CN103723419A - 一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺及系统 - Google Patents

Abstract

一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺及系统，物料入库时，单件物料通过入库堆叠机构堆叠处理后成为无辅助载体的成垛件箱；通过多叉堆垛机将成垛件箱存放到立体库货架上储存；物料出库时，多叉堆垛机根据系统指令将立体库货架上的成垛件箱送至立体库货架内的储分一体拆垛工位上或离散移位机上；配置在储分一体拆垛工位处的拆垛机械手或离散移位机根据系统的指令将成垛件箱上的物料以单件或多件的形式按序搬运至出口输送站台或送入下游输送机。本发明极大地简化了作业流程，缩短了物流路线，大幅提高了作业效率和系统的响应能力。

Description

一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺及系统

技术领域

本发明涉及烟草、医药、食品、化妆品、文具等配送行业中将物料进行码垛入库存储及拆垛出库技术领域。

背景技术

目前国内的配送中心，通常如图1所示，由收货系统、仓储系统、备货系统和分拣系统组成，各系统独立成块。如图2所示，在仓储系统中，为提高存储容量，减少物流搬运量，物料都以托盘为辅助载体进行码放，每个托盘只能存放一种物料。仓储系统中需要配置大量的输送设备用于托盘的处理，物料在托盘上码垛后形成实托盘存放在立体库的货架内。立体库采用多层横梁式货架配合堆垛机作业的方式，仅仅实现了物料的仓储功能。当物料需要拆垛出库时，需要由堆垛机将实托盘搬运出库，通过大量的输送设备输送至货架外进行拆垛后形成单件物料进入备货系统。由于仓储系统通常是以实托盘为单位进行物流处理，而下游的分拣系统是以件/箱为单位进行物流处理，为了解决两个系统间物流单位的不统一，因此需要配置备货系统，用于将实托盘上的物料转换为单件的形式，再按调度系统的要求排序输送至分拣系统。这样的工艺模式主要存在以下问题：（1）物料在进入分拣系统前，除了需要经过仓储系统外，还需要分别入出备货系统一次，造成物流环节增加，设备配置增多。（2）除了需要配置常规的物料堆拆码设备外，还需要在货架的入库端和出库端配置大量的托盘类输送设备如链式输送机、辊道输送机、升降输送机、穿梭车等用于实托盘的输送。（3）物料码垛所需要的空托盘需要从立体库输送出来后进行拆垛供码盘使用，而物料拆垛后所产生的空托盘需要堆叠后返回立体库内存放，这些流程都需要配置额外的输送设备完成，导致系统配置复杂，作业效率低，占地面积大，响应程度慢。整个系统流程过多、动线交错且能耗浪费严重。

如何能够将仓储系统与备货系统有效的进行整合，减少大量的设备配置，同时取消立体库中托盘的配置及相关的辅助流程，在保证足够的存储密度条件下将物料以件/箱的形式直接存放在立体库内，而且避免此种工艺引起的物流量增大导致系统能力不能满足实际使用需要，目前在工艺方面还是空白。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术的不足，通过有效整合仓储系统和备货系统，在保持立体库货位利用率高的特点同时，提供一种系统配置简化、作业效率高的基于件箱存储立体库的储分一体工艺及系统。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺，工艺步骤如下：

①物料入库时，单件物料通过入库堆叠机构堆叠处理后成为无辅助载体的成垛件箱；

②通过多叉堆垛机将成垛件箱存放到立体库货架上储存；

③物料出库时，多叉堆垛机根据系统指令将立体库货架上的成垛件箱送至立体库货架内的储分一体拆垛工位上或离散移位机上；

④配置在储分一体拆垛工位处的拆垛机械手或离散移位机根据系统的指令将成垛件箱上的物料以单件或多件的形式按序搬运至出口输送站台或送入下游输送机。

一种基于件箱存储立体库的储分一体系统，该系统包括有待入库单件物料、将单件物料堆叠成成垛件箱的入库堆叠机构、在立体库货架内行走将成垛件箱存放至立体库货架以及将立体库货架上的成垛件箱送至储分一体拆垛工位或离散移位机的多叉堆垛机、立体库货架、设置于立体库货架内的拆垛机械手或离散移位机、物料出库的出口输送站台或下游输送机。

本发明所述的多叉堆垛机采用两副以上的多副叉体对成垛件箱进行存取。所述拆垛机械手包括有安装在货架上或通过地面承载的直线导轨副、沿直线导轨副往复运动吸取或夹取物料的拆垛机构、沿直线导轨副往复运动并可上升托住物料的物料防掉落机构，物料防掉落机构与拆垛机构同步移动一起将物料搬运至出口输送站台。所述离散移位机包括有顺序设置的用于承载成垛件箱以及输送成垛件箱的缓存输入设备和将成垛件箱分离成单件物料并送入下游输送机的分离装置。

