CN107226310A - 一种agv拆零拣选小车及方法 - Google Patents

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CN107226310A CN201710570169.4A CN201710570169A CN107226310A CN 107226310 A CN107226310 A CN 107226310A CN 201710570169 A CN201710570169 A CN 201710570169A CN 107226310 A CN107226310 A CN 107226310A
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刘定文
刘定
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Abstract

本发明公开了一种AGV拆零拣选小车及方法,所述AGV拆零拣选小车包括小车本体底盘、载货台拾取输送系统、提升系统、旋转转盘系统、输送货位暂存系统;所述旋转转盘系统和所述输送货位暂存系统分别固定于所述小车本体底盘上部的两侧;所述提升系统固定于所述旋转转盘系统上部,其控制端连接所述载货台拾取输送系统;所述输送货位暂存系统包括多层暂存货架,所述多层暂存货架每层具有多个暂存货位;所述提升系统用于控制所述载货台拾取输送系统的滑动高度,所述旋转转盘系统用于控制所述提升系统的旋转角度,本发明省去了人工拾取料箱作业,节省了人力及时间,同时也提高了料箱拾取的效率与准确率。

Description

一种AGV拆零拣选小车及方法
技术领域
本发明属于物流自动化领域,更具体地,涉及一种AGV拆零拣选小车及方法。
背景技术
随着医药零售渠道的多元化以及医院、基层医疗机构、零售连锁等终端客户需求的多样化,医药物流中心的拆零拣选工作日益增多,拆零业务量呈现爆发式增长。未来,直接面向终端消费者的医药电商模式中,其物流中心的拆零拣选量会更大、品规更多、频次更高。因此,如何提高医药物流中心的拆零拣选工作效率、减少出库差错率、降低作业人员劳动强度等一系列问题需要研究出更加合理的优化解决方案来进行处理。
现有的医药物流中心首先将纸箱整件药品从整件库通过皮带、滚筒输送线设备输送至药品拆零区,由药品拆零作业人员通过平板拣选小车索取补货任务,索取确认后将整箱药品用小推车输送至相应货架位置,然后对整箱药品进行拆散,拆散后直接放入已布置好的货架隔板货位上进行上架确认,即完成补货上架作业。拆零拣货人员预先索取拣货任务后,在空料箱回收线处将4个空拣选料箱(现有技术中因为货架通道限制,经过计算,一个小车装4个料箱在拆零区货架拣货转弯行走最方便)与拣选小车进行关联放置在拣选小车上,然后推着拣选小车,按照拣选小车上的平板电脑显示的拣货任务,依次行走至拆零区巷道多个位置完成拣货任务。拣货完成后将小推车推至输送线处投放料箱,料箱经输送线设备行进至复核区,复核人员通过复核站点台式电脑进行任务索取,料箱由复核输送线进行分拨至复核站点,由复核人员对料箱内药品品种、规格、数量、生产厂家、购买商家进行清点确认,确认无误后用纸箱装载封箱打包,投放至出库皮带输送线完成复核作业,空料箱投放至滚筒输送线回流至拆零区循坏使用。
上述拆零作业流程由补货上架→拆零拣选→复核出库完成整个拆零订单作业,在整个拆零订单从产生到完成的过程中,会产生整箱药品拆散补货及拆零货架上零货药品拣选作业。补货输送线将整件药品输送至拆零区后,拆零作业人员需将整件药品用小推车搬运至相对应货架零货货位,然后将整件药品拆散摆放至拆零货架货位上完成补货作业,拣货时拆零区作业人员需推行平板拣选小车至空料箱回收线处拾取4个料箱进行订单关联作业,以上动作劳动强度较大;使用小推车搬运整件药品至拆零货架处补货上架和料箱关联作业完成后需按任务提示推行平板拣选小车依次行走至药品所在的各区域完成拣货作业,日行走距离远;平板电脑拣选小车由不锈钢小推车、平板电脑、扫描枪、充电式供电电源组成,由于包含平板电脑、扫描枪,所以制作成本较高,而且电池寿命短,续航能力有限;拆零拣货完成后,需将料箱投放至输送线,进入专门设计的内复核分拨滑道线分拨至复核工作站点,复核分拣线占地面积较大、生产成本较高;拆零与复核作业人员投入极多,劳动强度大,造成人力成本居高不下;拆零拣货时,需要准确地将拆零药品拾取至4个料箱,在人工作业下,出错率也较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有物流中心拆零拣选过程中,拆零药品拣选及复核装箱打包出库时作业人员劳动强度过大,行走距离过远,拣货效率低,差错率高,设备复杂,工序繁琐等问题,提出一种新的拣选复核模式及方法,即设计一种自动导引运输拣选车(Automated Guided Vehicle,简称为AGV),具有将拆零区货架上的多个零货存放料箱拾取至车身存储部位后,沿预先设计好的固定运行轨迹搬运至复核工作站点,由复核人员将整箱补货药品拆散后放入零货料箱,并运回至拆零区零货货架上的功能,同时也可将拆零区货架上的多个零货药品料箱从拆零区货架货位上拾取至车身储存部位后,沿预先设计好的固定运行轨迹运送至复核工作站点,由复核人员拣选药品复核打包并投箱至出库输送线完成整个出库作业。通过本作业流程的变更及配合AGV的使用,可由AGV小车同时代替拣选人员在药品拆零拣选区来回往返行走拣选药品和拆零人员将整件药品拆散后人工摆放上货架,减少人力投入,避免人工拣选药品时寻找药品货位和药品拆散后摆放上货架产生的差错,将整件药品拆散摆放上架、拆零区拣选、复核区输送线分拨后复核清点打包作业三道工序合成为一道工序,即整件药品拆散摆放上架、拆零区拣选、复核区输送线分拨后复核清点打包由同一作业人员完成,减少了作业人员及中间环节,大大提高了工作效率。