CN106975611B

CN106975611B - 基于agv的物流分拣系统

Info

Publication number: CN106975611B
Application number: CN201710092015.9A
Authority: CN
Inventors: 蔡熙; 车松勋
Original assignee: Suzhou Jinfeng Iot Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Jinfeng Iot Technology Co ltd
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: CN106975611A

Abstract

本发明揭示了基于AGV的物流分拣系统，包括具有一组上料站的上料区、具有与每个上料站匹配的扫码站的扫码区、具有一组分拣口的分拣区、若干AGV小车及上位机系统，每个所述AGV小车根据所述上位机系统的导航线路在覆盖所述上料区、扫码区及分拣区的分拣线路网中进行横向移动和纵向移动，且每个AGV小车在分拣口卸料时不停止行进。本发明通过对各区域的合理设置、导航线路的布局以及使皮带输送方向与AGV直线运行时的行进方向垂直，能够实现AGV不停止行进卸料，从而能够提高分拣效率，并且由于皮带延伸到车身外，所以在向分拣口传送物品时，能够防止AGV的其他部分与分拣口之间产生碰撞，保证运行的安全性和稳定性，同时也便于与其他传送机构配接。

Description

基于AGV的物流分拣系统

技术领域

本发明涉及一种物流分拣系统，尤其是一种基于AGV的物流分拣系统。

背景技术

无人搬运车(Automated Guided Vehicle，简称AGV)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

现有的磁导航AGV系统，需要在地面上铺设封闭的、整条的磁条线路，通过AGV小车的磁条传感器感应磁条信号来进行导航，这种方式的分拣系统，应用在物流分拣行业是，需要铺设的磁条数量大，增加了系统成本。

在物流分拣行业，需要将物品分拣到一排分拣口中的一个，而如申请号为：201310404275.7，主题名称为：AGV 自行走卸料运输车的中国专利申请，其公开了一种能够自动上料及皮带卸料的AGV，但是由于皮带输送物料的方向与所述AGV的直线行驶方向相同，因此，当在多个并排的分拣口中选择一个进行卸料时，需要使皮带的输出端与分拣口对接并使AGV停止行进才能卸料，这就会导致AGV运行效率的降低。

另外，由于AGV的车身长度大于宽度，因此卸料时，要使皮带与分拣口对接，就必须转向，需要更大的转向空间才能保证正常卸料，对于AGV的应用环境提出了更高的要求。

并且，上述的皮带卸料结构只能实现单方向卸料，无法进行双向卸料，应用范围受到限制。

最后，由于物流分拣需要有多辆AGV小车在路线中进行行驶，因此线路的规划对于分拣效率有极大的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种交叉带分拣AGV。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

基于AGV的物流分拣系统，包括具有一组上料站的上料区、具有与每个上料站匹配的扫码站的扫码区、具有一组分拣口的分拣区、若干AGV小车及上位机系统，每个所述AGV小车根据所述上位机系统的导航线路在覆盖所述上料区、扫码区及分拣区的分拣线路网中进行横向移动和纵向移动，且每个AGV小车在分拣口卸料时不停止行进。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述分拣线路网由若干等间隙设置的横向通道和纵向通道交织形成，每条横向通道与纵向通道的交叉点处设置有十字形的磁条，任意相邻交叉点处的磁条保持间隙，且每个磁条的中心点处设置有RFID标签。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述上料区的每个上料站对应一个交叉点，所有上料站对应的交叉点位于同一横向通道或纵向通道上。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述扫码区和所述分拣区之间还设置有调度区，所述调度区覆盖至少两条平行且相邻的横向通道或纵向通道涵盖的区域。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：每个所述分拣口位于四个相邻的且呈四方形分布的交叉点所围合的区域中，且所述AGV小车在所述分拣区沿单方向行进。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述分拣区和上料区之间设置包括一条通道的返回线路。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述AGV小车为交叉带分拣AGV ,其包括可移动的车身及交叉带分拣机，所述交叉带分拣机上的物品输送方向与所述交叉带分拣直线行驶状态下的行进方向垂直，且所述交叉带分拣机中的皮带的两端延伸到所述车身外。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述车身包括车架，所述车架上设置有双电机差速驱动的驱动轮以及至少两个支撑作用的万向轮，两个所述电机均连接所述车架内设置的控制装置，所述控制装置与所述上位机系统通信且还连接所述车架上设置的磁条传感器和RFID传感器，所述RFID传感器到所述车架前端的距离大于所述磁条传感器到所述车架前端的距离且小于所述驱动轮到所述车架前端的距离。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述交叉带分拣机包括支撑架，所述支撑架上设置有四个卡槽，所述支撑架通过四个所述卡槽架设在所述车架上，且两者螺接，所述支撑架上与车身对称轴垂直的两端分别设置有一对安装槽，两对安装槽的延伸方向垂直，且其中一对安装槽的延伸方向与所述交叉带分拣机上的物品输送方向相同，每对所述安装槽中可转动地安装有与所述车身对称轴平行的转辊，两个所述转辊上设置所述皮带且两个转辊中至少一个为有动力辊，所述有动力辊连接所述控制装置。

