用于在物料处理设施中处理产品的功能托盘

申请号 CN201280076258.9 申请日 2012-10-03 公开(公告)号 CN104703899A 公开(公告)日 2015-06-10
申请人 亚马逊技术有限公司; 发明人 川野恭史; 加纳彻;
摘要 本 发明 公开了一种运送系统,所述运送系统包括运送机和能够可移除地附接至所述运送机的多个功能托盘。每个托盘包括具有彼此 正交 的第一维度和第二维度的板,并且所述板包括被配置成可移除地附接至所述运送机的联接器,其中所述板的所述第二维度是与所述运送机的移动方向平行。所述多个功能托盘包括封套打开机构、物品推动机构、封套闭合机构、物品 包装 机构、和托盘高度调节机构中的一个或多个。例如,所述物品推动机构包括: 推杆 ,所述推杆可滑动地联接至所述板;以及线性 致动器 ,所述线性致动器被配置成使所述推杆沿所述第一维度相对于所述板移动,以便推动物品离开所述功能托盘。
权利要求

1.一种可移除地附接至运送机的功能托盘,所述功能托盘包括: 具有彼此正交的第一维度和第二维度的板,所述板包括被配置成可移除地附接至所述运送机的联接器,其中所述板的所述第二维度是与所述运送机的移动方向平行; 一对臂,所述一对臂沿所述第一维度延伸并且可滑动地联接至所述板; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述一对臂沿所述第一维度相对于所述板移动; 第二线性致动器,所述第二线性致动器被配置成使所述一对臂沿正交于所述板的第三维度相对于彼此而移动; 推杆,所述推杆可滑动地联接至所述板;以及 第三线性致动器,所述第三线性致动器被配置成使所述推杆沿所述第一维度相对于所述板移动。
2.如权利要求1所述的功能托盘,其包括两对臂,每对均沿所述第一维度延伸并且可滑动地联接至所述板; 其中所述第一线性致动器被配置成使所述两对臂沿所述第一维度相对于所述板移动。
3.如权利要求2所述的功能托盘,其中所述推杆被布置在所述两对臂之间以使得所述推杆和所述两对臂限定物品接收区域。
4.如权利要求1所述的功能托盘,其中所述联接器是选自由闩系统和螺栓系统组成的组。
5.一种可移除地附接至运送机的功能托盘,所述功能托盘包括: 具有彼此正交的第一维度和第二维度的板,所述板包括被配置成可移除地附接至所述运送机的联接器,其中所述板的所述第二维度是与所述运送机的移动方向平行; 多叉单元,所述多叉单元包括沿所述第一维度而延伸的长叉和短叉,所述短叉可绕沿所述第二维度延伸的轴线枢转; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述多叉单元沿所述第一维度相对于所述板移动; 可旋转致动器,所述可旋转致动器被配置成使所述短叉绕所述轴线枢转; 推杆,所述推杆可滑动地联接至所述板;以及 第二线性致动器,所述第二线性致动器被配置成使所述推杆沿所述第一维度相对于所述板移动。
6.一种可移除地附接至运送机的功能托盘,所述功能托盘包括: 具有彼此正交的第一维度和第二维度的板,所述板包括被配置成可移除地附接至所述运送机的联接器,其中所述板的所述第二维度是与所述运送机的移动方向平行; 空气导管,所述空气导管可滑动地联接至所述板; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述空气导管沿所述第一维度相对于所述板移动; 气,所述气泵被配置成递送空气穿过所述空气导管; 推杆,所述推杆可滑动地联接至所述板;以及 第二线性致动器,所述第二线性致动器被配置成使所述推杆沿所述第一维度相对于所述板移动。
7.如权利要求6所述的功能托盘,其包括两根空气导管,每根均沿所述第一维度延伸并且可滑动地联接至所述板; 其中所述第一线性致动器被配置成使所述两根空气导管沿所述第一维度相对于所述板移动。
8.如权利要求7所述的功能托盘,其中所述推杆被布置在所述两根空气导管之间以使得所述推杆和所述两根空气导管限定物品接收区域。
9.一种具有多个可移除功能托盘的运送系统,所述运送系统包括: 运送机;以及 多个功能托盘,每个可移除地附接至所述运送机,所述多个托盘中的每个包括具有彼此正交的第一维度和第二维度的板,并且所述板包括被配置成可移除地附接至所述运送机的联接器,其中所述板的所述第二维度是与所述运送机的移动方向平行; 所述多个功能托盘包括封套打开机构、物品推动机构、封套闭合机构、物品包装机构、和托盘高度调节机构中的一个或多个。
10.如权利要求9所述的运送系统,其中所述封套打开机构包括: 一对臂,所述一对臂沿所述第一维度延伸并且可滑动地联接至所述板; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述一对臂沿所述第一维度相对于所述板移动;以及 第二线性致动器,所述第二线性致动器被配置成使所述一对臂沿正交于所述板的第三维度相对于彼此而移动。
11.如权利要求9所述的运送系统,其中所述封套打开机构包括: 空气导管,所述空气导管可滑动地联接至所述板; 线性致动器,所述线性致动器被配置成使所述空气导管沿所述第一维度相对于所述板移动;以及 气泵,所述气泵被配置成递送空气穿过所述空气导管。
12.如权利要求9所述的运送系统,其中所述物品推动机构包括: 推杆,所述推杆可滑动地联接至所述板;以及 线性致动器,所述线性致动器被配置成使所述推杆沿所述第一维度相对于所述板移动。
13.如权利要求9所述的运送系统,其中所述封套闭合机构包括可枢转地联接至所述板以处于打开位置或闭合位置的杆,处于所述闭合位置的所述杆基本平行于所述板放置。
14.如权利要求9所述的运送系统,其中所述物品包装机构包括收缩包装机构。
15.如权利要求9所述的运送系统,其中所述板包括上板和下板,并且所述托盘高度调节机构包括线性致动器,所述线性致动器被配置成使所述上板和所述下板沿正交于所述板的第三维度相对于彼此而移动。
16.如权利要求9所述的运送系统,其中所述多个功能托盘中的至少一些包括所述物品推动机构,并且所述运送系统进一步包括工作站,所述工作站布置成与所述运送机相邻,以便接收由所述物品推动机构从所述功能托盘中的一些上推出的物品。
