СИСТЕМА ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ МЕЖДУ МНОЖЕСТВОМ НАКОПИТЕЛЬНЫХ СЕКЦИЙ И МНОЖЕСТВОМ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ПОСТОВ ЧЕРЕЗ СЕТЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ, РАСПРЕДЕЛЕННУЮ НА ДВУХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЛОСКОСТЯХ
METHOD FOR CARGO TRANSPORTATION BETWEEN MULTIPLE STORAGE SECTIONS AND MULTIPLE PREPARATION POSTS VIA CARGO MOVING NETWORK DISTRIBUTED ON TWO HORIZONTAL PLANES

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области логистики.
В частности, изобретение относится к системе транспортировки грузов без упорядочения их последовательности между множеством накопительных секций и множеством подготовительных постов.
Накопительные секции соответствуют, например, различным выходам рабочих проходов автоматизированного склада хранения/отгрузки.
Под «упорядочиванием последовательности» (или «упорядоченной поставкой грузов») следует понимать поставку в соответствии с требованиями доставки по меньшей мере одной последовательности, включающей в себя грузы в требуемом порядке.
В контексте настоящего изобретения предполагается, что в прямом направлении грузы перемещаются от накопительных секций к подготовительным постам без упорядочения их последовательности и что упорядочение последовательности (если таковое предусмотрено) осуществляют на каждом из подготовительных постов. Иначе говоря, предполагается, что каждый подготовительный пост имеет для этого буферную систему накопления и упорядоченного распределения грузов, например, типа одной из систем, описанных в патентных заявках FR1563151 от 22 декабря 2015 года и FR1654863 от 30 мая 2016 года.
Предполагается также, что система транспортировки должна быть такой, чтобы:
- в прямом направлении груз, поступающий из любой накопительной секции, мог быть доставлен на любой из подготовительных постов или в любую из других накопительных секций; и
- в обратном направлении груз, поступающий из любого подготовительного поста, мог быть доставлен в любую из накопительных секций или на любой из других подготовительных постов.
Изобретение можно применять для любого типа подготовительного поста, в частности, но не исключительно:
- для постов подготовки заказов (называемых также «сборными постами» посредством отбора товаров в складских контейнерах (называемых также «исходными грузами»): оператор (или робот) получает список отбираемых товаров (на бумаге, на экране терминала, в голосовом виде, в виде компьютерной задачи (в случае робота), в котором для каждой отправляемой посылки (называемой также «доставочным контейнером» или «целевым грузом») указано количество товаров, которые он должен отобрать в складских контейнерах и объединить в отправляемой посылке; и
- для постов укладки на поддоны складских контейнеров (называемых также «исходными грузами»), содержащих товары: оператор (или робот) получает список отбираемых товаров (на бумаге, на экране терминала, в голосовом виде, в виде компьютерной задачи (в случае робота), в котором для каждого отправляемого поддона (называемого также «доставочным контейнером» или «целевым грузом») указано количество каждого типа складских контейнеров (например, картонных коробок), которые он должен собрать и загрузить на отправляемый поддон.
2. Уровень техники
На фиг. 1 представлен вид сверху примера известной конфигурации для автоматизированной системы подготовки заказов, содержащей:
- автоматизированный склад 7 хранения/отгрузки, содержащий несколько (в этом примере два) комплексов, каждый из которых включает в себя рабочий проход 7а, 7а’, обслуживающий с двух сторон складской стеллаж 7b, 7c, 7b’, 7c’ с несколькими расположенными друг над другом уровнями хранения;
- комплекс конвейеров, доставляющих исходные грузы из автоматизированного склада 7 до подготовительных постов и наоборот. В примере, представленном на фиг. 1, показаны:
- для прямого направления (то есть от автоматизированного склада 7 до подготовительных постов) - конвейеры, обозначенные 9а и 9а’ (по одному на каждый проход), а также 6 и 8; и
- для обратного направления (то есть от подготовительных постов до автоматизированного склада 7) - конвейеры, обозначенные 8’, 6’, а также 9b и 9b’ (по одному на каждый проход); в этом примере конвейеры 6’ и 8’ расположены над конвейерами 6 и 8;
- несколько постов 10а-10f подготовки заказов, на каждом из которых находится один оператор 1а-1f и каждый из которых расположен перпендикулярно к конвейерам, обозначенным 8 и 8’; и
- систему управления (называемую также «блоком управления»), которая является центральной компьютерной системой управления, отвечающей за управление всей системой (автоматизированный склад 7 хранения/отгрузки, комплекс конвейеров 6, 6’, 8, 8’, 9a, 9a’, 9b и 9b’ и подготовительные посты 10а-10f).
Система управления управляет также списком заказов, соответствующим каждому доставочному контейнеру (целевой груз), и, следовательно, порядком строк заказа, образующих этот список, в зависимости от места нахождения складских контейнеров (исходных грузов) на автоматизированном складе 7, от наличия тележек и подъемников автоматизированного склада 7, а также от потребностей в товарах для различных подготавливаемых доставочных контейнеров, которые следуют друг за другом на подготовительном посту. Это позволяет оптимизировать все перемещения и время подготовки доставочных контейнеров и обеспечить синхронизацию между поступлением на подготовительный пост доставочного контейнера и соответствующих складских контейнеров (то есть контейнеров, содержащих товары, указанные в списке заказа, соответствующем этому складскому контейнеру).
В примере, представленном на фиг. 1, каждый подготовительный пост содержит две конвейерные линии: первую конвейерную линию для складских контейнеров, образованную двумя горизонтальными колоннами конвейеров: одна (прямая колонна 3) предназначена для перемещения складских контейнеров от третьего подкомплекса конвейеров 8 к оператору 1а, и другая (обратная колонна 2) предназначена для перемещения в противоположном направлении; и вторую конвейерную линию для доставочных контейнеров, образованную двумя горизонтальными колоннами конвейеров: одна (прямая колонна 4) предназначена для перемещения доставочных контейнеров от третьего подкомплекса конвейеров 8 к оператору 1а, и другая (обратная колонна 5) для перемещения в противоположном направлении.
