CN107256469A - 基于叉车式agv小车的优化出入库管理系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，包括：若干叉车式AGV小车和数据库管理系统；所述叉车式AGV小车分别与数据库管理系统无线连接；所述叉车式AGV小车包括AGV小车本体和安装于AGV小车本体顶部并且可上下升降的叉车架；其中，所述数据库管理系统包括：排单优化子系统、地图信息子系统、交通信息子系统，用于结合所述地理信息、路径优化子系统和任务管理中心。本发明还公开了一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法。采用本发明，能够通过有效优化订单、路径以及对叉车式AGV小车的优化控制，保证了叉车式AGV小车的出入库过程中实现与货的分离，从而有效的提高叉车式的使用率和出入口管理的效率。

Description

基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统及其方法
技术领域
本发明属于仓储管理技术领域，具体涉及一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统及其方法。
背景技术
随着我国实体经济的增速发展，物流中的储运系统也在不断发展，有了自动化立体仓库的出现，同时为了节省人力物力，则配合自动拣货、出库和入库的AGV小车已经越来越普遍的出现在物流仓储运输过程中。
例如中国专利公开号为CN104555222A,公开日为2015-04-29,名称为一种基于潜入式AGV的储分一体化系统和方法,其公开的技术方案中，虽然可以自动完成入库、存储、拣选和出库的操作，但是存在以下两个方面的问题：
(1)以出库操作为例，拿出的装有待取货物的货架时，需要等待拣选人拿出该货物后，才能离开，造成AGV小车在出库口的等待，不仅降低了AGV小车的使用率，并且还会造成后来AGV小车送过来的货物排长队等待；
(2)无法对多张订单进行优化排单，即对于不同订单中对于同一货物的拿取时，由于每个AGV小车只是对一个订单进行取货，因此会造成在较接近的多个订单中，相同货物需要相同或不同的AGV小车多次出库，即首先第一台AGV小车将第一个订单中的货物送至出库口，等拣选人拿出第一个订单中的货物后，该第一台AGV小车送回到货架；然后对于第二个订单中的该货物，又会有第二台AGV小车再次将装有该货物的货架拖出来，送至出库口，再次等拣选人将该货物拿出后，又将该货架送回。这样就大大造成了AGV小车频繁多次的取送货架，不仅效率极低，还会造成路径的堵塞。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一目的在于：提供一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，能够通过有效优化订单、路径以及对叉车式AGV小车的优化控制，保证了叉车式AGV小车的出入库过程中实现与货的分离，从而有效的提高叉车式的使用率和出入口管理的效率。
为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：
本发明所述基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，包括：
若干叉车式AGV小车和数据库管理系统；
所述叉车式AGV小车分别与数据库管理系统无线连接；
所述叉车式AGV小车包括AGV小车本体和安装于AGV小车本体顶部并且可上下升降的叉车架；
其中，所述数据库管理系统包括：
排单优化子系统，用于生成优化订单信息；
地图信息子系统，用于提供整个仓库的地理信息；
交通信息子系统，用于结合所述地理信息，提供整个仓库的实时交通信息；
路径优化子系统，用于根据优化订单信息以及交通信息，生成优化路径信息；
任务管理中心，根据优化订单信息、交通信息和优化路径信息，统一有序地控制整个系统内的所有AGV小车本体，叉车架的上下升降使得AGV小车本体实现与货物的分离，零等待完成入库、存储、拣选、出库和移库操作。
进一步地，所述排单优化子系统根据订单信息、出库数量、货物位置、优先级以及订单相似度，确定出库的优化订单信息，并发送至所述任务管理中心。
进一步地，所述路径优化子系统根据道路的位置标识码层信息、拥挤情况、订单位置以及出入库位置，自动优化订单信息对应的优化路径信息，并发送至所述任务管理中心。
进一步地，所述优化路径信息包括AGV小车本体距离取货点的最小距离、AGV小车的行走路线、AGV小车本体的速度和AGV小车本体的运行状态。
进一步地，所述交通信息子系统根据地理信息和所有AGV小车本体所在位置信息，发送至任务管理中心。
进一步地，所述数据库管理系统还包括货物摆放优化子系统，用于根据取货频率将货物摆放在便于拿取的位置。
进一步地，所述任务管理中心包括充电管理子系统，用于实时反馈AGV小车本体的用电量，并根据预设充电阈值，完成充电。
为了解决上述问题，本发明的第二目的在于：提供一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法，能够通过有效优化订单、路径以及对叉车式AGV小车的优化控制，从而有效的提高叉车式AGV小车的使用率和出入口管理的效率。
为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：
本发明所述基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法，包括：
S1：从所述数据库管理系统获取优化订单信息、优化路径信息和实时交通信息，并发送 至所述任务管理中心；