17.如权利要求9所述的运送系统,其进一步包括第二运送机,所述第二运送机布置成与所述运送机相邻,以便接收由附接至所述运送机的所述多个功能托盘处理的物品。
18.如权利要求9所述的运送系统,其中所述封套打开机构包括: 多叉单元,所述多叉单元包括沿所述第一维度而延伸的长叉和短叉,所述短叉可绕沿所述第二维度延伸的轴线枢转; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述多叉单元沿所述第一维度相对于所述板移动;以及 可旋转致动器,所述可旋转致动器被配置成使所述短叉绕所述轴线枢转。
19.如权利要求18所述的运送系统,其中所述封套打开机构包括: 一对压料,所述一对压料可滑动地联接至所述板;以及 线性致动器,所述线性致动器被配置成使所述一对压料沿所述第二维度移动。
20.如权利要求19所述的运送系统,其中在所述一对压料之间的区域限定封套接收区域。
21.如权利要求9所述的运送系统,其进一步包括: 存储器;以及 一个或多个处理器,所述一个或多个处理器联接至所述运送器、所述多个功能托盘、和所述存储器,其中所述存储器包括可由所述一个或多个处理器执行以控制所述运送机和附接至所述运送机的所述多个功能托盘的操作的程序指令。
22.如权利要求21所述的运送系统,其中所述多个功能托盘中的至少一些各自包括所述封套打开机构和所述物品推动机构,并且所述存储器包括这样的程序指令:用于控制所述封套打开机构以打开所述功能托盘上的封套的程序指令,以及用于控制所述物品推动机构将物品推动至所述功能托盘上的所打开的封套中的程序指令。
23.如权利要求21所述的运送系统,其中所述封套打开机构包括: 一对臂,所述一对臂沿所述第一维度延伸并且可滑动地联接至所述板; 第一线性致动器,所述第一线性致动器被配置成使所述一对臂沿所述第一维度相对于所述板移动;以及 第二线性致动器,所述第二线性致动器被配置成使所述一对臂沿正交于所述板的第三维度相对于彼此而移动, 其中所述程序指令控制所述封套打开机构以激活所述第一线性致动器来移动所述一对臂,使得它们插入到所述功能托盘中的一个上的封套内,并且控制所述封套打开机构以激活所述第二线性致动器来移动所述一对臂,使得它们彼此远离,从而打开所述封套。
24.如权利要求21所述的运送系统,其中所述板包括上板和下板,所述托盘高度调节机构包括线性致动器,所述线性致动器被配置成使所述上板和所述下板沿正交于所述板的第三维度相对于彼此而移动,以及 其中所述程序指令控制所述托盘高度调节机构以激活所述线性致动器来修改在所述上板与所述下板之间的距离。
25.如权利要求21所述的运送系统,其中所述多个功能托盘中的至少一些各自包括所述物品包装机构和所述物品推动机构,并且所述存储器包括这样的程序指令:用于控制所述物品包装机构以收缩包装所述功能托盘上的物品的程序指令,以及用于控制所述物品推动机构以将收缩包装好的物品推离所述功能托盘的程序指令。

说明书全文

用于在物料处理设施中处理产品的功能托盘

[0001] 发明背景
[0002] 电子市场(如经由互联网可访问的那些)可包括可供购买的物品或产品的目录。这些物品可被提供作为商务(例如,销售或交易)基础。在一个实例中,客户可利用网页浏览器来访问商家的网站,从目录中选择物品进行购买、并且进入结账过程以完成物品的订单。商家可运营一履行网络,这种履行网络包括各种设施以便处理此类订单。例如,该商家可包括准备所购买的物品的装运的设施。承运商可从商家获得此类装运货物并将装运货物递送给相应的购买客户。
[0003] 商家所运营的设施可包括用于履行由客户提交的订单的各种履行过程。可对物品操作这些过程以便执行各种任务,如对物品分类、将物品从一个位置运输到另一个位置以及准备物品以待装运。作为具体实例,可将物品与运单包装(收缩包装)在一起并且放置于装运封套或装运箱中,或可直接放置在装运封套或装运箱中。在这些过程中的一个或多个点上,物品在运送机带上进行运送,将运输至另一运送机带上、运输至工作站上、或运输至分类仓或装运箱中。
[0004] 本发明是涉及提供可移除地附接至运送机的功能托盘,其中功能托盘各自具有一个或多个功能,如打开封套(或装运袋)、将物品推动至打开的封套中、闭合所述封套以及将一个或多个物品包装(例如,收缩包装)至一个包装件中。这些各种功能是由功能托盘执行。本发明还涉及提供一种运送系统,所述运送系统包括运送机和各自可移除地附接至所述运送机的多个功能托盘。由于不同功能托盘可配置成具有不同功能,因此运送系统的操作者可容易地交换在运送机上的不同功能托盘。因此,操作者可根据要处理的物品类型以及将要在运送机上执行的处理/操作的类型来修改运送机的总体功能。
[0005] 附图简述
[0006] 图1示出根据一些实施例的物料处理设施的操作的逻辑表示。
[0007] 图2示出根据一些实施例的物料处理设施的示例性物理布局。
[0008] 图3是根据一些实施例的运送机的示意性侧视图,多个功能托盘可移除地附接至运送机。
[0009] 图4示出运送机的实例,功能托盘附接至运送机,所述功能托盘各自包括封套打开机构和物品推动机构;图4进一步示出第二运送机,所述第二运送机布置成与(主要)运送机相邻,以便接收由功能托盘处理的(所填满的)封套。
[0010] 图5示出根据一些实施例的具有封套打开机构和物品推动机构的功能托盘。
[0011] 图6A-6D示出图5的功能托盘中提供的用于打开封套和将物品推动至打开的封套中的封套打开机构和物品推动机构的操作流程。
[0012] 图7A和7B示出根据一些实施例的具有封套闭合机构的功能托盘。
[0013]图8A-8E示出根据其它实施例的具有封套打开机构和物品推动机构的功能托盘的另一实例。
[0014]图9A和9B示出根据其它实施例的具有封套打开机构和物品推动机构的功能托盘的另一实例。
[0015]图10示出根据其它实施例的具有封套打开机构和物品推动机构的功能托盘的另一实例。
[0016] 图11示出根据一些实施例的具有物品包装机构的功能托盘。