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种AGV拆零拣选小车,包括小车本体底盘、载货台拾取输送系统、提升系统、旋转转盘系统、输送货位暂存系统和中央控制系统;所述旋转转盘系统和所述输送货位暂存系统分别固定于所述小车本体底盘上部的两侧;所述提升系统固定于所述旋转转盘系统上部,其控制端连接所述载货台拾取输送系统;所述输送货位暂存系统包括多层暂存货架,所述多层暂存货架的每层具有多个暂存货位;所述中央控制系统的第一输出端连接提升系统的输入端、第二输出端连接旋转转盘系统的输入端;所述提升系统用于控制所述载货台拾取输送系统的高度,所述旋转转盘系统用于控制所述提升系统的水平方向的角度;所述中央控制系统用于接收外部指令并获得控制信号。
优选地,所述控制信号包括第七控制信号,所述旋转转盘系统用于根据第七控制信号控制所述提升系统的水平方向的角度。
优选地,所述AGV拆零拣选小车还包括定位系统和驱动转向系统;所述中央控制系统的第三输出端连接定位系统的第一输入端、第四输出端连接驱动转向系统的第一输入端;所述驱动转向系统设置于所述小车本体底盘的底部;所述定位系统的输出端连接所述驱动转向系统的第二输入端;所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号;所述定位系统用于根据第一控制信号获得所述AGV拆零拣选小车的定位信号,所述驱动转向系统用于根据定位信号和第二控制信号对所述AGV拆零拣选小车进行导航。
优选地,所述AGV拆零拣选小车还包括电源,用于对所述AGV拆零拣选小车进行供电。
优选地,所述AGV拆零拣选小车用于货物拆零拣选过程,所述拆零拣选过程中还包括拆零区货架、复核工作站点和料箱;所述拆零区货架具有多个货位,每个货位设有虚拟地址并具有唯一标识,所述货位用于存放料箱;所述料箱不属于所述AGV拆零拣选小车,用于存放拆零零货,所述料箱也具有唯一标识,与所述拆零区货架货位一一对应;所述复核工作站点在本发明中用于整件拆零、零货拣选以及复核打包出库;所述外部指令包括补货指令、拣货指令和还货指令;所述补货指令是控制所述AGV拆零拣选小车运行至拆零区货架拾取多个指定料箱并运行至复核工作站点进行补货作业;所述拣货指令是控制所述AGV拆零拣选小车运行至拆零区货架拾取多个指定料箱并运行至复核工作站点进行拣货作业;所述还货指令是在所述AGV拆零拣选小车补货完成或拣货完成后控制存有多个料箱的所述AGV拆零拣选小车运行至拆零区货架将料箱还送至拆零区货架指定货位处。
所述AGV拆零拣选小车用于在接收到补货指令或拣货指令后运行至拆零区货架所述补货指令或拣货指令的对应货位位置,拾取所述指令对应的料箱,然后再运行至复核工作站点,由复核人员完成整件拆零或零货拣选作业,接收还货指令后返回拆零区货架所述还货指令对应的货位进行还货。
优选地,所述载货台拾取输送系统包括载货台、货叉料箱抓取装置;所述中央控制系统的第五输出端连接所述货叉料箱抓取装置的输入端;所述货叉料箱抓取装置与所述载货台相连接;所述载货台设有多个载货货位,所述载货货位用于存放料箱;所述控制信号还包括第三控制信号,所述货叉料箱抓取装置用于根据第三控制信号抓取所述载货货位或外部的料箱。
优选地,所述货叉料箱抓取装置可以为多个。
作为进一步优选地,所述货叉料箱抓取装置包括双杆抓取装置,所述双杆抓取装置包括两根抓杆,所述抓杆包括抓杆臂和抓脚,所述抓脚在进行料箱抓取操作时向料箱方向旋转0~180度。
作为更进一步优选地,所述抓脚在进行料箱抓取操作时向料箱方向旋转45~90度。
作为进一步优选地,所述载货台拾取输送系统还包括第一传送装置;所述中央控制系统的第六输出端连接所述第一传送装置的输入端;所述第一传送装置与所述载货台相连接;所述控制信号还包括第四控制信号,所述第一传送装置用于根据第四控制信号将存放在载货台上的料箱摆放整齐。
作为更进一步优选地,所述货叉料箱抓取装置可以作为第一传送装置。
优选地,所述提升系统包括龙门架、滑轨、滑台、驱动电机;所述滑轨设于所述龙门架的竖直方向上,其上设置有与载货台相连接的滑台;所述驱动电机与所述滑台相连接;所述驱动电机的输入端作为所述提升系统的输入端;所述控制信号还包括第五控制信号,所述驱动电机用于根据第五控制信号控制所述滑台在所述滑轨上滑动。
作为进一步优选地,所述驱动电机包括蜗杆减速机和滑轨电机,所述蜗杆减速机用于控制滑台在滑动过程中减速停止,所述滑轨电机用于控制所述蜗杆减速机转动以及驱动所述滑台在所述滑轨上滑动。
作为进一步优选地,所述载货台的与所述滑台相连接的位置两侧设有挡板;所述载货台包括开口端,所述开口端作为料箱进出所述载货台的入口。
作为进一步优选地,所述提升系统可通过垂直激光测距仪或编码器升降载货台并对准外部指令对应的货位层数;所述垂直激光测距仪或编码器作为中央控制系统的输入,进而控制所述提升系统。
优选地,所述输送货位暂存系统还包括设于所述多层暂存货架每层上的第二传送装置;所述中央控制系统的第七输出端连接所述第二传送装置的输入端;所述控制信号还包括第六控制信号,所述第二传送装置用于根据第六控制信号将存放在多层暂存货架上的料箱摆放整齐。
作为进一步优选地,所述第一传送装置还用于根据第四控制信号将存放在载货货位上的料箱输送至所述第二传送装置;所述第二传送装置还用于根据第六控制信号将存放在暂存货位上的料箱输送至所述第一传送装置。
