ermöglichen. Die Steuerung 514 kann spezifische Schnittstellen zur Unterstützung dieser Interaktion einschließen, wie eine Benutzeroberflächendatenzugriffskomponente 556 zur Interaktion mit der Benutzeroberfläche 526, eine Middleware-Routing-Komponente 558 zur Verbindung mit anderen externen Systemen. Betriebssystemdienste 560 und eine Vorrichtungskommunikationskomponente 562 können auch die Kommunikationen unterstützen, wie Sensoren 564, Aktuatoren 566, diagnostische Systeme 568 und eine Sortierergeschwindigkeitssteuerung 570.
Die Steuerungslogik 508 kann funktionell sein beschrieben als Materialtransportsteuerebenen 572 von Softwarefunktionalität, wie die Sortiersteuerung 506, die sich auf bestimmte Teilsysteme innerhalb eines Verteilungszentrums richten: Auftragsabwicklung 574, Umlauffördererverwaltung 576, Kippschalen-/Querband-(Tilt Tray/Cross Belt (TT/CB)) Steuerung 578, Förderbandsteuerung 580, Auftragsverwaltung 582 und Weiterleitungsverwaltung 584.
6 veranschaulicht ein Flussdiagramm 600 eines Verfahrens zum Steuern des Betriebs eines automatisierten Transportmechanismus in einer Materialtransportanlage. Wie in der Figur gezeigt, kann bei Block 602 eine Steuerung der Materialtransportanlage ein erstes Eingangssignal von einer Validierungsvorrichtung empfangen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Validierungsvorrichtung auf einem Einführförderer installiert sein, um alle Artikel, die in den Einführförderer eintreten, zu validieren, bevor die Artikel in einen Sortierförderer transportiert werden. Ferner empfängt die Steuerung bei Block 604 ein zweites Eingangssignal von einer Verfolgungsvorrichtung, die an einem vorgelagerten Ende des Sortierförderers installiert ist. Die Steuerung erzeugt nach Empfang des ersten und zweiten Eingangssignals bei Block 606 ein Steuersignal basierend auf dem ersten und zweiten Eingangssignal, um einen zweiten Transportmechanismus zu betätigen. Der zweite Transportmechanismus kann zum Beispiel eine Pendelvorrichtung sein. Zum Beispiel wird ein Auftrag, der vier Artikel enthält, an der Steuerung empfangen. Die Steuerung kann das erste Eingangssignal und das zweite Eingangssignal, die durch die Validierungsvorrichtung bzw. die Verfolgungsvorrichtung übertragen werden, überwachen. Das erste Eingangssignal wird nach Durchführen der Validierung der vier Artikel anhand von Parametern, wie einer eindeutigen Artikelinformation in Bezug auf physische Attribute des Artikels, wie Artikelform, Artikelgröße, Artikelgewicht, visuelles Erscheinungsbild des Artikels, individualisierte Versandinformationen, wie Endbenutzerzielortinformationen, Name, Adresse, Versandcode, Verfolgungsinformationen, Auftragsnummer, Rechnungsinformationen, eine Artikelbeschreibung und dergleichen, durch die Validierungsvorrichtung ausgelöst. Das zweite Eingangssignal kann nach Durchführen der Verfolgung der vier Artikel basierend auf einer Verfolgungsnummer, um Details bezüglich der Bewegung, der Stelle, der Position und Umleitungsinformationen der vier Artikel, die in dem Auftrag enthalten sind, zu erhalten, durch die Verfolgungsvorrichtung ausgelöst werden. Beim Empfang des ersten Eingangssignals, das zu den Validierungsinformationen der vier Artikel gehört, und des zweiten Eingangssignals, das zu den Verfolgungsinformationen der vier Artikel gehört, betätigt die Steuerung den zweiten Transportmechanismus. Der Vorgang kann Herausziehen eines vollständig gefüllten Zielbehälters, der die vier Artikel des empfangenen Auftrags enthält, und Ersetzen des vollständig gefüllten Zielbehälters durch den leeren Zielbehälter einschließen.
7 veranschaulicht ein Flussdiagramm 700 eines Verfahrens zur Automatisierung von Empfang, Einführung, Sortierung, Auftragsabwicklung und Betrieb eines automatisierten Transportmechanismus. Wie in der Figur gezeigt, können die Artikel bei Block 702 entweder durch einen automatisierten Vorgang oder einen manuellen Vorgang von einem ASRS zu Einführförderern befördert werden. Bei Block 704 Validieren der Artikel auf dem einen oder den mehreren Eintrittsförderern basierend auf einer gescannten Information, die von jedem Artikel erhalten wird. Bei Block 706 können die validierten Artikel auf einen Sortierförderer eingeführt werden, der jeden Artikel selektiv an einem Zielbehälter abgibt oder ablegt. Bei Block 708 kann jeder Artikel, der einem empfangenen Auftrag entspricht, in den Zielbehälter sortiert werden. Bei Block 710 kann jeder Artikel, der dem empfangenen Auftrag entspricht, durch eine an dem Sortierförderer installierte Verfolgungsvorrichtung verfolgt werden. Die Verfolgungsvorrichtung überträgt Verfolgungsinformationen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Stelle jedes Artikels, die Position jedes Artikels und Umleitungsinformationen jedes Artikels, die in dem ausgewählten Auftrag enthalten sind, an deren jeweilige Zielbehälter. Bei Block 712 kann die Steuerung Identifikations-, Validierungs- und Verfolgungsinformationen von jedem der Artikel, die dem empfangenen Auftrag entsprechen, in Form eines ersten Eingangssignals und eines zweiten Eingangssignals empfangen. Die Steuerung bestimmt, ein Steuersignal basierend auf empfangenen Eingangssignalen an den automatisierten Transportmechanismus auszulösen. Der automatisierte Transportmechanismus ist ein zweiter Transportmechanismus. Der automatisierte Transportmechanismus kann seinen Betrieb bei Empfang des Steuersignals von der Steuerung initiieren. Der Betrieb des automatisierten Transportmechanismus kann Herausziehen jedes Zielbehälters mit Artikeln des ausgewählten Auftrags, der durch die Materialtransportanlage abgewickelt wurde, einschließen. Jeder Zielbehälter kann aus einer Behälterträgerstruktur des Sortierförderers herausgezogen und durch einen leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur ersetzt werden.
