CN107618801A - 拣选设备和拣选方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种拣选设备和拣选方法。该拣选设备的一具体实施方式包括：自动导航叉车，用于输送货品；端拾器，设置于自动导航叉车的前端，且端拾器包括至少两个真空吸盘，用于吸附货品，其中，前端为自动导航叉车设置有叉齿的一端；真空发生设备，用于对至少两个真空吸盘抽真空以吸附货品；卷扬机，设置于自动导航叉车的上端，且与端拾器连接，用于调整端拾器的位置。该拣选设备可以实现大件货品的拣选，降低人工的劳动强度和成本。

Description

拣选设备和拣选方法

技术领域

本申请涉及仓储物流技术，具体涉及大件货品的拣选技术，尤其涉及拣选设备和拣选方法。

背景技术

拣选作业，又称拣货作业或配货作业，通常指根据客户订货单所规定的商品品名、数量和储存位置，将商品从货垛或货架上取出，并分放在指定货位，完成用户的配货要求的过程。拣选的方式主要可分为人工拣选、机械拣选和自动拣选三种。

在这些商品中，由于大件商品具有尺寸大、重量重的特点，如冰箱、洗衣机或电视机等，所以一般放置在货架的最下层(即靠近地面的一层)。现有技术中对于大件商品的拣选往往采用人工拣选的方式。由于大件商品自身特点的原因，在拣选时很多情况需要至少两个配合拣选，这样会增加人工拣选成本。因此，大件商品的自动化拣选将成为发展趋势。

发明内容

本申请的目的在于提出一种拣选设备和拣选方法，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种拣选设备，该拣选设备包括：自动导航叉车，用于输送货品；端拾器，设置于自动导航叉车的前端，且端拾器包括至少两个真空吸盘，用于吸附货品，其中，前端为自动导航叉车设置有叉齿的一端；真空发生设备，用于对至少两个真空吸盘抽真空以吸附货品；卷扬机，设置于自动导航叉车的上端，且与端拾器连接，用于调整端拾器的位置。

在一些实施例中，自动导航叉车的两侧设置有L型的导轨，用于支撑端拾器；导轨的一端位于自动导航叉车的前端，且导轨的另一端位于自动导航叉车的上端，且与叉齿的延伸方向相反。

在一些实施例中，端拾器包括至少两个沿导轨排列设置的真空吸盘组件，各真空吸盘组件包括至少两个真空吸盘；至少两个真空吸盘组件之间柔性连接，且靠近卷扬机的真空吸盘组件与卷扬机柔性连接，其中，柔性连接的方式包括钢丝绳或链条。

在一些实施例中，真空吸盘组件包括用于固定真空吸盘的连接件，连接件的两侧安装有沿导轨转动的导向轮。

在一些实施例中，真空发生设备包括鼓风机。

在一些实施例中，拣选设备还包括设置于自动导航叉车的前端的扫描仪，用于采集货品的属性信息，其中，属性信息包括货品的外表面尺寸信息和当前位置信息。

在一些实施例中，拣选设备还包括与卷扬机电连接的编码器，用于控制端拾器的移动距离。

第二方面，本申请实施例提供了一种拣选方法，该拣选方法用于如第一方面中任一实施例所描述的拣选设备，该方法包括：控制自动导航叉车移动，以使自动导航叉车的叉齿移动至目标货品下方，且端拾器的至少部分真空吸盘与目标货品的外表面接触；控制真空发生设备运行，以使至少部分真空吸盘吸附目标货品；控制卷扬机运行，以将端拾器向上提升预设距离；控制自动导航叉车移动，以将目标货品输送至预设位置。

在一些实施例中，拣选设备包括设置于自动导航叉车的前端的扫描仪，以及在端拾器的至少部分真空吸盘与目标货品的外表面接触之前，该方法还包括：接收扫描仪采集的目标货品的属性信息，其中，属性信息包括外表面尺寸信息和当前位置信息；基于目标货品的属性信息，控制卷扬机运行，以调整端拾器的位置。