优选地,所述小车本体底盘安装有万向轮。
优选地,所述定位系统包括二维码读取摄像头、检测光电开关、接近开关、长度宽度测量器件、惯性测量元件、无线路由器,用于对所述AGV拆零拣选小车定位、拆零区货架货位定位、料箱定位、多层暂存货架层数定位;其中,所述二维码读取摄像头作为所述定位系统的第二输入端,位于所述小车本体底盘上,且镜头朝下,用于读取贴在地面的二维码以获取AGV拆零拣选小车位置。
优选地,所述旋转转盘系统包括转盘、动力电机、传动轮盘、凸轮机构、连接皮带、定位光电开关,用于将载货台拾取输送系统进行左右90度旋转。
优选地,所述AGV拆零拣选小车还包括激光防撞系统,所述激光防撞装置用于通过数据算法判断是否多辆小车会同时运行至同一位置或接近位置,若多辆小车会同时运行至同一位置或接近位置,则仅会有一辆小车继续前进,其余小车可进行等待或选择其余路径。
按照本发明的另一个方面,提供了一种采用所述AGV拆零拣选小车的AGV拆零拣选方法,包括步骤A:
A1、中央控制系统接收外部指令并获得控制信号;
A2、定位系统根据第一控制信号获得所述AGV拆零拣选小车的定位信号;
A3、驱动转向系统根据定位信号和第二控制信号驱动所述AGV拆零拣选小车运行至对应的位置;
A4、旋转转盘系统控制提升系统旋转至所述外部指令对应的方向;
A5、提升系统控制载货台拾取输送系统升降至所述外部指令对应的高度;
优选地,所述AGV拆零拣选方法还包括步骤B:
B1、货叉料箱抓取装置根据第三控制信号抓取多个外部料箱并存放至所述载货货位;
B2、第一传送装置根据第四控制信号将载货货位上的料箱输送至第二传送装置;
B3、第二传送装置根据第六控制信号将料箱输送至对应的暂存货位;
B4、返回步骤A。
优选地,所述AGV拆零拣选方法还包括步骤C:
C1、第二传送装置根据第六控制信号将暂存货位上的料箱输送至第一传送装置;
C2、第一传送装置根据第四控制信号将料箱输送至对应的载货货位;
C3、货叉料箱抓取装置根据第三控制信号抓取料箱并存放至外部货位;
C4、返回步骤A。
优选地,所述AGV拆零拣选方法还包括:
所述AGV拆零拣选小车接收补货指令,自动运行至拆零区货架所述补货指令对应的指定货位拾取指定料箱;若要拾取多个指定料箱,则可在载货台放满以后再将拾取的多个指定料箱存放至多层暂存货架;若多层暂存货架放满,则AGV拆零拣选小车自动运行至复核工作站点进行补货作业,补货完成后接收还货指令,所述AGV拆零拣选小车再自动运行至拆零区货架进行还货。
优选地,所述AGV拆零拣选方法还包括:
所述AGV拆零拣选小车接收拣货指令,自动运行至拆零区货架所述拣货指令对应的指定货位拾取指定料箱;若要拾取多个指定料箱,则可在载货台放满以后再将拾取的多个指定料箱存放至多层暂存货架;若多层暂存货架放满,则AGV拆零拣选小车自动运行至复核工作站点进行拣货作业,拣货完成后接收还货指令,所述AGV拆零拣选小车再自动运行至拆零区货架进行还货。
作为进一步优选地,所述AGV拆零拣选小车的中央控制系统在作业过程中可继续接收补货指令或拣货指令。
作为进一步优选地,所述AGV拆零拣选小车完成还货后若没有接收到补货指令或拣货指令,则自动运行至充电区进行充电。
作为更进一步优选地,所述AGV拆零拣选小车可在作业过程中进行充电。
作为进一步优选地,所述方法还包括在作业中同时配备多辆AGV拆零拣选小车进行工作。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,由于本发明在一定程度上实现了拆零拣选复核作业的自动化,能够取得下列有益效果:
1、本发明通过提升系统、旋转转盘系统、载货台拾取输送系统、定位系统、中央控制系统实现将指定料箱从拆零区货架货位上自动拾取至输送货位暂存系统,并自动运输至复核工作站点,省去了人工拾取、运输料箱作业,节省了人力及时间,同时也提高了料箱拾取的效率与准确率;
2、本发明设有旋转转盘系统,可驱动提升系统左右旋转,使AGV拆零小车可在拆零区巷道内同时拾取左右两边货架的料箱,并且通过旋转可以将拾取的料箱输送至多层暂存货架,也可将多层暂存货架料箱分别放置于拆零区巷道左右货架,通过一次性拾取多个指定料箱,可以减少AGV拆零拣选小车行走的路程,大大提高了料箱拾取的速率,减少了人力成本与时间成本;
3、本发明设有提升系统和定位系统,可使载货台拾取输送系统上下滑动,自动定位指定料箱所在货架层位,从而使货叉料箱抓取装置可以准确抓取指定料箱,降低了人工拾取料箱的出错率;
4、本发明的输送货位暂存系统设有多层暂存货架,每层暂存货架设有多个货位,使AGV拆零拣选小车可一次运输多个料箱,而且所述AGV拆零小车设有电源,可以及时充电,持续工作,这样不仅减少了AGV拆零拣选小车往返次数,提高运输效率,也减少了人员投入和制作成本;
5、本发明的载货台设有多个载货货位,可在货叉料箱抓取装置抓取多个料箱后再将这些料箱运输至拆零区货架货位或多层暂存货架暂存货位,使AGV拆零拣选小车减少了提升系统的旋转次数,操作更加简便化,节省了操作时间;
6、本发明的AGV拆零拣选小车可根据补货指令或拣货指令自动运行至拆零区货架拾取指定料箱至复核工作站点,由复核人员将整件货物进行拆零或进行零货拣选,再由AGV拆零拣选小车自动将补货完成的料箱或拣选完成的料箱运送至原货位,此过程省去了拆零人员、拣选人员投入及人工往返于拆零区货架和复核工作站点环节,在节省人力投入的基础上也提高了运输效率及准确率;
7、本发明的AGV拆零拣选小车在还货过程中可以继续接收补货指令或拣选指令,这样避免了将料箱放回拆零货架后补货任务或拣选任务又立即触发带来的效率降低。