Ferner kann der automatisierte Transportmechanismus den leeren Zielbehälter aus einem Einlaufförderer herausziehen und den leeren Zielbehälter zu der Behälterträgerstruktur transportieren, die Zielbehälter mit Artikeln, die dem ausgewählten Auftrag entsprechen, trägt. Die Zielbehälter können dann zu dem Auslaufförderer transportiert werden. Beispielsweise ersetzt der automatisierte Transportmechanismus nach der Abwicklung des ausgewählten Auftrags an den Zielbehältern einen vollständig gefüllten oder teilweise gefüllten Zielbehälter durch die leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur. Gemäß einer Ausführungsform kann der Auslaufförderer wahlweise Validierungsvorrichtungen einschließen, um jeden Artikel, der in ihren jeweiligen Zielbehältern enthalten ist, zur Weiterverarbeitung oder zum Versand zu validieren.
Entsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine kontinuierliche Zufuhr von leeren Behältern zu den Sortierförderern bereit und entlädt automatisch gefüllte oder mindestens teilweise gefüllte Zielbehälter mit Artikeln eines empfangenen Behälters an einen Auslaufförderer, wodurch die Menge von manuellen Arbeitsprozessen, die erforderlich sind, um gefüllte Zielbehälter durch leere Zielbehälter an dem Sortierförderer zu ersetzen, wesentlich reduziert wird. Ferner stellt die vorliegende Erfindung kontinuierliches Verfolgen und Validieren jedes Artikels durch verschiedene Stufen der Materialtransportanlage bereit. Dadurch wird der Prozess des Einbeziehens eines menschlichen Bedieners zum manuellen Validieren und Verfolgen jedes Artikels, einschließlich des Ersatzes der gefüllten Zielbehälter, vollständig automatisiert.
Im Gebrauch veranschaulicht 8 ein Verfahren 800 zur Automatisierung von Empfang, Sortierung, Auftragsabwicklung und Versand vollständig validierter Artikel. In einer oder mehreren Ausführungsformen beginnt das Verfahren 800 damit, eine Reihe von Artikeln auf einem oder mehreren Eintrittsförderern zu befördern (Block 802). Verfahren 800 schließt Scannen jedes Artikels auf dem einen oder den mehreren Eintrittsförderern ein, um einen Artikeltyp zu identifizieren (Block 804). Verfahren 800 schließt Verfolgen jedes Artikels durch eine Materialtransportanlage ohne menschliche Interaktion ein (Block 806). Verfahren 800 schließt Einführen jedes Artikels auf einen Sortierförderer ein (Block 808). Verfahren 800 schließt Sortieren jedes Artikels durch den Sortierförderer in einen ausgewählten Behälter an einem Sortierzielort ein (Block 810). Verfahren 800 schließt Bewegen, durch ein Pendelfahrzeug, eines beliebigen Behälters mit einem fertiggestellten Auftrag auf ein Transportband und Ersetzen des Behälters mit dem fertiggestellten Auftrag durch einen leeren Behälter an dem entsprechenden Sortierzielort ein (Block 812). Dann endet Verfahren 800.
9 veranschaulicht ein Pendelfahrzeug 900 mit dualen Behälterarmen 902 mit distalen und proximalen Fingern 904, 906 in einer oberen Position. 10 veranschaulicht das Pendelfahrzeug 900 mit dualen Behälterarmen 902 mit distalen und proximalen Fingern 904, 906 in einer unteren Position. Das Pendelfahrzeug 900 weist Finger auf, die sich nach unten drehen, um einen Behälter 906 zu berühren. Die Finger 906 liefern den Behälter des neuen Auftrags, indem sie den Behälter des neuen Auftrags von dem Pendelfahrzeug 900 in die Auftragsabwicklungsposition schieben, während sie gleichzeitig den fertiggestellten Auftrag auf den Entnahmeförderer schieben. Das Pendelfahrzeug 900 füllt Auftragsbehälter unter einem Schlaufensortierer auf (Pendelelement beliebiger Größe, Last beliebiger Größe; dies kann für jeden Formfaktor gelten: Palette, Kisten, Taschen, Oktabins, Lastwagenanhänger, andere; ein beliebiger Sortierertyp. Verwenden Sie ein Karton-Pendelelement, um Auftragsbehälter unter einem Schlaufensortierer aufzufüllen (insbesondere kleinere Pendelfahrzeuge; Karton/Kiste/Taschen - nicht Paletten; unter einem Schlaufensortierer (Kippschale, Bombenschacht usw.)). Die Finger drehen sich, sodass sie an nichts hängen bleiben, und die Arme werden ins Pendelelement eingezogen. Das Pendelelement ist dann frei, um den nächsten Auftragsbehälter zu entnehmen und den Prozess zu wiederholen. Das Pendelfahrzeug 900 schiebt den vorhandenen Behälter hinaus, während es gleichzeitig den nächsten Behälter hineinschiebt. Das Pendelelement zieht den vorhandenen Behälter heraus, während es gleichzeitig den nächsten Behälter hineinzieht. Das Pendelelement bewegt den vorhandenen Behälter hinaus, während es gleichzeitig den nächsten Behälter hineinbewegt (Schieben, Ziehen, Einschalten eines externen Antriebsmechanismus, Aktivieren eines Luftzylinders usw.).