在一些实施例中，拣选设备还包括与卷扬机电连接的编码器，以及方法还包括：获取编码器的当前信息；基于编码器的当前信息，控制卷扬机运行。

本申请实施例提供的拣选设备和拣选方法，通过在自动导航叉车的前端设置端拾器，且端拾器包括至少两个真空吸盘。当自动导航叉车移动至货品所在位置后，可以在真空发生设备的作用下，使端拾器吸附住货品。同时，在卷扬机的作用下，可以调节端拾器的位置，主要指端拾器相对于地面的高度位置。这样，可以代替人工实现大件货品的拣选，从而减少人工拣选的劳动强度和人员数量，降低人工成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请提供的拣选设备的一个实施例的结构示意图；

图2是本申请提供的拣选设备的又一个实施例的结构示意图；

图3a是真空吸盘组件的一个实施例的结构示意图；

图3b是真空吸盘组件与导轨的组装结构示意图；

图4是图2所示的拣选设备的一种工作状态的结构示意图；

图5是本申请提供的拣选方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参见图1，其示出了本申请提供的拣选设备的一个实施例的结构示意图。如图1所示，拣选设备可以包括自动导航叉车11、端拾器12、真空发生设备(图中未示出)和卷扬机13。

在本实施例中，自动导航叉车11主要用于输送货品。自动导航叉车11可以根据当前所处的位置信息、货品所在的位置信息和预设位置信息，在电磁或光学引导装置的作用下，沿规定路线先行驶至货品所在的位置，再将货品输送至预设位置。端拾器12可以设置于自动导航叉车11的前端。且如图1所示，端拾器12可以包括至少两个真空吸盘，用于吸附货品。在这里，前端通常为自动导航叉车11设置有叉齿的一端。也就是说，端拾器12与叉车位于自动导航叉车11的同侧。

在本实施例中，真空发生设备的位置在本申请中并不限制。真空发生设备主要通过气管与端拾器12的至少两个真空吸盘连接。这样，真空发生设备(如真空发生器)可以对真空吸盘进行抽真空处理，从而使真空吸盘可以吸附货品。如图1所示，卷扬机13可以设置于自动导航叉车11的上端。其中，上端一般指自动导航叉车远离地面的一端。卷扬机13与端拾器12连接，用于调整端拾器12的位置。其中，位置可以是相对于地面的水平位置和/或垂直位置。这里主要指端拾器相对于地面的垂直位置，即距离地面的高度。

可以理解的是，货品通常是要经过包装处理后，再对其进行存储。存储的方式一般是放置于货架上。而对于大件货品，出于安全考虑，通常会利用货拍摆放在地面上。这里的大件货品通常指尺寸较大和/或重量较重的货品，如冰箱、洗衣机或电视机等。这样，当自动导航叉车11移动到待拣选的货品所在位置时，叉齿可以深入到货品所在货架的下方或货拍中，直至端拾器12中的真空吸盘与货品的外表面接触。此时，真空发生设备可以对真空吸盘与货品的外表面之间所形成的空间抽真空，从而使真空吸盘吸附住货品。

当端拾器12吸附住货品后，卷扬机13可以将端拾器12向上提升一段距离(如10厘米)，以使货品离开货架或货拍。这样，在叉齿离开货架的下方或货拍后，自动导航叉车11可以将端拾器12所吸附的货品输送至指定位置，如拣货小车或拣选人员所在区域等，从而代替人工完成大件货品的拣选。进而可以减少拣选人员的数量和劳动强度，降低人工成本。而且自动导航叉车11一般可以达到每秒1米的运行速度，与人工的步速相近，不会影响拣选效率。另外，在拣选过程中，通过端拾器吸附货品，可以降低对包装或货品造成不良影响的情况发生。

需要说明的是，真空吸盘的数量、材质和尺寸可以根据实际情况进行设计。此外，为了降低生产成本，端拾器中的各真空吸盘可以与同一真空发生设备连接。为了适用于不同尺寸的货品，提高端拾器的适用范围，各真空吸盘也可以与不同的真空发生设备连接。例如位于端拾器上半部的各真空吸盘可以与同一真空发生设备连接；而位于端拾器下半部的各真空吸盘可以与另一真空发生设备连接，从而实现上半部和下半部的单独控制。这样，在拣选高度为1.8米左右的冰箱时，可以同时利用位于端拾器的上半部和下半部的各真空吸盘来吸附货品。而在拣选高度为0.7米左右的电视机时，可以仅需位于端拾器的上半部或下半部的真空吸盘来吸附货品。