优选的，所述的基于AGV的物流分拣系统，其中：所述支撑架上还设置有上料自启动装置，所述上料自启动装置包括个发射出的激光高于所述皮带上表面的激光器以及一组间隙设置的用于接收激光的激光接收器，所述激光器和激光接收器位于皮带的两侧且不在所述皮带的传动方向上，每个所述激光接收器均连接控制装置且能接收2个所述激光器发出的激光。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明设计精巧，结构简单，通过对各区域的合理设置、导航线路的布局以及使皮带输送方向与AGV直线运行时的行进方向垂直，因此当在一排分拣口中选择一个进行卸料时，能够实现不停止行进，同时将皮带上的货物输送到分拣口，从而能够提高分拣效率，并且由于皮带延伸到车身外，所以在向分拣口传送物品时，能够防止AGV的其他部分与分拣口之间产生碰撞，保证运行的安全性和稳定性，同时也便于与其他传送机构配接。

由于设置了调度区，因此AGV在分拣区的行进方向都是相同的，有利于提高分拣效率。

由于磁条间隙设置，因此相对于完整布设的磁条线路，能够节约磁条布设的成本，并且线路布设更加灵活、自由。

本发明中的AGV小车结构，也使得交叉带分拣AGV能够进行双向卸料，从而提高了卸料的灵活性和便利性，并且在分拣口安排时，只要使两排分拣口的间距（巷道）的宽度大于AGV的宽度即可，空间要求更小。

通过调整转辊在一对与水平面平行的安装槽中的位置，可以根据需要调整皮带的松紧度以及调整皮带的长度，从而调整输送幅面的尺寸，适用性更强。

采用激光器和激光接收器配合来识别是否上料，能够实现上料后的AGV自启动，进一步提高分拣效率。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2是图1中A区域的放大图；

图3是AGV小车的结构示意图；

图4是AGV小车隐去皮带的俯视图；

图5是AGV小车的后视图；

图6是本发明通信结构示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

本发明揭示了基于AGV的物流分拣系统，如附图1所示，包括上料区1、扫码区2、分拣区3、若干AGV小车4及上位机系统5，每个所述AGV小车4与所述上位机系统5通过无线网络进行通信，且根据所述上位机系统5的导航线路在覆盖所述上料区1、扫码区2及分拣区3的分拣线路网6中进行横向移动和纵向移动，且每个AGV小车4在分拣区3卸料时不停车。

具体来说，如附图1、附图2所示，所述分拣线路网6由若干等间隙设置的横向通道61和纵向通道62交织形成，且相邻横向通道61的间隙和相邻纵向通道62的间隙相同，每条横向通道61与纵向通道62的交叉点63处设置有十字形的磁条7，任意相邻交叉点63处的磁条7保持间隙，所述间隙可以根据实际需要设置，优选所述间隙略大于所述AGV小车4的车长，从而在AGV小车运行时，能够及时进行方向的校正，保证运行的稳定性；同时，为了确定AGV小车在分拣线路网6中的位置，每个磁条7的中心点处设置有RFID标签8。

所述上料区1包括一组上料站11，所述上料站11的数量及位置可以根据实际需要进行设置，本实施例中优选每个所述上料站11对应一个交叉点63，所有上料站11对应的交叉点63位于同一横向通道61或纵向通道62上，以附图1为例，所有上料站11对应的交叉点63位于同一横向通道61上。