In einer oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht 11 eine Materialtransportanlage 1100, die einen Schlaufensortierer 1102 verwendet, um eine große Vielfalt von Artikeln 1104 zur Auftragsabwicklung zu befördern. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Schlaufensortierer 1202 ein Schlaufensortierer mit geteilter Schale oder Bombenschacht, obwohl in anderen Ausführungsformen eine Kippschale, ein Querband, Schieber usw. verwendet werden können. Der Schlaufensortierförderer 1102 empfängt Artikel und gibt einen Artikel 1104 selektiv an einem von mehr als einem Zielort 1106 aus. Eine Behälterträgerstruktur 1108 ist in der Nähe von jedem des mehr als einen Zielorts 1106 angeordnet, um mehr als einen Behälter 1110 aufzunehmen. Mehr als eine Führungsstruktur 1112 ist jeweils an dem jeweiligen von mehr als einem Zielort 1106 angeordnet, um den Artikel zu einem entsprechenden Behälterort auf der Behälterträgerstruktur 1108 zu leiten. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist ein Transportband 1114 mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe, um Behälter 1110 zu empfangen, die einen Auftrag mit ausgewählten Artikeln 1104 empfangen haben. Eine Pendelelementträgerstruktur 1116, wie Radführungsschienen mit einer Stromsammelschiene, ist auf einer gegenüberliegenden Seite des Transportbands 1114 mit der Behälterträgerstruktur 1108 ausgerichtet und in deren Nähe. Mindestens ein Pendelfahrzeug 1118 wird zur Bewegung auf der Pendelelementträgerstruktur 1116 aufgenommen. Jedes Pendelfahrzeug 1118 schließt mindestens einen Lastbeförderer 1120 ein, der einen ausgewählten Behälter 1110, der einen Auftrag empfangen hat, mit einem leeren Behälter 1110 vom Pendelfahrzeug 1118 ersetzt.
12-14 veranschaulichen einen Auftragsabwicklungsabschnitt 1200 der Materialtransportanlage 1100 im Gebrauch. Der beispielhafte Auftragsabwicklungsabschnitt 1200 verwendet einen Schlaufensortierförderer („Schlaufensortierer“) 1102, um Artikel 1104, durch eine Führungsstruktur 1112 geleitet, in einen Behälter 1110 an einem bestimmten Zielort 1106 auf einer Behälterträgerstruktur 1108 zu füllen, um einen Auftrag auszuführen. 13 veranschaulicht den beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1200, der ein Pendelfahrzeug 1118 mit einem leeren Behälter 1110 aufweist, der am Zielort 1106 neben dem Behälter 1110 auf der Behälterträgerstruktur 1108, die einen fertiggestellten Auftrag hält, angeordnet ist. 14 veranschaulicht den beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1200, wobei das Pendelfahrzeug 1118 gleichzeitig den Behälter 1110 mit dem fertiggestellten Auftrag auf ein Transportband 1114 schiebt und den Zielort 1106 mit dem leeren Behälter 1110 ersetzt.
In einer weiteren oder mehreren Ausführungsformen veranschaulicht 15 einen anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500 mit einer Abhol-/Liefer-(Pickup/Delivery-, P&D-) Station 1502, bestehend aus einem Entladeende 1504 eines Förderbands 1506, das mit einem Pendelelement 1508 eines dualen Pendelfahrzeugs 1510 ausgerichtet ist, um einen leeren Auftragsbehälter 1512 zu empfangen. Die P&D-Station 1502 schließt auch ein Aufnahmeende 1514 eines anderen Förderbands 1516 ein, das mit einem anderen Pendelelement 1518 des dualen Pendelfahrzeugs 1510 ausgerichtet ist. Führungsstrukturen sind als Rutschen 1520 dargestellt, die Artikel in Auftragsbehälter 1512 an jeweiligen Zielorten 1522 auf einer Behälterträgerstruktur 1524 neben einer Pendelelementträgerstruktur leiten, die als ein Paar parallele Führungskanäle 1526 dargestellt ist.
16 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei das duale Pendelfahrzeug 1510 ein leeres Pendelelement 1518 aufweist, das mit einem Zielort 1522 mit einem vollen Auftragsbehälter 1512 ausgerichtet ist. 17 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei das duale Pendelfahrzeug 1510 den vollen Auftragsbehälter 1512 auf dem Pendelelement 1518 empfangen hat. 18 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei das duale Pendelfahrzeug 1510 das Pendelelement 1508 aufweist, das einen leeren Auftragsbehälter 1512 hält, der mit dem nun leeren Zielort 1522 indiziert ist. 19 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei der leere Auftragsbehälter 1512 von dem Pendelelement 1508 des dualen Pendelfahrzeugs 1510 zu dem Zielort 1522 bewegt ist. 20 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei das duale Pendelfahrzeug 1510 zu der P/D-Station 1502 bewegt ist. 21 veranschaulicht den anderen beispielhaften Auftragsabwicklungsabschnitt 1500, wobei das duale Pendelfahrzeug 1510 einen leeren Behälter 1512 von der P/D-Station 1502 empfängt und den vollen Auftragsbehälter 1512 zur P/D-Station 1502 überführt.