Функция буферного складирования (называемая также «функцией накопления») определенного количества контейнеров перед поступлением к оператору (или к автомату) обеспечивается в каждой из первой и второй линий прямой колонной 3 и 4 (состоящей из классических горизонтальных конвейеров). Таким образом, складской контейнер проходит следующий путь: его отбирают при помощи тележки на автоматизированном складе 7, затем последовательно транспортируют на одном из конвейеров 9а и 9а’ (в зависимости от его поступления из прохода 7а или 7а’), затем на конвейерах 6 и 8 и, наконец, на конвейерах прямой колонны 3 для доставки к оператору. В другом направлении (после доставки к оператору) складской контейнер проходит противоположный путь: его транспортируют на конвейерах обратной колонны 2, затем на конвейерах 8’ и 6’ и, наконец, на одном из конвейеров 9b и 9b’ (в зависимости от его возвращения в проход 7а или 7a’), после чего опять направляют в автоматизированный склад 7 на тележке.
Как было указано выше, контейнеры (исходные грузы и целевые грузы) должны поступать к оператору в требуемом порядке, образующем по меньшей мере одну определенную последовательность. Классически, система управления определяет этот порядок поступления заранее (то есть для каждого контейнера до того, как этот контейнер попадает на подготовительный пост) и, если это необходимо, корректирует его во время транспортировки контейнеров от выхода автоматизированного склада 7 к подготовительному посту (например, чтобы учитывать неисправность какого-либо элемента системы).
В первом известном варианте выполнения упорядочения последовательности (то есть функции упорядоченного распределения) первый уровень упорядоченного распределения реализуют, укладывая на каждый из конвейеров 9а и 9a’ предварительно упорядоченные грузы. Следовательно, это накладывает определенные требования к автоматизированному складу 7. Иначе говоря, грузы, укладываемые на конвейер 9а, находятся в порядке, совпадающем с требуемым конечным порядком, и грузы, укладываемые на конвейер 9а’, тоже находятся в порядке, совпадающем с требуемым конечным порядком. Затем реализуют второй уровень упорядоченного распределения, укладывая в требуемом конечном порядке на конвейер 6 грузы, поступающие с конвейеров 9а и 9а’. Например, для последовательности из семи грузов, если грузы под номерами 1, 2, 4 и 5 хранятся в проходе 7а, их укладывают в этом порядке на конвейер 9а, и если грузы под номерами 3 и 6 хранятся в проходе 7а’, их укладывают в этом порядке на конвейер 9а’; затем все семь грузов укладывают на конвейер 6 в порядке возрастания (от 1 до 7) их номеров.
Во втором известном варианте выполнения упорядочения последовательности, чтобы ослабить требования к автоматизированному складу 7, контейнеры могут выходить из автоматизированного склада 7 не в требуемом порядке (то есть в порядке, в котором они должны поступать к оператору). Следовательно, необходимо реализовать две функции, одну функцию транспортировки и другую функцию упорядоченного распределения контейнеров, между автоматизированным складом 7 и подготовительным постом, где находится оператор. Исключение требований упорядоченного распределения, которые обычно относятся к автоматизированному складу, обеспечивает значительное повышение эффективности его работы (и, в целом, различного входного оборудования) и, следовательно, позволяет уменьшить его размер и его сложность и, как следствие, его стоимость. В примере, представленном на фиг. 1, эти функции транспортировки и упорядоченного распределения реализуются для данного подготовительного поста следующим образом: складские контейнеры проходят по замкнутому контуру (называемому также «каруселью»), образованному конвейерами 6, 8, 8’ и 6’, и, когда ближайший складской контейнер из последовательности, ожидаемой на данном подготовительном посту, оказывается перед прямой колонной 3 этого данного подготовительного поста, этот складской контейнер перемещается на конвейерах прямой колонны 3. Складской контейнер должен пройти по кругу в замкнутом контуре, если он оказывается перед прямой колонной 3 данного подготовительного поста, тогда как по меньшей мере один из складских контейнеров, которые предшествуют ему в последовательности, еще не переместился на прямую колонну 3 данного подготовительного поста. Этот способ осуществляют для каждого из складских контейнеров последовательности, ожидаемой на данном подготовительном посту.
Следует отметить, что, как известно, вышеупомянутый принцип замкнутого контура (карусели) применяют также для реализации только функции транспортировки грузов (на фиг. 1 между, с одной стороны, входными 9b, 9b’/выходными 9a, 9a’ конвейерами проходов 7а, 7а’ автоматизированного склада 7 и, с другой стороны, входными 3, 4/выходными 2, 5 конвейерами подготовительных постов 10а-10f). Иначе говоря, если упорядочение последовательности отсутствует или если упорядочение последовательности осуществляют на каждом из подготовительных постов, замкнутый контур (карусель) используют только для транспортировки грузов. В этом случае, если вернуться к примеру на фиг. 1, складские контейнеры перемещаются по замкнутому контуру (карусели), образованному конвейерами 6, 8, 8’ и 6’, и, как только складской контейнер, предназначенный для данного подготовительного поста, оказывается перед прямой колонной 3 этого подготовительного поста, он перемещается на эту прямую колонну 3.
Использование замкнутого контура (карусели) для реализации функции транспортировки грузов, но не функции упорядоченного распределения (упорядочения последовательности) не является оптимальным решением с точки зрения расстояния, проходимого грузами, и тем более с точки зрения количества грузов, которые можно транспортировать одновременно.
Так, в примере на фиг. 1, чтобы осуществить прямой/обратный путь между одним из проходов 7а, 7а’ автоматизированного склада и одним из подготовительных постов 10а-10f, груз должен пройти по всему замкнутом контуру.
Кроме того, некоторые участки замкнутого контура оказываются занятыми всеми грузами: на прямом пути участок, находящийся между точкой соединения (на конвейере 6 замкнутого контура) выходного конвейера 9а прохода 7а и точкой соединения (на конвейере 8 замкнутого контура) входного конвейера 3 или 4 подготовительного поста 10а; на обратном пути участок, находящийся между точкой соединения (на конвейере 8’ замкнутого контура) выходного конвейера 2 или 5 подготовительного поста 10а и точкой соединения (на контейнере 6’ замкнутого контура) входного конвейера 9b прохода 7а.