所述扫码区2位于所述上料区1和分拣区3之间，且所述扫码区2包括一组扫码站21，所述扫码站21用于获取所述AGV小车4的编码信息以及其上的待分拣物的条码或其他信息，从而确定该待分件物所在的AGV小车4的导航线路及对应的分拣口31，如附图6所示，每个扫码站21中的扫码装置与所述上位机系统5连接通信，每个扫码站21与所述上料区1中的一个上料站11对应，每个所述扫码站21同样对应一个交叉点63，所有扫码站21对应的交叉点63同样位于同一横向通道61或纵向通道62上，以附图1为例，它们在同一横向通道上；并且一个扫码站21对应的交叉点63与和所述扫码站21匹配的上料站11所对应的交叉点63处于同一纵向通道62上。

所述分拣区3包括一组分拣口31，所述分拣口31的数量可以根据需要进行设置，本实施例中优选设置为多排分拣口，每个所述分拣口31位于四个相邻的且呈四方形分布的交叉点63所围合的区域中，且每排分拣口与所述横向通道61平行，每个分拣口31对应一个交叉点处的RFID标签，从而便于所述AGV小车4确定分拣口31的位置。

所述分拣区3和上料区1之间设置一条返回线路10，以附图1为例，所述返回线路10包括一条延伸到所述上料区1和分拣区3外的纵向通道，所述纵向通道可以是一条完整的磁条，也可以是与横向通道交叉点处设置的间隙磁条，所述纵向通道的两端分别设置有RFID标签且分别连接一横向通道61，所述横向通道61与所述上料区1和分拣区3的纵向通道交织在一起，此时，所有的AGV小车4通过所述返回线路10从所述分拣区3返回到对应的上料站11。

进一步，在多个AGV小车分拣时，当AGV小车上的待分拣物对应的上料口11和分拣口31不在同一横向通道61或纵向通道62上时，AGV小车4在所述分拣区3行进时，会沿横向通道61和纵向通道62行进，当多个AGV小车4需要在同一横向通道或纵向通道行进时，就会存在一定的干涉，这就对系统的整体分拣效率产生一定的影响。

为了避免多辆AGV小车4在分拣区3行进时的干扰，如附图1所示，所述基于AGV的物流分拣系统进一步包括调度区9，所述调度区9位于所述扫码区2和所述分拣区3之间，所述调度区9覆盖至少两条平行且相邻的横向通道61或纵向通道62涵盖的区域，以附图1为例，所述调度区9覆盖3条横向通道61以及位于3条横向通道61之间的纵向通道62，此时，所述AGV小车4在调度区9内可以沿横向通道61和纵向通道62行驶，即可以在所述调度区9时，使所述AGV小车4移动到对应的分拣口91所在的纵向通道62上，对应的，所述AGV小车4即可在所述分拣区3沿单方向行进，即所述AGV小车4在分拣区3可以沿纵向通道62。

同时，为了实现不停止行进下料，所述AGV小车优选为交叉带分拣AGV ,如附图3所示，包括可移动的车身41及交叉带分拣机42，所述车身41包括车架411，如附图3-附图4所示，所述车架411包括围合成框体的后壁417、两个平行的侧壁418和弧形的前壁419，所述车架411内设置有电池安装槽4110及电机支撑架，所述电池安装槽4100位于所述车架411的尾部，其内安装有用于为整个交叉带分拣AGV供电的电源（图中未示出），所述电机支撑架上设置有两个电机412，两个电机412的输出轴共轴且背向设置，两个所述电机412还连接所述车架411内设置的控制装置4110以及分别连接一个驱动轮413并差速驱动两个所述驱动轮413转动，两个所述驱动轮413共轴且该轴与所述车身对称轴X垂直；所述车架411上还设置至少两个支撑作用的万向轮414，优选为两个，且它们与车架411连接点的连线与所述车身对称轴X平行。