22 veranschaulicht eine Tabelle 2200 dazu, wie verschiedene Arten von Sortierern eine Reihe von Produkttypen befördern, die üblicherweise beim E-Commerce und bei der Lageraufstockung in der Verteilungs- und Abwicklungsindustrie befördert werden. Weggelassen wurden Ausführungen von Sondersortierern für einen gleichförmigen Satz von Artikeln, wie ein Postsortierer. Beispielsweise würde die Verwendung eines linearen Abstreifersortierers zum Abnehmen eines oberen Briefs von einem Stapel für fast alle der Lagerhaltungseinheiten (Stock Keeping Units, SKUs), die üblicherweise in einem Verteilungszentrum gelagert werden, nicht funktionieren. 23 veranschaulicht eine grafische Darstellung 2300 von Durchsatzraten für diese verschiedenen Typen von Sortierern. In beiden 22-23 ist ein bestimmter Gleitschuhsortierer als Intellisort HDS angegeben, der in der Industrie der schnellste verfügbare zum Integrieren einer Hochgeschwindigkeitsumleitung, wie im US-Patent Nr. 7,516,835 beschrieben, ist. Die Geschwindigkeit und die Fähigkeit, eine große Vielfalt von Produkten zu befördern, machen einen Schlaufensortierer beim Sortieren der Artikel in bestimmte Auftragsbehälter besonders wirksam. Die Verwendung eines Pendelelements zum schnellen Ersetzen eines fertiggestellten Auftrags unterstützt eine große Anzahl von Zielorten zum Empfangen neuer Aufträge. Die Kombination verringert den Bedarf an menschlichen Bedienern, wie das Verwenden von Put-/Pick-Walls, um eine Auftragsabwicklung abzuschließen. Ein bestimmter Artikel kann vom Empfang oder aus dem Lager zu einem Schlaufensortierer in einen Auftragsbehälter gebracht und durch ein Pendelelement zu einem Entnahmesystem bewegt werden, ohne durch eine menschliche Interaktion gefährdet zu werden.
Aufgrund des Vorstehenden können Aspekte der vorliegenden Neuerung eine Materialtransportanlage einschließen, die Folgendes aufweist: (i) einen Sortierförderer, der Artikel von einem Einführförderer empfängt und die Artikel selektiv an einem von einem oder mehreren Zielbehältern ausgibt, die in Längsrichtung an einer ausgewählten lateralen Seite auf einer Behälterträgerstruktur ausgerichtet sind; (ii) eine Zentralsteuerung, die an eine Validierungsvorrichtung des Einführförderers zum Empfang eines ersten Eingangssignals und an eine Verfolgungsvorrichtung des Sortierförderers, zum Empfang eines zweiten Eingangssignals kommunikativ gekoppelt ist; und (iii) mindestens einen Transportmechanismus mit einer Trägerstruktur zum Tragen und Transportieren von einem von einem leeren Zielbehälter von einem Einlaufförderer und dem einen von einem oder mehreren Zielbehältern zu einem Auslaufförderer, wobei der mindestens eine Transportmechanismus dazu konfiguriert ist, basierend auf einem von der Zentralsteuerung empfangenen Steuersignal den einen von einem oder mehreren Zielbehältern aus der Behälterträgerstruktur herauszuziehen und den einen von einem oder mehreren Zielbehältern durch den leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur zu ersetzen.
In einem bestimmten Aspekt kann der Sortierförderer der Materialtransportanlage eine oder mehrere Führungsstrukturen einschließen, die jeweils angeordnet sind, um die Artikel zu ihrem entsprechenden einen von einem oder mehreren Zielbehältern, die sich auf der Behälterträgerstruktur befinden, umzuleiten.
In einem anderen bestimmten Aspekt empfängt jeder des einen oder der mehreren Zielbehälter der Materialtransportanlage die Artikel, die unabhängigen Aufträgen entsprechen, die durch die Zentralsteuerung zur Auftragsabwicklung empfangen werden.
In einem zusätzlichen bestimmten Aspekt kann der Einführförderer der Materialtransportanlage ein erstes Transportband sein, das mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist, um den leeren Zielbehälter bereitzustellen.
In einem weiteren bestimmten Aspekt kann der Auslaufförderer der Materialtransportanlage ein zweites Transportband sein, das mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist, um einen von einem oder mehreren Zielbehältern mit Artikeln entsprechend den unabhängigen Aufträgen, die durch die Zentralsteuerung abgewickelt werden, zu empfangen.
In noch einem anderen bestimmten Aspekt kann der mindestens eine Transportmechanismus der Materialtransportanlage eine Pendelvorrichtung sein, die auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Transportbands und des zweiten Transportbands mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Pendelvorrichtung ein erstes Paar Arme, die zum ersten Transportband ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter zu entnehmen, und zur Behälterträgerstruktur ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter von der Pendelvorrichtung zu verschieben. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst die Pendelvorrichtung ein zweites Paar Arme, die zur Behälterträgerstruktur ausgefahren werden, um den einen oder die mehreren Zielbehälter, die Artikel entsprechend den unabhängigen Aufträgen empfangen haben, zu entnehmen, und zum zweiten Transportband ausgefahren werden, um den leeren Zielbehälter von der Pendelvorrichtung zu verfahren.
In noch einem zusätzlichen bestimmten Aspekt kann das erste Eingangssignal eine Validierungsinformation jedes Artikels anzeigen, die auf einen an der Zentralsteuerung der Materialtransportanlage empfangenen Auftrag beschränkt ist. Die Validierung jedes Artikels erfolgt an einem von der Validierungsvorrichtung und einem Validierungsserver. In einer beispielhaften Ausführungsform zeigt das erste Eingangssignal ferner eine Identität jedes Artikels und dessen zugehörige Attribute an; umfasst die Identität jedes Artikels eine von der Seriennummer, Teilenummer, Zieladresse und deren Kombination und umfassen die zugehörigen Attribute eines von Gewicht, Farbe, Größe oder Form.
In noch einem anderen bestimmten Aspekt zeigt das zweite Eingangssignal eine Verfolgungsinformation jedes Artikels an, die auf den an der Zentralsteuerung der Materialtransportanlage empfangenen Auftrag beschränkt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform umfassen die Verfolgungsinformationen eines von einer Stelle jedes Artikels, einer Position jedes Artikels und Umleitungsinformationen jedes Artikels, der in dem ausgewählten Auftrag enthalten ist zu dessen jeweiligen einem von einem oder mehreren Zielbehältern. In mindestens einer beispielhaften Ausführungsform kann jeder Artikel eine Verfolgungsnummer einschließen, die jeden Artikel, der durch den Sortierförderer geführt wird, eindeutig identifiziert.