В наименее благоприятном случае, то есть для прохождения наиболее длинного (прямого или обратного) пути между одним из проходов 7а, 7а’ автоматизированного склада 7 и одним из подготовительных постов 10а-10f груз должен пройти перед другим или другими проходами автоматизированного склада 7 и перед другим или другими подготовительными постами. В примере, представленном на фиг. 1, чтобы пройти наиболее длинный прямой путь между проходом 7а’ и подготовительным постом 10f, груз должен пройти перед другим проходом 7а и другими подготовительными постами 10а-10е. Точно так же, чтобы пройти наиболее длинный обратный путь между подготовительным постом 10f и проходом 7а, груз должен пройти перед другими подготовительными постами 10а-10е и перед другим проходом 7а.
3. Задачи
Задачей изобретения, по меньшей мере в одном варианте осуществления, является устранение вышеприведенных недостатков, присущих известным решениям.
В частности, по меньшей мере в одном варианте осуществления, изобретение призвано предложить систему транспортировки грузов без упорядочения последовательности между множеством накопительных секций и множеством подготовительных постов, причем эта система не имеет недостатков, связанных с применением замкнутого контура (карусели).
По меньшей мере в одном варианте осуществления, изобретение призвано также предложить систему, позволяющую свести к минимуму расстояния, проходимые грузами, и увеличить количество грузов, которые можно транспортировать одновременно.
По меньшей мере в одном варианте осуществления, изобретение призвано предложить также такую систему, которая позволяет сократить использование образующих ее устройств (в частности, коллекторов и конвейеров).
Согласно еще одной дополнительной задаче изобретения, система должна быть простой в применении и недорогой.
4. Раскрытие сущности изобретения
В частном варианте осуществления изобретения предложена система транспортировки грузов без упорядочения последовательности между множеством накопительных секций и множеством подготовительных постов. Эта система содержит:
- верхний грузосборный конвейер и нижний грузосборный конвейер, которые являются прямолинейными, параллельными, расположенными соответственно на верхней горизонтальной плоскости и нижней горизонтальной плоскости, однонаправленными и имеющими соответственно верхнее и нижнее противоположные направления; и
- по меньшей мере для первой пары, включающей в себя одну накопительную секцию и один подготовительный пост, расположенные друг против друга с двух сторон от верхнего и нижнего грузосборных конвейеров, первый комплект конвейеров, включающий в себя:
- верхний выходной конвейер накопительной секции и верхний входной конвейер накопительной секции, расположенные в верхней горизонтальной плоскости, для соединения указанной накопительной секции с верхним грузосборным конвейером;
- нижний выходной конвейер накопительной секции и нижний входной конвейер накопительной секции, расположенные в нижней горизонтальной плоскости, для соединения указанной накопительной секции с нижним грузосборным конвейером;
- верхний выходной конвейер подготовительного поста и верхний входной конвейер подготовительного поста, расположенные в верхней горизонтальной плоскости, для соединения указанного подготовительного поста с верхним грузосборным конвейером; и
- нижний выходной конвейер подготовительного поста и нижний входной конвейер подготовительного поста, расположенные в нижней горизонтальной плоскости, для соединения указанного подготовительного поста с нижним грузосборным конвейером.
Таким образом, общий принцип изобретения состоит в том, чтобы реализовать между накопительными секциями и подготовительными постами сеть перемещения грузов, распределенную на двух горизонтальных плоскостях (верхней горизонтальной плоскости и нижней горизонтальной плоскости) и имеющую структуру, включающую в себя следующие элементы:
- в верхней горизонтальной плоскости: верхний грузосборный конвейер, верхний выходной конвейер накопительной секции, верхний входной конвейер накопительной секции, верхний выходной конвейер подготовительного поста и верхний входной конвейер подготовительного поста;
- в нижней горизонтальной плоскости: нижний грузосборный конвейер, нижний выходной конвейер накопительной секции, нижний входной конвейер накопительной секции, нижний выходной конвейер подготовительного поста и нижний входной конвейер подготовительного поста.
Благодаря своему распределению на двух расположенных друг над другом горизонтальных плоскостях, эта сеть перемещения грузов не требует наличия элементов, обеспечивающих прямое соединение между верхним и нижним грузосборными конвейерами.
Кроме того, она позволяет отказаться от использования бесконечного замкнутого контура (карусели) для реализации функции транспортировки грузов. Это позволяет минимизировать расстояние, проходимое каждым грузом, и увеличить количество грузов, которые можно транспортировать («перемещать») одновременно.
Согласно частному отличительному признаку, для транспортировки грузов между N накопительными секциями и N подготовительными постами, где N ≥ 3, система содержит N пар, каждая из которых содержит одну накопительную секцию и один подготовительный пост, расположенные друг против друга с двух сторон от верхнего и нижнего грузосборных конвейеров, и указанные N пар включают в себя:
- N-2 указанную(ых) первую(ых) пару(пар), для которой или для каждой из которых система содержит указанный первый комплект конвейеров;
- вторую пару, самую верхнюю по потоку в верхнем направлении, для которой система содержит второй комплект конвейеров, идентичный указанному первому комплекту конвейеров или отличающийся от него тем, что не содержит указанного верхнего входного конвейера накопительной секции; и
- третью пару, самую нижнюю по потоку в верхнем направлении, для которой система содержит третий комплект конвейеров, идентичный указанному первому комплекту конвейеров или отличающийся от него тем, что не содержит указанного верхнего выходного конвейера подготовительного поста.
Таким образом, за счет максимизации числа пар, каждая из которых включает в себя расположенные друг против друга накопительную секцию и подготовительный пост, еще больше уменьшают расстояние, проходимое грузами, и, следовательно, еще больше увеличивают количество грузов, которые можно транспортировать одновременно.
5. Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 (уже описана для известного решения) показана известная автоматизированная система подготовки заказов, вид сверху;
на фиг. 2 показана система транспортировки грузов согласно первому варианту осуществления изобретения (с четырьмя накопительными секциями и четырьмя подготовительными постами);
на фиг. 3 показана система транспортировки грузов согласно второму варианту осуществления изобретения (с четырьмя накопительными секциями и четырьмя подготовительными постами);
на фиг. 4 показан первый пример прямого и обратного путей для груза в контексте системы, изображенной на фиг. 2;
на фиг. 5 показан второй пример прямого и обратного путей для груза в контексте системы, изображенной на фиг. 2;
на фиг. 6 показан третий пример прямого и обратного путей для груза в контексте системы, изображенной на фиг. 2;
на фиг. 7 показана система транспортировки грузов согласно третьему варианту осуществления изобретения (с двумя накопительными секциями и четырьмя подготовительными постами);
на фиг. 8 показана система транспортировки грузов согласно четвертому варианту осуществления изобретения (с пятью накопительными секциями и четырьмя подготовительными постами);
на фиг. 9А и 9В показаны соответственно виды сверху и в перспективе элементов системы, изображенной на фиг. 2, для произвольной пары (А(х), Р(х)), включающей в себя расположенные друг против друга накопительную секцию А(х) и подготовительный пост Р(х);
на фиг. 10А показана система подъемников, входящая в состав системы транспортировки в вариантах осуществления, изображенных на фиг. 2-8;
на фиг. 10В показана версия системы подъемников, изображенной на фиг. 10А;
на фиг. 11 показан пример структуры блока управления согласно частному варианту осуществления изобретения.
6. Осуществление изобретения
На всех фигурах настоящего документа идентичные элементы или этапы имеют одинаковое цифровое обозначение.
На фиг. 2 представлена система транспортировки грузов согласно первому варианту осуществления изобретения. Она выполнена с возможностью транспортировки грузов без упорядочения последовательности между N накопительных секций А1-А4 (которые соответствуют, например, различным выходам рабочих проходов автоматизированного склада хранения/отгрузки) и М подготовительных постов Р1-Р4, где N=M=4. В версиях этого первого варианта осуществления N тоже равно М, но со значением N, отличным от четырех.
Как уже было указано выше, если необходимо осуществить упорядочение последовательности, предполагается, что каждый подготовительный пост оснащен для этого буферной системой накопления и упорядоченного распределения грузов (например, системой одного из типов, описанных в патентных документах FR1563151 от 22 декабря 2015 года и FR1654863 от 30 мая 2016 года.
Система содержит два коллектора (то есть грузосборные конвейеры, выполненные с возможностью транспортировки грузов), множество конвейеров и блок управления. Все эти элементы будут подробно описаны ниже.
В целом, направление перемещения каждого коллектора или конвейера (то есть направление перемещения на нем грузов) показано на фигурах направлением стрелки, схематично отображающей этот коллектор или конвейер.
Один из коллекторов, называемый «верхним коллектором», обозначен Сs (или 3 на фиг. 9А и 9В). Другой коллектор, называемый «нижним коллектором», обозначен Ci (или 4 на фиг. 9А и 9В). Они являются прямолинейными, параллельными и расположены соответственно на верхней горизонтальной плоскости Ps и нижней горизонтальной плоскости Pi. Они имеют противоположные направления перемещения (называемые в дальнейшем тексте описания «верхним направлением» и «нижним направлением»). На фиг.2 направление перемещения верхнего коллектора Cs ориентировано справа налево, и направление перемещения нижнего коллектора Ci ориентировано слева направо. В частном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, верхний и нижний коллекторы Cs, Ci расположены друг над другом, чтобы уменьшить габаритный размер системы.
Четыре накопительные секции А1-А4 и четыре подготовительных поста Р1-Р4 образуют четыре пары (А1, Р1), (А2, Р2), (А3, Р3), (А4, Р4), каждая из которых включает в себя одну накопительную секцию и один подготовительный пост, расположенные друг против друга с двух сторон от верхнего и нижнего коллекторов Cs, Ci. Таким образом, за счет максимизации числа пар, образованных расположенными друг против друга накопительной секцией и подготовительным постом, можно уменьшить расстояние, проходимое грузами, и увеличить количество грузов, которые можно транспортировать одновременно.
Для каждой из пар (А2, Р2) и (А3, Р3) (то есть для каждой из пар, находящихся между парой, самой верхней по потоку, и парой, самой нижней по потоку в верхнем направлении) система содержит первый комплект конвейеров, включающий в себя:
- верхний выходной конвейер Psoa2, Psoa3 накопительной секции (имеющий также обозначение 1 на фиг. 9А и 9В) и верхний входной конвейер Psia2, Psia3 накопительной секции (имеющий также обозначение 18 на фиг. 9А и 9В), расположенные в верхней горизонтальной плоскости, для соединения указанной накопительной секции с верхним коллектором;
- нижний выходной конвейер Pioa2, Pioa3 накопительной секции (имеющий также обозначение 2 на фиг. 9А и 9В) и нижний входной конвейер Piia2, Piia3 накопительной секции (имеющий также обозначение 17 на фиг. 9А и 9В), расположенные в нижней горизонтальной плоскости, для соединения указанной накопительной секции с нижним коллектором;
- верхний выходной конвейер Psop2, Psop3 подготовительного поста (имеющий также обозначение 16 на фиг. 9А и 9В) и верхний входной конвейер Psip2, Psip3 подготовительного поста (имеющий также обозначение 5 на фиг. 9А и 9В), расположенные в верхней горизонтальной плоскости, для соединения указанного подготовительного поста с верхним коллектором; и
- нижний выходной конвейер Piop2, Piop3 подготовительного поста (имеющий также обозначение 15 на фиг. 9А и 9В) и нижний входной конвейер Piip2, Piip3 подготовительного поста (имеющий также обозначение 6 на фиг. 9А и 9В), расположенные в нижней горизонтальной плоскости, для соединения указанного подготовительного поста с нижним коллектором.
Для пары (А4, Р4), самой верхней по потоку в верхнем направлении, система содержит второй комплект конвейеров, который отличается от первого комплекта конвейеров тем, что не содержит верхнего входного конвейера (Psia4) накопительной секции. В варианте второй комплект конвейеров идентичен первому комплекту конвейеров.
Для пары (А1, Р1), самой нижней по потоку в верхнем направлении, система содержит третий комплект конвейеров, который отличается от первого комплекта конвейеров тем, что не содержит верхнего выходного конвейера (Psор1) подготовительного поста. В варианте третий комплект конвейеров идентичен первому комплекту конвейеров.
