拣选系统、包括拣选系统的存储系统以及拣选方法

摘要

一种拣选系统(400)，被配置成从存储容器(106)中拣选物品和将物品放入存储容器中，其中拣选系统(400)包括拣选站(410)，并且其中，拣选站(410)包括：‑拣选系统控制器(401)，被配置成从仓储管理系统(402)接收产品订单；‑至少一个容器内容物搬运位置(408)；‑相机(407)，被配置成产生存储容器(106)的内容物的图像；‑图像处理系统(406)，与相机(407)通信，用于处理由相机(407)产生的图像，以便标识特定物品在存储容器(106)中的位置，图像处理系统(406)进一步与拣选系统控制器(401)通信并适于向拣选系统控制器(401)通知特定物品的位置；‑机器人拣选装置(405)，其中机器人拣选装置(405)与拣选系统控制器(401)通信并被配置成在拣选系统控制器(401)的引导下，从存储容器(106)中的所述位置拣选所述特定物品；其中相机(407)和机器人拣选装置(405)布置成在任何一种情况下在不同的容器(106)上操作，使得在机器人拣选装置(405)在已经由相机(407)产生并由图像处理系统(406)处理的更早图像的基础上正在搬运第二存储容器的同时，相机(407)产生图像并且图像处理系统(406)处理所产生的第一产品订单中存储容器(106)内容物的图像。还描述了一种自动化存储和取出系统以及在拣选站处从容器中拣选物品和将物品放入容器中的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及拣选系统、自动化存储和取出系统以及在拣选站从容器中拣选物品和将物品放入容器中的方法。

背景技术

图1公开了带有框架结构100的典型现有技术自动化存储和取出系统1，并且图2和图3公开了适合在这样的系统1上进行操作的两种不同的现有技术容器搬运车辆201、301。

框架结构100包括直立构件102、水平构件103和存储容积，该存储容积包括在直立构件102和水平构件103之间成排布置的存储列105。在这些存储列105中，存储容器106，也称为箱柜，以一个在另一个上的方式堆叠以形成堆叠物107。构件102、103通常可以由金属制成，例如由挤压铝型材制成。

自动化存储和取出系统1的框架结构100包括横跨框架结构100的顶部布置的导轨系统108，在该导轨系统108上多个容器搬运车辆201、301经操作以从存储列105中抬升存储容器106以及将存储器容器106下降到存储列中，并且还在存储列105上方运送存储容器106。导轨系统108包括：第一组平行导轨110，该第一组平行导轨布置成引导容器搬运车辆201、301在第一方向X上横跨框架结构100的顶部的移动；以及第二组平行导轨111，该第二组平行导轨垂直于第一组导轨110布置以引导容器搬运车辆201、301在垂直于第一方向X的第二方向Y上的移动。容器搬运车辆通过导轨系统108中的接近开口112接近存储在列105中的容器106。容器搬运车辆201、301可以在存储列105上方横向移动，即在平行于水平X-Y平面的平面中移动。

框架结构100的直立构件102可用于在将容器从列105中抬升出来和将容器下降到列中期间引导存储容器。容器106的堆叠物107通常是自支撑的。

每个现有技术容器搬运车辆201、301包括车身201a、301a以及第一组轮子201b、301b和第二组轮子201c、301c，它们分别使容器搬运车辆201、301能够在X方向上和在Y方向上横向移动。在图2和图3中，每组中的两个轮子是完全可见的。第一组轮子201b、301b布置成与第一组导轨110的两个相邻导轨接合，并且第二组轮子201c、301c布置成与第二组导轨111的两个相邻导轨接合。所述组轮子201b、301b、201c、301c中的至少一个可以提升和下降，使得第一组轮子201b、301b和/或第二组轮子201c、301c可以在任何一个时间与相应组的导轨110、111接合。

每个现有技术容器搬运车辆201、301还包括提升装置(参见图3)，用于竖直运送存储容器106，例如从存储列105中抬升存储容器106和将存储容器106下降到存储列中。提升装置包括适于接合存储容器106的一个或多个夹持/接合装置，并且这些夹持/接合装置可以从车辆201、301上下降，使得可以在与第一方向X和第二方向Y正交的第三方向Z上调整夹持/接合装置相对于车辆201、301的位置。容器搬运车辆301的夹持装置的部分示于图3中，用附图标记304指示。容器搬运装置201的夹持装置位于图2中的车身301a内。

常规地，并且也是出于本申请的目的，Z＝1标识存储容器的最上层，即紧接在导轨系统108下方的层，Z＝2标识在导轨系统108下方的第二层，Z＝3标识第三层，等等。在图1中公开的示例性现有技术中，Z＝8标识存储容器的最下底层。类似地，X＝1……n和Y＝1……n标识每个存储列105在水平面中的位置。因此，作为一个示例，并且使用图1中所指示的笛卡尔坐标系X、Y、Z，在图1中标识为106'的存储容器可以说是占据存储位置X＝10，Y＝2，Z＝3。容器搬运车辆201、301可以说是在Z＝0层中行驶，并且每个存储列105可以通过其X和Y坐标来标识。

框架结构100的存储容积经常被称为网格104，其中该网格内的可能存储位置被称为存储单元。每个存储列可以通过在X和Y方向上的位置来标识，而每个存储单元可以通过在X、Y和Z方向上的容器编号来标识。

每个现有技术容器搬运车辆201、301包括存储隔室或空间，用于当横跨导轨系统108运送存储容器106时接收和存放存储容器106。存储空间可以包括布置在车身201a中央的空腔，如图2中所示并且如例如WO2015/193278A1中所描述，该参考文献的内容通过引用并入本文。

图3示出了带有悬臂构造的容器搬运车辆301的替代配置。这样的车辆在例如NO317366中详细描述，该参考文献的内容也通过引用并入本文。

图2中所示的中央空腔容器搬运车辆201可以具有覆盖区(footprint)，该覆盖区覆盖在X和Y方向上的尺寸通常等于存储列105的横向范围的区域，例如，如在WO2015/193278A1中所述，该参考文献的内容通过引用并入本文。本文使用的术语“横向”可以意指“水平”。