[0017] 图12示出功能托盘之间的相互作用的实例,每个功能托盘均具有物品包装机构和物品推动机构,并且工作站位于与运送机相邻的位置。
[0018] 图13A和13B示出功能托盘之间的相互作用的另一实例,每个功能托盘均具有物品推动机构和托盘高度调节机构,并且工作站位于与运送机相邻的位置。
[0019] 图14是适合于根据一些实施例的在物料处理系统中实施包括运送机和多个功能托盘的运送系统的计算机系统的一个实例,所述多个功能托盘各自可移除地附接至运送机。
[0020] 虽然本文借助若干实施例的实例和说明性附图来描述了功能托盘和包括所述功能托盘的运送系统,但是本领域的技术人员将认识到,功能托盘和包括所述功能托盘的运送系统并不限于所描述的实施例或附图。应当了解,附图和其详细描述不旨在将功能托盘和包括功能托盘的运送系统限于所公开的特定形式,相反,本发明将涵盖落在如所附权利要求书限定的功能托盘和包括功能托盘的运送系统的范围内的所有修改、等效物和替代形式。本文所使用的标题仅仅用于组织目的,而不意在用于限制说明书或权利要求书的范围。如在整个本申请中所使用的,词语“可”用于许可意义(即,表示可能),而非强制意义(即,表示必须)。类似地,词语“包括”表示包括但不限于。

具体实施方式

[0021] 将会描述能够可移除地附接至布置在物料处理系统中的运送机的功能托盘的各种实施例。图1示出示例性物料处理设施100的操作的逻辑表示或逻辑图,在物料处理设施中,可以使用根据各种实施例的功能托盘和包括功能托盘的运送系统。在各种实施例中,包括多个物料处理设施(各自能够以类似于物料处理设施100的方式来配置)的履行网络可负责履行多个订单,如通过电子商务(“电商”)户来下的订单。
[0022] 在各种实施例中,物料处理设施可包括处理、存储和/或配送物品单元的一个或多个设施,包括但不限于仓库、配送中心、集散中心、履行中心、供应链网中的节点、零售企业、装运设施、仓储设施、或配置成处理物品单元的任何其它设施。例如,图1可示出根据一些实施例的产品配送商的订单履行中心。多个客户10可通过电商门户或其它电子市场向产品配送商提供订单20,其中每个订单20指定来自库存30的一个或多个物品将装运至提交该订单的客户。库存30包括已经历的接收80的来货90。为了履行客户订单20,可从如指示为40的物料处理设施中的库存30(也可称为仓储)领取每个订单中指定的一个或多个物品。所领取的物品可递送至或运送至物料处理设施中的一个或多个站以分类50至它们相应的订单中、包装60、装运70,并且最后运至承运商网络(多个)75交给客户10。在各种实施例中,根据本发明的功能托盘和包括功能托盘的运送系统可被主要用于包装60阶段,在该阶段,出于装运目的,从库存30领取的分类好的物品或产品可接收在一根或多个运送机带上以待包装。当然,功能托盘还可用于物料处理设施100中描绘的任何其它阶段。
[0023] 图2示出物料处理设施如订单履行设施或中心的示例性物理布局,功能托盘和包括功能托盘的运送系统的实施例可在其中实施。可在多个代理人(领取者)200之间划分来自请求者的对物品的请求(订单),随后,代理人从库存30领取物品。所领取的物品单元可放置于贮存器205 (例如,手提包或退车)中以进行递送。订单可在代理人200之间进行细分;因此,代理人200中的两个或更多个可领取一个订单的物品,另外,每个贮存器205可包含两个或更多个订单的物品。所领取的物品可在一个或多个运送设备(例如,运送机带)206上运送至分类站210或站(可能存在多于一个站210)。例如,代理人200可将他们贮存器205中容纳的物品卸至一个或多个运送机带206上,该一个或多个运送机带延伸至分类站210中的任何一个上。
[0024] 在分类站210,在一个或多个运送设备上运送的所领取的物品随后根据订单20进行分类,由此,产生分别对应于订单a至η的分类的物品组215a至215η。在一些实施例中,分类的物品组215a至215η分别放置于(包装)功能托盘230a至230η上进行包装以待装运。功能托盘230a-230n可附接至一个或多个运输机以使得在功能托盘上执行包装操作的同时将功能托盘运输至一个或多个不同的位置以进一步处理。例如,不同的运送机可被提供用于不同的装运地址区域以使得托运至一个地理区域的分类的物品组215被放置于附接至一个运送机的功能托盘上,同时托运至另一地理区域的分类的物品组215被放置于附接至另一运送机的功能托盘上。因此,这些运送机分别递送包装好的物品组,这些包装好的物品组是按它们的装运地址来分类的。作为另一实例,不同的运送机可被提供用于不同类型的包装操作以使得将装运在封套中的分类的物品组215被放置于附接至一个运送机的功能托盘(配置成将物品放置在封套中)上,而将装运在箱中的分类的物品组215被放置于附接至另一运送机的功能托盘(配置成将物品放置在箱中)上。由于本发明的功能托盘能够可移除地附接至不同的运送机,基于一个或多个运送机和功能托盘的组合和布置,整个运送系统的各种配置是可能的。
[0025] 仍然参考图2,包装好的装运货物随后在装运70处进行处理并发往承运商来递送至相应客户。
[0026] 图3是示出运送机300 (例如,运送机带、滚筒系统、或其它运送机构)的示意性侧视图,多个功能托盘310a、310b、310c...经由每个托盘310上提供的联接器312可移除地附接至运送机。联接器312可为闩机构、螺栓、或配置成将功能托盘310与运送机300上提供的对应元件容易地且可移除地接合的任何其它紧固机构。
[0027] 图4示出运送机400的一个实例,示意性示出的功能托盘402-406附接至所述运送机,每个功能托盘均包括封套打开机构和物品推动机构。在示出的实施例中,功能托盘402-406中的每个包括功能子托盘402a-406a和封套接收子托盘402b-406b。另外参考图5,示出功能托盘402的另外细节,这个功能托盘包括功能子托盘402a和封套接收子托盘402bο如图所示,封套接收子托盘402b的尺寸设定为在其上接收有封套410,其中封套开口412面向功能子托盘402a。封套接收子托盘402b可包括一个或多个引导件413以有助于将封套410精确定位在其上。另外或替代地,可在封套接收子托盘402b中或其上提供空气吸入元件(未示出),以便通过吸入来从下方保持封套410。功能子托盘402a包括具有彼此正交的第一维度(例如,X维度)和第二维度(例如,Y维度)的板主体414。如上讨论,板主体414包括联接器312,该联接器被配置成可移除地附接至运送机400。功能托盘402附接至运送机400以使得板主体414的第二维度(Y维度)大体上平行于运送机400的移动方向(Y方向)(参见图4)。