В частном варианте осуществления, представленном на фиг. 2, вышеупомянутые конвейеры (Psoa(x), Psia(x), Pioa(x), Piia(x), Psop(x), Psip(x), Piop(x), Piip(x), где (х)∈{1,2,3,4}) являются перпендикулярными к верхнему и нижнему коллекторам Cs, Ci. Это облегчает транспортировку грузов между накопительными секциями и подготовительными постами. В варианте такая ортогональность между коллекторами и конвейерами отсутствует.
В частном варианте осуществления, представленном на фиг. 2, для каждой из пар (А(х), Р(х)), где (х)∈{1,2,3,4}), чтобы сократить проходимые грузами расстояния, соблюдают следующие требования:
- верхний выходной конвейер Psoa(x) накопительной секции линейно совмещен с верхним входным конвейером Psip(x) подготовительного поста;
- нижний выходной конвейер Pioa(x) накопительной секции линейно совмещен с нижним входным конвейером Piip(x) подготовительного поста; и
- нижний выходной конвейер Pioр(x) подготовительного поста линейно совмещен с нижним входным конвейером Piiа(x) накопительной секции.
На фиг. 3 показана система транспортировки грузов согласно второму варианту осуществления изобретения, который отличается от первого тем, что вышеупомянутые три требования не соблюдены. В частности:
- верхний выходной конвейер Psoa(x) накопительной секции находится выше по потоку, в верхнем направлении, относительно верхнего входного конвейера Psip(x) подготовительного поста;
- нижний выходной конвейер Pioa(x) накопительной секции находится ниже по потоку, в нижнем направлении, относительно нижнего входного конвейера Piip(x) подготовительного поста; и
- нижний выходной конвейер Pioр(x) подготовительного поста находится выше по потоку, в нижнем направлении, относительно нижнего входного конвейера Piiа(x) накопительной секции.
В частном варианте осуществления, представленном на фиг. 2, для каждой из пар (А(х), Р(х)), где (х)∈{1,2,3,4}), соблюдены следующие условия, чтобы гарантировать пересечение входного и выходного потоков подготовительного поста (как на верхней плоскости Ps, так и на нижней плоскости Pi):
- нижний выходной конвейер Piop(x) подготовительного поста находится ниже по потоку, в нижнем направлении, нижнего входного конвейера Piip(x) подготовительного поста; и
- верхний выходной конвейер Psop(x) подготовительного поста находится ниже по потоку, в верхнем направлении, верхнего входного конвейера Psip(x) подготовительного поста.
Такое расположение выходного конвейера (нижнего или верхнего) подготовительного поста ниже по потоку (по направлению соответствующего коллектора) входного конвейера (нижнего или верхнего) подготовительного поста позволяет переместить на соответствующий коллектор груз, выходящий из подготовительного поста, даже если на соответствующем коллекторе происходит скопление грузов выше по потоку (в соответствии с направлением соответствующего коллектора) этого поста.
В частном варианте осуществления, представленном на фиг. 2, для каждой из пар (А(х), Р(х)), где (х)∈{1,2,3,4}), чтобы уменьшить габаритный размер системы, соблюдают следующие требования:
- верхний выходной конвейер Psoa(x) накопительной секции и нижний выходной конвейер Pioa(x) накопительной секции расположены друг над другом; и
- верхний входной конвейер Psip(x) подготовительного поста и нижний входной конвейер Piip(x) подготовительного поста расположены друг над другом.
В частном варианте осуществления, представленном на фиг. 2, для каждого подготовительного поста Р(х), где (х)∈{1,2,3,4}) система дополнительно содержит:
- конечный входной конвейер ip(x) подготовительного поста (обозначенный также 9 на фиг. 9А и 9В);
- начальный выходной конвейер оp(x) подготовительного поста (обозначенный также 10 на фиг. 9А и 9В);
- первое связующее устройство между, с одной стороны, верхним входным конвейером Psip(x) подготовительного поста и нижним входным конвейером Piip(x) подготовительного поста и, с другой стороны, конечным входным конвейером ip(x) подготовительного поста; и
- второе связующее устройство между, с одной стороны, начальным выходным конвейером ор(х) подготовительного поста и, с другой стороны, верхним выходным конвейером Psop(x) подготовительного поста и нижним выходным конвейером Piop(x) подготовительного поста.
Таким образом, система является совместимой с подготовительным постом, который соединен с ней только через конечный входной конвейер ip(x) подготовительного поста и начальный выходной конвейер ор(х) подготовительного поста.
Далее следует описание частного варианта реализации первого связующего устройства, которое позволяет уменьшить габарит системы. Верхний входной конвейер Psip(x) подготовительного поста и нижний входной конвейер Piip(x) подготовительного поста расположены друг над другом. Первое связующее устройство содержит первый подъемник, имеющий по меньшей мере один уровень Lmi(x) (обозначенный также 8 на фиг.9А и 9В), подвижный в вертикальном направлении. Этот уровень оснащен, например, конвейером подъемника и выполнен с возможностью:
- первого перемещения грузов от верхнего входного конвейера Psip(x) подготовительного поста к конечному входному конвейеру ip(x) подготовительного поста (без вертикального перемещения, если конечный входной конвейер ip(x) подготовительного поста расположен в верхней плоскости Ps); и
- второго перемещения грузов от нижнего входного конвейера Piip(x) подготовительного поста к конечному входному конвейеру ip(x) подготовительного поста (c вертикальным перемещением от нижней плоскости Pi к верхней плоскости Ps, если конечный входной конвейер ip(x) подготовительного поста расположен в верхней плоскости Ps).
В варианте, чтобы оптимизировать использование первого подъемника, он имеет два уровня, расположенных друг над другом: нижний уровень Lmi(x) (обозначенный также 8 на фиг.9А и 9В), который соответствует уже описанному выше уровню, и верхний уровень Lms(x) (обозначенный также 7 на фиг.9А и 9В). Эти нижний и верхний уровень выполнены таким образом, чтобы одновременно обеспечивать:
- погрузку на верхний уровень Lms(x) груза, поступающего с верхнего входного конвейера Psip(x) подготовительного поста, для первого перемещения грузов; и
- погрузку на нижний уровень Lmi(x) груза, поступающего с нижнего входного конвейера Piip(x) подготовительного поста, для второго перемещения грузов.