替代地，中央空腔容器搬运车辆101可以具有覆盖区，该覆盖区大于由存储列105限定的横向区域，例如，如WO2014/090684A1中所公开。

导轨系统108通常包括带有沟槽的导轨，车辆的轮子在该沟槽中运行。替代地，导轨可以包括向上突出的元件，其中车辆的轮子包括凸缘以防止脱轨。这些沟槽和向上突出的元件统称为轨道。每个导轨可以包括一个轨道，或者每个导轨可以包括两个平行的轨道。

WO2018146304(其内容通过引用并入本文)说明了包括在X和Y两个方向上的导轨和平行轨道的导轨系统108的典型配置。

在框架结构100中，列105的大部分是存储列105，即存储容器106以堆叠物107形式存储在其中的列105。然而，一些柱105可能有其他目的。在图1中，列119和120是这样的专用柱，即，其被容器搬运车辆201、301用来放下和/或拣取存储容器106，以便将它们运送到存取站(未示出)，在该存取站可以从框架结构100的外侧接近存储容器106或者将存储容器转移出框架结构100或转移到框架结构中。在本领域内，这样的位置通常被称为“端口”，并且端口所在的列可以被称为“端口列”119、120。运送到存取站可以是在任何方向上的，即水平的、倾斜的和/或竖直的。例如，存储容器106可以放置在框架结构100内的随机或专用列105中，然后由任何容器搬运车辆拣取并运送到端口列119、120以进一步运送到存取站。注意，术语“倾斜”意指存储容器106的运送，其总体运送定向介于水平和竖直之间的某处。

在图1中，例如，第一端口列119可以是专用卸货端口列，在此处容器搬运车辆201、301可以放下容器106以运送到存取站或转移站，并且第二端口列120可以是专用取货端口列，在此处容器搬运车辆201、301可以拣取已从存取站或转移站运送的存储容器106。

存取站通常可以是拣选站或存货站，在此处从存储容器106中移除产品物品或将产品物品定位到存储容器中。在拣选站或存货站中，通常不从自动化存储和取出系统1中移除存储容器106，而是一旦接近，存储容器就会再次返回到框架结构100中。端口还可用于将存储容器转移到另一个存储设施(例如另一个框架结构或另一个自动化存储和取出系统)、运送车辆(例如火车或卡车)或生产设施。

包括传送器的传送器系统通常用于在端口列119、120和存取站之间运送存储容器。

如果端口列119、120和存取站位于不同的高度水平，则传送器系统可以包括带有竖直组件的提升装置，用于在端口列119、120和存取站之间竖直地运送存储容器106。

传送器系统可以布置成在不同的框架结构之间转移存储容器106，例如，如WO2014/075937A1中所述，该参考文献的内容通过引用并入本文。

当要接近存储在图1中公开的列105之一中的存储容器106时，指示容器搬运车辆201、301之一从其位置取出目标存储容器106并将该目标存储容器运送到卸货端口列119。该操作涉及将容器搬运车辆201、301移动到目标存储容器106所在的存储列105上方的位置，使用容器搬运车辆201、301的提升装置(未示出)从存储列105中取出存储容器106，以及将存储容器106运送到卸货端口列119。如果目标存储容器106位于堆叠物107内的深处，即一个或多个其他存储容器106定位在目标存储容器106上方，则该操作还涉及在将目标存储容器106从存储列105中提升之前，临时移动定位在上方的存储容器。该步骤，在本领域中有时被称为“挖掘”，可以借助随后用于将目标存储容器运送到卸货端口列119的同一容器搬运车辆执行，或者借助一个或多个其他合作的容器搬运车辆执行。替代地，或另外，自动化存储和取出系统1可以具有专门用于从存储列105中临时移除存储容器的任务的容器搬运车辆。一旦目标存储容器106已经从存储列105中移除，则临时移除的存储容器可以重新定位到原始存储列105中。然而，移除的存储容器可以替代地重新定位到其他存储列。

当存储容器106要存储在列105之一中时，指示容器搬运车辆201、301之一从取货端口列120拣取存储容器106并将该存储容器运送到该存储容器要存储的存储列105上方的位置。在已经移除定位在存储列堆叠物107内的目标位置处或目标位置上方的任何存储容器之后，容器搬运车辆201、301将存储容器106定位在期望位置。然后可以将移除的存储容器降回到存储列105中，或重新定位到其他存储列。

为了监控和控制自动化存储和取出系统1，例如监控和控制框架结构100内相应存储容器106的位置、每个存储容器106的内容物和容器搬运车辆201、301的移动，以便可以在没有容器搬运车辆201、301相互碰撞的情况下在期望的时间将期望的存储容器106递送到期望的位置，自动化存储和取出系统1包括控制系统500，该控制系统通常是计算机化的并且通常包括用于跟踪存储容器106的数据库。

现有技术包括WO2017/081281A1，其公开了一种拣选系统，其中相机用作拣选器/机器人臂上的机载相机以帮助在箱柜内正确拣选/放置。

拣选系统成本高昂，并且解决的一个问题是优化拣选系统的不同组件的利用率。这包括平衡自动化存储和取出系统(ASRS)箱柜递送所使用的容量和优化拣选装置的移动。

本发明的一个目的是提供一种拣选系统，通过拣选系统物品吞吐量增加。

发明内容

本发明在独立权利要求中进行阐述和表征，而从属权利要求描述本发明的其他特征。

本发明解决了如何控制拣选系统，该拣选系统包括被划分为子区域(从中拣选和拣选到的位置)的区域，其中向这些子区域递送存储容器和/或包装件由自动化存储和取出系统(ASRS)控制系统、相机、图像处理系统和在该区域内操作的拣选装置控制。

描述了一种拣选系统，该拣选系统被配置成从拣选系统控制器接收指令，该拣选系统控制器从仓储管理系统接收产品订单，其中，拣选站进一步被配置成从存储容器中拣选物品以及将物品放入存储容器中，其中，拣选系统包括拣选站，其中，拣选站包括：

