CN105540125A - 一种仓储自动流转系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于仓储拣选的传送机构和仓储自动流转系统，所述传送机构包括第一传送位、第三传送位和行走通道；在第一传送位传送机构与驱动单元对接，并向第三传送位传送货架单元；在第三传送位传送机构与驱动单元对接，货架单元脱离传送机构；驱动单元可沿所述行走通道从第一传送位移动至第三传送位。所述仓储自动流转系统包括传送机构、若干驱动单元和若干货架单元；货架单元与驱动单元对接，使目标货架单元由驱动单元携带移动至传送机构的第一传送位。本发明提出的传送机构进行辅助排队，可以与机器人搬运实现无缝对接，简化了整个排队过程，使得机器人只需关注在其最能体现价值的搬运过程，从而可大幅提高其运行效率和整体方案的成本。

Description

一种仓储自动流转系统

技术领域

本发明涉及一种用于仓储拣选的传送机构及货架搬运系统。

背景技术

人力成本上升、信息技术和自动化技术的发展，促使了大量的工业企业开始了自动化升级、机器换人等改造工作。物流行业在传统上也是劳动密集型行业，其中仓储管理和拣选环节采用大量人力进行物品搜寻和拣选，但随着物流行业需求的爆发性增长，以往落后的人工模式已经满足不了行业的需求，以美国亚马逊Kiva机器人系统、京东亚洲一号系统等为代表的新兴自动化仓储物流系统开始迅速发展。其中以Kiva机器人系统为典型代表的应用模式是通过机器人将需要处理的货架搬运至拣选台前，以减少人工的行走工作。在这种模式中，为了使整体分拣效率达到最高，通常采用多个搬运机器人协同工作，且要求搬运机器人的整体搬运速度高于人工的拣选速度。但这种模式会导致部分机器人需要在拣选位置前进行长时间等待，造成每台机器人的利用率大幅度降低，能耗和物流成本也就相应增加。因此，本发明提出在拣选过程的货架排队流转过程中，通过使用传送机构与搬运机器人相配合的方式，在保证拣选效率的前提下，提高机器人的使用效率，降低能耗和物流成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于仓储拣选的传送机构及仓储自动流转系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于仓储拣选的传送机构，所述传送机构包括第一传送位、第三传送位和行走通道；

在所述第一传送位，所述传送机构与驱动单元对接，并向第三传送位传送货架单元；

在所述第三传送位，所述传送机构与驱动单元对接，货架单元脱离传送机构；

驱动单元可沿所述行走通道从所述第一传送位移动至所述第三传送位。

进一步地，所述传送机构还包括第二传送位，所述第二传送位将第一传送位上的货架单元传送至第三传送位，所述第二传送位的传送距离作为货架单元的缓存空间。

进一步地，其特征在于，不同的传送位可选择相同或不同的传送方式，所述传送方式包括传送带、链条或机械臂。

一种仓储自动流转系统，包括传送机构、若干驱动单元和若干货架单元；

所述货架单元与驱动单元对接，使目标货架单元由驱动单元携带移动至传送机构的第一传送位，将货架单元由驱动单元携带转换成由传送机构传送；

所述货架单元被传送至传送机构的第三传送位后，驱动单元将货架单元携带离开传送机构。

进一步地，在第一传送位和第三传送位之间设有第二传送位，并在第二传送位末端靠近第三传送位处设有拣选位，货架单元经第二传送位，从第一传送位传送至第三传送位，在此过程完成拣选。

进一步地，所述传送机构以双侧链条方式间隔一定距离平行地设置于工作平面上，双侧链条间隔的距离形成行走通道，所述间隔的距离大于驱动单元前进方向的宽度可使驱动单元移动通过，小于货架单元的储物空间的宽度。

进一步地，所述货架单元与驱动单元对接方式为间接对接或直接对接，所述间接对接方式为通过特定的机构使货架单元与驱动单元接触形成驱动单元可以携带货架单元移动的整体，所述特定机构包括机械臂、传送带，所述直接对接方式为驱动单元与货架单元直接接触形成由驱动单元携带货架单元移动的整体。

进一步地，所述直接对接方式为：驱动单元包括一顶升机构，所述顶升机构处于顶升状态时，所述货架单元与驱动单元直接接触形成驱动单元携带货架单元移动的整体，使所述货架单元脱离工作平面由驱动单元携带运动，所述驱动单元处于非顶升状态，所述货架单元脱离所述驱动单元。