In einem anderen bestimmten Aspekt löst die Steuerung der Materialtransportanlage das Steuersignal basierend auf dem ersten Eingangssignal und dem zweiten Eingangssignal aus, um den mindestens einen Transportmechanismus zu betätigen.
In einem zusätzlichen Aspekt umfasst der Sortierförderer der Materialtransportanlage einen linearen Sortierförderer.
In einem weiteren Aspekt umfasst der Sortierförderer der Materialtransportanlage einen Schlaufensortierförderer.
In noch einem weiteren Aspekt empfängt der mindestens eine Transportmechanismus das Steuersignal zum Initiieren der Bewegung zu dem einen von einem oder mehreren Zielbehältern, die Artikel enthalten, die basierend auf dem an der Zentralsteuerung der Materialtransportanlage empfangenen Auftrag validiert und verfolgt werden.
In noch einem zusätzlichen Aspekt empfängt der mindestens eine Transportmechanismus der Materialtransportanlage das Steuersignal zum Initiieren des Herausziehens des einen von einem oder mehreren Zielbehältern, die die Artikel enthalten, die für den empfangenen Auftrag abgewickelt werden, und des Einführens des leeren Zielbehälters anstelle des einen von einem oder mehreren Zielbehältern.
In noch einem anderen Aspekt validieren und verfolgen die Validierungsvorrichtung und die Verfolgungsvorrichtung der Materialtransportanlage automatisch jeden Artikel, der dem ausgewählten Auftrag entspricht, ohne menschliche Interaktion. Die Validierungsvorrichtung ist ein Validierungsscanner, der eine Artikelinformationsspeichereinheit umfasst, und wobei die Verfolgungsvorrichtung eines von einem optischen Bandcodierer, einer Reihe von RFID-Abfragern, über dem Band angeordneten Kameras, einer Lichtschranke oder einem Lichtsensor, einem Artikeldurchgangserfassungssensor, einem Grenzschalter, Näherungssensoren und dergleichen Kombinationen ist.
In einem anderen Aspekt ist der Validierungsscanner der Materialtransportanlage dafür konzipiert, eine gedruckte visuelle Darstellung auf jedem der Artikel zu lesen. Die gedruckte visuelle Darstellung entspricht einer eindeutigen Artikelinformation jedes Artikels, die für die Durchführung einer Validierung erforderlich ist.
In einem zusätzlichen Aspekt kann die gedruckte visuelle Darstellung unter Verwendung von einem oder mehreren Vorgängen, wie Strichcodescannen, Laserabtasten, Bildabtasten, digitaler Bildgebung, UV-Abtasten oder Lesen durch eine Funkfrequenzidentifikationsvorrichtung, gelesen werden.
Aufgrund des Vorhergehenden stellen Aspekte der vorliegenden Neuerung ein Verfahren bereit, das Folgendes einschließt: (i) Empfangen eines ersten Eingangssignals von einer Validierungsvorrichtung; (ii) Empfangen eines zweiten Eingangssignals von einer Verfolgungsvorrichtung und (iii) Erzeugen eines Steuersignals basierend auf dem ersten Eingangssignal und dem zweiten Eingangssignal. Das Steuersignal betätigt mindestens einen Transportmechanismus zum Herausziehen von einem von einem oder mehreren Zielbehältern aus einer Behälterträgerstruktur und Ersetzen des einen von einem oder mehreren Zielbehältern durch einen leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur.
In einem Aspekt zeigt das erste Eingangssignal eine Validierungsinformation jedes Artikels, der in einem ausgewählten Auftrag enthalten ist, an. Die Validierung jedes Artikels erfolgt an einem von der Validierungsvorrichtung und einem Validierungsserver.
In einem anderen Aspekt zeigt das erste Eingangssignal ferner eine Identität jedes Artikels und dessen zugehörige Attribute an. Die Identität jedes Artikels umfasst eine von Seriennummer, Teilenummer, Zieladresse und deren Kombination. Die zugehörigen Attribute umfassen eines von Gewicht, Farbe, Größe oder Form.
In einem zusätzlichen Aspekt zeigt das zweite Eingangssignal eine Verfolgungsinformation jedes Artikels, der in dem ausgewählten Auftrag enthalten ist, an. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Verfolgungsinformation eine Bewegung, einen Status und eine Stelle jedes Artikels, der dem an einer Zentralsteuerung empfangenen ausgewählten Auftrag entspricht.
Aufgrund des Vorstehenden stellen Aspekte der vorliegenden Neuerung ein Verfahren bereit, das Folgendes einschließt: (i) Befördern einer Vielzahl von Artikeln auf einem oder mehreren Eintrittsförderern; (ii) Scannen der Vielzahl von Artikeln auf dem einen oder den mehreren Eintrittsförderern, um jeden Artikel zu identifizieren und zu validieren; (iii) Einführen von jedem der identifizierten und validierten Artikel von dem einen oder den mehreren Eintrittsförderern in einen Sortierförderer; (iv) Sortieren jedes Artikels, der einem empfangenen Auftrag entspricht, durch den Sortierförderer in Zielbehälter, die in Längsrichtung an einer ausgewählten lateralen Seite auf einer Behälterträgerstruktur ausgerichtet sind; (v) Verfolgen jedes Artikels, der dem empfangenen Auftrag entspricht, entlang einer Länge des Sortierförderers und (vi) Betreiben von mindestens einem Transportmechanismus zum Transportieren eines Zielbehälters mit Artikeln, die dem empfangenen Auftrag entsprechen, der durch eine Steuerung abgewickelt wird, wobei der Transport der Zielbehälter Herausziehen jedes Zielbehälters, der dem empfangenen Auftrag entspricht, aus der Behälterträgerstruktur und Ersetzen jedes Zielbehälters durch einen leeren Zielbehälter auf der Behälterträgerstruktur umfasst.