S2：所述AGV小车本体接收所述任务管理中心发送的优化订单信息，统一批量处理订单，并结合优化路径信息无等待地完成入库、存储、拣选、出库操作。
进一步地，所述步骤S2中所述的入库操作具体为：按照优化订单信息，调用距离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体，所述AGV小车本体根据优化路径信息，行走至入库口，获取优化订单信息中所需的货物，送至仓库；
所述步骤S2中所述的存储操作具体为：以上完成入库操作的AGV小车本体，根据优化路径信息，将入库的货物送至仓库内的指定货架上，然后发出空闲指令至任务管理中心；
所述步骤S2中所述的拣选操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体，所述AGV小车本体根据优化路径信息行走至仓库内放有所需货物的货架前，将货物取出，并且按照优化路径信息送至拣选处，将所述货物放至拣选处的货架中的指定位置，然后发出空闲指令至任务管理中心；该拣选操作中的优化订单任务指令是对批量订单进行处理；
所述步骤S2中所述的出库操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体，从指定货架对应的位置取出所需货物送至出货口，然后发出空闲指令至任务管理中心；
所述步骤S2中所述的移库操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体，从指定货架对应的位置取出所需货物送至另一货架对应的位置，然后发出空闲指令至任务管理中心。
进一步地，还包括对货物优化摆放的步骤，具体是：
根据取货频率将货物摆放在便于拿取的位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，通过采用具有排单优化、路径优化和交通管理功能的数据库管理系统，从而解决了现有出库、入库、存储等操作过程中，排队等待以及对时间相近但不同订单中的相同货物，无需重复多次进行入库、拣选、出库和存储，同时实现了叉车式AGV小车与货物的分离，即叉车式小车只需将待取货物的托盘取出，而无需托起整个货架，进而使得无需等待货物拣选后才能离开造成的排队及等待的问题，并且无需等待拣货员将货物捡走之后，才能离开的问题，进而大大提高了AGV小车本体的使用效率，并且也大大缓解了道路的压力，尤其对出入口管理的效率有大大的提升。与此同时，由于该叉车式AGV小车的叉车架是位于AGV小车本体顶部，并非是侧壁，从而使得AGV小车本体在行走的过程中，无需过宽的道路就可以完成运输，使得整个仓库的利用率更高。
本发明所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法，是建立在根据排单优化、路径优化和交通有序管理的情况下，对AGV小车本体进行最优方式的入库、存储、拣选和出库操作，从而大大提高了其使用效率，同时也对整个出入口管理的效率大大的提升。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统的结构示意框图；
图2是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法中入库的流程图；
图3是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法中存储的流程图；
图4是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法中拣货的流程图；
图5是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法中出库的流程图；
图6是本发明的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理方法中移库的流程图。
图中：
1：叉车式AGV小车
11：AGV小车本体 12：叉车架
2：数据库管理系统
21：排单优化子系统 22：地图信息子系统 23：交通信息子系统
24：路径优化子系统 25：任务管理中心 26：货物摆放优化子系统
27：充电管理子系统
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图5所示，本发明所述的基于叉车式AGV小车的出入库管理系统，包括若干叉车式AGV小车1和数据库管理系统2。所述叉车式AGV小车1与数据库管理系统2无线连接；所述数据库管理系统3包括用于优化订单的排单优化子系统21、用于提供整个仓库地理信息的地图信息子系统22、用于提供实时交通信息的交通信息子系统23、用于提供优化路径的路径信息的优化子系统24和任务管理中心25。
其中，所述排单优化子系统21是根据订单信息、出库数量、货物位置、优先级以及订单相似度，确定出库的订单任务指令，其可以使得对于相同的货物但是处于不同订单，但是该不同订单的时间在预设的时间范围内，则可以将该不同订单作为一个订单指令发送至叉车式AGV小车1，因此该单个叉车式AGV小车1一次就完成了多个订单的处理，从而大大提高了叉车式AGV小车1工作效率，并且也相应是的交通更为通畅。
同时，所述叉车式AGV小车1包括AGV小车本体11和安装于AGV小车本体11顶部并且可上下升降的叉车架12，所述叉车架12只是在AGV小车本体11的顶部的叉车臂上升至待取货物所在高度，然后AGV小车本体11行走，使得叉车架12插入待取货物所在的托盘底部，将其叉起，然后AGV小车本体1退回，并且叉车架12下降至行驶安全高度，然后再通过AGV小车本体11完成货物的运输。该过程中，由于叉车架12叉取的货物是放置于AGV小车本体11的顶部，因此不会造成运输过程中需要足够宽阔的道路完成运输的问题，从而使得仓库的整个仓库的物品可以更多，提高了其利用率。