-至少一个容器内容物搬运位置；

-相机，被配置成产生存储容器的内容物的图像；

-图像处理系统，与相机通信、用于处理由相机产生的图像，以便标识特定物品在存储容器中的位置，该图像处理系统进一步与拣选系统控制器通信并且适于将特定物品的位置通知拣选系统控制器；

-机器人拣选装置，其中，机器人拣选装置与拣选系统控制器通信并且被配置成在拣选系统控制器的引导下，从存储容器中的所述位置拣选所述特定物品；

其中，相机和机器人拣选装置布置成在任何一种情况下在不同的容器上操作，使得在机器人拣选装置在由相机产生且由图像处理系统处理的更早图像的基础上正在搬运第二存储容器的同时，相机产生图像并且图像处理系统处理所产生的第一产品订单中的存储容器的内容物的图像。

这种在不同容器中和/或不同容器上的并行操作导致当机器人拣选装置要在由相机产生且由图像处理系统处理的更早图像的基础上，从第二存储容器中的存储容器中拣选一个或多个物品时，机器人拣选装置提前知道一个或多个特定物品在存储容器中的位置。因此，根据本发明，相机和图像处理系统比机器人拣选装置领先至少一步。

拣选系统通过解除所涉及的各种子组件的依赖关系来提供所关注的分离。

图像处理装置可以与相机直接通信或者例如经由拣选系统控制器与相机间接通信。

相机和图像处理系统可以拍摄照片并处理图像以确定存储容器的内容物，该存储容器与机器人拣选装置正在处理的存储容器不同。然后，通过拣选系统控制器将关于一个或多个物品在存储容器中位置的信息转送到机器人拣选装置，使得机器人拣选装置在从存储容器中拣选之前提前知道要拣选的一个或多个物品的相对位置，以及哪些物品最容易接近。这提供了并行操作的可能性，从而同时执行两个操作。

拣选系统控制器(PSC)可以控制拣选装置和相机(包括相机移动)以及图像处理系统。

系统控制器(AC)可以通知拣选系统控制器(PSC)箱柜递送(哪些箱柜在哪个位置准备好，以及可能预期的即将到来的箱柜递送时间)。每个位置可能有其自身的箱柜递送计划，以及其自身的交换时间延迟。

产品订单中的拣选操作可以由外部系统(仓储管理系统(WMS)或库存管理)定义，并且可以与拣选系统控制器(PSC)通信。拣选操作可以由以下信息或参数定义：从中拣选(PickFrom)(箱柜和隔室)拣选到(PickTo)(箱柜和隔室)、量(物品的数量)以及可能的附加参数(关于物品和关于拣选操作的，诸如速度操作限制等)。这些作业独立于将箱柜实际递送到工作区域/从工作区域递送箱柜进行定义，因为它们指的是箱柜的ID，而不是它们的物理位置。

机器人拣选装置可以被配置成到达拣选站内的多个容器搬运位置。

至少一对容器内容物搬运位置可以布置成彼此紧挨着(在相邻的网格行上)；或一个在另一个上方，等等。

拣选系统可以被配置成为机器人拣选装置执行路线计算，即拣选作业的序列，并将来自这些路线计算的工作流程序列并入到拣选装置的操作序列中。这样做是为了优化拣选参数以及从哪些存储容器中拣选和将物品放置到哪些存储容器中，以减少拣选时间并增加完成/部分完成的产品订单的吞吐量。

基于来自系统控制器(AC)的状态和来自仓储管理系统(WMS)的任务队列，拣选系统控制器(PSC)可以计划、优化并控制相机移动和相机/图像处理操作(向相机/图像处理系统发送命令)。

基于来自系统控制器(AC)的状态和来自仓储管理系统(WMS)的任务队列，拣选系统控制器(PSC)计划、优化并控制拣选操作(向拣选装置发送命令)。

拣选站可以包括至少两个容器内容物搬运位置，并且机器人拣选装置可以被配置成移动到不同的拣选位置，在该不同的拣选位置，能够从定位在第一容器内容物搬运位置的第一存储容器中拣选一个特定物品并且从定位在第二容器内容物搬运位置的第二存储容器中拣选另一个特定物品，该第二容器内容物搬运位置与第一容器内容物搬运位置不同。

多个容器内容物搬运位置和相关联的多个拣选位置提供了机器人拣选装置可以接近拣选站中的不同容器的可能性，并且就机器人拣选装置应/应该从存在于拣选站中的存储容器中进行拣选的顺序而言，控制系统提供更大的灵活性。

机器人拣选装置可以被配置成从若干容器拣选位置之一拣选，每个容器拣选位置具有不同的存储容器等待被拣选。

布置在第一容器内容物搬运位置的第一存储容器可以是拣选容器，并且布置在第二容器内容物搬运位置的第二存储容器可以是产品订单整合容器。容器中的哪一个分别充当拣选容器和产品订单整合容器可以变化，并且这就不同容器的产品订单设置和类似物品而言，取决于操作参数。另外，整合容器与拣选容器的比率可以变化。例如，保持要在许多产品订单中被拣选的一个特定物品和/或要在同一产品订单中被拣选的若干物品的一个拣选容器，可能在与另一个拣选容器交换之前，在拣选站的保留时间相对较长。

相机可以布置成产生定位在第一容器内容物搬运位置的第一存储容器的图像和定位在第二容器内容物搬运位置的第二存储容器的图像。

相机可以安装用于在存储容器上方移动。相机可以安装在可移动装置上。例如，相机可以是可在拣选站上方的台架布置上移动的。相机可以布置在与机器人拣选装置相同的台架上，但可相对于机器人拣选装置独立地移动。

相机也可以作为工业机器人的一部分进行布置。工业机器人通常是具有安装在地板上的基部的机器人，其中机器人臂从基部延伸到在其相对端的机器人拣选装置。地板应理解为可以安装机器人臂的基部，并且也可以在夹层地板或其他升高的地板上。相机可以布置在一个或多个线性引导件上，用于在X、Y和Z方向上移动。例如，如果相机安装在距需要产生图像的存储容器相对大的距离处，则相机能够移动得更靠近所述容器(即在Z方向上)可能是有利的。