In einem Aspekt schließt der mindestens eine Transportmechanismus mehr als eine Trägerstruktur ein, die zum gleichzeitigen Herausziehen der Zielbehälter mit Artikeln, die dem empfangenen Auftrag entsprechen, und Einführen des leeren Zielbehälters anstelle des herausgezogenen Zielbehälters in der Lage ist.
Obwohl die Offenbarung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Äquivalente anstelle von Elementen davon verwendet werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um ein bestimmtes System, eine bestimmte Vorrichtung oder eine bestimmte Komponente davon an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne vom wesentlichen Umfang derselben abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Offenbarung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen beschränkt ist, die zum Ausführen dieser Offenbarung offenbart sind, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen einschließen wird, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen. Darüber hinaus bezeichnet die Verwendung der Begriffe erster, zweiter usw. keine Reihenfolge oder Wichtigkeit, stattdessen werden die Begriffe erster, zweiter usw. verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
Gemäß verschiedenen Aspekten der Offenbarung kann ein Element oder ein beliebiger Abschnitt eines Elements oder eine beliebige Kombination von Elementen mit einem „Verarbeitungssystem“ implementiert werden, das eine oder mehrere physische Vorrichtungen mit Prozessoren einschließt. Zu nicht einschränkenden Beispielen für Prozessoren gehören Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Digitalsignalprozessoren (DSPs), anwenderprogrammierbare Gatteranordnungen (Field Programmable Gate Arrays, FPGAs), programmierbare Logikvorrichtungen (Programmable Logic Devices, PLDs), Zustandsmaschinen, gesteuerte Logik, diskrete Hardwareschaltungen und andere geeignete Hardware, die dazu konfiguriert ist, die verschiedenen Funktionen durchzuführen, die in dieser Offenbarung beschrieben sind. Ein oder mehrere Prozessoren in dem Verarbeitungssystem können Befehle ausführen. Ein Verarbeitungssystem, das Befehle ausführt, um ein Ergebnis zu bewirken, ist ein Verarbeitungssystem, das dazu konfiguriert ist, Aufgaben durchzuführen, die das Ergebnis bewirken, wie durch Bereitstellen von Befehlen an eine oder mehrere Komponenten des Verarbeitungssystems, die bewirken würden, dass diese Komponenten Aktionen durchführen, die entweder alleine oder in Kombination mit anderen Aktionen, die durch andere Komponenten des Verarbeitungssystems durchgeführt werden, das Ergebnis bewirken würden. Software soll breit ausgelegt werden und bedeutet Befehle, Befehlssätze, Code, Codesegmente, Programmcode, Programme, Unterprogramme, Softwaremodule, Anwendungen, Softwareanwendungen, Softwarepakete, Routinen, Subroutinen, Objekte, ausführbare Dateien, Ausführungs-Threads, Verfahren, Funktionen usw., egal ob als Software, Firmware, Middleware, Mikrocode, Hardwarebeschreibungssprache oder anderweitig bezeichnet. Die Software kann sich auf einem computerlesbaren Medium befinden. Das computerlesbare Medium kann ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium sein. Ein computerlesbares Medium schließt beispielhaft eine magnetische Speichervorrichtung (z. B. Festplatte, Diskette, Magnetstreifen), eine optische Platte (z. B. Compact Disc (CD), Digital Versatile Disk (DVD)), eine Smartcard, eine Flash-Speicher-Vorrichtung (z. B. Karte, Stick, Key Drive), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory, RAM), Festwertspeicher (Read Only Memory, ROM), programmierbaren ROM (PROM), löschbaren PROM (EPROM), elektrisch löschbaren PROM (EEPROM), ein Register, einen Wechseldatenträger und ein beliebiges anderes geeignetes Medium zum Speichern von Software und/oder Befehlen ein, auf die durch einen Computer zugegriffen werden kann und die durch einen Computer gelesen werden können. Das computerlesbare Medium kann sich in dem Verarbeitungssystem, außerhalb des Verarbeitungssystems oder über mehrere Entitäten, einschließlich des Verarbeitungssystems, verteilt befinden. Das computerlesbare Medium kann in einem Computerprogrammprodukt ausgeführt sein. Beispielhaft kann ein Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Medium in Verpackungsmaterialien einschließen. Der Fachmann wird erkennen, wie die beschriebene Funktionalität, die in dieser Offenbarung dargestellt wird, je nach der bestimmten Anwendung und den allgemeinen Ausführungsbeschränkungen, denen das Gesamtsystem unterliegt, am besten zu implementieren ist.
„Prozessor“ bedeutet Vorrichtungen, die dazu konfiguriert sein können, die verschiedenen Funktionen, die in dieser Offenbarung dargelegt sind, entweder einzeln oder in Kombination mit anderen Vorrichtungen durchzuführen. Beispiele für „Prozessoren“ schließen Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Digitalsignalprozessoren (DSPs), anwenderprogrammierbare Gatteranordnungen (Field Programmable Gate Arrays, FPGAs), programmierbare Logikvorrichtungen (Programmable Logic Devices, PLDs), Zustandsmaschinen, gesteuerte Logik und diskrete Hardwareschaltungen ein. Der Ausdruck „Verarbeitungssystem“ wird verwendet, um auf einen oder mehrere Prozessoren Bezug zu nehmen, die in einer einzigen Vorrichtung enthalten oder zwischen mehreren physischen Vorrichtungen verteilt sein können.