另外，由于瓦楞纸具有缓冲性好，成本低等特点，所以现有货品的外包装通常是瓦楞纸形成的包装箱。然而，瓦楞纸具有透气性，这就需要使用大流量的真空吸盘来吸附货品。因此，在一些应用场景中，为了提高端拾器的稳定性，真空发生设备可以为鼓风机。与大多数真空发生器相比，鼓风机产生的气流量要大很多。这样可以使真空吸盘牢牢地吸附在货品的包装箱表面。

此时，为了简化布线设计，鼓风机可以与自动导航叉车的车载电池电连接，从而为鼓风机的运行提供动力电源。进一步地，卷扬机和真空发生设备等也可以与自动导航叉车的车载电池电连接，以减少电缆布线的影响，提高拣选设备运行的灵活性。

继续参见图2，其示出了本申请提供的拣选设备的又一实施例的结构示意图。与图1实施例中的拣选设备相同的是，本实施例中的拣选设备同样可以包括自动导航叉车11、端拾器、真空发生设备(图中未示出)和卷扬机13。具体结构关系可以参见图1实施例中的相关描述，此处不再赘述。

与图1实施例中的拣选设备不同的是，本实施例中的拣选设备可以包括用于支撑端拾器的导轨14。如图2所示，自动导航叉车11的两侧设置有L型的导轨14。其中，导轨14的一端可以位于自动导航叉车11的前端，即与叉齿同侧设置。导轨14的另一端可以位于自动导航叉车11的上端，且该端的延伸方向与叉齿的延伸方向相反。即导轨14倒置于自动导航叉车11上。此时，卷扬机13可以设置于导轨14中位于自动导航叉车11上端的一端。

在本实施例中，端拾器可以包括至少两个沿导轨14排列设置的真空吸盘组件121。各真空吸盘组件121可以包括至少两个真空吸盘，用于吸附货品。同时，各真空吸盘组件121中，靠近卷扬机13的真空吸盘组件121与卷扬机13柔性连接。且各真空吸盘组件121之间也柔性连接。在这里，柔性连接与刚性连接相反，其通常允许相互连接的构件之间发生位移或转角，不限制某一方面的变形，也就是说允许出现变形，或者说希望构件之间能够变形。柔性连接的方式主要可以包括钢丝绳或链条。这样，在卷扬机13的作用下，可以使各真空吸盘组件121沿导轨14移动，以调整端拾器的位置，而不会受到制造误差的影响。

具体地，真空吸盘组件的结构可以参见图3a所示。从图3a可以看出，真空吸盘组件可以包括真空吸盘1211、连接件1212和导向轮1213。其中，真空吸盘1211固定在连接件1212上，且连接件1212的两侧安装有导向轮1213。如图3b所示，导向轮1213可以容置在横截面形状为C型的导轨14中，并沿导轨14转动，从而使真空吸盘组件沿导轨移动。

另外，如图3a所示，连接件1212上可以开设有连接孔，用于实现连接件之间的柔性连接。为了降低生产成本，连接件1212可以为钣金件。需要说明的是，图3a中连接件1212的形状、真空吸盘的数量和排布方式仅仅是示意性的。

在本实施例中，拣选设备还可以包括设置于自动导航叉车11的前端的扫描仪(图中未示出)，具体位置并不限定。扫描仪主要可以用于采集货品的属性信息。其中，属性信息可以包括货品的外表面尺寸信息和当前位置信息。这里的外表面尺寸信息至少可以包括货品外表面的高度尺寸信息。当前位置信息可以包括以下至少一项：货品与扫描仪之间的高度距离、货品距离地面的高度以及货品处于货架的位置等。

作为示例，当自动导航叉车11移动至待拣选的货品所在位置后，先可以通过扫描仪对货品进行扫描，从而获取货品的高度尺寸为0.7米，并获取货品的当前位置处于货架的上层。接着，卷扬机13向上提升端拾器，以使端拾器中的部分真空吸盘组件121沿导轨14移动至自动导航叉车11的上端。此时拣选设备的工作状态可以参见图4所示。之后，自动导航叉车11向靠近货品的方向移动，以使端拾器中位于其(自动导航叉车11)前端的真空吸盘组件121中真空吸盘与货品的外表面接触。此时鼓风机启动，使端拾器吸附货品。然后，卷扬机13继续将端拾器向上提升预设距离。最后，自动导航叉车11向远离货品的方向移动，直至叉齿从货拍中抽出，再将货品输送至预设位置。当自动导航叉车11到达预设位置后，鼓风机停止运行，以将货品放置在预设位置，从而完成该货品的自动拣选。这里的预设距离和预设位置可以根据实际需求设计，本申请并不限制。