相机可以是静止的，并且布置成当至少一个存储容器定位在存储容器内容物搬运位置时产生该至少一个存储容器的内容物的图像。

替代地，相机可以处于这样的高度，使得其覆盖拣选站内的多个位置。

拣选系统可以包括在X和Y方向上具有垂直轨道的基于导轨的递送系统的区段，用于支撑承载能从上方接近的容器的递送车辆。代替在递送导轨系统上操作的递送车辆，拣选系统可以包括用于将容器转移到拣选站的传送器布置。传送器布置可以处于不同的高度，并且以多级传送器布置的形式呈现给机器人拣选装置。

拣选系统可以包括用于将容器从拣选站转移出去的传送器。

机器人拣选装置可以是台架安装式机器人或工业机器人。

图像处理系统可以包括用于对存储容器的ID进行ID识别的装置。这可以执行，以便根据存储容器的ID记录图像数据/拣选器路线数据。从而，无论存储容器的顺序如何，都可以确保拣选到正确的物品。

存储容器可以分成两个或更多个隔室。可以这样做以分开同一容器内的不同物品，或通过将同一容器内的类似物品分开来完成这一点，例如，如果操作员只要接近一个物品的话。

拣选系统可以布置在夹层上。夹层高度水平可以布置在存储系统的顶部高度水平正下方，例如，在存储系统的顶部高度水平下方的仅一个或两个存储容器高度处。这减少了存储容器的竖直行进时间，因为它们不必行进10-20个容器高度，而是只需行进1或2个高度水平。

产品订单可以在夹层高度水平处完成并在适当的传送器上运送以进行装运，或者可以将容纳已完成或几乎已完成的产品订单的存储容器运送到存储系统中，用于在操作员操作的拣选站手动完成。

进一步描述了一种自动化存储和取出系统，包括：

-在X和Y方向上具有垂直轨道的导轨系统，其中，存储和取出系统包括多个远程操作的车辆，这些车辆被配置成在导轨系统上横向移动；

-拣选系统控制器，被配置成从仓储管理系统接收产品订单；

-至少一个容器内容物搬运位置；

相机，被配置成产生存储容器的内容物的图像；

-图像处理系统，与相机通信、用于处理由相机产生的图像，以便标识特定物品在存储容器中的位置，该图像处理系统进一步与拣选系统控制器通信并且适于将特定物品的位置通知拣选系统控制器；

-机器人拣选装置，其中，机器人拣选装置与拣选系统控制器通信并且被配置成在拣选系统控制器的引导下，从存储容器中的所述位置拣选所述特定物品；

其中，相机和机器人拣选装置布置成在任何一种情况下在不同的容器上操作，使得在机器人拣选装置在由相机产生且由图像处理系统处理的更早图像的基础上正在搬运的同时，相机产生图像并且图像处理系统处理所产生的第一产品订单中的存储容器的内容物的图像。

自动化存储和取出系统使得当机器人拣选装置要在随后的产品订单中从存储容器中拣选物品时，机器人拣选装置提前知道一个或多个特定物品在存储容器中的位置成为可能。

自动化存储和取出系统中的相机不必形成拣选站的一部分，而是可以布置在拣选站外部的位置，使得进入拣选站的容器已经被成像。相机可以是静止的并且布置成当至少一个存储容器定位在存储容器内容物搬运位置时产生该至少一个存储容器的内容物的图像。该相机可以例如布置在拣选站的入口处或恰在入口之前，使得产生所有进入拣选站的存储容器的图像，并且处理器可以决定/设置机器人拣选装置从所述容器中进行拣选的适当路线。替代地或另外，进入拣选系统的每条存储容器馈入线(例如递送导轨系统或传送器)可以具有其自身的固定相机，并且控制系统可以基于多个图像源预先规划路线。

相机可以代替地布置在拣选站内，在拣选站，机器人拣选装置布置成使得在存储容器进入拣选站之前确定每个存储容器中要拣选的一个或多个物品的位置。

自动化存储和取出系统可以进一步包括递送车辆，该递送车辆布置成从上方接收存储容器并将存储容器运送到拣选站，并且机器人拣选装置可以与承载存储容器的递送车辆分开并且独立地操作。在该实施例中，该系统可以包括在X和Y方向上具有垂直轨道的基于导轨的递送系统的区段，用于支撑承载能从上方接近的容器的递送车辆。递送车辆可在拣选站内的递送系统上在X和Y方向上自由移动，并且当它们在拣选站处或在由拣选站限定的一区域中时，由递送车辆从拣选站的内容物搬运位置承载每个存储容器。

代替在递送导轨系统上操作的递送车辆，拣选系统可以包括用于将容器转移到拣选站的传送器布置。传送器布置可以处于不同的高度，并且以多级传送器布置的形式呈现给机器人拣选装置。在又一个替代方案中，代替递送车辆和/或传送器，存储容器可以由一个或多个现有技术容器搬运车辆递送到拣选站，该容器搬运车辆包括用于运送存储容器的提升装置，例如，将存储容器从存储列抬升和将存储容器下降到存储列中，以及将存储容器水平运送到拣选站。拣选站可以包括在X和Y方向上的导轨，这些导轨与在存储和取出系统的X和Y方向上的导轨齐平，使得容器搬运车辆可以在同一导轨系统上进入拣选站。在该替代方案中，容器搬运车辆可以将存储容器下降到拣选站内的内容物搬运位置，该内容物搬运位置可以在导轨系统正下方，使得机器人拣选装置可以相对容易地接近存储容器的内容物。

进一步描述了一种在拣选系统控制器的控制下在拣选站从容器中拣选物品以及将物品放入容器中的方法，其中该方法包括：

-拣选系统控制器从仓储管理系统接收产品订单；

-拣选站接收要拣选的存储容器的递送；

-使用相机产生存储容器的内容物的图像；

-使用与相机通信的图像处理系统处理由相机产生的图像，以标识特定物品在存储容器中的位置，该特定物品被包括在要完成的产品订单中，并且图像处理系统向拣选系统控制器通知特定物品在存储容器中的位置；