本发明采用工艺创新的方式，通过有效整合仓储系统和备货系统，在保持立体库在同等空间下足够的存储密度及合理的满足使用要求的物流量的情况下，将原有配送中心的仓储系统和备货系统两个单独的功能块进行整合，使物料的仓储和备货在货架区域内统一完成，极大地简化了作业流程，缩短了物流路线，减少了占地面积，大幅提高了作业效率和系统的响应能力，同时节能环保。本发明在收货系统通过配置入库堆叠机构使物料保持无托盘状态下的最大存储密度并满足堆垛机的作业要求及立体库横梁式货架的存储要求；在储分一体系统通过创新工艺布局，在货架内灵活配置拆垛机械手或离散移位机，使物料无需离开货架区域即可自动完成物料的拆垛工艺，实现直接供给下游分拣系统的功能，从而有效整合仓储系统和备货系统。

下面结合说明书附图和实施例进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1为现有技术配送中心系统构成；

图2现有技术配送中心工艺流程图；

图3为本发明系统构成图；

图4为本发明工艺流程图；

图5为本发明系统配置拆垛机械手工艺模式示意图；

图6为本发明系统配置离散移位机工艺模式示意图；

图7为适用于本发明系统配置拆垛机械手的结构主视图；

图8为图7的左视图；

图9为图7的俯视图；

图10为适用于本发明系统配置离散移位机的结构示意图。

具体实施方式

图3所示为本发明系统构成图，通过工艺布置，将仓储系统与备货系统有效整合，形成储分一体系统，减少作业流程。整个系统由收货系统、储分一体系统、分拣系统组成。

图4所示为本发明工艺流程图。当物料以件或箱的形式入库时，通过入库堆叠机构将物料以最小的占地面积及最可靠稳定的运行姿态进行堆叠处理后成为成垛件箱，通过多叉堆垛机自动将成垛件箱送入立体库横梁式货架上存放。或通过多叉堆垛机自动将成垛件箱取出送至货架内储分一体拆垛工位，由储分一体拆垛工位配置的拆垛机械手将物料自动以单件/数件的形式取出，送至出口输送站台后自动排序进入分拣工序。或通过多叉堆垛机自动将成垛件箱取出送至货架内离散移位机处，由离散移位机根据系统的需要将成垛件箱自动分离成单件后自动排序进入分拣工序。

图5所示为实现本发明工艺的一种配置拆垛机械手的储分一体系统示意图。该系统包括有待入库单件物料I、将单件物料堆叠成成垛件箱III的入库堆叠机构II、在立体库货架内行走将成垛件箱III存放至立体库货架以及将立体库货架IV上的成垛件箱III送至拆垛工位的多叉堆垛机V、立体库货架IV、设置于立体库货架内的拆垛机械手VII、物料出库的出口输送站台VIII。入库堆叠结构II采用气动或电动的方式实现件箱的堆叠。多叉堆垛机V采用多副叉体实现对成垛件箱III的存取。多叉堆垛机V叉体取货方式采用底叉抬升式或侧面夹抱式或前端勾取式或后端勾取式。单件物料I的出库作业依靠货架内储分一体拆垛工位上的拆垛机械手VII或离散移位机IX完成，不离开立体库货架IV区域，不通过货架外相关输送系统进行处理。

如图7、图8、图9所示，拆垛机械手VII包括有安装在货架上或通过地面承载的直线导轨副VII-1、沿直线导轨副VII-1往复运动吸取或夹取物料的拆垛机构VII-2、沿直线导轨副VII-1往复运动并可上升托住物料的物料防掉落机构VII-3，物料防掉落机构VII-3与拆垛机构VII-2同步移动一起将物料I搬运至出口输送站台VIII。拆垛机械手VII采用直角坐标移动的形式，其各坐标的移动依靠导轨或同步带的方式完成。拆垛机械手获取物料的方式为拆垛机构VII-2和物料防掉落机构VII-3在直线导轨副VII-1上运行，其运行方向可为沿堆垛机运行方向，或者垂直堆垛机运行方向，或者沿货架垂直方向，或者水平旋转吸取或夹取。拆垛机械手VII的安装承载方式为地面承载方式或货架承载方式或地面货架共同承载方式。拆垛机械手驱动动力供电方式为滑触线供电或无接触能量传输供电或蓄电池供电或悬挂柔性电缆供电或电缆拖链供电。拆垛机械手运行导向方式可为有轨道导向方式或无轨道自动导引方式。

图6所示实现本发明工艺的一种配置离散移位机的储分一体系统示意图。该系统包括有待入库单件物料I、将单件物料堆叠成成垛件箱III的入库堆叠机构II、在立体库货架内行走将成垛件箱III存放至立体库货架以及将立体库货架IV上的成垛件箱III送至离散移位机的多叉堆垛机V、立体库货架IV、设置于立体库货架内的离散移位机IX、下游输送机X。离散移位机IX为实现物料拆垛的设备，如图10所示，包括有缓存输入设备IX-1和分离装置IX-2。缓存输入设备IX-1用于承载成垛件箱III以及成垛件箱III的输送，分离装置IX-2用于将成垛件箱III分离成单件物料并送入下游输送机X。缓存输入设备IX-1可采用带式或链式或辊道式带动力输送机，分离装置IX-2可采用无动力结构或有动力结构实现物料的分离。

