CN107867529A - 一种自动化立体仓储系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化立体仓储系统的控制方法，所使用的自动化立体仓储系统包括货物提升转载装置、货物进出仓位转载装置、仓位料架装置和电控装置。本自动化立体仓储系统的控制方法采用接力传递的方式进行货物的入仓和出仓，配合智能物流的自动导引运输车可以实现完全数字化货物入仓和出仓；货物提升转载装置嵌入设置在仓位料架装置前后两端的内部，托盘导向提升部件是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，通过控制提升托盘和运输转载小车的协同作业实现货物进出托盘上方或下方的仓位均可存取货物，最大限度提高空间利用率；由于仓位料架装置的多层仓位料架结构内部不设有动力机构，因此结构简单、维护方便，特别适用于智能物流。

Description

一种自动化立体仓储系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种立体仓储系统的控制方法，具体是一种可自动化存取的立体仓储系统的控制方法，属于智能物流技术装备领域。

背景技术

智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等先进的物联网技术通过信息处理和网络通信技术平台广泛应用于物流业运输、仓储、配送、包装、装卸等基本活动环节，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化管理，提高物流行业的服务水平，降低成本，减少自然资源和社会资源消耗，智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源优化配置、实现社会化。

物流仓储是现代智能物流中的关键环节，在连接、中转、存放、保管等环节发挥着重要作用，而仓储管理同时也是在物流仓储中占据着核心的地位，精准仓库过程一般包括收货、上架、捡货、补货、发货、盘点几个流程，为实现智能配送，现有技术中出现自动导引运输车，即装备有电磁或光学等自动导引装置，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，物流仓储应用中不需驾驶员，以可充电电池为其动力来源，一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为、或利用电磁轨道来设立其行进路线以实现仓储货物的调运。

现有的立体仓储系统通常是分层设置的仓位料架排列在堆垛机运行通道的两侧，由堆垛机沿运行通道将货物运送到位，并由该堆垛机本身的升降装置提升到存放该货物的仓位的高度，再由堆垛机上的横移装置将货物平移到仓位上。

现有的立体仓储系统料仓的各个仓位通常具有动力机构，通常还设有各种电控的托举机构、行程开关、限位机构等以配合实现自动化仓储货物的调运，而此具有动力的仓位使料仓整体机构设置较复杂，不仅故障率较高，而且维护较困难；另外，现有的立体仓储系统的堆垛机本身的升降装置通常是设置在分层设置的仓位料架的外部、需额外占用空间，即使是设置在分层设置的仓位料架的内部，堆垛机升降装置左右两侧的仓位通常也无法使用，牺牲了存放空间。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自动化立体仓储系统的控制方法，自动化程度高，能够在分层设置的仓位料架不设置动力机构的前提下实现仓储货物的调运，同时能够实现充分利用空间，特别适用于智能物流。

为了实现上述目的，本自动化立体仓储系统包括货物提升转载装置、货物进出仓位转载装置、仓位料架装置和电控装置；

所述的仓位料架装置是多层仓位料架结构，多层仓位料架结构在左右方向的中部设有前后方向贯穿多层仓位料架结构的运输转载小车通道，运输转载小车通道将多层仓位料架结构分为左右两部分，每层仓位料架结构的运输转载小车通道上均设有沿前后方向设置的运输转载小车导轨，每层仓位料架结构在前后方向上均设有多个隔段，每个隔段为一个仓位，每个仓位的底板上表面上均设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊；

所述的货物提升转载装置设置在仓位料架装置的运输转载小车通道的端部，且货物提升转载装置嵌入设置在仓位料架装置前后两端的内部，货物提升转载装置包括货物提升机构和货物进出托盘，货物进出托盘设置为两件、左右对称固定设置在货物提升机构的左右两侧，货物进出托盘位于仓位料架装置多层仓位料架结构的地上一层的端部仓位位置、且该端部仓位是前端面或后端面开放的结构；

货物进出托盘包括多个左右托举转载架Ⅰ，左右托举转载架Ⅰ沿左右方向水平设置在货物进出托盘内部，左右托举转载架Ⅰ包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举左右托举转载架Ⅰ使其上表面高于货物进出托盘的上表面，平移转载部件可使托举后的左右托举转载架Ⅰ沿左右方向平移移动；

