CN109941647A - 自动调节智能货架及其货物存储方法以及无人物流系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动调节智能货架及其货物存储方法以及无人物流系统。其中，自动调节智能货架包括货架外框和控制单元，货架外框内设有可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层和第二移动货架层，控制单元能够控制第一移动货架层和第二移动货架层分别沿着第一方向移动和第二方向移动，以形成用于对应存放不同规格货物的不同尺寸的存储空间。自动调节智能货架利用可动态调整的货架层，实现对不同规格货物在同一货架中的最大量存储，有效提高货架存储能力。

Description

自动调节智能货架及其货物存储方法以及无人物流系统
技术领域
本发明涉及无人物流技术领域，尤其涉及一种自动调节智能货架及其货物存储方法以及无人物流系统。
背景技术
无人物流系统中需要频繁的存储、运输、整理货架，货架的存储能力一定程度决定了无人物流系统的存储能力，货架上的货物位置是否可以精确获知在一定程度上决定了存取货物的效率。
现有货架采用固定层式货架，应对不同大小的货物时，存在货架空间利用不充分，直接导致存储能力、运输能力低下等问题。固定货架上货物无规律摆放，无法获知每个货物的位置，为货物的快速存取造成了一定的困难。
发明内容
为克服以上技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种自动调节智能货架及其货物存储方法以及无人物流系统，能够充分利用货架空间，提高货架的储存能力。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自动调节智能货架，其包括货架外框和控制单元，货架外框内设有可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层和第二移动货架层，控制单元能够控制第一移动货架层和第二移动货架层分别沿着第一方向移动和第二方向移动，以形成用于对应存放不同规格货物的不同尺寸的存储空间。
进一步地，第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向，第一移动货架层呈竖直设置，第二移动货架层呈水平设置。
进一步地，货架外框内侧设有用于供第一移动货架层和第二移动货架层移动的移动导轨。
进一步地，第一移动货架层和第二移动货架层均由多根杆件形成。
进一步地，多根杆件的两端对接货架外框的移动导轨。
进一步地，货架外框对应于第一移动货架层的两侧设有用于供第二移动货架层移动的第二导轨，货架外框对应于第二移动货架层的两侧设有用于供第一移动货架层移动的第二导轨。
进一步地，第一移动货架层设有第一距离探测器，用于检测第一移动货架层与货物的距离并反馈给控制单元，第二移动货架层设有第二距离探测器，用于检测第二移动货架层与货物的距离并反馈给控制单元。
进一步地，第一距离探测器还用于检测第一移动货架层与货架外框的距离并反馈给控制单元，第二距离探测器还用于检测第二移动货架层与货架外框距离并反馈给控制单元。
进一步地，第一移动货架层和/或第二移动货架层为一个或至少两个。
本发明还相应地提供了一种上述自动调节智能货架的货物存储方法，其包括：
判断是否有合适的已分配区域，若是，则在已分配区域放货；若否，则在未分配区域放货。
进一步地，未分配区域位于已分配区域的对角线上。
进一步地，判断是否有合适的已分配区域的标准为：若已分配区域的尺寸大于货物的尺寸且尺寸差大于预设合格距离，则判断为是，反之，则判定为否。
进一步地，预设合格距离为20cm。
进一步地，还包括在未分配区域放货后的移动步骤：控制单元控制第一移动货架层和第二移动货架层分别沿着第一方向移动和第二方向移动，直至第一移动货架层和第二移动货架层移动到距离货物预设距离的位置处。
进一步地，预设距离为10cm。
进一步地，还包括在移动步骤后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
进一步地，还包括在已分配区域放货后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
本发明还进一步地提供了一种无人物流系统，其包括上述的自动调节智能货架。
由此，基于上述技术方案，本发明自动调节智能货架通过在货架外框内设置可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层和第二移动货架层，控制单元能够控制第一移动货架层和第二移动货架层分别沿着第一方向移动和第二方向移动，利用可动态调整的货架层，实现对不同规格货物在同一货架中的最大量存储，有效提高货架存储能力。本发明提供的自动调节智能货架的货物存储方法以及无人物流系统也相应地具有上述有益技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明自动调节智能货架实施例的整体结构示意图；
图2为本发明自动调节智能货架的货物存储方法的流程示意图。