如附图3、附图4以及附图6所示，所述车架411上还设置有传感器安装架，所述传感器安装架固定在所述电机支撑架上，其至少包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板呈L形，且所述第一安装板上设置有磁条传感器415，所述第二安装板上设置有RFID传感器416，所述磁条传感器415和RFID传感器416均被所述车身对称轴X均分，所述磁条传感器415和RFID传感器416的感应区均朝向地面且均与所述控制装置4110连接，所述控制装置4110与所述上位机系统5通过无线模块进行通信，同时它们到所述车架411前端的距离小于所述驱动轮413到所述车架411前端的距离，并且，所述磁条传感器415到所述车架411前端的距离小于所述RFID传感器416到所述车架411前端的距离。

所述车架411上进一步可拆卸地安装所述交叉带分拣机42，具体来说，如附图5所示，所述交叉带分拣机42包括支撑架423，所述支撑架423上设置有四个呈矩形分布的卡槽4231，所述卡槽4231的延伸方向与水平面410垂直，所述支撑架423通过四个所述卡槽4231架设在所述车架411的两个平行的侧壁418上，且所述支撑架423与两个所述侧壁418螺接在一起。

如附图5所示，所述支撑架423上与所述车身对称轴X垂直的两端分别设置有一对安装槽424，两对所述安装槽424的延伸方向相互垂直，即一对安装槽424的延伸方向与水平面410垂直，另一对安装槽424的延伸方向与分拣机42输送物品的方向相同，两对所述安装槽424均高于所述卡槽4231，且它们的槽口均位于所述车架411外。

每对所述安装槽424中可转动地设置有一根与所述车身对称轴X平行的转辊422，两根转辊422的至少部分辊体位于所述侧壁418外侧，两根转辊422中至少一个为有动力辊（自身包括驱动结构的辊筒），所述有动力辊连接所述控制装置4110，两个所述转辊422上安装有一圈皮带421，通过所述有动力辊驱动所述皮带421转动，从而，所述皮带421的输送方向（皮带上物品的运动方向）与所述交叉带分拣AGV直线行驶状态下的行进方向垂直，且所述皮带421的两端（即所述皮带21在两个转辊22处的转弯点）延伸到所述车身41外。

如附图4所示，所述支撑架423上位于两个转辊422之间还设置有用于在皮带421承重时支撑皮带421的支撑板427，所述支撑板427的上表面上开设有若干通孔，从而实现轻量化。

更进一步，如附图3-附图6所示，所述支撑架23上还设置有上料自启动装置，所述上料自启动装置包括至少一个发射出的激光高于所述皮带421上表面的激光器425以及一组间隙设置的用于接收激光的激光接收器426，所述激光器425和激光接收器426位于所述皮带421的两侧且不在所述皮带421的输送方向上，所述激光器425优选为2个且间隙设置，每个激光器425发出的激光的覆盖角度不大于90°，所述覆盖角度是指与水平面平行的激光由激光发出点向外扩散的角度，并且，所述激光距离所述皮带421上表面的高度可以根据实际分拣要求进行设置，所述激光接收器426为4个且并排设置，每个所述激光接收器426均能接收2个所述激光器425发出的激光且均连接所述控制装置4110。

工作时，当所述交叉带分拣AGV上没有物品时，所述激光器425发射的激光被所述激光接收器426接收，交叉带分拣AGV在对应分拣口11所在的交叉点处等待不启动，当有物品放置到所述皮带421上并且使至少一个激光接收器426无法接收到激光时，所述控制装置4110控制两个所述电机12启动驱动两个驱动轮1转动, 所述交叉带分拣AGV行进,所述交叉带分拣AGV上的所述磁条传感器415及RFID传感器416实时接收磁条信号和RFID标签信号，在检测到对应的扫码站21处的RFID标签8时，所述AGV停止，所述扫码站扫描得到的所述AGV小车4的编号信息及该AGV小车4上的物品编号等信息并传送给所述上位机系统5，所述上位机系统5确定该物品的分拣口31，确定该物品对应AGV的导航线路并发送给所述控制装置4110，所述控制装置4110根据所述磁条传感器415及RFID传感器416的信号，确定所述交叉带分拣AGV是否偏离轨道及其当前位置，从而调整电机的运转，并根据设定的导航线路，控制所述交叉带分拣AGV行进到指定的分拣口31，所述控制装置4110不停止两个所述电机并启动所述有动力辊带动皮带421将其上的物品输送到分拣口31，完成卸料后，所述控制装置4110根据设定路线控制所述交叉带分拣AGV沿所述返回线路10回到上料区1。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.基于AGV的物流分拣系统，其特征在于：包括具有一组上料站（11）的上料区（1）、具有与每个上料站（11）匹配的扫码站（21）的扫码区（2）、具有一组分拣口（31）的分拣区（3）、若干AGV小车（4）及上位机系统（5），每个所述AGV小车（4）根据所述上位机系统（5）的导航线路在覆盖所述上料区（1）、扫码区（2）及分拣区（3）的分拣线路网（6）中进行横向移动和纵向移动，且每个AGV小车（4）在分拣口（31）卸料时不停止行进;所述分拣线路网（6）由若干等间隙设置的横向通道（61）和纵向通道（62）交织形成，每条横向通道（61）与纵向通道（62）的交叉点（63）处设置有十字形的磁条（7），任意相邻交叉点（63）处的磁条（7）保持间隙，且每个磁条（7）的中心点处设置有RFID标签（8）;