-拣选系统控制器基于由图像处理系统确定的位置，确定机器人拣选装置执行的拣选移动的序列，以便从存储容器中拣选特定物品；

-将存储容器传送到拣选站的拣选位置，在该拣选位置可以由机器人拣选装置对存储容器进行拣选；

-拣选系统控制器指示机器人拣选装置在产品订单的处置期间执行拣选移动的序列以从存储容器中拣选特定物品，

其中，相机和机器人拣选装置布置成在任何一种情况下在不同的存储容器上操作，使得在机器人拣选装置在由相机产生且由图像处理系统处理的更早图像的基础上正在搬运的同时，相机针对第一产品订单产生第一存储容器的内容物的图像，图像处理系统处理图像，并且拣选系统控制器针对该第一产品订单确定机器人拣选装置的拣选移动的序列。

相机还可以布置在拣选站外部，在该拣选站，机器人拣选装置布置成使得在存储容器进入拣选站之前，确定每个存储容器中要拣选的一个或多个物品的位置。

可以在存储容器到达拣选位置之前由图像处理系统处理图像，并且在存储容器到达以被拣选之前，拣选系统控制器已经确定了一组拣选移动。

机器人拣选装置的拣选移动的确定可以独立于存储容器到一个或多个拣选位置的递送。

拣选系统控制器可以优化机器人拣选装置在不同拣选位置处的不同存储容器中的特定物品之间的拣选移动。

图像处理系统可以包括对象数据库，并且图像处理系统可以将产生的图像与对象数据库中的图像进行比较，以确定特定物品在存储容器中的位置。图像处理系统可以具有对象数据库，使得它可以标识不同的物品。从而，无论物品在存储容器中的定向如何，都可以确保拣选正确的物品。对象数据库特别适合于不同种类的物品存储在同一存储容器中的情况，其中对象数据库提供关于这些不同物品之间的内部定位的输入。

该方法可以包括将相机移动到存在存储容器的位置，以便产生存储容器的内容物的图像。

图像处理系统可以包括用于对一个或多个存储容器进行ID识别的装置。这可以执行，以便根据存储容器的ID记录图像数据/拣选器路线数据。

当机器人拣选装置完成从目标存储容器中拣选时，该存储容器可以从拣选站返回并回到自动化存储和取出系统中的存储列中。替代地，可以在外部传送器上运送目标存储容器以进行装运。

通过单独的控制系统(ASRS控制系统或系统控制器(AC))管理向拣选站递送箱柜/从拣选站递送箱柜。

附图说明

随附的以下图式是为了便于理解本发明。图式示出了本发明的实施例，现在将仅以示例的方式对其进行描述，其中：

图1是现有技术自动化存储和取出系统的框架结构的透视图；

图2是现有技术容器搬运车辆的透视图，该容器搬运车辆具有布置在中央的空腔，用于在其中承载存储容器；

图3是现有技术容器搬运车辆的透视图，该容器搬运车辆具有悬臂，用于在下方承载存储容器；

图4A是拣选系统控制器和形成拣选系统的一部分的选定组件之间的可能通信信道的图示；

图4B示出了由拣选系统控制器进行的序列步骤的示例；

图5A示出了拣选系统的示例，该拣选系统带有布置在接地地板上，即在连接的存储和取出系统的下部分处的拣选站，带有可在台架布置上方的台架上移动的相机，机器人拣选装置安装在该台架布置上，并且其中拣选站包括双层传送器，用于将存储容器移动到拣选站中的容器内容物搬运位置以及从拣选站中的容器内容物搬运位置移动存储容器；

图5B示出了拣选系统的示例，该拣选系统带有布置在夹层上的拣选站，即，拣选站布置在靠近连接的存储和取出系统的导轨系统的顶部高度水平的高度水平处，带有可在台架布置上方的台架上移动的相机，机器人拣选装置安装在该台架布置上，并且其中拣选站包括双层传送器，用于将存储容器运移动到拣选站中的容器内容物搬运位置以及从拣选站中的容器内容物搬运位置移动存储容器；

图6A以侧视图示出了拣选系统的示例，该拣选系统带有布置在夹层上的拣选站，即拣选站布置在靠近连接的存储和取出系统的导轨系统的顶部高度水平的高度水平处，带有可在与安装机器人拣选装置相同的台架布置上移动的相机，并且其中拣选站包括双层传送器，用于将存储容器移动到拣选站中的容器内容物搬运位置以及从拣选站中的容器内容物搬运位置移动存储容器；

图6B从另一侧示出了图6A的拣选系统，即在传送器的纵向方向上直接看到拣选站；

图7A和图7B以两个不同的视图示出了图5B的实施例，其中相机布置在机器人拣选装置上方的台架或线性引导件上，其中图7A是在传送器的纵向方向上直接看到拣选站的视图，而图7B是其侧视图；

图8A-图8D是布置在夹层上的示例性拣选系统的不同视图，其中拣选站包括导轨系统，该导轨系统与容器搬运车辆操作所在的顶部导轨系统齐平，使得容器搬运车辆可以将存储容器从自动化存储和取出系统直接运送到布置在拣选站的导轨系统下方的高度水平处的静止容器内容物搬运位置；

图9示出了带有静止相机的拣选系统的示例，该静止相机布置在顶部导轨系统下方的容积和递送导轨系统上的容器内容物搬运位置之间的边界处；

图10A是远程操作的递送车辆的侧视图；

图10B是远程操作的递送车辆的透视图，该递送车辆具有带有用于容纳存储容器的隔室的容器运载器；

图10C是远程操作的递送车辆的透视图，该递送车辆具有设置有传送器的容器运载器；

图11是布置在夹层上的拣选系统的可能设置的原理图，并且其中外部传送器运行通过夹层上的一个或多个拣选站；

图12A-图12C示出了相机和台架安装式机器人拣选装置的不同示例；以及

图13示出了相机和机器人拣选装置的可能设置的另一示例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图更详细地讨论本发明的实施例。然而，应当理解，图式并非旨在将本发明限制于图式中描绘的主题。