„Befehle“ bedeutet Daten, die verwendet werden können, um physische oder logische Operationen zu spezifizieren, die durch einen Prozessor durchgeführt werden können. Befehle sollten breit interpretiert werden und schließen Code, Codesegmente, Programmcode, Programme, Unterprogramme, Softwaremodule, Anwendungen, Softwareanwendungen, Softwarepakete, Routinen, Subroutinen, Objekte, ausführbare Dateien, Ausführungs-Threads, Verfahren, Funktionen, Hardwarebeschreibungssprache, Middleware usw. ein, egal ob in Software, Firmware, Hardware, Mikrocode oder anderweitig codiert.
Die verschiedenen Ausführungsformen können in einer beliebigen von einer Vielfalt von Rechenvorrichtungen implementiert werden. Eine Rechenvorrichtung schließt üblicherweise einen Prozessor ein, der an flüchtigen Arbeitsspeicher und einen nicht-flüchtigen Arbeitsspeicher mit hoher Kapazität, wie ein Festplattenlaufwerk von Flash-Speicher, gekoppelt ist. Die Rechenvorrichtung kann auch ein Diskettenlaufwerk, Festkörperlaufwerk und ein Compact-Disc- (CD-) Laufwerk, das an den Prozessor gekoppelt ist, einschließen. Die Rechenvorrichtung kann auch eine Anzahl von an den Prozessor gekoppelten Anschlussports zum Herstellen von Datenverbindungen oder Empfangen externer Speichervorrichtungen, wie eine USB- oder Fire™-Anschlussbuchse, oder andere Netzwerkverbindungsschaltungen zum Herstellen von Netzwerkschnittstellenverbindungen vom Prozessor zu einem Netzwerk oder Bus, wie ein lokales Netzwerk, das an andere Computer und Server, das Internet, das öffentliche Telefonnetz und/oder ein Mobilfunkdatennetz gekoppelt ist, einschließen. Die Rechenvorrichtung kann auch den Trackball oder das Touchpad, die Tastatur und die Anzeige, die alle an den Prozessor gekoppelt sind, einschließen.
Die verschiedenen Ausführungsformen können auch auf einer beliebigen von einer Vielfalt von im Handel erhältlichen Servervorrichtungen implementiert werden. Ein solcher Server schließt üblicherweise einen Prozessor ein, der an flüchtigen Arbeitsspeicher und einen nicht-flüchtigen Arbeitsspeicher mit hoher Kapazität, wie ein Festplattenlaufwerk, gekoppelt ist. Der Server kann auch ein Diskettenlaufwerk, Compact-Disc- (CD-) oder DVD-Laufwerk, das an den Prozessor gekoppelt ist, einschließen. Der Server kann auch an den Prozessor gekoppelte Netzwerkzugangsports zum Herstellen von Netzwerkschnittstellenverbindungen mit einem Netzwerk, wie ein lokales Netzwerk, das an andere Computer und Server, das Internet, das öffentliche Telefonnetz und/oder ein Mobilfunkdatennetz gekoppelt ist, einschließen.
Die vorhergehende Beschreibung der offenbarten Aspekte wird bereitgestellt, um es jedem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Offenbarung herzustellen oder zu verwenden. Verschiedene Modifikationen an diesen Aspekten sind für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich, und die hierin definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsformen angewendet werden, ohne vom Geist oder Umfang der Offenbarung abzuweichen. Somit soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin gezeigten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern es ist ihr der breiteste Umfang zu gewähren, der mit den hierin offenbarten Prinzipien und neuartigen Merkmalen übereinstimmt.
Angesichts der oben beschriebenen beispielhaften Systeme wurden Methodologien, die gemäß dem offenbarten Gegenstand implementiert werden können, in Bezug auf verschiedene Flussdiagramme beschrieben. Obwohl die Methodologien zur einfacheren Erläuterung als eine Reihe von Blöcken gezeigt und beschrieben sind, versteht es sich und sei klargestellt, dass der beanspruchte Gegenstand nicht durch die Reihenfolge der Blöcke beschränkt ist, da einige Blöcke im Vergleich zu dem, was hierin dargestellt und beschrieben ist, in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Blöcken auftreten können. Darüber hinaus sind möglicherweise nicht alle dargestellten Blöcke erforderlich, um die hierin beschriebenen Methodologien zu implementieren. Außerdem versteht es sich ferner, dass die hierin offenbarten Methodologien dazu in der Lage sind, auf einem Herstellungsartikel gespeichert zu werden, um das Transportieren und Übertragen solcher Methodologien an Computer zu erleichtern. Der Begriff Herstellungsartikel, wie er hier verwendet wird, soll ein Computerprogramm umfassen, das von einer beliebigen computerlesbaren Einrichtung, einem beliebigen computerlesbaren Träger oder beliebigen computerlesbaren Medien zugänglich ist.
Es sollte sich verstehen, dass jedes Patent, jede Veröffentlichung oder jedes andere Offenbarungsmaterial, in seiner/ihrer Gesamtheit oder teilweise, von dem/der angegeben wird, dass es/sie hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, nur insoweit hierin eingeschlossen ist, als das eingeschlossene Material nicht mit vorhandenen Definitionen, Erklärungen oder anderem Offenbarungsmaterial, die in dieser Offenbarung dargelegt sind, in Konflikt steht. Deshalb und soweit erforderlich ersetzt die Offenbarung, wie sie hierin ausdrücklich dargelegt ist, jedes in Konflikt stehende Material, das hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Jedes Material oder jeder Abschnitt davon, von dem angegeben wird, dass es/er hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist, das/der jedoch mit vorhandenen Definitionen, Erklärungen oder anderem Offenbarungsmaterial, die hierin dargelegt sind, in Konflikt steht, wird nur insoweit eingeschlossen, als kein Konflikt zwischen dem eingeschlossenen Material und dem vorhandenen Offenbarungsmaterial entsteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62399787 [0001]
US 7516835 [0052]

Claims

Materialtransportanlage, umfassend: einen Schlaufensortierförderer, der dazu ausgelegt ist, Artikel zu empfangen und einen Artikel selektiv an einem von mehr als einem Zielort abzugeben; eine Behälterträgerstruktur in der Nähe von jedem des mehr als einen Zielorts, wobei jede Behälterträgerstruktur dazu ausgelegt ist, mehr als einen Behälter aufzunehmen; mehr als eine Führungsstruktur, wobei jede Führungsstruktur an dem jeweiligen von mehr als einem Zielort angeordnet und dazu ausgelegt ist, den Artikel zu einem entsprechenden Behälterort auf der Behälterträgerstruktur zu leiten; eine Pendelelementträgerstruktur, die mit der Behälterträgerstruktur ausgerichtet und in deren Nähe ist; und mindestens ein Pendelfahrzeug, das zur Bewegung auf der Pendelelementträgerstruktur aufgenommen ist, umfassend mindestens einen Lastbeförderer, der dazu ausgelegt ist, einen ausgewählten Behälter, der einen Auftrag empfangen hat, mit einem leeren Behälter von dem Pendelfahrzeug zu ersetzen.