Далее следует описание частного варианта реализации второго связующего устройства, которое позволяет уменьшить габарит системы. Начальный выходной конвейер ор(х) подготовительного поста расположен в нижней горизонтальной плоскости Pi. Второе связующее устройство содержит:
- первый промежуточный нижний конвейер opi’(x) (обозначенный также 11 на фиг.9А и 9В), расположенный в нижней горизонтальной плоскости вдоль первой нижней оси, параллельной относительно первой верхней оси верхнего выходного конвейера Psop(x) подготовительного поста;
- второй промежуточный нижний конвейер opi(x) (обозначенный также 12 на фиг.9А и 9В), расположенный в нижней горизонтальной плоскости вдоль той же второй нижней оси, что и нижний выходной конвейер Piop(x) подготовительного поста;
- второй подъемник, имеющий по меньшей мере один уровень Lli(x) (обозначенный также 13 на фиг.9А и 9В), подвижный в вертикальном направлении, например, снабженный конвейером подъемника, и выполненный с возможностью третьего перемещения грузов с первого промежуточного нижнего конвейера opi’(x) на верхний выходной конвейер Psop(x) подготовительного поста;
- соединительный конвейер (без вертикального перемещения) или третий подъемник, имеющий по меньшей мере один уровень Lri(x) (обозначенный также 14 на фиг.9А и 9В), подвижный в вертикальном направлении, оснащенный, например, конвейером подъемника и выполненный с возможностью четвертого перемещения грузов со второго промежуточного нижнего конвейера opi(x) на нижний выходной конвейер Piop(x) подготовительного поста.
Таким образом, как показано на фиг. 10А и 10В, каждый пост Р(х) содержит систему подъемников (обозначенную l(x) на фиг. 2), включающую в себя первый подъемник (который имеет нижний уровень Lmi(x) (случай фиг. 2, 9А, 9В и 10А) и, возможно, верхний уровень Lms(x) (случай фиг. 10В)), второй подъемник (который имеет уровень Lli(x)) и третий подъемник (который имеет уровень Lri(x)). В варианте третий подъемник заменен соединительным конвейером (без вертикального перемещения).
В частном варианте реализации системы l(x) подъемников первый и второй подъемники, а также третий подъемник при его наличии выполнены в виде единого подъемника, содержащего на одном и том же нижнем уровне (эквивалентном расположению рядом друг с другом описанных выше уровней Lli(x), Lmi(x) и Lri(x)) первый, второй и третий конвейеры подъемника, выполненные с возможностью осуществлять соответственно второе и третье перемещения грузов и, возможно, четвертое перемещение грузов. Это облегчает применение первого и второго (и даже третьего) подъемников.
На фиг. 9А и 9В представлены виды, соответственно сверху и в перспективе, элементов системы, показанной на фиг. 2, для произвольной пары (А(х), Р(х)), содержащей расположенные друг против друга накопительную секцию А(х) и подготовительный пост Р(х).
Ниже в таблице представлены соответствия между обозначениями, используемыми на фиг. 2 и на фиг. 9А и 9В.
1
Psoa(x)
верхний выходной конвейер накопительной секции
2
Pioa(x)
нижний выходной конвейер накопительной секции
3
Cs
верхний коллектор
4
Ci
нижний коллектор
5
Psip(x)
верхний входной конвейер подготовительного поста
6
Piip(x)
нижний входной конвейер подготовительного поста
7
Lms(x)
верхний уровень первого подъемника
8
Lmi(x)
нижний уровень первого подъемника
9
ip(x)
конечный входной конвейер подготовительного поста
10
op(x)
начальный выходной конвейер подготовительного поста
11
opi’(x)
первый промежуточный нижний конвейер
12
opi(x)
второй промежуточный нижний конвейер
13
Lli(x)
(нижний) уровень второго подъемника
14
Lri(x)
(нижний) уровень третьего подъемника
15
Piop(x)
нижний выходной конвейер подготовительного поста
16
Psop(x)
верхний выходной конвейер подготовительного поста
17
Piia(x)
нижний входной конвейер накопительной секции
18
Psia(x)
верхний входной конвейер накопительной секции
В частном варианте применения желательно, чтобы система не включала в себя ненужные конвейеры. Для этого необходимо соблюдать различные требования. Эти требования подробно описаны ниже. В контексте фиг. 2 их применяют, в частности, к накопительным секциям А1 и А4 и к подготовительным постам Р1 и Р4. В целом, их применяют, например, к любой накопительной секции или к любому подготовительном посту, не входящим в пару (А(х), Р(х)) или входящим в самую верхнюю по потоку пару или в самую нижнюю по потоку пару в верхнем направлении.
Требование № 1. Чтобы соединить данную накопительную секцию с верхним коллектором Cs в первой точке соединения, система содержит верхний выходной конвейер (Psoa(x), 1) накопительной секции, расположенный в верхней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один верхний входной конвейер (Psip(x), 5) подготовительного поста соединен с верхним коллектором ниже по потоку, в верхнем направлении, относительно первой точки соединения или в створе первой точки соединения; или
- если по меньшей мере один верхний входной конвейер (Psiа(x), 18) накопительной секции соединен с верхним коллектором ниже по потоку, в верхнем направлении, относительно первой точки соединения.
Требование № 2. Чтобы соединить данную накопительную секцию с верхним коллектором Cs во второй точке соединения, система содержит верхний входной конвейер (Psia(x), 18) накопительной секции, расположенный в верхней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один верхний выходной конвейер (Psоp(x), 16) подготовительного поста соединен с верхним коллектором выше по потоку, в верхнем направлении, относительно второй точки соединения или в створе второй точки соединения; или
- если по меньшей мере один верхний выходной конвейер (Psоа(x), 1) накопительной секции соединен с верхним коллектором выше по потоку, в верхнем направлении, относительно второй точки соединения.