8、本发明使用AGV拆零拣选小车自动完成补货输送与拣选输送以及指定料箱的自动拾取,实现了拆零拣选作业无人化,省去了拆零作业流程中的补货人员与拣选人员,大大降低了人力资源成本投入;
9、在本发明中,将原有的拆零拣货人员使用平板电脑拣货小车,用料箱进行拣货后,投放到输送线,再进入复核分拨线进行分拨,变更为AGV拆零拣选小车将拆零料箱直接搬运至复核工作站点,让复核人员取货复核打包出库,省去了料箱通过输送线进入复核分拣线分拨环节;本发明也将原有的复核工作站点料箱使用完成后,需投放至料箱回收输送线,回流入拆零拣选作业区循环使用,变更为由AGV拆零拣选小车在拆零区货架与复核站点来回往返运输料箱,省去了料箱回收输送线,使流程得到了简化,提高了工作效率;
10、本发明通过AGV拆零拣选小车将拆零货架上料箱运输至复核工作站点由复核人员完成拆零、拣选、复核打包三项工作,使人员投入降到最低,取消输送线的运输移载分拨动作,提高物流中心自动化程度及工作效率;
11、本发明通过在小车本体底盘安装二维码读取摄像头,读取地面二维码,可以实现小车定位、货架定位、复核工作站点定位,实现除复核人员的无人化全自动操作,而且省去了复核分拣线,减少了占地面积和生产成本;
12、本发明在小车本体底盘安装有万向轮,可以使AGV拆零拣选小车在拆零区货架与复核工作站点之间行动自如;
13、本发明拆零区货架一个货位对应一个料箱,拆零区货架货位与料箱都具有唯一标识且一一对应,保证拆零拣选作业的精准化,降低人为误操作风险;
14、本发明所述AGV拆零拣选小车具有防撞系统,可以自动检测同一位置是否将有其余小车到达,若有则可自行选择等待或选择其余路径,实现了同时运行多辆AGV拆零拣选小车而不出现碰撞堵塞,极大提高拆零拣货效率。
附图说明
图1是一种AGV拆零拣选小车设备硬件组成;
图2是一种AGV拆零拣选小车系统组成结构图。
在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了更清楚地说明本发明作业模式中的技术方案,下面将对本发明作业模式的实现方式所使用的附图作简单的介绍,下面描述中的附图仅仅是本发明的实现流程中的设备硬件组成部分及其系统组成部分。
如图1所述,为本发明的一种AGV拆零拣选小车设备硬件组成,包括小车本体底盘1、多层暂存货架51、转盘41、龙门架31、货叉料箱抓取装置22、载货台21、第二传送装置52、料箱9、蜗杆减速机35、滑轨32、滑台33、滑轨电机34,所述料箱9为拆零区货架货位上的料箱9,用于存储拆零零货,不属于本发明的设备硬件组成;所述AGV拆零拣选小车设备硬件组成还包括载货台上的第一传送装置以及小车本体底盘1下方的万向轮;所述第一传送装置用于传输存放在所述载货台21上的料箱9。
所述小车本体底盘1,内部装有驱动转向系统7,下面安装有万向轮,可以完成360度灵活转弯,且中间安装有二维码读取摄像头,所述摄像头镜头朝向地面,用于读取识别地面二维码,以确定AGV拆零拣选小车运行轨迹;所述多层暂存货架51与所述转盘41安装在所述小车本体底盘1上部。
所述多层暂存货架51每层具有多个暂存货位,所述暂存货位用于存放所述料箱9,每层安装有第二传送装置52,所述多层暂存货架51安装于所述小车本体底盘1上部的后方位置,所述多层暂存货架51的高度可以根据需要进行设置,所述多层暂存货架51可以为N层,N大于1,N为多层暂存货架51的层数,所述多层暂存货架51每层可以具有M个暂存货位,M大于等于1,M为多层暂存货架51每层暂存货位可以暂存的料箱9的数量。
所述转盘41通过旋转轴承安装于所述小车本体底盘1上部的前方位置,并通过旋转轴承与所述龙门架31相连接,所述龙门架31安装在所述转盘41上部,所述转盘41用于使所述龙门架31左右旋转90度。
所述龙门架31两侧安装有所述滑轨32,在所述龙门架31两侧还安装有两个滑台33,所述载货台21两侧分别与两个所述滑台33相连,位于所述龙门架21中间,所述龙门架21用于将所述滑轨32、所述滑台33、所述载货台21连接为一个整体,通过所述转盘41使载货台21做旋转动作,所述龙门架31的高度可以根据需要进行设置。
所述货叉料箱抓取装置22用于将料箱9从拆零区货架货位上抓取存放至所述载货台21,并由第一传送装置将料箱9输送至载货货位上,当载货货位放满以后,载货台21升降至所述多层暂存货架51的指定层数,再由第一传送装置将料箱9输送至所述第二传送装置52上,由所述第二传送装置52将料箱9运输至多层暂存货架51指定位置;所述货叉料箱抓取装置22还用于将来载货货位上的料箱9抓取存放至拆零区货架的指定货位。
所述载货台21用于存放由货叉料箱抓取装置22从拆零区货架货位上抓取的料箱9;所述载货台21还用于存放来自多层暂存货架51上的料箱9。
所述第二传送装置52用于将所述料箱9输送至指定位置,所述指定位置包括多层暂存货架51的指定货位位置和载货台21。
所述料箱9用于盛放拆零零货。
所述蜗杆减速机32用于传动滑台33提升所述载货台21至拆零区货架货位指定层数或多层暂存货架51货位指定层数。
所述滑轨32作为所述滑台33滑动的轨道。
所述滑台33用于将所述载货台21连接在所述滑轨32上进行上下滑动。
所述滑轨电机34用于提供动力,控制所述蜗杆减速机35转动以及滑台33的上下滑动。
如图2所示,为本发明的一种AGV拆零拣选小车系统组成部分,所述系统组成部分包括:小车本体底盘1、载货台拾取输送系统2、提升系统3、旋转转盘系统4、输送货位暂存系统5、定位系统6、驱动转向系统7以及中央控制系统8;所述系统组成部分还包括电源。