进一步地，采用直接对接方式时，所述货架单元的储物空间底部有一与驱动单元对接的固定装置，顶升机构处于顶升状态时，固定装置将货架单元与驱动单元锁定。

进一步地，所述货架单元的储物空间下方设有货架腿，所述货架腿之间的间隙形成传送通道，可容纳所述传送机构或驱动单元。

进一步地，本系统还包括通讯装置、货架位置检测装置和主控单元；

所述通讯装置接受主控单元的控制，用于和拣选系统、调度系统通讯。

所述货架位置检测装置获取传送机构上每个货架的实时位置，并传送给主控单元。

所述主控单元用于控制传送机构的各个环节，通过通讯装置与调度系统对接，获取驱动单元携带货架单元到达传送机构第一传送位的信息，驱动单元通过调度系统获取目标货架单元位置；通过通讯装置与拣选系统对接，获取当前货架的拣选完成状态，并发出拣选完成货架信息，从而调度货架排队过程，实现货架在传送机构上的流转。

本发明的有益效果是：自动搬运机器人制造成本较高，而且多机器人在同一区域运动过程中的调度复杂度会随着机器人数量的增加呈指数级增长，因此采用机器人自主排队一方面对调度和排队算法带来了很大难度，另一方面机器人的时间大量浪费在了排队过程中，使得整体效率降低，也就是完成同样的搬运任务所需的机器人数量需要增加，使得成本增加。而通过本发明提出的传送机构进行辅助排队，可以与机器人搬运实现无缝对接，简化了整个排队过程，使得机器人只需关注在其最能体现价值的搬运过程，从而可大幅提高其运行效率和整体方案的成本。

附图说明

图1为本发明仓储自动流转系统整体结构示意图；

图2为传送机构的结构示意图；

图3为货架单元和驱动单元在传送机构的运行状态示意图；

图4为货架单元、驱动单元和传送机构的位置关系示意图；

图5为货架单元的结构示意图；

图中，工作平面1、驱动单元2、传送机构3、第一传送位31、第二传送位32、第三传送位33、行走通道34、货架单元4、货架腿41、储物空间42、传送通道43、拣选位5。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种仓储自动流转系统，包括若干货架单元4、至少一个驱动单元2和传送机构3；

一、货架单元4

所述货架单元4用于存储所要搬运的物体，同一货架单元4所存储的物体可以有一种或多种供拣选系统拣选。如图1、图5所示，货架单元4按需求排列在工作平面1，货架单元4的实现形式可以有多种，比如自身安装有滚轮，能够在工作平面1内移动，比如货架单元4没有安装滚轮不可移动，本发明实施例的货架单元4如图5所示，包括货架腿41与储物空间42，货架腿41支撑起储物空间42，使储物空间42底部距离工作平面1一定距离，所述货架腿41之间的间隙形成传送通道43，可使传送机构3或驱动单元2或其他可搬运货架的动力装置进出。

二、驱动单元2

所述驱动单元2能够承受一定的重量和/或具有携带能力，可在工作平面1内移动，通过调度系统或其他方式获得目标货架单元4位置，搬运货架单元4，本发明的实施例中，如图3所示，驱动单元2前进方向宽度小于货架腿41之间形成的传送通道43，能够进入传送通道43，其顶部包括一顶升机构，在搬运货架时，顶升机构处于顶升状态，使货架单元4脱离工作平面1，处于非顶升状态时，驱动单元2可自由进出传送通道43。这里所述的目标货架单元为将要与驱动单元2对接的货架单元4。

三、货架单元4与驱动单元2对接

所述对接为使货架单元4由驱动单元2携带移动，对接方式可分为间接对接与直接对接。所述间接方式为通过特定的机构，例如机械臂、传送带等使货架单元4与驱动单元2接触形成驱动单元2可以携带货架单元4移动的整体，具体地，例如机械臂抓取货架单元4将其放置于驱动单元2上完成对接，或者传送带传送货架单元4至驱动单元2上完成对接；所述直接对接方式为驱动单元2与货架单元4直接接触形成由驱动单元2携带货架单元4移动的整体，具体地，例如本实施例中驱动单元2移动至货架单元4的传送通道43，驱动单元2的顶升机构调整至顶升状态，使货架单元4脱离工作平面1，即可由驱动单元2携带移动，至此完成对接。以本实施例中方式对接时，所述储物空间42底部有一与驱动单元2对接的固定装置，顶升机构处于顶升状态时，固定装置用于将货架单元4与驱动单元2锁定，使驱动单元2在搬运货架单元4过程中更加稳固。使用其他方式对接时，也可以有其他使驱动单元2在携带货架单元4移动更稳固的固定装置。