货物提升机构包括提升托盘和可使提升托盘沿竖直方向上下移动的托盘导向提升部件，托盘导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，提升托盘设置在井道内；提升托盘的上表面上设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊；提升托盘的上表面上对应货物进出托盘的左右托举转载架Ⅰ的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于成段设置的纵向托辊的各段之间；提升托盘内部还设有多个前后托举转载架，前后托举转载架沿前后方向水平设置在纵向托辊之间的提升托盘内部、且前后托举转载架位于左右托举转载架让位通道的下方，前后托举转载架包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举前后托举转载架使其上表面高于纵向托辊的上滚动面，平移转载部件可使托举后的前后托举转载架沿前后方向平移移动；

所述的货物进出仓位转载装置包括架设安装在每层仓位料架结构的运输转载小车导轨上的运输转载小车；运输转载小车包括与运输转载小车导轨配合的滚轮和安装在滚轮上的滚轮驱动；运输转载小车的上表面上设有沿前后方向滚动设置的、多个成段设置的横向托辊；运输转载小车的上表面上对应提升托盘的前后托举转载架的位置还设有前后方向设置的前后托举转载架让位通道、且该前后托举转载架让位通道位于运输转载小车的成段设置的横向托辊的各段之间；运输转载小车内部设有多个左右托举转载架Ⅱ，左右托举转载架Ⅱ沿左右方向水平设置在横向托辊之间的运输转载小车内部、且左右托举转载架Ⅱ位于前后托举转载架让位通道的下方；仓位料架装置的每个仓位的底板上表面上对应运输转载小车的左右托举转载架Ⅱ的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于仓位料架装置的每个仓位的成段设置的纵向托辊的各段之间；

所述的电控装置包括工业控制计算机、货物进仓控制回路和货物出仓控制回路，工业控制计算机内置有仓位坐标信息、仓位装载信息和仓位选择程序，工业控制计算机分别与左右托举转载架Ⅰ的托举部件和平移转载部件、货物提升机构的托盘导向提升部件、前后托举转载架的托举部件和平移转载部件、运输转载小车的滚轮驱动、左右托举转载架Ⅱ的托举部件和平移转载部件电连接；

自动化立体仓储系统在初始状态时，仓位料架装置地上一层的运输转载小车停滞在运输转载小车通道靠近货物提升转载装置的端部坐标位置，仓位料架装置其他层的运输转载小车均停滞在前后方向与地上一层的运输转载小车的坐标停滞位置一致的坐标停滞位置，左右托举转载架Ⅰ处于缩入在货物进出托盘内部的状态，前后托举转载架处于缩入在提升托盘内部的状态，左右托举转载架Ⅱ处于缩入在运输转载小车内部的状态，提升托盘处于与货物进出托盘同一水平面的停滞状态；

货物进仓操作：

a.进仓准备：工业控制计算机首先根据内置的仓位装载信息和仓位选择程序确定目标仓位的坐标信息、并记录存储，然后货物进仓控制回路开始工作，将货物包装箱通过人工搬运或叉车搬运或AGV小车托载运输车托载运输自前后方向推入放置在左侧或右侧的货物进出托盘上；

b.货物进出托盘与提升托盘的货物交接：工业控制计算机首先控制左右托举转载架Ⅰ的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅰ将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离货物进出托盘的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅰ沿左右方向向提升托盘方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅰ平移过程中左右托举转载架Ⅰ的伸出端插入提升托盘的左右托举转载架让位通道内，左右托举转载架Ⅰ坐标移动至货物包装箱位于提升托盘正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅰ坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅰ的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅰ先回撤至货物进出托盘上、再控制左右托举转载架Ⅰ的托举部件动作使左右托举转载架Ⅰ复位至初始状态；

c.提升托盘与运输转载小车的货物交接：工业控制计算机根据目标仓位坐标信息控制货物提升机构的托盘导向提升部件上升动作、或下降动作、或原地停滞动作使提升托盘处于与目标仓位所在层的运输转载小车同一水平面的停滞状态，然后工业控制计算机首先控制前后托举转载架的托举部件升起动作使前后托举转载架将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离提升托盘的纵向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制前后托举转载架的平移转载部件动作使托举后的前后托举转载架沿前后方向向本层的运输转载小车方向平移坐标移动，前后托举转载架平移过程中前后托举转载架的伸出端插入运输转载小车的前后托举转载架让位槽内，前后托举转载架坐标移动至货物包装箱位于运输转载小车正上方的设定距离后工业控制计算机控制前后托举转载架的托举部件落下动作使前后托举转载架坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制前后托举转载架的平移转载部件动作使前后托举转载架先回撤至提升托盘上、再控制前后托举转载架的托举部件动作使前后托举转载架复位至初始状态，工业控制计算机控制货物提升机构的托盘导向提升部件动作使使提升托盘复位至初始状态；