所述中央控制系统8与所述载货台拾取输送系统2、提升系统3、旋转转盘系统4、输送货位暂存系统5、定位系统6、驱动转向系统7以及电源相连接,用于接收外部仓库设备控制系统(WCS)的外部指令并获得控制信号,所述外部指令包括补货指令、拣货指令和还货指令,所述控制信号作为AGV拆零拣选小车其余系统的输入信号并对AGV拆零拣选小车其余系统进行控制。
所述载货台拾取输送系统2与所述提升系统3相连接,用于在拆零区货架上抓取料箱9并放置于载货台拾取输送系统2,然后通过提升系统3、旋转转盘系统4将料箱9输送至输送货位暂存系统5;所述载货台拾取输送系统2还用于存放来自输送货位暂存系统5的料箱9,然后通过提升系统3、旋转转盘系统4将料箱9输送至指定位置,再由载货台拾取输送系统2抓取料箱9并放置于拆零区货架的指定货位。
所述提升系统3与所述旋转转盘系统4相连接,用于根据垂直激光测距仪或编码器以及控制信号进行拆零区货架层数定位或输送货位暂存系统5层数定位,以将载货台拾取输送系统2升降至外部指令对应的货架层位并对准;所述垂直激光测距仪可以采用脉冲式激光测距仪;所述编码器用于测量直线位移。
所述旋转转盘系统4固定于所述小车本体底盘1上部的前方位置,用于将提升系统3以及载货台拾取输送系统2进行左右90度旋转,使载货台拾取输送系统2可以在拆零区巷道内左右拾取拆零货架货位上的料箱9或接收来自输送货位暂存系统5的料箱9,然后旋转提升系统3以及载货台拾取输送系统2至输送货位暂存系统5或拆零区货架方向将料箱9通过载货台拾取输送系统2放入输送货位暂存系统5内或拆零区货架指定货位。
所述输送货位暂存系统5固定于所述小车本体底盘1上部的后方位置,用于接收载货台拾取输送系统2拾取的料箱9,并将料箱9暂存编号放整齐;所述输送货位暂存系统5还用于将存放在输送货位暂存系统5内的料箱9输送至载货台拾取输送系统2。
所述定位系统6的输出端与所述驱动转向系统的输入端相连接,用于对所述AGV拆零拣选小车定位、拆零区货架货位定位、料箱9定位、多层暂存货架51层数定位等。
所述驱动转向系统7位于所述小车本体底盘1的下部,用于根据定位系统6的输出以及中央控制系统的输出采用差速转向驱动方式让AGV拆零拣选小车进行360度驱动转向。
所述电源,分别与载货台拾取输送系统2、提升系统3、旋转转盘系统4、输送货位暂存系统5、定位系统6、驱动转向系统7以及中央控制系统8相连,用于对所述载货台拾取输送系统2、提升系统3、旋转转盘系统4、输送货位暂存系统5、定位系统6、驱动转向系统7以及中央控制系统8进行供电。
所述载货台拾取输送系统2,包括载货台21、货叉料箱抓取装置22、第一传送装置、微型直流电机、链条传动系统、定位光电开关、接近开关。所述微信直流电机为输出或输入为直流的旋转电机,可旋转货叉料箱抓取装置22的抓脚;所述链条传动系统用于控制所述货叉料箱抓取装置22的伸缩;所述定位光电开关用于确定货叉料箱抓取装置22的抓取位置;所述接近开关用于触发第一传送装置进行工作以及判断相邻料箱9是否相撞以及计算载货台的料箱9的数量;所述提升系统3将所述载货台21进行拆零区货架层数的垂直定位并在定位系统6的确认后,货叉料箱抓取装置22通过定位光电开关确定出货叉抓取位置,微型直流电机通过链条传动系统带动货叉料箱抓取装置22出叉抓取料箱9并回收至载货台21,并触发接近开关驱动第一传送装置将料箱9放整齐,再由提升系统3将所述载货台21进行输送货位暂存系统5层数定位并由定位系统确认后,将料箱9输送至所述输送货位暂存系统;或者所述提升系统3将所述载货台21进行输送货位暂存料箱5的层数定位并在定位系统6的确认后,接收来自输送货位暂存料箱5的料箱9,由第一传送装置将料箱9摆放整齐,所述提升系统3再将所述载货台21进行拆零区货架层数定位并由定位系统6确认后,货叉料箱抓取装置22通过定位光电开关确定出货叉抓取位置,微型直流电机通过链条传动系统带动货叉料箱抓取装置22出叉抓取料箱9并放至拆零区货架指定货位;载货台21可存储一个或多个料箱9,货叉料箱抓取装置22可一次抓取一个或多个料箱9。
所述提升系统3,包括龙门架31、滑台33、滑轨32、滑轨电机34、蜗杆减速机35、变频器,所述AGV拆零拣选小车运行到拆零区指定货架后,通过变频器控制滑轨电机34运转,滑轨电机34带动蜗杆减速机35作旋转运动,蜗杆减速机35及滑轨电机34带动龙门架31上的滑台33滑动,滑台33在滑轨32上进行上下滑动使与其相连的所述载货台21在龙门架31内上下移动,进行货架层数的垂直定位;所述货架层数的垂直定位包括拆零区货架层数的垂直定位以及输送货位暂存系统5的层数的垂直定位。
所述旋转转盘系统4,包括转盘41、动力电机、传动轮盘、凸轮机构、连接皮带、定位光电开关,动力电机上安装传动轮盘,通过带动连接皮带使转盘41下部的凸轮机构发生转动,动力电机正反转一定位置后,触发定位光电开关实现90度左右旋转。
所述输送货位暂存系统5,包括多层暂存货架51、第二传送装置52、无动力滚筒、多沟带、触发光电开关、定位光电开关;所述无动力滚筒为输送设备;无需电力驱动;所述多沟带为梯形楔的环形橡胶传动带;所述触发定位开关用于驱动所述第二传送装置52进行工作;所述定位光电开关用于判断料箱9是否到达所述多层暂存货架51的指定暂存货位,若到达,则停止第二传送装置52工作;所述载货台拾取输送系统2通过所述旋转转盘系统4旋转90度,再由所述提升系统3将载货台21升降至所述输送货位暂存系统5的多层暂存货架51指定层数,触发光电开关被触发,第二传送装置52通过多沟带带动无动力滚筒动作输送料箱9,料箱9到达多层暂存货架51指定位置后触发定位光电开关将料箱9摆放到位并停止第二传输装置运行或料箱9到达第一传送装置后触发定位光电开关停止第二传输装置运行。