Materialtransportanlage nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Transportband, das mit der Behälterträgerstruktur, die dazu ausgelegt ist, Behälter zu empfangen, die einen Auftrag mit ausgewählten Artikeln empfangen haben, ausgerichtet und in deren Nähe ist, wobei das mindestens eine Pendelfahrzeug ein Paar Arme umfasst, die zu Folgendem ausgelegt sind: Ausfahren in einer Richtung des Bereitstellers von leeren Behältern, um einen leeren Behälter zu entnehmen; und Ausfahren in einer Richtung der Behälterträgerstruktur, um einen ausgewählten Behälter, der einen Auftrag empfangen hat, mit einem leeren Behälter von dem Pendelelement auf das Transportband zu verschieben.
Materialtransportanlage nach Anspruch 2, wobei das Pendelfahrzeug Folgendes umfasst: ein Paar Arme, die zum Einsetzen auf jeder Seite eines Behälters beabstandet sind, wobei jeder Arm einen distalen Finger und einen Mittelpunktfinger umfasst; mindestens einen Fingeraktuator, der dazu ausgelegt ist, den Finger selektiv auf eine von folgenden Weisen anzuordnen: (i) nach innen entlang einer dem Pendelfahrzeug zugewandten Seite des Behälters und (ii) innerhalb eines Raums zwischen dem Behälter und einem angrenzenden Behälter, wobei die distalen und Mittelpunktfinger nach innen angeordnet werden, um einen leeren Behälter und den Behälter, der den Auftrag von dem Pendelelement bzw. der Behälterträgerstruktur empfangen hat, gleichzeitig zu der Behälterträgerstruktur bzw. dem Transportband zu bewegen, und dann innerhalb des Raums zwischen dem Behälter und einem angrenzenden Behälter angeordnet werden, um Einziehen des Paars Arme zu ermöglichen, ohne den Behälter und den leeren Behälter zu berühren.
Materialtransportanlage nach Anspruch 3, wobei sich die distalen und Mittelpunktfinger radial von dem jeweiligen Arm erstrecken und zur Drehung zwischen einer nach innen gerichteten, horizontalen Position und einer vertikalen Position aufgenommen sind.
Materialtransportanlage nach Anspruch 1, wobei das Pendelfahrzeug ein duales Pendelfahrzeug umfasst, das erste und zweite Tandempendelelemente aufweist, die dazu ausgelegt sind, einen leeren Behälter bzw. einen Behälter mit einem fertiggestellten Auftrag zu tragen.
Materialtransportanlage nach Anspruch 1, wobei der Sortierförderer eines von Folgendem umfasst: (i) einen Bombenschachtschlaufensortierförderer; (ii) einen Schieberschalenschlaufensortierförderer; (iii) einen Querbandschlaufensortierförderer; oder (iv) einen Kippschalenschlaufensortierförderer.
Materialtransportanlage nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens einen Eintrittsförderer, der dazu ausgelegt ist, eine Reihe von Artikeln von einem vertrauenswürdigen Empfangssystem zu empfangen; einen Validierungsscanner, der dazu ausgelegt ist, Identifikationsinformationen zu jedem der auf dem Eintrittsförderer empfangenen Artikel zu erfassen; einen Einführförderer, der dazu ausgelegt ist, jeden der Artikel auf dem Sortierförderer einzuführen; eine Steuerung in Kommunikation mit mindestens einem von dem Eintrittsförderer, dem Validierungsscanner oder dem Einführförderer, die dazu ausgelegt ist, jeden Artikel ohne menschliche Interaktion zur Validierung jedes in einem ausgewählten Auftrag enthaltenen Artikels automatisch zu verfolgen und zu dem Zielort zu leiten.
Materialtransportanlage nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Bereitsteller von leeren Behältern, der auf der Pendelelementträgerstruktur angeordnet und dazu ausgelegt ist, den leeren Behälter an das Pendelfahrzeug abzugeben.
Verfahren zur Automatisierung des Empfangs, der Sortierung, der Auftragsabwicklung und des Versands von vollständig validierten Artikeln, wobei das Verfahren umfasst: Befördern einer Reihe von Artikeln auf einem oder mehreren Eintrittsförderern; Scannen jedes Artikels auf dem einen oder den mehreren Eintrittsförderern, um einen Artikeltyp zu identifizieren; Verfolgen jedes Artikels durch eine Materialtransportanlage ohne menschliche Interaktion; Einführen jedes Artikels auf einen Sortierförderer; Sortieren jedes Artikels durch den Sortierförderer in einen ausgewählten Behälter an einem Sortierzielort; und Bewegen, durch ein Pendelfahrzeug, eines beliebigen Behälters mit einem fertiggestellten Auftrag auf ein Transportband und Ersetzen des Behälters mit dem fertiggestellten Auftrag durch einen leeren Behälter an dem entsprechenden Sortierzielort.