Требование № 3. Чтобы соединить данную накопительную секцию с нижним коллектором Ci в третьей точке соединения, система содержит нижний выходной конвейер (Piоa(x), 2) накопительной секции, расположенный в нижней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один нижний входной конвейер (Piip(x), 6) подготовительного поста соединен с нижним коллектором ниже по потоку, в нижнем направлении, относительно третьей точки соединения или в створе третьей точки соединения; или
- если по меньшей мере один нижний входной конвейер (Piiа(x), 17) накопительной секции соединен с нижним коллектором ниже по потоку, в нижнем направлении, относительно третьей точки соединения.
Требование № 4. Чтобы соединить данную накопительную секцию с нижним коллектором Ci в четвертой точке соединения, система содержит нижний входной конвейер (Piia(x), 17) накопительной секции, расположенный в нижней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один нижний выходной конвейер (Piоp(x), 15) подготовительного поста соединен с нижним коллектором выше по потоку, в нижнем направлении, относительно четвертой точки соединения или в створе четвертой точки соединения; или
- если по меньшей мере один нижний выходной конвейер (Piоа(x), 2) накопительной секции соединен с нижним коллектором выше по потоку, в нижнем направлении, относительно четвертой точки соединения.
Требование № 5. Чтобы соединить данный подготовительный пост с верхним коллектором Cs в пятой точке соединения, система содержит верхний выходной конвейер (Psoр(x), 16) подготовительного поста, расположенный в верхней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один верхний входной конвейер (Psiа(x), 18) накопительной секции соединен с верхним коллектором ниже по потоку, в верхнем направлении, относительно пятой точки соединения или в створе пятой точки соединения; или
- если по меньшей мере один верхний входной конвейер (Psiр(x), 5) подготовительного поста соединен с верхним коллектором ниже по потоку, в верхнем направлении, относительно пятой точки соединения.
Требование № 6. Чтобы соединить данный подготовительный пост с верхним коллектором Cs в шестой точке соединения, система содержит верхний входной конвейер (Psiр(x), 5) подготовительного поста, расположенный в верхней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один верхний выходной конвейер (Psоа(x), 1) накопительной секции соединен с верхним коллектором выше по потоку, в верхнем направлении, относительно шестой точки соединения или в створе шестой точки соединения; или
- если по меньшей мере один верхний выходной конвейер (Psiа(x), 16) подготовительного поста соединен с верхним коллектором выше по потоку, в верхнем направлении, относительно шестой точки соединения.
Требование № 7. Чтобы соединить данный подготовительный пост с нижним коллектором Ci в седьмой точке соединения, система содержит нижний выходной конвейер (Piор(x), 15) подготовительного поста, расположенный в нижней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один нижний входной конвейер (Piiа(x), 17) накопительной секции соединен с нижним коллектором ниже по потоку, в нижнем направлении, относительно седьмой точки соединения или в створе седьмой точки соединения; или
- если по меньшей мере один нижний входной конвейер (6) подготовительного поста соединен с нижним коллектором ниже по потоку, в нижнем направлении, относительно седьмой точки соединения.
Требование № 8. Чтобы соединить данный подготовительный пост с нижним коллектором в восьмой точке соединения, система содержит нижний входной конвейер (Piiр(x), 6) подготовительного поста, расположенный в нижней горизонтальной плоскости:
- если по меньшей мере один нижний выходной конвейер (Piоа(x), 2) накопительной секции соединен с нижним коллектором выше по потоку, в нижнем направлении, относительно восьмой точки соединения или в створе восьмой точки соединения; или
- если по меньшей мере один нижний выходной конвейер (Piор(x), 15) подготовительного поста соединен с нижним коллектором выше по потоку, в нижнем направлении, относительно восьмой точки соединения.
Блок UP управления управляет описанными выше коллекторами и конвейерами для обеспечения подробно описанных ниже различных типов перемещений грузов:
- от накопительной секции к подготовительному посту;
- между двумя накопительными секциями;
- от подготовительного поста к накопительной секции;
- между двумя подготовительными постами.
Перемещение груза от накопительной секции к подготовительному посту
Рассмотрим случай данного груза, который должен быть доставлен от данной накопительной секции на данный подготовительный пост. Блок UP управления выполнен таким образом, чтобы направляемый груз проходил минимальное расстояние:
- через верхний выходной конвейер 1накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, и верхний входной конвейер 5 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, если верхний входной конвейер 5 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, линейно совмещен или находится ниже по потоку, на верхнем коллекторе, относительно верхнего выходного конвейера 1 накопительной секции, связанного с данной накопительной секцией. Это относится к путям 40А и 50А (между А3 и Р2) на фиг. 4 и 5 и к путям 60А (между А1 и Р1) и 61А (между А2 и Р2) на фиг. 6;
- через нижний выходной конвейер 2 накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, и нижний входной конвейер 6 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, если нижний входной конвейер 6 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, линейно совмещен или находится ниже по потоку, на нижнем коллекторе, относительно нижнего выходного конвейера 2 накопительной секции, связанного с данной накопительной секцией.
Перемещение груза между двумя накопительными секциями
Рассмотрим случай данного груза, который должен быть доставлен от данной первой накопительной секции в данную вторую накопительную секцию. Блок UP управления выполнен таким образом, чтобы направляемый груз проходил минимальное расстояние:
- через верхний выходной конвейер 1 накопительной секции, связанный с данной первой накопительной секцией, и верхний входной конвейер 18 накопительной секции, связанный с данной второй накопительной секцией, если верхний входной конвейер 18 накопительной секции, связанный с данной второй накопительной секцией, находится ниже по потоку, на верхнем коллекторе, относительно верхнего выходного конвейера 1 накопительной секции, связанного с данной накопительной секцией;
- через нижний выходной конвейер 2 накопительной секции, связанный с данной первой накопительной секцией, и нижний входной конвейер 17 накопительной секции, связанный с данной второй накопительной секцией, если нижний входной конвейер 17 накопительной секции, связанный с данной второй накопительной секцией, находится ниже по потоку, на нижнем коллекторе, относительно нижнего выходного конвейера 2 накопительной секции, связанного с данной первой накопительной секцией.