[0028] 虽然功能托盘402的示出的实施例是包括两个子托盘402a和402b,但功能托盘402的构造并不限于这种配置,并且功能托盘402可形成为平坦的整体件或可包括三个或更多个子托盘部分,这取决于制造和组装的容易程度或取决于功能托盘402可移除地附接至的运送机的结构和类型。
[0029] 具体参考图5,功能子托盘402a包括一对臂416a和416b,这对臂沿第一维度(X维度)延伸并且在第一维度上可滑动地联接至板主体414。在示出的实施例中,还提供了第二对臂418a和418b以沿第一维度(X维度)延伸并且在第一维度上可滑动地联接至板主体414,但在一些实施例中,一对臂可足以。功能子托盘402a进一步包括第一线性致动器420a/420b,该第一线性致动器被配置成使一对或多对臂416a和416b/418a和418b沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动。功能子托盘402a还包括第二线性致动器422a/422b,该第二线性致动器被配置成使一对或多对臂416a和416b/418a和418b沿正交于板主体414的第三维度(例如,Z维度)相对于彼此来移动(例如,分开彼此或更靠近彼此)。第一线性致动器420和第二线性致动器422可根据每个应用而来采用各种形式(包括机械致动器(凸轮机构)、电气致动器(电机)以及液压致动器),并且可安装在板主体414上或内。
[0030] 功能子托盘402a进一步包括可滑动地联接至板主体414的推杆424以及第三线性致动器426,该第三线性致动器使推杆块424沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动。第三线性致动器426可类似于第一线性致动器420a/420b进行配置。
[0031] 如图所示,根据本发明的示例性实施例,推杆块424被布置在两对臂416a和416b/418a和418b之间以使得推杆块424和两对臂416a和416b/418a和418b —起限定其中可放置有将包装的物品(或多个物品)428的物品接收区域426。S卩,出于将物品428放置于封套410中的目的,物品接收区域426被限定成允许物品428容易且精确地定位,如以下将更完全地描述。
[0032] 图6A-6D示出包括封套打开机构和物品推动机构的图5的功能托盘402的操作。在图6A中,第一线性致动器420使一对臂416a/416b沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动以使得一对臂416a/416b部分位于封套接收子托盘402b上方。在所示实例中,板主体414可被设有狭缝或轨道(未示出),一对臂416a/416b可沿第一维度(X维度)沿狭缝或轨道滑动。一对臂416a/416b相对于板主体414移动以便延伸至功能托盘402的封套接收子托盘402b上提供的封套410内。为了有助于将一对臂416a/416b容易地插入到封套410中,一对臂416a/416b的远端部分可形成为大体上渐尖的(或渐窄的)轮廓,如图所不O
[0033] 图6B示出的是,一旦将一对臂416a/416b插入到封套410中,则将第二线性致动器422激活以使一对臂416a/416b沿第三维度(Z维度)移动而彼此分开。在示出的实施例中,例如,第二线性致动器422包括可延伸轴422’,该可延伸轴由包括电机和凸轮的齿轮箱422”驱动。此时,彼此分开的一对臂416a/416b使得封套410打开,如图所示。
[0034] 在一对臂416a/416b插入到封套410中并且彼此分开以保持封套410打开的情况下,可将第三线性致动器426激活以使推杆块424相对于板主体414移动以将物品428推动至所打开的封套410中,如图6C所示。或者,如果封套410是由足够刚性的材料形成以使得其可在无外部支撑的情况下来维持其打开位置,那么在激活第三线性致动器426以使推杆块424移动之前,可使第一线性致动器420和/或第二线性致动器422缩回以使得一对臂416a/416b返回至它们的原始位置。确切地说,在激活第三致动器426以将物品428推动至所打开的封套410中之前或期间,可将第二线性致动器422激活(再次)以将一对臂416a/416b折叠在一起(相靠近),如图6A所示,并且可将第一线性致动器420激活以将一对(折叠的)臂416a/416b缩回至完全放置于功能子托盘402a上,如图5所示。出于清楚图示目的,并且由于用于打开封套410的一对臂416a/416b的位置和状态可取决于每个应用进行变化,图6C并未示出一对臂416a/416b,如上讨论。
[0035] 图6D示出物品428完全接收在封套410中。随后,激活第三线性致动器426来使推杆块424缩回至其原始位置。此时,功能托盘402返回至其原始状态,如图5所示,并且准备在功能子托盘402的物品接收区域426中接收另一个物品428。
[0036] 另外参考图4,包括封套打开机构和物品推动机构的功能托盘402-406(如上讨论)可布置在运送机400上以使得功能托盘402-406在物品428在运送机400上进行运送时分别并连续地将这些物品放置在封套410中。在图4中,在上游的功能托盘402被示出为处于利用推杆块424和第三线性致动器426将物品428推动至封套410中的过程中,而两对臂416和418通过第一线性致动器420和第二线性致动器422来折叠在一起(相靠近)并缩回至它们在功能子托盘402a上的原始位置。紧接着功能托盘402的功能托盘403在将物品进一步推动至封套中的过程方面是类似的。在紧接着功能托盘403的功能托盘404上,物品已经完全接收在封套中,并且推杆块424正在通过第三线性致动器426缩回,而两对臂416和418保持为折叠并缩回至它们的原始位置。在下游的功能托盘405和406已类似地完成将物品放置在封套中的过程,因此,容纳物品的封套是位于功能托盘405和406中的每个的封套接收子托盘405b和406b上。