所述路径优化子系统24是根据道路的位置标识码层信息、拥挤情况、订单位置以及出入库位置，自动优化订单任务指令的优化路径信息，使得AGV小车本体11采用路径距离最近，并且最为通畅的道路，进一步提高了其工作效率。其中，所述优化路径信息包括AGV小车本体距离取货点的最小距离、AGV小车本体的行走路线、AGV小车本体的速度和AGV小车的运行状态。
所述交通管理子系统25是根据实施道路占用情况、AGV小车本体11的实时位置与工作状况，监控交通路面情况，以便给AGV小车本体11提供最优路径，避免出现堵车或者绕远的情况。
所述AGV小车本体11在具体入库、存储、拣选和出库操作时，其无需将装有货物的整个货架取出，只需将装有货物的托盘取出即可，然后放在指定的货架上。该设计避免了AGV小车本体11过重、过多的搬运货架，减轻其工作中的负荷，并且也对其运行速度有进一步提升，不存在托运较高货架导致低速行驶的问题。同时，配套的货架为多层、多格设计，每格中放至单种多格货物，从而大大提升了整个仓库的容积率。
所述任务管理中心25根据优化订单信息、交通信息和优化路径信息，统一有序地分配对应的AGV小车本体11，所述AGV小车本体11通过叉车架12，零等待完成入库、存储、拣选和出库操作。
为了进一步提升AGV小车本体11的工作效率，所述数据库管理系统2还包括货物摆放优化子系统26，用于根据取货频率将货物摆放在便于拿取的位置，以缩短AGV小车本体11的取货时间，进而提升了其工作效率。
为了避免AGV小车本体11在工作过程中没电导致中途无法运行的问题，所述数据库管理系统2设有充电管理子系统27，用于实时反馈AGV小车本体11的用电量，并根据预设充电阈值，在地域充电阈值时，则自动运行至充电区进行充电，同时发出充电信号至数控管理系 统2，以便使得充电中的AGV小车本体11不会收到工作指令；充电完成后，则发出充满信号至数据库管理系统2，以便被及时安排进入工作状态，从而提高整个仓库中AGV小车本体11的运行效率。
对于AGV小车本体11的具体操作，包括如下步骤：
S1：从所述数据库管理系统2获取优化订单任务指令、优化路径信息和实时交通信息，并发送至所述任务管理中心25；
S2：所述AGV小车本体11接收所述任务管理中心25发送的所述优化订单任务指令批量处理订单，根据优化路径信息无等待地完成入库、存储、拣选、出库操作。
对于步骤S2，其包括S21入库步骤、S22存储步骤、S23拣选步骤、S24出库步骤和S25移库步骤，具体如下：
如图2所示，所述S21入库步骤包括：
S211：按照优化订单信息，调用距离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体11；
S212：所述AGV小车本体11根据优化路径信息，行走至入库口；
S212：叉取优化订单信息中所需的货物，送至仓库。
在以上入库过程中，AGV小车本体11只需要按照优化订单信息和优化路径信息取送货以及行走，即可完成入库任务，该过程中无需考虑对于所取的货物是否存在库容，入库口是否存在操作货架，因为这些问题已经在任务管理中心25发出优化订单信息之前就已经统筹安排好，无需在AGV小车本体11运行过程中考虑，从而也就不会出现AGV小车本体11等待的问题。
如图3所示，所述S22存储步骤包括：
S221：根据步骤S21入库步骤之后，AGV小车本体11根据优化路径信息，将入库的货物送至仓库内的指定货架上；
S222：AGV小车本体11发出空闲指令至任务管理中心25，以便尽快进行下一任务的执行，提高AGV小车本体11的运行效率。
如图4所示，所述S23拣选步骤包括：
S231：根据优化订单信息，调用离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体11；
S232：所述AGV小车本体11根据优化路径信息行走至仓库内放有所需货物的货架前；
S233：AGV小车本体11将货物叉出；
S234：按照优化路径信息，AGV小车本体11将货物送至拣选处，并将货物放至拣选处的货架中的指定位置；
S235：AGV小车本体11发出空闲指令至任务管理中心25，等待下一任务。
在以上所述拣选步骤中，所述AGV小车本体11取货时，无需将整个货架托起，只需在货架上托起装有货物的托盘即可。同时，其只需将货物放置拣货处的货架分层的分格中，无需等待拣货人员有空才来拣选，并且放入对应的分格中，直接离开即可，无需等待拣货人员将对应的货物取走才能离开。因此，这样可以大大节省AGV小车本体11等待的时间，以及后续货物送过来被占道的问题。
如图5所示，所述S24出库步骤包括：
S241：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体11；
S242：AGV小车本体11从指定货架对应的位置取出所需货物送至出货口；
S243：AGV小车本体1发出空闲指令至任务管理中心25。
所述S24出库步骤同样保证了AGV小车本体11无需在货架前等待，以及在出货口等待的问题，都事先通过数据库管理系统完成了对其的做了优化处理，从而避免了现有技术中大量等待的时间，提升了整个仓库的管理效率。
如图5所示，所述S25移库步骤包括：
S251：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体11；
S252：AGV小车本体11从指定货架对应的位置取出所需货物送至另一货架对应的位置；
S253：AGV小车本体1发出空闲指令至任务管理中心25。