d.运输转载小车托载移动：工业控制计算机控制根据目标仓位坐标信息控制运输转载小车的滚轮驱动动作使运输转载小车载着货物包装箱前后方向坐标移动至正对目标仓位的坐标位置后停滞；

e.货物入仓：工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅱ将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离运输转载小车的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅱ沿左右方向向目标仓位方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅱ平移过程中左右托举转载架Ⅱ的伸出端插入目标仓位的左右托举转载架让位槽内，左右托举转载架Ⅱ坐标移动至货物包装箱位于目标仓位底板正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅱ坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅱ的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅱ先回撤至运输转载小车上、再控制左右托举转载架Ⅱ的托举部件动作使左右托举转载架Ⅱ复位至初始状态，工业控制计算机控制运输转载小车的滚轮驱动动作使运输转载小车复位至初始状态，完成整个货物进仓操作；

货物出仓操作：

工业控制计算机首先根据输入的货物包装箱识别码确定目标仓位的坐标信息，然后控制运输转载小车移动至目标仓位的坐标位置进行货物包装箱自目标仓位至运输转载小车的交接，然后控制运输转载小车载着货物包装箱移动至初始位置，然后控制货物提升机构的托盘导向提升部件使提升托盘上下移动至与目标仓位所在层的运输转载小车同一水平面的停滞状态、并进行货物包装箱自运输转载小车至提升托盘的交接，然后控制货物提升机构的托盘导向提升部件使提升托盘复位至初始状态、并进行货物包装箱自提升托盘至货物进出托盘的交接，完成整个货物出仓操作。

作为本发明的优选方案，自动化立体仓储系统的左右托举转载架Ⅰ的托举部件和平移转载部件、前后托举转载架的托举部件和平移转载部件、左右托举转载架Ⅱ的托举部件和平移转载部件均是电动螺旋杆结构；工业控制计算机通过控制电动螺旋杆的正反转实现托举部件的举升或落下、平移转载部件的伸出或缩入。

作为本发明的进一步改进方案，自动化立体仓储系统的提升托盘和运输转载小车均采用接触式自动取电方式。

与现有技术相比，本自动化立体仓储系统是完全数字化控制单元，可以与智能物流的数字总线无缝连接实现集中数字化管理，控制方法采用接力传递的方式进行货物的入仓和出仓，配合智能物流的自动导引运输车可以实现完全数字化货物入仓和出仓；由于货物提升转载装置嵌入设置在仓位料架装置前后两端的内部，两件货物进出托盘左右对称固定设置在货物提升机构的左右两侧，货物进出托盘位于仓位料架装置多层仓位料架结构的地上一层的端部仓位位置、且该端部仓位是前端面或后端面开放的结构，因此仓位料架装置前后两端的位置除却货物进出托盘的位置外其他位置均可作为仓位使用，最大限度提高空间利用率；由于托盘导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，提升托盘设置在井道内，因此通过控制提升托盘和运输转载小车的协同作业可以实现货物进出托盘上方或下方的仓位均可存取货物；由于仓位料架装置只是简单的多层仓位料架结构，其内部不设有动力机构，因此结构简单、维护方便；本自动化立体仓储系统的控制方法，自动化程度高，能够在分层设置的仓位料架不设置动力机构的前提下实现仓储货物的调运，同时能够实现充分利用空间，特别适用于智能物流。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是本发明地上一层的俯视结构示意图；

图3是本发明除地上一层外的其他层的俯视结构示意图；

图4是本发明货物进出托盘的侧视结构示意图；

图5是本发明提升托盘的侧视结构示意图；

图6是本发明运输转载小车的侧视结构示意图。

图中：1、货物提升转载装置，11、货物提升机构，111、提升托盘，112、前后托举转载架，12、货物进出托盘，121、左右托举转载架Ⅰ，2、货物进出仓位转载装置，21、运输转载小车，211、左右托举转载架Ⅱ，3、仓位料架装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以货物进出仓位转载装置2的运行方向为前后方向描述)。

如图1所示，自动化立体仓储系统包括货物提升转载装置1、货物进出仓位转载装置2、仓位料架装置3和电控装置。

所述的仓位料架装置3是多层仓位料架结构，多层仓位料架结构在左右方向的中部设有前后方向贯穿多层仓位料架结构的运输转载小车通道，运输转载小车通道将多层仓位料架结构分为左右两部分，每层仓位料架结构的运输转载小车通道上均设有沿前后方向设置的运输转载小车导轨，每层仓位料架结构在前后方向上均设有多个隔段，每个隔段为一个仓位，如图2、图3所示，每个仓位的底板上表面上均设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊。