[0037] 根据各种实施,可移除地附接至运送机的多个功能托盘可配置成并布置成与物料处理设施中出现的其它运送机或工作站相互作用或配合。图4示出的是,包括多个托盘409的第二运送机407相对于运送机400来设置,以便“捕获”从运送机400卸下的完全被填满的封套410’。此后,所填满的封套410’可在例如第二运送机407本身上、或在相对于第二运送机407放置的工作站上闭合。
[0038] 在所填满的封套在第二运送机407本身上闭合时,可提供包括封套闭合机构的功能托盘并且将器可移除地附接至第二运送机407。S卩,第二运送机407上设有的多个托盘409可为包括封套闭合机构并可移除地附接至第二运送机407的功能托盘。那些功能托盘可自动或半自动地闭合从运送机400接收的所填满的封套410’。
[0039] 图7A和7B示出包括封套闭合机构的功能托盘700的实例。封套闭合机构包括两根杆702a和702b,这两根杆沿功能托盘700的板主体414的第一维度(X维度)可枢转地联接至两个边缘上。功能托盘700包括驱动机构704(被示出为容纳在板主体414内),驱动机构被配置成“闭合”(或折叠)杆702a/702b,由此密封封套410的开口,如图7B所示。如果封套的开口被施加自粘合剂材料,那么杆702a和702b所施加的压可足以将封套410密封。替代或另外地,杆702a和702b可配置成施加热量以便将封套410的开口热封
[0040] 各种类型的功能托盘均能够执行一个或多个功能,并且可取决于要处理的物品类型或期望对每个物品执行的处理类型进行配置。然而,对所有类型的功能托盘而言,都应提供公共联接器312以使得各种功能托盘可在运送机上容易地交换(移除和替换)。
[0041] 图8A-8E示出包括封套打开机构的替代实施例的功能托盘703的另一实例。类似于图5的功能托盘402的功能托盘703包括功能子托盘703a和封套接收子托盘703b。功能子托盘703a包括推杆块424和第三线性致动器426,该第三线性致动器线性移动推杆块424,正如图5的实施例那样。然而,在图8A中,作为对一对臂(416/418)的替代,提供多叉单元701,在所示实例中,其包括了一个中心短叉706和两个侧边长叉707a和707b。中心短叉706和侧边长叉707a和707b的一端均连接至基本上垂直于叉延伸的横梁708。中心叉706可枢转地连接至横梁708,并且功能子托盘703a进一步包括第四致动器709,该第四致动器被配置成使得中心叉706绕作为枢转轴线的横梁708枢转。第四致动器709可为机械致动器、电气致动器、或液压致动器,并且第四致动器709的一些部分可被设在板主体414内。如在图5的先前的实施例中,功能子托盘703a还包括了一个或多个第一线性致动器420a和420b,这些第一线性致动器被配置成使多叉单元701沿X维度相对于板主体414移动。
[0042] 在示例性实施例中,将放置在封套410中的物品428初始放置在侧边叉707a和707b上方,但不位于中心叉706上方以便不干扰其枢转运动。
[0043] 图8B-8E示出图8A的功能托盘703的操作,这个功能托盘包括作为封套打开机构的一部分的多叉单元701。在图SB中,第一线性致动器(多个)420使多叉单元701沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动以使得多叉单元701的远端延伸在封套接收子托盘703b上方并插入到封套410的内部中。在这方面,板主体414可被设有狭缝或轨道(未示出),多叉单元701可沿第一维度(X维度)沿狭缝或轨道滑动。为了有助于将多叉单元701容易地插入到封套410中,多叉单元701、尤其是其远端部分可形成为在Z维度上具有较小高度。在一些实施例中,物品428可由多叉单元701的侧边叉707a和707b承载,如图所示。此时,可将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动来沿X维度推动物品428,这与多叉单元701通过第一线性致动器420a和420b进行的移动同步。或者,多叉单元701可插入到封套410中而不在其上承载物品428,并且可在多叉单元701插入到封套410中之后通过推杆块424独立地将物品428推动至封套410中。
[0044] 图8C示出的是,当多叉单元701的远端在封套410内时,将第四致动器709激活以使中心短叉706绕横梁708枢转,直至中心短叉706竖立起来,即,基本上垂直于功能托盘703的表面。中心叉706的枢转移动使得封套410从内部打开。在封套410打开后,将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动来将物品428推动到所打开的封套410中,如图所示。
[0045] 图8D示出,在第三线性致动器426继续使推杆块424移动来将物品428进一步推动到所打开的封套410中时,中心短叉706以90度进一步枢转,如由箭头709a指示,从而放置成在封套接收子托盘703b上是基本上平坦的。由箭头709a指示的枢转移动可由第四致动器709的进一步激活或由在中心短叉706上方推动物品428导致。