四、传送机构3

如图2、图3所示，传送机构3依次设置有第一传送位31、第二传送位32、第三传送位33和可供驱动单元2从第一传送位31移动至第三传送位33的行走通道34，所述第一、第二、第三传送位(31、32、33)上分别对应地设置用于传送货架单元4的第一、第二、第三传送引导部件，所述第一、第二、第三传送引导部件用于将货架单元4从传送机构3的一端传送至另一端，所述传送引导部件包括但不仅限于传送带、链条、机械臂和/或其他能携带移动货架单元4的传送装置等，所述第一、第二、第三传送引导部件可任意使用上述传送引导部件的同一种或几种的组合，例如，第一传送引导部件为机械臂，而第二传送引导部件可以为传送带，第三传送引导部件为其他任意方式，本实施例中，优选地采用链条作为第一、第二、第三传送引导部件，传送机构3以双侧链条方式间隔一定距离平行地设置于工作平面1上，双侧链条间隔的距离形成行走通道34，所述间隔的距离大于驱动单元2前进方向的宽度可使驱动单元2移动通过，小于货架单元4的储物空间42的宽度，例如所述货架单元4没有货架腿41，则储物空间42直接在双侧链条上传送，例如本实施例中，货架单元4包括货架腿41，所述双侧链条间隔的距离小于货架腿41形成的传送通道43的宽度，驱动单元2处于顶升状态时，所述储物空间42最底部高于传送机构3，传送货架时，传送机构3进入所述传送通道43，货架腿41位于传送机构3的外侧，货架单元4的储物空间42放置于双侧链条上进行传送而不掉落。

五、驱动单元2、货架单元4与传送机构3对接

步骤1：携带有货架单元4的驱动单元2移动至传送机构3的第一传送位31，将货架单元4由驱动单元2携带转换成由传送机构3传送，完成对接。本实施例中驱动单元2具有顶升机构，驱动单元2处于顶升状态携带货架单元4至传送机构3的第一传送位31后，顶升装置恢复非顶升状态，与货架单元4分离。也可以如其他实施方式，驱动单元2不带有顶升机构，则可通过机械臂等方式将货架单元4放置于传送机构3的第一传送位31上。

步骤2：驱动单元2与货架单元4脱离后，从行走通道34由第一传送位31移动至第三传送位33。一般拣选系统的拣选位5设置在第二传送位32末端靠近第三传送位33，货架单元4经第二传送位32，从第一传送位31传送至第三传送位33，在此过程完成拣选。所述第二传送位32通常具有一定的传送距离，可作为货架排队的缓存空间，即在一定时间内，从第一传送位31传送多个货架单元4时，所述多个货架单元4可在第二传送位32进行排队，等待进入第三传送位33。所述拣选位5也可以设置在第一传送位31或者第三传送位33。

步骤3：货架单元4被传送至传送机构3的第三传送位33后，等待驱动单元2进入第三传送位33，驱动单元2将货架单元4由驱动单元2携带离开，完成对接。本实施例中驱动单元2具有顶升机构，货架单元4被传送至传送机构3的第三传送位33后，驱动单元2顶升装置顶升，使货架单元4脱离传送机构3，并携带货架单元4离开第三传送位33。也可以如其他实施方式，驱动单元2不带有顶升机构，则可通过机械臂抓取货架单元4等方式将货架单元4放置于驱动单元2上携带货架单元4离开第三传送位33。如果驱动单元2移动至第三传送位33时，第三传送位33上没有货架单元4，则驱动单元2在调度系统的作用下可选择等待或离开。