自动化存储和取出系统1的框架结构100是根据上面结合图1-图3描述的现有技术框架结构100构造的，即多个直立构件102和由直立构件102支撑的多个水平构件103，并且此外，框架结构100包括在X方向和Y方向上的第一上导轨系统108。

框架结构100进一步包括呈设置在构件102、103之间的存储列105形式的存储隔室，其中存储容器106可以以堆叠物107形式堆叠在存储列105内。

框架结构100可以具有任何尺寸。具体地，应当理解，框架结构可以比图1中公开的宽得多和/或长得多和/或深得多。例如，框架结构100可以具有超过700ⅹ700个列的水平范围和超过十二个容器的存储深度。

图4A是拣选系统400中在拣选系统控制器401和形成拣选系统的一部分的选定组件之间的可能通信信道的图示，如由拣选系统控制器401和相应组件之间的箭头所指示。拣选系统控制器401与仓储管理系统402或库存管理系统(未示出)、ASRS控制系统403、用于移动与其连接的相机的相机移动布置404、机器人拣选装置405和图像处理系统406通信。

图4B示出了由拣选系统控制器401进行的序列步骤的示例。这些步骤可以是如下的：

450：接收拣选作业。

451：接收存储容器递送状态。

452：计划并执行相机和图像处理系统操作。

453：计划并执行机器人拣选装置操作。

454：确认拣选作业。

455：确认存储容器已完成。

图5A示出了拣选系统400的示例，该拣选系统带有布置在接地地板上，即在连接的存储和取出系统1的下部分处的拣选站410，带有可在台架布置413上方的台架414上移动的相机407，机器人拣选装置405安装在该台架布置上，并且其中拣选站410包括双层传送器411、412，用于将存储容器106带入和带出拣选站410。在图5A的示例中，在拣选站410的传送器411、412上总共有八个容器内容物搬运位置408。存储容器106占据容器内容物搬运位置408中的三个，而传送器411、412上的其余五个容器内容物搬运位置408未被占据。在所公开的实施例中，拣选站410包括双层传送器411、412，用于在自动化存储和取出系统1内的存储位置和容器搬运位置408之间移动存储容器106。双层传送器411、412被公开为上传送器411和下传送器412。下传送器412相对于上传送器411移位等于一个存储容器106的尺寸。类似的，尽管图中未显示，但为了能够将存储容器106放到传送器411、412上以及从传送器411、412中取出存储容器106，在传送器411、412的相对端上，下传送器412相对于上传送器411移位等于一个存储容器106的尺寸。在所公开的示例中，机器人拣选装置405布置在台架布置413上，并且相机407可移动地布置在用于机器人拣选装置405的台架413上方的单独台架414上。在操作中，上传送器411上的容器内容物搬运位置408可以用于拣选，而下传送器412上的容器内容物搬运位置408可以用于整合拣选订单(order)。然而，设置容器内容物搬运位置408中的哪一个分别用于拣选和整合可以根据不同的需求而变化。例如，如果需要使用更多的容器内容物搬运位置408进行拣选或整合，则这可以容易地改变。

保护板415可用来为存储和取出系统1提供物理屏障，使得操作员可以安全地在拣选站410中执行手动维修或维护。

图5B示出了拣选系统的示例，该拣选系统带有布置在夹层425上的拣选站410，即，拣选站410布置在靠近连接的自动化存储和取出系统1的导轨系统108的顶部高度水平的高度水平处，带有可在台架布置143上方的台架414上移动的相机407，机器人拣选装置405安装在该台架布置上。拣选站410包括双层传送器411、412，用于将存储容器106移动到拣选站410中的容器内容物搬运位置408以及从拣选站中的容器内容物搬运位置移动存储容器。双层传送器411、412分别包括上传送器411和下传送器412。如从图5B中可以看出，在保护板415后面可以看到导轨系统108的顶部。拣选系统400的组件与图5A的示例类似，并且在此不再赘述。

图6A以侧视图示出了拣选系统400的示例，该拣选系统带有布置在夹层425上的拣选站410，即拣选站410布置在靠近连接的自动化存储和取出系统1的导轨系统的顶部高度水平的高度水平处，带有可在与安装机器人拣选装置405相同的台架布置413上移动的相机407，并且其中将存储容器106运送到双层传送器411、412上的拣选站410的容器内容物搬运位置408。图6B从另一侧示出了图6A的拣选系统400，即在传送器411、412的纵向方向上直接看到拣选站410。图6A和图6B中示例的其余组件与图5A和图5B中相同，并且在此不再赘述。

图7A和图7B以两个不同的视图示出了图5B的实施例，其中相机布置或安装在机器人拣选装置405上方的台架或线性引导件上，其中图7A是在传送器411、412的纵向方向上直接看到拣选站410的视图，而图7B是其侧视图。

图8A-图8D是布置在夹层425上的示例性拣选系统400的不同视图，其中拣选站410包括导轨系统108，该导轨系统与容器搬运车辆201、301操作所在的自动化存储和取出系统1的顶部导轨系统108齐平，使得容器搬运车辆201、301可以将存储容器106从自动化存储和取出系统1直接运送到布置在拣选系统410的导轨系统108下方的高度水平处的静止容器内容物搬运位置408。

参考图8A，其是从上方看的透视图，公开了在拣选站410内的一个现有技术容器搬运车辆201，其从导轨系统108下方的容器内容物搬运位置408递送和/或拣取存储容器108，使得机器人拣选装置405可以接近存储容器106的内容物。相机407和机器人拣选装置405被公开为分别安装在台架414、413上。相机407是可移动的并且可以产生放置在拣选站410中的任何容器内容物搬运位置408处的存储容器106的内容物的图像。为了增加任何操作员的安全性，拣选站保护盖419可以布置在拣选站410的外部周围。

参考图8B，其是从自动化存储和取出系统的导轨系统108的顶部到拣选站410的侧视图，公开了在拣选站410内的两个不同的现有技术容器搬运车辆201、301，其从导轨系统108下方的容器内容物搬运位置408递送和/或拣取存储容器108。