[0046] 如图8E所示,在将物品428完全接收在封套410内后,在推杆块424将物品428保持在封套410中的情况下,将第一线性致动器(多个)420激活以使多叉单元701缩回至其在功能子托盘703a上的原始位置。在一些实施例中,为了防止物品428在多叉单元701上被回拽出封套410,需要推杆块424继续将物品428推动至封套410内。在其它实施例中,如果物品428能够例如因其自身重量或摩擦力而保持在封套410内,那么推杆块424可在多叉单元701缩回至其原始位置时或之前缩回至其原始位置。在多叉单元701完全缩回后,将第四致动器709激活以使中心短叉706以180度枢转回其在功能子托盘703a上的原始位置。另外,如果尚未缩回,那么激活第三线性致动器426来使推杆块424缩回至其原始位置。此时,功能托盘403返回至其原始状态,如图8A所示,并且准备在多叉单元701的侧边长叉707a和707b上接收另一个物品428。
[0047] 图9A和9B示出包括封套打开机构的替代实施例的功能托盘705的另一实例。类似于图5的功能托盘402的功能托盘705包括功能子托盘705a和封套接收子托盘705b。功能子托盘705a包括推杆块424和第三线性致动器426,该第三线性致动器线性移动推杆块424,正如先前的实施例那样。然而,在图9A中,封套打开机构并未设在功能子托盘705上,而替代地设在封套接收子托盘705b上。确切地说,封套接收子托盘705b包括一对压料块427a和427b,这对压料块被提供并布置成在Y维度上相对于板主体414移动。为此,第五线性致动器429a和429b被提供来使压料块427a和427b沿Y维度移动。正如其它线性致动器那样,第五线性致动器429a和429b可为机械的、电气的、或液压的,并且第五线性致动器429a和429b的一些部分可设在板主体414内。如图所示,在它们的原始位置上的一对压料块427a和427b大体限定其中放置了封套410的区域,其中该封套的开口面向功能子托盘705a。
[0048] 在操作中,如图9B所示,将第五线性致动器429a和429b激活以使一对压料块427a和427b沿Y维度移动成更靠近在一起,由此推动打开压料块427a和427b之间的封套410。在封套410打开后,将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动来将物品428推动到所打开的封套410中。正如先前的实施例那样,在将物品428推动至封套410中时,一对压料块427a和427b可保持更靠近在一起以保持封套410是打开的。或者,如果封套410可在没有外部支撑的情况下维持打开状态,那么一对压料块427a和427b可通过第五线性致动器429a和429b缩回至它们的原始位置。在将物品428放置在封套410内后,将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动回其原始位置,并且功能托盘705准备接收另一物品。
[0049]图10示出包括封套打开机构的替代实施例的功能托盘710的另一实例。类似于图5的功能托盘402的功能托盘710包括功能子托盘711a和封套接收子托盘711b。功能子托盘711a包括推杆块424和第三线性致动器426,该第三线性致动器线性移动推杆块424,正如图5的实施例那样。然而,在图10中,作为对一对臂(416/418)的替代,提供空气导管712a和712b并将它们联接至第一线性致动器420a和420b以使得空气导管712a和712b可沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动。功能托盘710仍进一步包括容纳在板主体414内的气713,用于供应将被递送穿过空气导管712a和712b的空气。
[0050] 在操作中,类似于图6A所示的第一实施例,第一线性致动器420使空气导管712a和712b沿第一维度(X维度)相对于板主体414移动以使得空气导管712a和712b的远端定位成与封套410相邻或插入到其中。图10示出空气导管712a和712b,这些空气导管已移动以使得它们的远端放置成与封套410相邻。随后,将气泵713激活以将空气递送穿过空气导管712a和712b而进入封套中,由此打开封套410。此后,将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动来将物品428推动到所打开的封套410中,如图6C所示。正如先前的实施例那样,在将物品428推动至封套410中时,空气导管802a和802b的远端可保持定位成与所打开的封套410相邻或在其内(在有或无空气从中吹送的情况下),或空气导管712a和712b可通过第一线性致动器420缩回至它们在功能子托盘711a上的原始位置。在将物品428放置在封套410内后,将第三线性致动器426激活以使推杆块424移动回其原始位置,如图6D所示,并且功能托盘710准备接收另一物品。
[0051] 图11示出包括物品包装机构的功能托盘的实例。在示出的实施例中,此实施例的功能托盘720被配置成将一个或多个物品连同装运单据一起收缩包装,全部放在刚性背板(例如,瓦楞纸板)上。为此,功能托盘720包括收缩胶膜施加机构724,其包括了初始铺在功能托盘720的板主体414上方的一卷收缩胶膜722。在示出的实施例中,正如图7A和7B的功能托盘700那样,功能托盘720并不包括多个子托盘部分、而替代地包括单件。在所铺设的收缩胶膜722上方,其上放置物品和装运单据的背板723 (以下统称“包装件”)手动地、半手动地、或自动地放置。收缩胶膜施加机构724包括横梁725,横梁被配置成沿滑动臂726和727从第一末端726a滑动至第二末端726b,同时展开收缩胶膜722以便通过选择性地施加压力和/或热量对其下方的包装件进行收缩包装,并且横梁随后滑动回其在第一末端726a附近的原始位置。
[0052] 另外参考图12,包括物品包装机构的功能托盘720可另外地包括物品推动机构,物品推动机构包括推杆块424和第三线性致动器426,如上所述。在图12中,为了清楚,并未示出收缩胶膜施加机构724,但本领域的技术人员将理解,图12的功能托盘720可包括如图12所示物品推动机构和如图11所示物品包装机构两者的组合。在这种情况下,在通过收缩胶膜施加机构724将包装件收缩包装在功能托盘720上后,将第三线性致动器426激活以移动推杆块424,由此将收缩包装的包装件730推动至位于与运送机400相邻的位置的工作站732上。