所述的货物提升转载装置1设置在仓位料架装置3的运输转载小车通道的端部，且货物提升转载装置1嵌入设置在仓位料架装置3前后两端的内部，货物提升转载装置1包括货物提升机构11和货物进出托盘12，货物进出托盘12设置为两件、左右对称固定设置在货物提升机构11的左右两侧，货物进出托盘12位于仓位料架装置3多层仓位料架结构的地上一层的端部仓位位置、且该端部仓位是前端面或后端面开放的结构；

如图4所示，货物进出托盘12包括多个左右托举转载架Ⅰ121，左右托举转载架Ⅰ121沿左右方向水平设置在货物进出托盘12内部，左右托举转载架Ⅰ121包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举左右托举转载架Ⅰ121使其上表面高于货物进出托盘12的上表面，平移转载部件可使托举后的左右托举转载架Ⅰ121沿左右方向平移移动；

货物提升机构11包括提升托盘111和可使提升托盘111沿竖直方向上下移动的托盘导向提升部件，如图2、图3所示，托盘导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，提升托盘111设置在井道内；如图5所示，提升托盘111的上表面上设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊；提升托盘111的上表面上对应货物进出托盘12的左右托举转载架Ⅰ121的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于成段设置的纵向托辊的各段之间；提升托盘111内部还设有多个前后托举转载架112，前后托举转载架112沿前后方向水平设置在纵向托辊之间的提升托盘111内部、且前后托举转载架112位于左右托举转载架让位通道的下方，前后托举转载架112包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举前后托举转载架112使其上表面高于纵向托辊的上滚动面，平移转载部件可使托举后的前后托举转载架112沿前后方向平移移动。

所述的货物进出仓位转载装置2包括架设安装在每层仓位料架结构的运输转载小车导轨上的运输转载小车21；运输转载小车21包括与运输转载小车导轨配合的滚轮和安装在滚轮上的滚轮驱动；如图6所示，运输转载小车21的上表面上设有沿前后方向滚动设置的、多个成段设置的横向托辊；运输转载小车21的上表面上对应提升托盘111的前后托举转载架112的位置还设有前后方向设置的前后托举转载架让位通道、且该前后托举转载架让位通道位于运输转载小车21的成段设置的横向托辊的各段之间；运输转载小车21内部设有多个左右托举转载架Ⅱ211，左右托举转载架Ⅱ211沿左右方向水平设置在横向托辊之间的运输转载小车21内部、且左右托举转载架Ⅱ211位于前后托举转载架让位通道的下方；仓位料架装置3的每个仓位的底板上表面上对应运输转载小车21的左右托举转载架Ⅱ211的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于仓位料架装置3的每个仓位的成段设置的纵向托辊的各段之间。

所述的电控装置包括工业控制计算机、货物进仓控制回路和货物出仓控制回路，工业控制计算机内置有仓位坐标信息、仓位装载信息和仓位选择程序，工业控制计算机分别与左右托举转载架Ⅰ121的托举部件和平移转载部件、货物提升机构11的托盘导向提升部件、前后托举转载架112的托举部件和平移转载部件、运输转载小车21的滚轮驱动、左右托举转载架Ⅱ211的托举部件和平移转载部件电连接。

本自动化立体仓储系统在初始状态时，仓位料架装置3地上一层的运输转载小车21均停滞在运输转载小车通道靠近货物提升转载装置1的端部坐标位置，仓位料架装置3其他层的运输转载小车21均停滞在前后方向与地上一层的运输转载小车21的坐标停滞位置一致的坐标停滞位置，左右托举转载架Ⅰ121处于缩入在货物进出托盘12内部的状态，前后托举转载架112处于缩入在提升托盘111内部的状态，左右托举转载架Ⅱ211处于缩入在运输转载小车21内部的状态，提升托盘111处于与货物进出托盘12同一水平面的停滞状态。