本发明所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统及其方法，预先通过数据库管理系统2对仓库中各种调度(入库、存储、拣选和出库、AGV小车本体11的充电)进行有效优化，对全局做统一处理，从而避免在具体操作过程中的等待、相近订单中相同货物多次、多AGV小车本体重复取货的问题，从而大大提升了AGV小车本体11的工作效率，并且集合优化的路径，大大缩减了AGV小车本体11在运行过程中的时间，也就相应进一步提升了其工作效率，对整个仓库管理的合理性做出极大的贡献，为日益发展壮大的物流业做出了有力的推动。
本发明所述基于叉车式AGV小车的出入库管理系统及其方法的其它技术内容参见现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于，包括：
若干叉车式AGV小车和数据库管理系统；
所述叉车式AGV小车分别与数据库管理系统无线连接；
所述叉车式AGV小车包括AGV小车本体和安装于AGV小车本体顶部并且可上下升降的叉车架；
其中，所述数据库管理系统包括：
排单优化子系统，用于生成优化订单信息；
地图信息子系统，用于提供整个仓库的地理信息；
交通信息子系统，用于结合所述地理信息，提供整个仓库的实时交通信息；
路径优化子系统，用于根据优化订单信息以及交通信息，生成优化路径信息；
任务管理中心，根据优化订单信息、交通信息和优化路径信息，统一有序地控制整个系统内的所有AGV小车本体，叉车架的上下升降使得AGV小车本体实现与货物的分离，零等待完成入库、存储、拣选、出库和移库操作。
2.根据权利要求1所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述排单优化子系统根据订单信息、出库数量、货物位置、优先级以及订单相似度，确定出库的优化订单信息，并发送至所述任务管理中心。
3.根据权利要求1或2所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述路径优化子系统根据道路的位置标识码层信息、拥挤情况、订单位置以及出入库位置，自动优化订单信息对应的优化路径信息，并发送至所述任务管理中心。
4.根据权利要求3所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述优化路径信息包括AGV小车本体距离取货点的最小距离、AGV小车本体的行走路线、AGV小车本体的速度和AGV小车本体的运行状态。
5.根据权利要求1所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述交通信息子系统根据地理信息和所有AGV小车本体所在位置信息，发送至任务管理中心。
6.根据权利要求1所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述数据库管理系统还包括货物摆放优化子系统，用于根据取货频率将货物摆放在便于拿取的位置。
7.根据权利要求1所述的基于叉车式AGV小车的优化出入库管理系统，其特征在于：
所述数据库管理系统包括充电管理子系统，用于实时反馈AGV小车本体的用电量，并根据预设充电阈值，完成充电。
8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的基于叉车式AGV小车的出入库管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：从所述数据库管理系统获取优化订单信息、优化路径信息和实时交通信息，并发送至所述AGV小车本体；
S2：所述AGV小车本体接收所述优化订单信息，统一批量处理订单，并结合优化路径信息无等待地完成入库、存储、拣选、出库操作。
9.根据权利要求8所述的基于AGV小车的出入库管理方法，其特征在于：
所述步骤S2中所述的入库操作具体为：按照优化订单信息，调用距离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体，所述AGV小车本体根据优化路径信息，行走至入库口，获取优化订单信息中所需的货物，送至仓库；
所述步骤S2中所述的存储操作具体为：以上完成入库操作的AGV小车本体，根据优化路径信息，将入库的货物送至仓库内的指定货架上，然后发出空闲指令至任务管理中心；
所述步骤S2中所述的拣选操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离取货点最小距离并且空闲的AGV小车本体，所述AGV小车本体根据优化路径信息行走至仓库内放有所需货物的货架前，将货物取出，并且按照优化路径信息送至拣选处，将所述货物放至拣选处的货架中的指定位置，然后发出空闲指令至任务管理中心；该拣选操作中的优化订单任务指令是对批量订单进行处理；
所述步骤S2中所述的出库操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体，从指定货架对应的位置取出所需货物送至出货口，然后发出空闲指令至任务管理中心；
所述步骤S2中所述的移库操作具体为：根据优化订单任务指令，调用离拣选处最小距离并且空闲的AGV小车本体，从指定货架对应的位置取出所需货物送至另一货架对应的位置，然后发出空闲指令至任务管理中心。
10.根据权利要求8所述的基于叉车式AGV小车的出入库管理方法，其特征在于：
还包括对货物优化摆放的步骤，具体是：
根据取货频率将货物摆放在便于拿取的位置。
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