[0053] 图12示出可移除地附接至运送机400的功能托盘720与另一元件(在所示实例中,如工作站732)之间的相互作用的一个实例。确切地说,功能托盘720对包装件进行收缩包装,并且此后将收缩包装的包装件730推动至工作站732上以进一步处理。
[0054] 图13A和13B示出功能托盘(附接至运送机)与另一元件(如工作站或另一运送机)之间的相互作用的另一实例。图13A的功能托盘730包括物品推动机构,这个物品推动机构包括推杆块424和第三线性致动器426,正如上述先前的实施例(例如,图5)那样。另外,功能托盘730包括托盘高度调节机构,用以相对于板主体414的底表面调节板主体414的高度(顶表面)。为此,板主体414包括上板主体414a和下板主体414b,它们可相对于彼此移动。另外参考图13B,该图示出板主体414的高度被调节(增加),托盘高度调节机构通过线性致动器422实现,在示出的实施例中,该线性致动器包括可延伸轴422’,其由包括电机和凸轮的齿轮箱422”驱动,该齿轮箱例如封闭在下板主体414b中。线性致动器422被配置成延伸可延伸轴422’,由此相对于下板主体414b来提升上板主体414a,以便调节(增加)板主体414的高度。线性致动器422此后可将可延伸轴422’缩回(缩短)以便降低板主体414的高度而回到其原始高度。
[0055] 在操作中,如图13A所示,上板主体414a被“折叠”以紧邻下板主体414b的顶部来放置。此时,板主体414的顶表面基本上与工作站732的顶表面齐平,该工作站被设置成与运送机相邻,功能托盘730可移除地附接至运送机。在工作站732上,提供有装运箱740,其中装运箱的开口面向功能托盘730。随后,通过推杆块424(如由第三线性致动器426激活)将放置在功能托盘730上的物品428a推动至工作站732上的箱740中。随后,已将物品428a放置在箱740中的功能托盘730在运送机上向下游移动。
[0056] 图13B示出相同的运送机上的另一功能托盘730,在图13A的功能托盘730已向下游移动后,该功能托盘从上游进入与箱740相邻的位置。图13B的功能托盘730正在运载也将放置到相同的箱740中的另一物品428b。然而,由于第一物品428a已被接收在箱732中,图13B的功能托盘730的板箱414的高度应以第一物品428a的高度(或厚度)“H”进行提升;另外,第二物品428b将与已在箱740中的第一物品428a对接。因此,在图13B的功能托盘730中,将线性致动器422激活以将上板主体414a提升高度“H”以使得上板主体414a顶表面变得基本上与放置在箱740内的第一物品428a的顶表面齐平。此时,将第三线性致动器426激活以移动推杆块424来将第二物品428b推动至箱740中、位于已在箱740中的第一物品428a上方。
[0057] 如上所述,各种类型功能托盘均可进行配置、容易地在运送机上进行交换以及在一个或多个运送机上进行组合,以便实现适于每个应用的运送系统的各种配置。根据要处理的产品或物品的类型和/或要在那些产品或物品上执行的处理或操作,功能托盘在一个或多个运送机上的各种组合可实现。功能托盘中的一些或更确切地是功能托盘中安装的机构中的一些可简单到足以使得它们可仅基于运送机400的旋转和移动所驱动的凸轮机构来被激活。例如,包括推杆块424的物品推动机构的更简单的形式可通过以下方式来实现:构造单独具有凸轮机构的第三线性致动器426,其将运送机400在第二维度(Y维度)上的线性运动转换成旋转运动并且又转换成在第一维度(X维度)上的线性(推动)运动。替代或另外地,功能托盘中包括的各种其它类型机构要求用于实现它们适当操作的驱动功率和控制信号两者。因此,根据本发明的各种实施例,每个托盘的联接器312被配置成经由运送机400接收驱动功率以及控制信号。或者,每个功能托盘可被设有功率存储设备(电池)以便存储激活安装在其上的机构(多个)所需要的功率。另外或替代地,可从控制系统102 (参见图1)无线发射用于控制功能托盘上的各种机构的操作的控制信号。控制系统102可包括、但不限于一个或多个计算机系统、一个或多个数据存储设备、一个或多个有线和/或无线网络、以及控制系统软件(程序、模块、驱动器、用户接口等)。图14中示出了可被用于控制器102中的示例性计算机系统800。
[0058] 在物料处理设施中包括运送机和可移除地附接至运送机的多个功能托盘的系统的各种实施例(如本文中所述)可由图14的计算机系统800控制。在示出的实施例中,计算机系统800包括经由输入/输出(I/O)接口 830来联接至系统存储器820的一个或多个处理器810。计算机系统800进一步包括联接至I/O接口 830的网络接口 840、以及一个或多个输入/输出设备850如光标控制设备860、键盘870和显示器(多个)880。在一些情况下,构想的是,各实施例可使用计算机系统800的单个实例来实施,而在其它实施例中,多个此类系统、或构成计算机系统800的多个节点可配置成托管各实施例的不同部分或实例。例如,在一个实施例中,一些元件可经由计算机系统800的不同于实施其它元件的那些节点的一个或多个节点实施。
[0059] 在各种实施例中,计算机系统800可为包括一个处理器810的单处理器系统、或包括若干处理器810(例如,两个、四个、八个、或另一合适的数目)的多处理器系统。处理器810可为能够执行指令的任何合适的处理器。例如,在各种实施方式中,处理器810可为通用或嵌入式处理器,该处理器实施多种指令集架构(ISA)中的任何一种,如x86、PowerPC、SPARC或MIPS ISA、或者任何其它合适ISA。在多处理器系统中,处理器810中的每个可共同地但不一定实施相同ISA。