本自动化立体仓储系统在进行货物进仓操作时，工业控制计算机首先根据内置的仓位装载信息和仓位选择程序确定目标仓位的坐标信息、并记录存储，然后货物进仓控制回路开始工作：将货物包装箱通过人工搬运或叉车搬运或AGV小车托载运输车托载运输自前后方向推入放置在左侧或右侧的货物进出托盘12上，完成稳固放置后工业控制计算机首先控制左右托举转载架Ⅰ121的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅰ121将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离货物进出托盘12的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ121的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅰ121沿左右方向向提升托盘111方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅰ121平移过程中左右托举转载架Ⅰ121的伸出端插入提升托盘111的左右托举转载架让位通道内，左右托举转载架Ⅰ121平移过程中即使因重力原因造成左右托举转载架Ⅰ121发生悬伸弯曲，提升托盘111上的纵向托辊也可与货物包装箱底平面发生滚动支撑、防止左右托举转载架Ⅰ121的悬伸弯曲损伤，左右托举转载架Ⅰ121坐标移动至货物包装箱位于提升托盘111正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ121的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅰ121坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，货物包装箱即码放在提升托盘111上，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅰ121的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅰ121先回撤至货物进出托盘12上、再控制左右托举转载架Ⅰ121的托举部件动作使左右托举转载架Ⅰ121复位至初始状态完成货物包装箱自货物进出托盘12至提升托盘111的交接；

然后工业控制计算机根据目标仓位坐标信息控制货物提升机构11的托盘导向提升部件上升动作(目标仓位位于地上二层及以上)、或下降动作(目标仓位位于地下一层及以下)、或原地停滞(目标仓位位于地上一层)动作使提升托盘111处于与目标仓位所在层的运输转载小车21同一水平面的停滞状态，然后工业控制计算机首先控制前后托举转载架112的托举部件升起动作使前后托举转载架112将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离提升托盘111的纵向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制前后托举转载架112的平移转载部件动作使托举后的前后托举转载架112沿前后方向向本层的运输转载小车21方向平移坐标移动，前后托举转载架112平移过程中前后托举转载架112的伸出端插入运输转载小车21的前后托举转载架让位槽内，前后托举转载架112平移过程中即使因重力原因造成前后托举转载架112发生悬伸弯曲，运输转载小车21上的横向托辊也可与货物包装箱底平面发生滚动支撑、防止前后托举转载架112的悬伸弯曲损伤，前后托举转载架112坐标移动至货物包装箱位于运输转载小车21正上方的设定距离后工业控制计算机控制前后托举转载架112的托举部件落下动作使前后托举转载架112坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，货物包装箱即码放在运输转载小车21上，然后工业控制计算机先控制前后托举转载架112的平移转载部件动作使前后托举转载架112先回撤至提升托盘111上、再控制前后托举转载架112的托举部件动作使前后托举转载架112复位至初始状态完成货物包装箱自提升托盘111至运输转载小车21的交接，工业控制计算机控制货物提升机构11的托盘导向提升部件动作使使提升托盘111复位至初始状态；

然后工业控制计算机控制根据目标仓位坐标信息控制运输转载小车21的滚轮驱动动作使运输转载小车21载着货物包装箱前后方向坐标移动至正对目标仓位的坐标位置后停滞，完成货物包装箱的平移运输；

然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ211的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅱ211将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离运输转载小车21的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ211的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅱ211沿左右方向向目标仓位方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅱ211平移过程中左右托举转载架Ⅱ211的伸出端插入目标仓位的左右托举转载架让位槽内，左右托举转载架Ⅱ211平移过程中即使因重力原因造成左右托举转载架Ⅱ211发生悬伸弯曲，目标仓位上的纵向托辊也可与货物包装箱底平面发生滚动支撑、防止左右托举转载架Ⅱ211的悬伸弯曲损伤，左右托举转载架Ⅱ211坐标移动至货物包装箱位于目标仓位底板正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ211的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅱ211坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，货物包装箱即码放在目标仓位的底板上，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅱ211的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅱ211先回撤至运输转载小车21上、再控制左右托举转载架Ⅱ211的托举部件动作使左右托举转载架Ⅱ211复位至初始状态完成货物包装箱自运输转载小车21至目标仓位的交接，工业控制计算机控制运输转载小车21的滚轮驱动动作使运输转载小车21复位至初始状态，完成整个货物进仓操作。

目标仓位位于货物进出托盘12的正上方或正下方的上层仓位或下层仓位时，货物包装箱自提升托盘111至运输转载小车21的交接完成后，提升托盘111先复位至初始状态，然后运输转载小车21再移动至提升托盘111正上方或正下方的位置进行货物包装箱自运输转载小车21至目标仓位的交接。