所述定位系统6,包括二维码读取摄像头,安装于所述小车本体底盘1下方的中心位置,用于根据地面二维码获取当前位置及运行至下一目标位置的运行轨迹。
所述定位系统6,还包括:检测光电开关、接近开关、长度宽度测量器件、惯性测量元件,以确保所述AGV拆零拣选小车旋转的角度,并用于测量小车本体的空间位置参数,再由中央控制系统8对运输路线进行数据算法运算,引导所述无人搬运小车AGV装置到达系统所指定的拆零区货架水平位置及复核工作站点水平位置;所述检测光电开关、接近开关、长度宽度测量器件、惯性测量元件是指各个开关被触发时会产生一个脉冲信号,从而可以进一步测量小车本体的空间位置参数;光电开关是通过判断其射出的光是否被挡到作为触发点,接近开关是通过判断是否碰触到机械作为触发点,惯性测量元件是通过判断编码器是否产生脉冲信号作为触发点,长度宽度测量器件是将检测到的物体的实际长度宽度转变为可处理的物理量,从而产生脉冲信号。
所述定位系统6,还包括无线路由器,用于通过无线局域网对无人搬运小车AGV进行联机控制,并接受设备控制系统指令。
所述驱动转向系统7,包括编码器、驱动机、驱动轮、旋转轴承齿轮电机,所述编码器可用于测量直线位移;所述驱动转向系统7通过旋转轴承齿轮将所述驱动机与所述驱动轮连接在一起,根据所述编码器控制AGV拆零拣选小车的差速转向。
所述驱动转向系统7,前后共4个轮子为万向轮,轮子内部为直流驱动电机,用以控制轮子转动。
在本发明实施例中使用AGV拆零拣选小车进行补货、拆零拣选、复核打包流程,预先在拆零区货架货位上摆放零货盛放料箱9,产生拆零作业任务后由系统下发命令至AGV拆零拣选小车,AGV拆零拣选小车接收到系统命令后按照预先规划的路线将拆零区货架上的料箱9搬运至复核工作站点,由复核站点处人员将整件货物拆散后放入AGV拆零拣选小车料箱9内,AGV拆零拣选小车沿原路线返回将补货完毕的料箱9运回拆零区货架零货货位储存;产生拣选作业任务后由系统下发命令至AGV拆零拣选小车,AGV拆零拣选小车接收到系统命令后按照预先规划的路线依次行进至多个拆零区货架目标货位拾取料箱9并运行至复核工作站点,复核人员按照工作站点电脑上的系统指示拣选料箱9内的物品并完成复核、清点、打包出库作业,拣选完成后AGV拆零拣选小车沿原路返回将料箱9(内含剩余物品)放回拆零区原货位。在本发明实施例中,可同时配备多辆AGV拆零拣选小车进行工作,每个小车上安装有激光防撞设施,通过数据算法判断是否多辆小车会运行至同一位置或者接近位置,若多辆小车会同时运行至同一位置或接近位置,则仅会有一辆小车继续前进,其余小车可进行等待或选择其余路径。整个补货上架、拆零拣货及复核打包作业全部由复核人员完成,省去了由拆零拣选人员完成的整件货物补货上架、拆零拣货等动作,也省去了料箱9回收、拣货平板小车与料箱9关联、复核输送线分拨等环节,同时解决了拆零拣选人员劳动强度过大、行走距离过远、拣货效率低、差错率高、设备复杂工序繁琐、人力成本高等问题。
所述按照预先规划的路线指的是预先在地面上贴上二维码标签,AGV拆零拣选小车根据读取到的二维码进行路线控制导航。
在本发明的具体实施例中,拆零拣选流程由补货输送线、拆零区货架、料箱固定点位、料箱9、AGV拆零拣选小车、AGV运行轨迹点、无线站点、复核工作站点(电脑、条码扫描设备、标签打印机)、库存管理系统(WMS)、仓库设备控制系统(WCS)、数据库服务器等共同组成;所述补货输送线用于整件药品的补货输送,所述拆零区货架用于存放装有拆零药品的料箱9,所述料箱固定点位用于在拆零区货架上确定料箱9的唯一位置,所述料箱9用于存放拆零药品,所述AGV拆零拣选小车运行轨迹点由在去每个复核工作站点的路线上每隔一段距离贴一个二维电磁条码组成,所述无线站点用于接收仓库设备控制系统(WCS)的指令以控制AGV拆零拣选小车动作,所述复核工作站点用于复核人员完成整件药品拆零放入AGV拆零拣选小车多层暂存货架51上的料箱9中以及通过AGV拆零拣选小车拣选药品并完成复核打包出库作业。
本发明的具体实施例提供了一种AGV拆零拣选小车,用以在物流中心拆零拣选流程中代替整件药品到达拆零区后由人工往返于各拆零区货架上将药品进行上架补货及进行拆零药品拣选等作业,可以提高药品补货上架及拆零拣选效率,同时也可以控制差错率,减少人员投入,控制人力成本。
所述AGV拆零拣选小车包括:输送货位暂存系统5、升降式料箱取放系统、驱动转向系统7、定位系统6、电源;所述AGV拆零拣选小车的高度高于拆零区货架高度0.5~1m,所述机器人料箱存储本体的高度低于拆零区货架的高度。
所述输送货位暂存系统5包括多层暂存货架51和电动滚筒输送线,所述电动滚筒输送线作为第二传送装置52,所述第二传送装置52还可以为传送皮带;所述多层暂存货架51为3层式料箱暂存货架,每层货架可以存放2个料箱9,即每层货架有2个暂存货位,且每层暂存货架上都设有虚拟地址及唯一标签,用于存放拆零药品料箱9;所述多层暂存货架51的每层均设有电动滚筒输送线,用于当升降式料箱取放系统移至多层暂存货架51的对应层数后,将来自升降式料箱取放系统上的料箱输送至对应的暂存货位,或将暂存货位上的料箱输送至升降式料箱取放系统。