六、其他装置

本系统还包括：通讯装置、货架位置检测装置、主控单元。

所述通讯装置接受主控单元的控制，用于和其他系统通讯，例如拣选系统、调度系统等。

所述货架位置检测装置可获取传送机构3上每个货架的实时位置，并将该位置数据传送给主控单元。

所述主控单元用于控制传送机构3的各个环节，例如主控单元从货架位置检测装置中获取传送机构3上货架单元4的位置信息；例如主控单元通过通讯装置与调度系统对接，获取驱动单元2携带货架单元4到达传送机构3第一传送位的信息，驱动单元2可通过调度系统获取目标货架单元4位置，所述目标货架单元4为驱动单元2需要对接的货架单元4；例如主控单元通过通讯装置与拣选系统对接，获取当前货架的拣选完成状态，并可发出拣选完成货架信息，从而调度货架排队过程，实现货架在传送机构3上的流转。

Claims (11)

1.一种用于仓储拣选的传送机构，其特征在于，所述传送机构包括第一传送位、第三传送位和行走通道；

在所述第一传送位，所述传送机构与驱动单元对接，并向第三传送位传送货架单元；

在所述第三传送位，所述传送机构与驱动单元对接，货架单元脱离传送机构；

驱动单元可沿所述行走通道从所述第一传送位移动至所述第三传送位。

2.如权利要求1所述的传送机构，其特征在于，所述传送机构还包括第二传送位，所述第二传送位将第一传送位上的货架单元传送至第三传送位，所述第二传送位的传送距离作为货架单元的缓存空间。

3.如权利要求1或2所述的传送机构，其特征在于，不同的传送位可选择相同或不同的传送方式，所述传送方式包括传送带、链条或机械臂。

4.一种仓储自动流转系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的传送机构、若干驱动单元和若干货架单元；

所述货架单元与驱动单元对接，使目标货架单元由驱动单元携带移动至传送机构的第一传送位，将货架单元由驱动单元携带转换成由传送机构传送；

所述货架单元被传送至传送机构的第三传送位后，驱动单元将货架单元携带离开传送机构。

5.根据权利要求4所述的仓储自动流转系统，其特征在于，在第一传送位和第三传送位之间设有第二传送位，并在第二传送位末端靠近第三传送位处设有拣选位，货架单元经第二传送位，从第一传送位传送至第三传送位，在此过程完成拣选。

6.根据权利要求4所述的仓储自动流转系统，其特征在于，所述传送机构以双侧链条方式间隔一定距离平行地设置于工作平面上，双侧链条间隔的距离形成行走通道，所述间隔的距离大于驱动单元前进方向的宽度可使驱动单元移动通过，小于货架单元的储物空间的宽度。

7.根据权利要求4所述的仓储自动流转系统，其特征在于，所述货架单元与驱动单元对接方式为间接对接或直接对接，所述间接对接方式为通过特定的机构使货架单元与驱动单元接触形成驱动单元可以携带货架单元移动的整体，所述特定机构包括机械臂、传送带，所述直接对接方式为驱动单元与货架单元直接接触形成由驱动单元携带货架单元移动的整体。

8.根据权利要求7所述的仓储自动流转系统，其特征在于，所述直接对接方式为：驱动单元包括一顶升机构，所述顶升机构处于顶升状态时，所述货架单元与驱动单元直接接触形成驱动单元携带货架单元移动的整体，使所述货架单元脱离工作平面由驱动单元携带运动，所述驱动单元处于非顶升状态，所述货架单元脱离所述驱动单元。

9.根据权利要求8所述的仓储自动流转系统，其特征在于，采用直接对接方式时，所述货架单元的储物空间底部有一与驱动单元对接的固定装置，顶升机构处于顶升状态时，固定装置将货架单元与驱动单元锁定。

10.根据权利要求4-9任一项所述的仓储自动流转系统，其特征在于，所述货架单元的储物空间下方设有货架腿，所述货架腿之间的间隙形成传送通道，可容纳所述传送机构或驱动单元。

11.根据权利要求4所述的仓储自动流转系统，其特征在于，本系统还包括通讯装置、货架位置检测装置和主控单元；

所述通讯装置接受主控单元的控制，用于和拣选系统、调度系统通讯。

所述货架位置检测装置获取传送机构上每个货架的实时位置，并传送给主控单元。

所述主控单元用于控制传送机构的各个环节，通过通讯装置与调度系统对接，获取驱动单元携带货架单元到达传送机构第一传送位的信息，驱动单元通过调度系统获取目标货架单元位置；通过通讯装置与拣选系统对接，获取当前货架的拣选完成状态，并发出拣选完成货架信息，从而调度货架排队过程，实现货架在传送机构上的流转。