本自动化立体仓储系统在进行货物出仓操作时是上述货物进仓操作的反过程，在此只进行简述、不再详述：工业控制计算机首先根据输入的货物包装箱识别码确定目标仓位的坐标信息，然后控制运输转载小车21移动至目标仓位的坐标位置进行货物包装箱自目标仓位至运输转载小车21的交接，然后控制运输转载小车21载着货物包装箱移动至初始位置，然后控制货物提升机构11的托盘导向提升部件使提升托盘111上下移动至与目标仓位所在层的运输转载小车21同一水平面的停滞状态、并进行货物包装箱自运输转载小车21至提升托盘111的交接，然后控制货物提升机构11的托盘导向提升部件使提升托盘111复位至初始状态、并进行货物包装箱自提升托盘111至货物进出托盘12的交接，完成整个货物出仓操作。

本自动化立体仓储系统通过控制提升托盘111和运输转载小车21的协同作业可以实现一边入仓、一边出仓操作。

自动化立体仓储系统的左右托举转载架Ⅰ121的托举部件和平移转载部件、前后托举转载架112的托举部件和平移转载部件、左右托举转载架Ⅱ211的托举部件和平移转载部件可以是液压控制结构、或气动控制结构、或电动控制结构，由于前两种方案需额外配置液压泵站或气泵，不仅结构复杂、而且针对可移动的运输转载小车21需单独额外配置液压泵站或气泵、不便于直接液压或气动控制，因此优选第三种方案，即，作为本发明的优选方案，自动化立体仓储系统的左右托举转载架Ⅰ121的托举部件和平移转载部件、前后托举转载架112的托举部件和平移转载部件、左右托举转载架Ⅱ211的托举部件和平移转载部件均是电动螺旋杆结构；工业控制计算机通过控制电动螺旋杆的正反转实现托举部件的举升或落下、平移转载部件的伸出或缩入。

为了便于取电、且防止设置过多的电路线路造成系统臃肿，作为本发明的进一步改进方案，自动化立体仓储系统的提升托盘111和运输转载小车21均采用接触式自动取电方式，提升托盘111和运输转载小车21均通过取电弓结构与电源导线接触进行取电。

本自动化立体仓储系统是完全数字化控制单元，可以与智能物流的数字总线无缝连接实现集中数字化管理，控制方法采用接力传递的方式进行货物的入仓和出仓，配合智能物流的自动导引运输车可以实现完全数字化货物入仓和出仓；由于货物提升转载装置1嵌入设置在仓位料架装置3前后两端的内部，两件货物进出托盘12左右对称固定设置在货物提升机构11的左右两侧，货物进出托盘12位于仓位料架装置3多层仓位料架结构的地上一层的端部仓位位置、且该端部仓位是前端面或后端面开放的结构，因此仓位料架装置3前后两端的位置除却货物进出托盘12的位置外其他位置均可作为仓位使用，最大限度提高空间利用率；由于托盘导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，提升托盘111设置在井道内，因此通过控制提升托盘111和运输转载小车21的协同作业可以实现货物进出托盘12上方或下方的仓位均可存取货物；由于仓位料架装置3只是简单的多层仓位料架结构，其内部不设有动力机构，因此结构简单、维护方便；本自动化立体仓储系统的控制方法，自动化程度高，能够在分层设置的仓位料架不设置动力机构的前提下实现仓储货物的调运，同时能够实现充分利用空间，特别适用于智能物流。

Claims (3)

1.一种自动化立体仓储系统的控制方法，所使用的自动化立体仓储系统包括货物提升转载装置(1)、货物进出仓位转载装置(2)、仓位料架装置(3)和电控装置；

所述的仓位料架装置(3)是多层仓位料架结构，多层仓位料架结构在左右方向的中部设有前后方向贯穿多层仓位料架结构的运输转载小车通道，运输转载小车通道将多层仓位料架结构分为左右两部分，每层仓位料架结构的运输转载小车通道上均设有沿前后方向设置的运输转载小车导轨，每层仓位料架结构在前后方向上均设有多个隔段，每个隔段为一个仓位，每个仓位的底板上表面上均设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊；

所述的货物提升转载装置(1)设置在仓位料架装置(3)的运输转载小车通道的端部，且货物提升转载装置(1)嵌入设置在仓位料架装置(3)前后两端的内部，货物提升转载装置(1)包括货物提升机构(11)和货物进出托盘(12)，货物进出托盘(12)设置为两件、左右对称固定设置在货物提升机构(11)的左右两侧，货物进出托盘(12)位于仓位料架装置(3)多层仓位料架结构的地上一层的端部仓位位置、且该端部仓位是前端面或后端面开放的结构；