Перемещение груза от подготовительного поста к накопительной секции
Рассмотрим случай данного груза, который должен быть доставлен от данного подготовительного поста в данную накопительную секцию. Блок UP управления выполнен таким образом, чтобы направляемый груз проходил минимальное расстояние:
- через верхний выходной конвейер 16 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, и верхний входной конвейер 18 накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, если верхний входной конвейер 18 накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, линейно совмещен или находится ниже по потоку, на верхнем коллекторе, относительно верхнего выходного конвейера 16 подготовительного поста, связанного с данным подготовительным постом. Это относится к пути 50R (между Р2 и А1) на фиг. 5;
- через нижний выходной конвейер 15 подготовительного поста, связанный с данным подготовительным постом, и нижний входной конвейер 17 накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, если нижний входной конвейер 17 накопительной секции, связанный с данной накопительной секцией, линейно совмещен или находится ниже по потоку, на нижнем коллекторе, относительно нижнего выходного конвейера 15 подготовительного поста, связанного с данным подготовительным постом. Это относится к пути 40R (между Р2 и А4) на фиг. 4 и к путям 60R (между Р1 и А1) и 61R (между Р2 и А2) на фиг. 6.
Перемещение груза между двумя подготовительными постами
Рассмотрим случай данного груза, который должен быть доставлен от данного первого подготовительного поста на данный второй подготовительный пост. Блок UP управления выполнен таким образом, чтобы направляемый груз проходил минимальное расстояние:
- через верхний выходной конвейер 16 подготовительного поста, связанный с данным первым подготовительным постом, и верхний входной конвейер 5 подготовительного поста, связанный с данным вторым подготовительным постом, если верхний входной конвейер 5 подготовительного поста, связанный с данным вторым подготовительным постом, находится ниже по потоку, на верхнем коллекторе, относительно верхнего выходного конвейера 16 подготовительного поста, связанного с данным первым подготовительным постом;
- через нижний выходной конвейер 15 подготовительного поста, связанный с данным первым подготовительным постом, и нижний входной конвейер 6 подготовительного поста, связанный с данным вторым подготовительным постом, если нижний входной конвейер 6 подготовительного поста, связанный с данным вторым подготовительным постом, находится ниже по потоку, на нижнем коллекторе, относительно нижнего выходного конвейера 15 подготовительного поста, связанного с данным первым подготовительным постом.
На фиг. 7 представлена система транспортировки грузов согласно третьему варианту осуществления, который отличается от первого варианта (показанного на фиг. 2) тем, что содержит меньше накопительных секций (N=2), чем подготовительных постов (М=4).
Накопительные секции А2 и А3 и подготовительные посты Р2 и Р3 образуют две пары (А2, Р2) и (А3, Р3), каждая из которых включает в себя одну накопительную секцию и один подготовительный пост, расположенные друг против друга с двух сторон от верхнего и нижнего коллекторов Cs, Ci. Подготовительные посты Р1 и Р4 не находятся напротив какой-либо накопительной секции.
В соответствии с вышеупомянутыми требованиями 1-8:
- для подготовительного поста Р1 система не содержит нижнего входного конвейера (Piip(x), 6) подготовительного поста и верхнего выходного конвейера (Psop(x), 16) подготовительного поста; и
- для подготовительного поста Р4 система не содержит нижнего выходного конвейера (Piоp(x), 15) подготовительного поста и верхнего входного конвейера (Psip(x), 5) подготовительного поста.
На фиг. 8 представлена система транспортировки грузов согласно четвертому варианту осуществления, который отличается от первого варианта (показанного на фиг. 2) тем, что содержит больше накопительных секций (N=5), чем подготовительных постов (М=4).
Накопительные секции А1, А2, А3 и А4 и подготовительные посты Р1, Р2, Р3 и Р4 образуют четыре пары (А1, Р1), (А2, Р2), (А3, Р3) и (А4, Р4), каждая из которых включает в себя одну накопительную секцию и один подготовительный пост, расположенные друг против друга с двух сторон от верхнего и нижнего коллекторов Cs, Ci. Накопительная секция А5 не находится напротив какого-либо подготовительного поста.
В соответствии с вышеупомянутыми требованиями 1-8 для накопительной секции А5 система не содержит верхнего входного конвейера (Psia(x), 18) накопительной секции и нижнего выходного конвейера (Pioa(x), 2) накопительной секции.
На фиг. 11 представлен пример структуры вышеупомянутого блока UP управления согласно частному варианту осуществления изобретения. Блок UP управления содержит оперативную память 112 (например, память RAM), блок 111 обработки, содержащий, например, процессор и управляемый компьютерной программой 1130, записанной в постоянной памяти 113 (например, в памяти ROM или на жестком диске). В момент инициализации командные коды компьютерной программы загружаются, например, в оперативную память 112, после чего исполняются процессором блока 111 обработки. Блок 111 обработки получает входные сигналы 114, обрабатывает их и генерирует выходные сигналы 115.
Входные сигналы 114 содержат различные данные, связанные с работой общей системы (содержащей, в частности, накопительные секции, подготовительные посты, коллекторы, конвейеры, подъемники и т.д.), в частности, идентификаторы груза, считываемые (устройствами считывания, типа считывателя штрих-кода, считывателя этикетки RFID и т.д.) на грузах, когда они проходят в разных местах общей системы (например, на концах различных конвейеров).
Выходные сигналы 115 содержат различные контрольные данные для управления (контроля) устройствами общей системы, чтобы управлять движениями грузов в общей системе.
На этой фиг. 11 представлен лишь один частный вариант реализации среди многих возможных вариантов. Действительно, блок UP управления может быть выполнен как на основе программируемой вычислительной машины (компьютер РС, процессор DSP или микроконтроллер), исполняющей программу, включающую в себя последовательность команд, и/или на основе специальной вычислительной машины (например, совокупность логических портов, такая как FPGA или ASIC, или любой другой аппаратный модуль). В случае, когда блок управления по меньшей мере частично выполнен на основе программируемой вычислительной машины, соответствующая программа (то есть последовательность команд) может быть записана на съемном носителе информации (например, таком как дискета, CD-ROM или DVD-ROM) или несъемном носителе, причем этот носитель информации может частично или полностью считываться компьютером или процессором.
Понятно, что, не выходя за рамки настоящего изобретения, можно предусмотреть многие другие варианты осуществления, в частности, в зависимости от значений числа N накопительных секций и числа М подготовительных постов (как было описано выше в различных примерах, возможны три случая: N=M, N<M и N>M).