所述升降式料箱取放系统为升降式双杆拉入式抓取,并且一次抓取一个料箱9;所述升降式料箱取放系统包括载货台拾取输送系统2、提升系统3和旋转转盘系统4;所述载货台拾取输送系统2包括载货台21、货叉料箱抓取装置22,所述货叉料箱抓取装置22包括两根抓杆,所述抓杆包括抓杆臂与抓脚,所述货叉料箱抓取装置22同时作为第一传送装置,所述载货台21包括3个载货货位,所述载货货位用于存储料箱,即所述载货台21可以存储3个料箱9;所述升降式料箱取放系统用于当所述旋转转盘系统4将所述提升系统3旋转至指定方向、所述提升系统3将所述载货台拾取输送系统2升降至拆零区货架指定高度后,再由载货台拾取输送系统2的货叉料箱抓取装置22的两根抓杆沿取货水平方向从料箱9两侧伸入货架,且抓脚与水平面垂直竖向伸入货架,当抓杆到达货位底部后抓脚向料箱9方向倾斜45~90度以抓取料箱9,将料箱9拉出后放入所述载货台21对应的载货货位,然后所述升降式料箱取放系统再向输送货位暂存系统5方向旋转以方便货叉料箱抓取装置22可以将料箱9推到电动滚筒输送线上进入多层暂存货架51的料箱暂存货位;所述升降式料箱取放系统还用于当所述旋转转盘系统4将所述提升系统3旋转至指定方向、所述提升系统3将所述载货台拾取输送系统2升降至所述输送货位暂存系统5的指定高度后,再由电动滚筒输送线将存放在多层暂存货架51上的料箱9传输至靠近所述载货台21上的暂存货位上,再由货叉料箱抓取装置22将所述料箱9抓取存放至所述载货台21的载货货位上,然后所述升降式料箱取放系统再向拆零区货架指定方向旋转以方便所述火柴料箱抓取装置22可以将料箱9抓取存放至拆零区货架指定货位。
所述驱动转向系统7位于所述AGV拆零拣选小车的底部,采用差速转向的驱动方式进行转向,确保AGV拆零拣选小车可以进行360度灵活转弯。
所述定位系统6与所述驱动转向系统7进行关联,用于对所述AGV拆零拣选小车进行定位、拆零区货架货位定位、料箱9定位、多层暂存货架51层数定位等;所述对所述AGV拆零拣选小车定位是通过识别贴在地上的磁带二维码确定AGV拆零拣选小车的唯一位置,且每个磁带二维码是唯一的;所述拆零区货架货位定位是通过识别贴在地上的二维电磁条码以及货位的唯一标识来识别定位货位位置;所述料箱9定位是通过料箱上的唯一标识来进行识别定位;所述多层暂存货架51层数定位是通过多层暂存货架每层上的标签进行识别定位。
所述电源,分别与所述输送货位暂存系统5、升降式料箱取放系统、驱动转向系统7、定位系统6相连并进行供电。
作业时,首先在拆零区货架的料箱固定点位上预先按固定位置摆放好拆零药品存放料箱,拆零药品存放料箱和拆零区货架的每个货位上编制有虚拟货位地址并贴有唯一标签,即每个货位对应一个唯一拆零药品存放料箱,且拆零区的每个货架也贴有唯一标签具有唯一地址,以确保AGV拆零拣选小车可以根据指令准确找到对应的拆零区货架货位以及对应的拆零药品存放料箱,补货触发时由补货输送线将整箱药品输送至复核工作站点,AGV拆零拣选小车接收补货指令后沿AGV拆零拣选小车运行轨迹点将拆零区货架上的拆零药品存放料箱搬运至复核工作站点,复核人员将整箱药品进行拆散放入拆零药品存放料箱,然后AGV拆零拣选小车将拆零药品存放料箱依次放回拆零货架上的料箱固定点位,即货位,货位上已编制好虚拟货位并贴有货位标签,货位上应有料箱固定装置使拆零药品存放料箱安放位置唯一。
库存管理系统接收到销售出库零货业务后由调度人员按批次下发零货拣选任务,并对仓库设备控制系统发出库拣选指令,仓库设备控制系统收到出库拣选指令后对AGV拆零拣选小车下发拣货指令,AGV拆零拣选小车内置无线路由器,通过无线站点接收到拣货指令后开始拣选作业。AGV拆零拣选小车从所述AGV拆零拣选小车充电停放区驶出,然后扫描预先设置在地面上的二维码进行仓库内货位列数定位,货位列数定位完成后由所述升降式料箱取放系统升降至指定货架层数,最终确定货位位置。取货位置确定后由所述升降式料箱取放系统将拆零药品存放料箱抓取至自身的暂存货位上,然后升降至经仓库管理系统运算后的AGV拆零拣选小车的多层暂存货架51的料箱存放层位,再由所述货叉料箱抓取装置22将拆零药品存放料箱推入所述的电动滚筒输送线进入小车暂存货位完成拣货动作,依次按照以上系统指令完成多个料箱9的拣选。复核打包人员通过库存管理系统索取复核出库作业任务,任务索取后库存管理系统将指令发送至仓库设备控制系统,仓库设备控制系统将复核作业位置发送至AGV拆零拣选小车,AGV拆零拣选小车根据指令将有任务的拣选的拆零药品存放料箱按每条固定的行走轨迹运输至索取任务的复核站点处,复核人员按照电脑库存管理系统显示的货位与所述多层暂存货架51上的拆零药品拣选料箱标签进行匹配核对后将对应拆零药品拣选料箱提取并按下AGV小车上的拣选确认按钮,AGV小车拆零拣货任务完成,复核人员对零货药品品种、规格、数量等相关内容复核打包后投放至出库输送线,复核任务完成。AGV小车将移动至下一复核索取站点处送达复核人员索取的任务,直至AGV小车上的所有拣货复核任务被复核人员依次按照以上流程索取完成并发出还货指令,AGV拆零拣选小车接收还货指令后将拆零药品存放料箱沿固定路线返回至拆零药品存放原存放货架处进行列数定位,由所述电动滚筒输送线和所述货叉料箱抓取装置22将拆零药品存放料箱传送至所述升降式料箱取放系统上暂存,由所述升降式料箱取放系统将拆零药品存放料箱放回每层货架相应货位,还货动作完成。在还货行走过程中此拆零药品存放料箱可继续接收调度系统下发的任务,避免将拆零药品存放料箱放回拆零货架后拣货任务又立即触发带来的效率降低,而且每次拣选完成后会及时对药品进行补货,不会发生缺货现象,拆零拣选效率大大提高。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种AGV拆零拣选小车,其特征在于,包括小车本体底盘(1)、载货台拾取输送系统(2)、提升系统(3)、旋转转盘系统(4)、输送货位暂存系统(5)和中央控制系统(8);