货物进出托盘(12)包括多个左右托举转载架Ⅰ(121)，左右托举转载架Ⅰ(121)沿左右方向水平设置在货物进出托盘(12)内部，左右托举转载架Ⅰ(121)包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举左右托举转载架Ⅰ(121)使其上表面高于货物进出托盘(12)的上表面，平移转载部件可使托举后的左右托举转载架Ⅰ(121)沿左右方向平移移动；

货物提升机构(11)包括提升托盘(111)和可使提升托盘(111)沿竖直方向上下移动的托盘导向提升部件，托盘导向提升部件包括支撑框架和设置在支撑框架内部的井道，支撑框架是左方、右方、前方或后方开放的三面开放结构，提升托盘(111)设置在井道内；提升托盘(111)的上表面上设有沿左右方向滚动设置的、多个成段设置的纵向托辊；提升托盘(111)的上表面上对应货物进出托盘(12)的左右托举转载架Ⅰ(121)的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于成段设置的纵向托辊的各段之间；提升托盘(111)内部还设有多个前后托举转载架(112)，前后托举转载架(112)沿前后方向水平设置在纵向托辊之间的提升托盘(111)内部、且前后托举转载架(112)位于左右托举转载架让位通道的下方，前后托举转载架(112)包括托举部件和平移转载部件，托举部件可托举前后托举转载架(112)使其上表面高于纵向托辊的上滚动面，平移转载部件可使托举后的前后托举转载架(112)沿前后方向平移移动；

所述的货物进出仓位转载装置(2)包括架设安装在每层仓位料架结构的运输转载小车导轨上的运输转载小车(21)；运输转载小车(21)包括与运输转载小车导轨配合的滚轮和安装在滚轮上的滚轮驱动；运输转载小车(21)的上表面上设有沿前后方向滚动设置的、多个成段设置的横向托辊；运输转载小车(21)的上表面上对应提升托盘(111)的前后托举转载架(112)的位置还设有前后方向设置的前后托举转载架让位通道、且该前后托举转载架让位通道位于运输转载小车(21)的成段设置的横向托辊的各段之间；运输转载小车(21)内部设有多个左右托举转载架Ⅱ(211)，左右托举转载架Ⅱ(211)沿左右方向水平设置在横向托辊之间的运输转载小车(21)内部、且左右托举转载架Ⅱ(211)位于前后托举转载架让位通道的下方；仓位料架装置(3)的每个仓位的底板上表面上对应运输转载小车(21)的左右托举转载架Ⅱ(211)的位置还设有左右方向设置的左右托举转载架让位通道、且该左右托举转载架让位通道位于仓位料架装置(3)的每个仓位的成段设置的纵向托辊的各段之间；

所述的电控装置包括工业控制计算机、货物进仓控制回路和货物出仓控制回路，工业控制计算机内置有仓位坐标信息、仓位装载信息和仓位选择程序，工业控制计算机分别与左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件和平移转载部件、货物提升机构(11)的托盘导向提升部件、前后托举转载架(112)的托举部件和平移转载部件、运输转载小车(21)的滚轮驱动、左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件和平移转载部件电连接；

其特征在于，自动化立体仓储系统在初始状态时，仓位料架装置(3)地上一层的运输转载小车(21)停滞在运输转载小车通道靠近货物提升转载装置(1)的端部坐标位置，仓位料架装置(3)其他层的运输转载小车(21)均停滞在前后方向与地上一层的运输转载小车(21)的坐标停滞位置一致的坐标停滞位置，左右托举转载架Ⅰ(121)处于缩入在货物进出托盘(12)内部的状态，前后托举转载架(112)处于缩入在提升托盘(111)内部的状态，左右托举转载架Ⅱ(211)处于缩入在运输转载小车(21)内部的状态，提升托盘(111)处于与货物进出托盘(12)同一水平面的停滞状态；

货物进仓操作：

a.进仓准备：工业控制计算机首先根据内置的仓位装载信息和仓位选择程序确定目标仓位的坐标信息、并记录存储，然后货物进仓控制回路开始工作，将货物包装箱通过人工搬运或叉车搬运或AGV小车托载运输车托载运输自前后方向推入放置在左侧或右侧的货物进出托盘(12)上；

b.货物进出托盘(12)与提升托盘(111)的货物交接：工业控制计算机首先控制左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅰ(121)将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离货物进出托盘(12)的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ(121)的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅰ(121)沿左右方向向提升托盘(111)方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅰ(121)平移过程中左右托举转载架Ⅰ(121)的伸出端插入提升托盘(111)的左右托举转载架让位通道内，左右托举转载架Ⅰ(121)坐标移动至货物包装箱位于提升托盘(111)正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅰ(121)坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅰ(121)的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅰ(121)先回撤至货物进出托盘(12)上、再控制左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件动作使左右托举转载架Ⅰ(121)复位至初始状态；