参考图8C，其是图8A和图8B中的拣选站410的俯视图，容器搬运车辆201即将进入或离开拣选站410，即容器搬运车辆201即将越过由将拣选站410和连接的存储和取出系统的导轨系统的顶部高度水平分开的保护盖415形成的边界。从正上方可以看到放置在拣选站410中的存储内容物搬运位置408中的一个或多个存储容器106。用于运送带有已结束或完成的产品订单的容器106、盒子或箱柜的可选的外部传送器420被公开为运行通过拣选站410。

参考图8D，其是从图8A-图8C的拣选系统400的上方的透视侧视图，公开了一个示例性实施例，其中保护盖415中的保护滑动门已经致动，使得拣选站410已经与自动化存储和取出系统1分开，从而在拣选站410和连接的存储和取出系统的导轨系统的顶部高度水平之间形成屏障。该选项在这样的情况下可能是有利的，即需要对拣选系统400或拣选站410的组件之一进行维护或修理，而无需关停在连接的自动化存储和取出系统中的顶部导轨系统108上操作的容器搬运车辆201、301的操作。

图9示出了带有静止相机407的拣选系统410的示例，该静止相机布置在顶部导轨系统108下方的容积和容器内容物搬运位置408之间的边界处。机器人拣选装置呈两个工业机器人405的形式。存储容器106借助于在递送导轨系统308上运行的递送车辆30在顶部导轨系统108下方的容积和拣选站410的容器内容物搬运位置408之间转移。递送导轨系统308延伸到顶部导轨系统108(在图9中的水平面P处)正下方的容积中，容器搬运车辆(图9中未示出)在此处运行，使得存储容器106可以直接在容器搬运车辆和递送车辆30之间转移。递送车辆30在图10A-图10C中进一步描述。在图9的示例中，由于两个工业机器人405间隔定位的布置，从而覆盖递送导轨系统308的不同部分，所以在顶部导轨系统108正下方的容积外部的递送导轨系统308的部分上的所有位置都可以用作容器内容物搬运位置408。公开了工业机器人405，带有安装在地板上的基部417，其中机器人臂从基部延伸到在其相对端的拣选器418。

机器人拣选装置405中的每个被公开为具有一个机器人臂，并且被配置用于拣选产品物品或货物并将其放到在容器内容物搬运位置408中的存储容器106中，并且可能将拣选的货物或产品物品放置到布置在递送导轨系统308和拣选站410外部的位置处的一个或多个运送容器(图9中未示出)中，以进行进一步运送。尽管机器人拣选装置405被公开为带有一个机器人臂，但很明显，一个机器人拣选装置405可以具有多于一个机器人臂，例如，两个、三个、四个、五个、……、九个、十个臂，等等。

机器人拣选装置405可以被操作以在XYZ方向上移动，从而允许接近在递送导轨系统308内的不同容器内容物搬运位置408处的存储容器106，并且在存储容器106和递送导轨系统308外部的位置之间转移至少一个产品物品。一个或多个机器人操作员405的一个或多个机器人臂的长度以及一个或多个机器人臂的其他特征可以根据具体项目中的需求进行调整，诸如递送车辆30的数量、递送导轨系统308的尺寸、机器人操作员405的数量等。

图10A示出了远程操作的递送车辆30，在下文中称为递送车辆30。

递送车辆30被配置用于在递送导轨系统308上运送一个或多个存储容器106。

递送车辆30可以被配置用于仅运送一个存储容器106，或可以被配置用于运送多于一个存储容器106。

参考图10A-图10C，所述递送车辆30包括：车身31、与车身31连接的滚动装置32、在水平面P1(参见图9)中驱动滚动装置32的滚动装置电机(未示出)以及与一个或多个滚动装置电机连接的电源43。电源43应该向滚动装置电机提供足够的动力，以在设定的路线上将滚动装置32从存储和取出系统1内部推动到拣选站410。

如果用在递送导轨系统308上，则滚动装置32的两组轮子32a、32b中的一组应被提升和下降，使得第一组轮子32a和/或第二组轮子32b可以在任何一个时间与设置在递送导轨系统308上的相应组的导轨接合。

递送车辆30可以进一步包括安装在车身31上方的容器运载器35。容器运载器35应该被配置成将存储容器106接收到容器运载器35上或容器运载器内，以使得防止存储容器106相对于容器运载器在水平方向上移动。

容器运载器35可以包括从下方支撑存储容器106的容器支撑装置。

在图10A中，容器运载器35公开为呈具有底部/基部和侧壁的存储容器接收隔室的形式。隔室的容积在该示例性配置中使得它可以接收和容纳存储容器的整个水平范围以及存储容器的竖直范围的至少一部分。图10A示出了容纳整个存储容器106的容器运载器35的示例，并且图10B示出了容纳存储容器106的一部分的替代的容器运载器35，而图10C示出了另一个替代方案，其中递送车辆30具有设置有传送器36的容器运载器35。

图10A中公开的容器运载器35的特定配置允许递送车辆30运送具有不同高度的存储容器106。

应注意，容器运载器35内的隔室的尺寸可以容易地适于在一次操作中接收和支撑多个存储容器106。

图10B示出了远程操作的递送车辆30的另一替代方案。类似于上述容器运载器35，这种配置的容器运载器35是用于从下方支撑存储容器106的容器支撑装置。

容器支撑装置因此包括基板，该基板沿着基板的外圆周或周边设置有侧壁，从而限定隔室。隔室的水平范围适于足够大以接收一个或多个存储容器106并且足够小以在插入一个或多个存储容器106时基本上阻碍其移动。然而，与图10A中所示的递送车辆30的示例性配置相比，图10B中的容器支撑装置的一个或多个侧壁的竖直高度小于每个存储容器106的竖直高度。事实上，为了实现容器运载器35的侧壁的目的(以在插入时基本上防止水平移动)，仅从基板向上具有小的竖直突起就足够了，例如小于存储容器106的侧壁的高度的5％。

图10C示出了远程操作的递送车辆30的又一示例性配置。在该配置中，容器运载器35包括基板、带有布置在基板上的辊子的传送器36和从基板向上突出的两个平行侧壁。滚动装置32和车身31与上面结合图10A和图10B描述的滚动装置32和车身31相同或类似。