本发明工艺应用于图5、图6、图7、图8、图9、图10所示的系统及设备时，工艺步骤如下：

①物料入库时，单件物料I通过入库堆叠机构II堆叠处理后成为无辅助载体的成垛件箱III；

②通过多叉堆垛机V将成垛件箱III存放到立体库货架IV上储存；

③物料出库时，多叉堆垛机V根据系统指令将立体库货架IV上的成垛件箱III送至立体库货架IV内的储分一体拆垛工位VI上或离散移位机IX上；

④配置在储分一体拆垛工位处的拆垛机械手VII根据系统的指令将成垛件箱III上的物料I以单件或多件的形式按序搬运至出口输送站台VIII，或者离散移位机IX根据系统的指令将成垛件箱III上的物料I以单件或多件的形式按序送入下游输送机X。

本发明所用装置如入库堆叠机构、多叉堆垛机、立体库货架、拆垛机械手、离散移位机等既可采用现有技术设备，也可自行设计制造。

本发明出库可采用单独的拆垛机械手模式或离散移位机模式，也可采用拆垛机械手和离散移位机共同使用的模式，也可以和托盘类仓储系统配套使用。

本发明储分一体模式的实现是以件或箱直接存储在立体库中，不以托盘或托板或笼箱等其他辅助装置为载体、对件箱直接进行处理的一种工艺模式。采用本发明，单件物料出库后直接按序进入分拣系统，不需要再通过备货系统进行中转缓存处理。可以直接取消托盘在立体库内的配置和流转，将存放在立体库内的物料直接在货架区域处理便可实现对下游分拣系统的补货作业。既保证了立体库在同等空间下足够的存储密度及合理的满足使用要求的物流量，又无需配置单独的作业空间及大量的输送设备在货架区域之外对托盘物料进行堆拆垛处理和空托盘的流转。通过此种工艺可以有效整合仓储系统和备货系统，实现储分一体工艺，取消备货环节，缩短物流动线，减少出入库区设备配置和占地面积，大幅降低系统能耗，节省配送中心物流成本，提高运行质量，其自动化程度高，可适应信息化、数字化配送、大规模、柔性化仓储和分拣的要求。

Claims (5)

1.一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺，其特征在于，工艺步骤如下：＃

①物料入库时，单件物料通过入库堆叠机构堆叠处理后成为无辅助载体的成垛件箱；

②通过多叉堆垛机将成垛件箱存放到立体库货架上储存；

③物料出库时，多叉堆垛机根据系统指令将立体库货架上的成垛件箱送至立体库货架内的储分一体拆垛工位上或离散移位机上；

④配置在储分一体拆垛工位处的拆垛机械手或离散移位机根据系统的指令将成垛件箱上的物料以单件或多件的形式按序搬运至出口输送站台或送入下游输送机。

2.实现权利要求1所述一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺的储分一体系统，其特征在于，该系统包括有待入库单件物料（I）、将单件物料堆叠成成垛件箱（III）的入库堆叠机构（II）、在立体库货架（IV）内行走将成垛件箱（III）存放至立体库货架（IV）以及将立体库货架（IV）上的成垛件箱（III）送至拆垛工位的多叉堆垛机（V）、立体库货架（IV）、设置于立体库货架内的拆垛机械手（VII）或离散移位机（IX）、物料出库的出口输送站台（VIII）或下游输送机（X）。

3.根据权利要求2所述的一种基于件箱存储立体库的储分一体工艺，其特征在于，所述的多叉堆垛机（V）采用两副以上的多副叉体对成垛件箱（III）进行存取。

4.根据权利要求2所述的一种基于件箱存储立体库的储分一体系统，其特征在于，所述拆垛机械手（VII）包括有安装在货架上或通过地面承载的直线导轨副（VII-1）、沿直线导轨副（VI-1）往复运动吸取或夹取物料的拆垛机构（VII-2）、沿直线导轨副（VI-1）往复运动并可上升托住物料（I）的物料防掉落机构（VII-3），物料防掉落机构（VII-3）与拆垛机构（VII-2）同步移动一起将物料（I）搬运至出口输送站台（VIII）。

5.根据权利要求2所述的一种基于件箱存储立体库的储分一体系统，其特征在于，所述离散移位机（IX）包括有顺序设置的用于承载成垛件箱（III）以及输送成垛件箱（III）的缓存输入设备（IX-1）和将成垛件箱（III）分离成单件物料（I）并送入下游输送机（X）的分离装置（IX-2）。

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