需要指出的是，在拣选过程中，由于位于自动导航叉车11上端的真空吸盘组件121与货品是脱离的，所以这些真空吸盘组件是起不到吸附作用的。只有位于自动导航叉车11前端的真空吸盘组件121可以起到吸附作用。这样可以适应位于货架上层的货品的单层拣选，而避免了每次拣选都需要对货架上下两层同时拣选的情况，增加了拣选的灵活性。

进一步地，为了便于控制端拾器沿导轨移动的距离，本实施例中的拣选设备还可以包括与卷扬机13电连接的编码器(图中未示出)。编码器一般是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。按照工作原理，编码器可分为增量式和绝对式两类。例如，编码器为增量式编码器，当卷扬机13运行时，编码器可以将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲。此时，通过获取编码器的脉冲个数，可以确定端拾器的移动距离，从而提高控制的准确度。

本申请还提供了一种拣选方法，该拣选方法可以用于上述各实施例中拣选设备。该拣选方法一般由安装有控制系统的自动导航叉车、服务器或者其他电子设备执行。如图5所示，其示出了本申请提供的拣选方法的一个实施例的流程图。该拣选方法可以包括以下步骤：

步骤501，控制自动导航叉车移动，以使自动导航叉车的叉齿移动至目标货品下方，且端拾器的至少部分真空吸盘与目标货品的外表面接触。

在本实施例中，自动导航叉车的控制系统在接收到拣选任务指令后，可以根据自动导航叉车的当前位置信息和目标货品的位置信息，控制自动导航叉车移动，以使自动导航叉车的叉齿移动至目标货品下方，直至端拾器的至少部分真空吸盘与目标货品的外表面接触。在这里，拣选任务指令可以是控制系统接收到订单信息后启动的。订单信息中可以包含目标货品的名称、货品编号、数量以及配送地址等信息。控制系统中可以预先存储包含各种货品的存储位置的信息。这里的货品主要(但不限于)是大件货品，如家电类的冰箱、电视机等。

在本实施例的一些可选地实现方式中，拣选设备可以包括设置于自动导航叉车的前端的扫描仪。其中，前端指自动导航叉车中设置有叉齿的一端。此时，自动导航叉车移动至目标货品所在位置后，在端拾器的至少部分真空吸盘与目标货品的外表面接触之前，控制系统可以接收扫描仪采集的目标货品的属性信息。然后，基于目标货品的属性信息，控制卷扬机运行，以调整端拾器的位置。其中，属性信息包括外表面尺寸信息和当前位置信息。在这里，外表面尺寸信息至少可以包括货品外表面的高度尺寸信息。当前位置信息可以包括以下至少一项：货品与扫描仪之间的高度距离、货品距离地面的高度以及货品处于货架的位置等。

例如，通过扫描仪对目标货品进行扫描，控制系统接收到目标货品的外表面高度尺寸约为1.7米，且目标货品的下端距离地面约25厘米。若当前端拾器距离地面的高度较高时，控制系统可以向卷扬机发送控制信号，使卷扬机启动运行，从而使端拾器向下(即靠近地面的方向)移动。这样，可以实现端拾器位置的调整，以拣选不同尺寸的货品，提高拣选设备的适用范围。

步骤502，控制真空发生设备运行，以使至少部分真空吸盘吸附目标货品。

在本实施例中，当端拾器与目标货品的外表面接触后，控制系统可以向真空发生设备发送控制信号，使真空发生设备启动运行，进而使上述至少部分真空吸盘吸附目标货品。

步骤503，控制卷扬机运行，以将端拾器向上提升预设距离。

在本实施例中，当端拾器吸附目标货品后，控制系统可以向卷扬机发送控制信号，使卷扬机启动运行，从而将端拾器向上提升预设距离。预设距离在本申请中并不限制，主要是可以将目标货品与货架或货拍脱离。