[0060] 系统存储器820可配置成存储处理器810可访问的程序指令822和/或数据832。在各种实施例中,可使用任何适合的存储器技术来实现系统存储器820,如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/闪存型存储器、或任何其它类型的存储器。在示出的实施例中,程序指令822包括用于对附接至一个或多个运送机912的各种功能托盘913实施控制的托盘控制组件301。例如,托盘控制组件301可包括这样的指令:用于控制包括托盘高度调节机构的功能托盘的指令,如用于激活线性致动器422 (参见图13B)以改变功能托盘的高度的指令。作为另一实例,托盘控制组件301可包括这样的指令:用于控制包括图5的封套打开机构的功能托盘的指令,如用于激活第一线性致动器420以延伸一对臂416a/416b至封套中的指令和用于激活第二线性致动器420以分开一对臂416a/416b而由此打开封套的指令。存储器820的数据832可包括产品数据370,产品数据包括用于处理或操作各种产品或物品的过程计划。例如,对于每种产品类型,过程计划可指示产品将包装在封套或箱中还是进行收缩包装、或指示产品是否可堆在(箱中)另一产品上方。在一些实施例中,程序指令和/或数据可被接收、发送或存储在不同类型计算机可访问介质、或与系统存储器820或计算机系统800分开的类似介质上。
[0061] 在一个实施例中,I/O接口 830可配置成协调处理器810、系统存储器820以及设备中的任何外围设备之间的I/o流量,所述外围设备包括网络接口 840或其它外围接口如输入/输出设备850。在一些实施例中,I/O接口 830可执行任何必要的协议、定时或其它数据变换,以便将数据信号从适合于由一个组件(例如,系统存储器820)使用的格式转换至适合于由另一组件(例如,处理器810)使用的格式。在一些实施例中,例如,I/O接口830可包括用于对通过各种类型的外围总线如外围组件互联(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变体附接的设备的支持。在一些实施例中,例如,I/O接口 830的功能可划分成为两个或更多个单独组件,如北桥和南桥。另外,在一些实施例中,可将I/O接口 830的功能性的一些或全部(如对系统存储器820的接口)直接结合到处理器810中。
[0062] 网络接口 840可配置成允许在计算机系统800与附接至网络885的其它设备(例如,包括运送机(多个)912、可移除地附接至运送机(多个)的功能托盘916、以及提供用于监测运送系统的适当操作的传感器(多个)913)之间交换数据。在各种实施例中,网络885包括一个或多个有线或无线网络,包括但不限于:局域网(LAN)(例如,以太网或企业网络)、广域网(WAN)(例如,互联网)、无线数据网络、一些其它电子数据网络、或它们的组合。在各种实施例中,例如,网络接口 840可支持:经由有线或者无线通用数据网络如任何合适类型的以太网进行通信;经由电信/电话网络如模拟语音网络或数字光纤通信网络进行通信;经由存储区域网络如光纤信道SAN进行通信;或者经由任何其它合适类型网络和/或协议进行通信。
[0063] 在一些实施例中,输入/输出设备850包括一个或多个显示终端、键盘、小键盘、触摸板、扫描设备、语音或光学识别设备、或适合于由一个或者多个计算机系统800输入或访问数据的任何其它设备。多个输入/输出设备850可存在于计算机系统800中或可分布在计算机系统800的各种节点上。在一些实施例中,类似输入/输出设备可独立于计算机系统800,并可通过有线或者无线连接如通过网络接口 840来与计算机系统800的一个或多个节点交互。
[0064] 本领域的技术人员应当了解,计算机系统800仅是说明性的,而非旨在限制实施例的范围。具体来说,计算机系统和设备可包括能够执行所指示的功能的硬件和软件的任何组合,包括计算机、网络设备、因特网设备、PDA、无线电话、寻呼机等。计算机系统800还可被连接至未示出的其它设备,或替代地可作为独立系统来操作。另外,在一些实施例中,由示出的组件提供的功能性可组合在较少组件中或分布在其它组件中。类似地,在一些实施例中,可不提供所示出的某些组件的功能性和/或还可获得其它另外的功能性。
[0065] 本领域的技术人员还应了解,在使用时,虽然各种项目被示出为存储在存储器中或存储设备上,但出于存储器管理和数据完整性目的,这些项目或它们的部分还可在存储器与其它存储设备之间进行传送。或者,在其它实施例中,软件组件的一些或全部可在存储器中、或另一设备上执行,并且经由计算机内通信来与示出的计算机系统进行通信。系统组件或数据结构的一些或全部还可(例如,作为指令或数据)存储在计算机可访问介质上,或存储在将由适当驱动装置读出的便携制品上,它们的各种实例在上文示出。在一些实施例中,独立于计算机系统800的计算机可访问介质上存储的指令可通过传输介质或经由通信介质如网络和/或无线链接传递的信号(如电信号、电磁信号、或数字信号)来发射至计算机系统800。各种实施例可进一步包括在计算机可访问介质上接收、发送或存储根据前述描述来实施的指令和/或数据。一般来说,计算机可访问介质可包括计算机可读存储介质或存储器介质,如磁性介质或光学介质,例如,磁盘或DVD/CD-ROM、易失性或非易失性介质如RAM (例如,SDRAM、DDR、RDRAM、SRAM等)、ROM等。在一些实施例中,计算机可访问介质可包括传输介质、或经由通信介质如网络和/或无线链路来传达的信号(如电信号、电磁信号、或数字信号)。
[0066] 可做出各种修改和改变,如将对本领域的受益于本发明的技术人员显而易见。本文所描述的各种实施例是表示说明性的而非限制性的。许多变化、修改、添加和改进是可能的。因此,对于本文所描述的部件而言,许多实例都可作为单个实例提供。在各种部件、操作以及数据存储之间的界限在一定程度上是任意的,并且具体操作在特定的说明性配置的上下文中示出。也可设想功能性的其它分配,并且此类分配可落入所附权利要求书的范围内。最后,在示例性配置中被作为离散部件呈现出的结构和功能性可实施为组合的结构和部件。这些和其它变化、修改、添加和改进可落在如所附权利要求书限定的范围内。
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