c.提升托盘(111)与运输转载小车(21)的货物交接：工业控制计算机根据目标仓位坐标信息控制货物提升机构(11)的托盘导向提升部件上升动作、或下降动作、或原地停滞动作使提升托盘(111)处于与目标仓位所在层的运输转载小车(21)同一水平面的停滞状态，然后工业控制计算机首先控制前后托举转载架(112)的托举部件升起动作使前后托举转载架(112)将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离提升托盘(111)的纵向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制前后托举转载架(112)的平移转载部件动作使托举后的前后托举转载架(112)沿前后方向向本层的运输转载小车(21)方向平移坐标移动，前后托举转载架(112)平移过程中前后托举转载架(112)的伸出端插入运输转载小车(21)的前后托举转载架让位槽内，前后托举转载架(112)坐标移动至货物包装箱位于运输转载小车(21)正上方的设定距离后工业控制计算机控制前后托举转载架(112)的托举部件落下动作使前后托举转载架(112)坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制前后托举转载架(112)的平移转载部件动作使前后托举转载架(112)先回撤至提升托盘(111)上、再控制前后托举转载架(112)的托举部件动作使前后托举转载架(112)复位至初始状态，工业控制计算机控制货物提升机构(11)的托盘导向提升部件动作使使提升托盘(111)复位至初始状态；

d.运输转载小车(21)托载移动：工业控制计算机控制根据目标仓位坐标信息控制运输转载小车(21)的滚轮驱动动作使运输转载小车(21)载着货物包装箱前后方向坐标移动至正对目标仓位的坐标位置后停滞；

e.货物入仓：工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件升起动作使左右托举转载架Ⅱ(211)将货物包装箱托起、货物包装箱的底平面脱离运输转载小车(21)的横向托辊的上滚动面至设定高度，然后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ(211)的平移转载部件动作使托举后的左右托举转载架Ⅱ(211)沿左右方向向目标仓位方向平移坐标移动，左右托举转载架Ⅱ(211)平移过程中左右托举转载架Ⅱ(211)的伸出端插入目标仓位的左右托举转载架让位槽内，左右托举转载架Ⅱ(211)坐标移动至货物包装箱位于目标仓位底板正上方的设定距离后工业控制计算机控制左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件落下动作使左右托举转载架Ⅱ(211)坐标下移至脱离货物包装箱底平面的设定距离，然后工业控制计算机先控制左右托举转载架Ⅱ(211)的平移转载部件动作使左右托举转载架Ⅱ(211)先回撤至运输转载小车(21)上、再控制左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件动作使左右托举转载架Ⅱ(211)复位至初始状态，工业控制计算机控制运输转载小车(21)的滚轮驱动动作使运输转载小车(21)复位至初始状态，完成整个货物进仓操作；

货物出仓操作：

工业控制计算机首先根据输入的货物包装箱识别码确定目标仓位的坐标信息，然后控制运输转载小车(21)移动至目标仓位的坐标位置进行货物包装箱自目标仓位至运输转载小车(21)的交接，然后控制运输转载小车(21)载着货物包装箱移动至初始位置，然后控制货物提升机构(11)的托盘导向提升部件使提升托盘(111)上下移动至与目标仓位所在层的运输转载小车(21)同一水平面的停滞状态、并进行货物包装箱自运输转载小车(21)至提升托盘(111)的交接，然后控制货物提升机构(11)的托盘导向提升部件使提升托盘(111)复位至初始状态、并进行货物包装箱自提升托盘(111)至货物进出托盘(12)的交接，完成整个货物出仓操作。

2.根据权利要求1所述的自动化立体仓储系统的控制方法，其特征在于，自动化立体仓储系统的左右托举转载架Ⅰ(121)的托举部件和平移转载部件、前后托举转载架(112)的托举部件和平移转载部件、左右托举转载架Ⅱ(211)的托举部件和平移转载部件均是电动螺旋杆结构；工业控制计算机通过控制电动螺旋杆的正反转实现托举部件的举升或落下、平移转载部件的伸出或缩入。

3.根据权利要求1或2所述的自动化立体仓储系统的控制方法，其特征在于，自动化立体仓储系统的提升托盘(111)和运输转载小车(21)均采用接触式自动取电方式。