传送器36可以由多个平行定向的辊子建立，这些辊子具有垂直于两个侧壁的共同纵向方向。以这种方式，辊子允许一个或多个存储容器106在由侧壁引导的同时移入或移出容器运载器35。传送器可以连接到驱动一个或多个辊子旋转的传送器电机(未示出)。

图11是布置在夹层425上的拣选系统400的可能设置的原理图，并且其中外部传送器420运行通过夹层425上的拣选站410，用于运送容纳已完成/结束的产品订单的容器106、箱柜或盒子以进行装运。

图12A-图12C示出了相机407和台架安装式机器人拣选装置405的不同示例，其中图12A示出了带有相机407的相机模块421和带有机器人拣选装置405的机器人拣选装置模块422在连接在同一结构中时的组合，图12B示出了与机器人拣选装置模块422分开的图12A的相机模块421，并且图12C示出了与相机模块421分开的图12A的机器人拣选装置模块422。相机模块421和机器人拣选装置模块422都分别包括基部423、424。相应的基部423、424可以是可连接到台架布置(未示出)的并且可以包括用于操作相机407和机器人拣选装置405的任何必要的驱动装置、引导装置、一个或多个电机、控制系统等。基部423、423可以包括用于相对于相应的台架布置413、414(参见例如图5-图7)中的一个或多个梁进行可移动连接的装置。

图13示出了相机407和机器人拣选装置405的可能设置的另一个示例。与图12A的示例相比，带有相机407的相机模块423布置在相同的竖直平面中并且距带有机器人拣选装置405的机器人拣选装置模块423的距离更大。机器人拣选装置模块422安装在台架布置413上，而相机模块421安装在台架414上。

为了能够移动和操作机器人拣选装置405和相机407的一个或多个电机、控制系统以及形成该系统的一部分所必要的其他设备和组件将是技术人员已知的并且在此不再详细描述。

对于所有所公开的实施例而言共同的是，通常，一旦来自用作拣选位置的容器库存搬运位置408处的存储容器106的产品订单结束，存储容器106就返回到存储和取出系统内的存储位置，并且带有物品的用于相同或另一个产品订单的新存储容器106从存储和取出系统1中的存储位置被运送到容器内容物搬运位置408。一旦用于整合的存储容器106(或盒子或箱柜)中的产品订单结束，或至少部分地结束可由机器人拣选装置405拣选的产品物品，通常就将其从容器内容物库存位置408移除到传送器(参见图11)或存储和取出系统1的类似外部，或者通过传送器(参见例如图5-图7)或通过递送车辆30(参见例如图9)返回到存储和取出系统1，以用于在手动(即操作员操作的)拣选站完成不适合由机器人拣选装置405拣选的产品物品。

此外，对于上述所有不同的机器人拣选装置405而言也共同的是，它们可以设置有合适的一个或多个夹持装置，以及任何必要的辅助设备，诸如相机、光、距离传感器等，这取决于具体项目的需求以及产品物品的尺寸和形状。这样的设备对于技术人员来说将是已知的并且在本文中没有进一步说明。此外，将一个或多个机器人拣选装置405安装到台架布置413所需的装置可以是提供相对于下面的递送导轨系统50在XYZ方向上移动的期望功能的任何装置，该装置是技术人员已知的并且在本文中将不进一步描述。类似地，安装机器人拣选装置405的地板基部或递送导轨308上的基部所需的任何紧固装置对于技术人员来说都是已知的，即提供必要稳定性和/或促进机器人操作员405相对于地板基部或递送导轨基部(未示出)旋转运动的可能性的任何装置。

在前面的描述中，已经参考说明性实施例描述了根据本发明的递送车辆以及自动化存储和取出系统的各个方面。出于解释的目的，阐述了具体数字、系统和配置，以便提供对系统及其工作的透彻理解。然而，该描述并不旨在以限制性含义解释。说明性实施例的各种修改和变化，以及系统的其他实施例，这些对于所公开的主题所属领域的技术人员来说是显而易见的，都被认为落入本发明的范围内。

附图标记列表

1 现有技术自动化存储和取出系统

30 递送车辆

31 车身

32 滚动装置

32a 第一组轮子

32b 第二组轮子

35 容器运载器

36 传送器

100 框架结构

102 框架结构的直立构件

103 框架结构的水平构件

104 存储网格

105 存储列

106 存储容器

106’ 存储容器的特定位置

107 堆叠物

108 顶部导轨系统

110 第一方向(X)上的平行导轨

110a 第一方向(X)上的第一导轨

110b 第一方向(X)上的第二导轨

111 第二方向(Y)上的平行导轨

111a 第二方向(Y)的第一导轨

111b 第二方向(Y)的第二导轨

112 接近开口

119 第一端口列

120 第二端口列

201 现有技术存储容器车辆

201a 存储容器车辆201的车身

201b 驱动装置/轮子布置，第一方向(X)

201c 驱动装置/轮子布置，第二方向(Y)

301 现有技术悬臂式存储容器车辆

301a 存储容器车辆301的车身

301b 第一方向(X)上的驱动装置

301c 第二方向(Y)上的驱动装置

304 夹持装置

308 递送导轨系统

400 拣选系统

401 拣选系统控制器(PSC)

402 仓储管理系统(WMS)

403 ASRS(自动化存储和取出系统)控制系统

404 相机移动

405 机器人拣选装置

406 图像处理系统

407 相机

408 容器内容物搬运位置

410 拣选站

411 上传送器

412 下传送器

413 用于机器人拣选装置的台架

414 用于相机的台架

415 保护盖

416 人员/手动操作员

417 机器人基部

418 拣选器

419 拣选站保护盖

420 外部传送器

421 相机模块

422 机器人拣选装置模块

423 基部相机模块

424 基部机器人拣选装置模块

425 夹层

500 控制系统

P 容器搬运车辆操作所在的水平面

P1 递送车辆操作所在的水平面

X 第一方向

Y 第二方向

Z 第三方向