所述扫码区（2）和所述分拣区（3）之间还设置有调度区（9），所述调度区（9）覆盖至少两条平行且相邻的横向通道（61）或纵向通道（62）涵盖的区域。

2.根据权利要求1所述的基于AGV的物流分拣系统，其特征在于：所述上料区（1）的每个上料站（11）对应一个交叉点（63），所有上料站（11）对应的交叉点（63）位于同一横向通道（61）或纵向通道（62）上。

3.根据权利要求1所述的基于AGV的物流分拣系统，其特征在于：每个所述分拣口（31）位于四个相邻的且呈四方形分布的交叉点（63）所围合的区域中，且所述AGV小车（4）在所述分拣区（3）沿单方向行进。

4.根据权利要求1所述的基于AGV的物流分拣系统，其特征在于：所述分拣区（3）和上料区（1）之间设置包括一条返回线路（10）。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于AGV的物流分拣系统，其特征在于：所述AGV小车（4）为交叉带分拣AGV ,其包括可移动的车身（41）及交叉带分拣机（42），所述交叉带分拣机（42）上的物品输送方向与所述交叉带分拣AGV直线行驶状态下的行进方向垂直，且所述交叉带分拣机（42）中的皮带（421）的两端延伸到所述车身（41）外。

6. 根据权利要求5所述的基于AGV的物流分拣系统 , 其特征在于：所述车身（41）包括车架（411），所述车架（411）上设置有双电机（412）差速驱动的驱动轮（413）以及至少两个支撑作用的万向轮（414），两个所述电机（412）均连接所述车架（411）内设置的控制装置，所述控制装置与所述上位机系统（5）通信且还连接所述车架（411）上设置的磁条传感器（415）和RFID传感器（416），所述RFID传感器（416）到所述车架（411）前端的距离大于所述磁条传感器（415）到所述车架（411）前端的距离且小于所述驱动轮（413）到所述车架（411）前端的距离。

7. 根据权利要求6所述的基于AGV的物流分拣系统,其特征在于：所述交叉带分拣机（42）包括支撑架（423），所述支撑架（423）上设置有四个卡槽（4231），所述支撑架（423）通过四个所述卡槽（231）架设在所述车架（411）上，且两者螺接，所述支撑架（423）上与车身对称轴（X）垂直的两端分别设置有一对安装槽（424），两对安装槽（424）的延伸方向垂直，且其中一对安装槽（424）的延伸方向与所述交叉带分拣机（42）上的物品输送方向相同，每对所述安装槽（424）中可转动地安装有与所述车身对称轴（X）平行的转辊（422），两个所述转辊（422）上设置一圈所述皮带（421）且两个转辊（422）中至少一个为有动力辊，所述有动力辊连接所述控制装置。

8.根据权利要求7所述的基于AGV的物流分拣系统 , 其特征在于：所述支撑架（423）上还设置有上料自启动装置，所述上料自启动装置包括2个发射出的激光高于所述皮带（421）上表面的激光器（425）以及一组间隙设置的用于接收激光的激光接收器（426），所述激光器（425）和激光接收器（426）位于皮带（421）的两侧且不在所述皮带（421）的传动方向上，每个所述激光接收器（426）均连接控制装置且能接收2个所述激光器（425）发出的激光。