所述旋转转盘系统(4)和所述输送货位暂存系统(5)分别固定于所述小车本体底盘(1)上部的两侧;所述提升系统(3)固定于所述旋转转盘系统(4)上部,其控制端连接所述载货台拾取输送系统(2);所述输送货位暂存系统(5)包括多层暂存货架(51),所述多层暂存货架(51)的每层具有多个暂存货位;所述中央控制系统(8)的第一输出端连接提升系统(3)的输入端、第二输出端连接旋转转盘系统(4)的输入端;
所述提升系统(3)用于控制所述载货台拾取输送系统(2)的高度,所述旋转转盘系统(4)用于控制所述提升系统(3)的水平方向的角度;所述中央控制系统(8)用于接收外部指令并获得控制信号。
2.如权利要求1所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述AGV拆零拣选小车还包括定位系统(6)和驱动转向系统(7);
所述中央控制系统(8)的第三输出端连接定位系统(6)的第一输入端、第四输出端连接驱动转向系统(7)的第一输入端;所述驱动转向系统(7)设置于所述小车本体底盘(1)的底部;所述定位系统(6)的输出端连接所述驱动转向系统(7)的第二输入端;
所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号;所述定位系统(6)用于根据第一控制信号获得所述AGV拆零拣选小车的定位信号;所述驱动转向系统(7)用于根据定位信号和第二控制信号对所述AGV拆零拣选小车进行导航。
3.如权利要求2所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述载货台拾取输送系统(2)包括载货台(21)、货叉料箱抓取装置(22);
所述中央控制系统(8)的第五输出端连接所述货叉料箱抓取装置(22)的输入端;所述货叉料箱抓取装置(22)与所述载货台(21)相连接;所述载货台(21)设有多个载货货位,所述载货货位用于存放料箱(9);
所述控制信号还包括第三控制信号,所述货叉料箱抓取装置(22)用于根据第三控制信号抓取所述载货货位或外部的料箱(9)。
4.如权利要求3所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述载货台拾取输送系统(2)还包括第一传送装置;
所述中央控制系统(8)的第六输出端连接所述第一传送装置的输入端;所述第一传送装置与所述载货台(21)相连接;
所述控制信号还包括第四控制信号,所述第一传送装置用于根据第四控制信号将存放在载货台(21)上的料箱(9)摆放整齐。
5.如权利要求4所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述提升系统(3)包括龙门架(31)、滑轨(32)、滑台(33)、驱动电机;
所述滑轨(32)设于所述龙门架(31)的竖直方向上,其上设置有与载货台(21)相连接的滑台(33);所述驱动电机与所述滑台(33)相连接;所述驱动电机的输入端作为所述提升系统(3)的输入端;
所述控制信号还包括第五控制信号,所述驱动电机用于根据第五控制信号控制所述滑台(33)在所述滑轨(32)上滑动。
6.如权利要求5所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述载货台(21)的与所述滑台(33)相连接的位置两侧设有挡板;所述载货台(21)包括开口端,所述开口端作为料箱(9)进出所述载货台(21)的入口。
7.如权利要求6所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述输送货位暂存系统(5)还包括设于所述多层暂存货架(51)每层上的第二传送装置(52);
所述中央控制系统(8)的第七输出端连接所述第二传送装置(52)的输入端;
所述控制信号还包括第六控制信号,所述第二传送装置(52)用于根据第六控制信号将存放在多层暂存货架(51)上的料箱(9)摆放整齐。
8.如权利要求7所述的AGV拆零拣选小车,其特征在于,所述第一传送装置还用于根据第四控制信号将存放在载货货位上的料箱(9)输送至所述第二传送装置(52);
所述第二传送装置(52)还用于根据第六控制信号将存放在暂存货位上的料箱(9)输送至所述第一传送装置。
9.一种采用如权利要求8所述的AGV拆零拣选小车的AGV拆零拣选方法,其特征在于,包括步骤A:
A1、中央控制系统接收外部指令并获得控制信号;
A2、定位系统(6)根据第一控制信号获得所述AGV拆零拣选小车的定位信号;
A3、驱动转向系统(7)根据定位信号和第二控制信号驱动所述AGV拆零拣选小车运行至对应的位置;
A4、旋转转盘系统(4)控制提升系统(3)旋转至所述外部指令对应的方向;
A5、提升系统(3)控制载货台拾取输送系统(2)升降至所述外部指令对应的高度;
所述AGV拆零拣选方法还包括步骤B:
B1、货叉料箱抓取装置(22)根据第三控制信号抓取多个外部料箱(9)并存放至所述载货货位;
B2、第一传送装置根据第四控制信号将载货货位上的料箱(9)输送至第二传送装置(52);
B3、第二传送装置(52)根据第六控制信号将料箱(9)输送至对应的暂存货位;
B4、返回步骤A。
10.如权利要求9所述的AGV拆零拣选方法,其特征在于,所述AGV拆零拣选方法还包括步骤C:
C1、第二传送装置(52)根据第六控制信号将暂存货位上的料箱(9)输送至第一传送装置;
C2、第一传送装置根据第四控制信号将料箱(9)输送至对应的载货货位;
C3、货叉料箱抓取装置(22)根据第三控制信号抓取料箱(9)并存放至外部货位;
C4、返回步骤A。
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