可选地，为了提高控制的准确度，拣选设备还可以包括与卷扬机电连接的编码器。这样，在调整端拾器的位置时，控制系统可以获取编码器的当前信息。然后，基于编码器的当前信息，控制卷扬机运行，从而确定端拾器的移动距离。

步骤504，控制自动导航叉车移动，以将目标货品输送至预设位置。

在本实施例中，当端拾器向上移动预设距离后，即目标货品与存储位置脱离后，控制系统可以再向自动导航叉车的驱动组件发送控制信号，从而驱动自动导航叉车移动，以将目标货品输送至预设位置。而预设位置在本申请中并不限制。

本实施例的拣选方法，通过控制自动导航叉车可以将目标货品输送至预设位置。且当自动导航叉车移动至目标货品所在位置后，通过控制真空发生设备，可以使设置于自动导航叉车前端的端拾器吸附住目标货品。此外，通过控制卷扬机，可以向上提升端拾器，以使目标货品与货架或货拍脱离，实现目标货品的移动。这样，可以代替人工实现大件货品的拣选，从而减少人工拣选的劳动强度和人员数量，降低人工成本。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种拣选设备，其特征在于，所述拣选设备包括：

自动导航叉车，用于输送货品；

端拾器，设置于所述自动导航叉车的前端，且所述端拾器包括至少两个真空吸盘，用于吸附货品，其中，所述前端为所述自动导航叉车设置有叉齿的一端；

真空发生设备，用于对所述至少两个真空吸盘抽真空以吸附货品；

卷扬机，设置于所述自动导航叉车的上端，且与所述端拾器连接，用于调整所述端拾器的位置。

2.根据权利要求1所述的拣选设备，其特征在于，所述自动导航叉车的两侧设置有L型的导轨，用于支撑所述端拾器；

所述导轨的一端位于所述自动导航叉车的前端，且所述导轨的另一端位于所述自动导航叉车的上端，且与所述叉齿的延伸方向相反。

3.根据权利要求2所述的拣选设备，其特征在于，所述端拾器包括至少两个沿所述导轨排列设置的真空吸盘组件，各真空吸盘组件包括至少两个真空吸盘；

所述至少两个真空吸盘组件之间柔性连接，且靠近所述卷扬机的真空吸盘组件与所述卷扬机柔性连接，其中，所述柔性连接的方式包括钢丝绳或链条。

4.根据权利要求3所述的拣选设备，其特征在于，所述真空吸盘组件包括用于固定真空吸盘的连接件，所述连接件的两侧安装有沿所述导轨转动的导向轮。

5.根据权利要求1所述的拣选设备，其特征在于，所述真空发生设备包括鼓风机。

6.根据权利要求1所述的拣选设备，其特征在于，所述拣选设备还包括设置于所述自动导航叉车的前端的扫描仪，用于采集货品的属性信息，其中，所述属性信息包括货品的外表面尺寸信息和当前位置信息。

7.根据权利要求1-6之一所述的拣选设备，其特征在于，所述拣选设备还包括与所述卷扬机电连接的编码器，用于控制所述端拾器的移动距离。

8.一种拣选方法，其特征在于，所述拣选方法用于如权利要求1-7之一所述的拣选设备，所述方法包括：

控制自动导航叉车移动，以使所述自动导航叉车的叉齿移动至目标货品下方，且端拾器的至少部分真空吸盘与所述目标货品的外表面接触；

控制真空发生设备运行，以使所述至少部分真空吸盘吸附所述目标货品；

控制卷扬机运行，以将所述端拾器向上提升预设距离；

控制所述自动导航叉车移动，以将所述目标货品输送至预设位置。

9.根据权利要求8所述的拣选方法，其特征在于，所述拣选设备包括设置于所述自动导航叉车的前端的扫描仪，以及

在所述端拾器的至少部分真空吸盘与所述目标货品的外表面接触之前，所述方法还包括：

接收所述扫描仪采集的所述目标货品的属性信息，其中，所述属性信息包括外表面尺寸信息和当前位置信息；

基于所述目标货品的属性信息，控制所述卷扬机运行，以调整所述端拾器的位置。

10.根据权利要求8或9所述的拣选方法，其特征在于，所述拣选设备还包括与所述卷扬机电连接的编码器，以及所述方法还包括：

获取所述编码器的当前信息；

基于所述编码器的当前信息，控制所述卷扬机运行。