各附图标记分别代表：
1、货架外框；2、控制单元；3、第二移动货架层；4、第一移动货架层；5、第二导轨；6、第一导轨；7、第二距离探测器；8、第一距离探测器。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的具体实施方式是为了便于对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本发明的限定。此外，下面所述的本发明的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明自动调节智能货架一个示意性的实施例中，如图1所示，自动调节智能货架包括货架外框1和控制单元2，货架外框1内设有可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层4和第二移动货架层3，控制单元2能够控制第一移动货架层4和第二移动货架层3分别沿着第一方向移动和第二方向移动，以形成用于对应存放不同规格货物的不同尺寸的存储空间。
在该示意性的实施例中，通过在货架外框1内设置可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层4和第二移动货架层3，控制单元2能够控制第一移动货架层4和第二移动货架层3分别沿着第一方向移动和第二方向移动，利用可动态调整的货架层，实现对不同规格货物在同一货架中的最大量存储，有效提高货架存储能力。其中，如图1所示，第一移动货架层4和/或第二移动货架层3为一个或至少两个，这样可以根据实际需要将货架划分成多个储存货物的网格区域。第一移动货架层4和第二移动货架层3均优选地由多根杆件形成，由杆件形成的货架层可以避免第一移动货架层4和第二移动货架层3移动时相互干涉，确保移动稳定性。
在该实施例中，只要第一方向和第二方向呈交叉设置即可实现可动态调整的货架层，优选地，如图1所示，第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向，第一移动货架层4呈竖直设置，第二移动货架层3呈水平设置，这样利于货物的平稳放置。
对于如何实现第一移动货架层4和第二移动货架层3的移动，在一个优选的实施例中，如图1所示，货架外框1内侧设有用于供第一移动货架层4和第二移动货架层3移动的移动导轨。这样的结构形式结构简单且易于实现，具有较高的可实施性。而在第一移动货架层4和第二移动货架层3均由多根杆件形成的实施例中，为了使得结构简单，移动稳定，如图1所示看，多根杆件的两端优选地对接货架外框1的移动导轨。
为了进一步提高第一移动货架层4和第二移动货架层3的移动稳定性能，如图1所示，货架外框1对应于第一移动货架层4的两侧设有用于供第二移动货架层3移动的第二导轨5，货架外框1对应于第二移动货架层3的两侧设有用于供第一移动货架层4移动的第一导轨6。
为了便于控制单元2控制第一移动货架层4和第二移动货架层3的移动距离来形成不同尺寸的存储空间，在一个优选的实施例中，如图1所示，第一移动货架层4设有第一距离探测器8，用于检测第一移动货架层4与货物的距离并反馈给控制单元2，第二移动货架层3设有第二距离探测器7，用于检测第二移动货架层3与货物的距离并反馈给控制单元2。进一步地，第一距离探测器8还用于检测第一移动货架层4与货架外框1的距离并反馈给控制单元2，第二距离探测器7还用于检测第二移动货架层3与货架外框1距离并反馈给控制单元2。这样控制单元2可以根据第一移动货架层4和第二移动货架层3相对于货架外框1的距离来获知每一个货物的准确位置，为货物的快速存取提供方便。
因每一个货架的移动距离都记录在控制单元2中，所以控制单元2可以获知每一件货物的具体位置，这样就完成了动态调整的货物存储，同时获得了每一个货物精准位置，服务于无人物流体系中的快速存取。
对应地，本发明还提供了一种上述自动调节智能货架的货物存储方法，结合图2所示，该方法包括：
判断是否有合适的已分配区域，若是，则在已分配区域放货；若否，则在未分配区域放货。
在该方法中，通过优先在已分配区域内放货，如果在已分配区域内无法放货，则再在未分配区域放货，这样可以提高货架每个区域的利用率。其中，结合图1所示，未分配区域位于已分配区域的对角线上，其不受已分配区域的长宽尺寸限制，可以自由地放置新的货物。
具体地或优选地，判断是否有合适的已分配区域的标准为：若已分配区域的尺寸大于货物的尺寸且尺寸差大于预设合格距离，则判断为是，反之，则判定为否。这样可以确保货物被安全地放置，避免空间限制造成对货物的损害。具体地或优选地，预设合格距离为20cm。
在存储过程中，上述货物存储方法还包括在已分配区域放货后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
上述货物存储方法还优选地包括在未分配区域放货后的移动步骤：控制单元2控制第一移动货架层4和第二移动货架层3分别沿着第一方向移动和第二方向移动，直至第一移动货架层4和第二移动货架层3移动到距离货物预设距离的位置处。将第一移动货架层4和第二移动货架层3移动至合适的距离可以形成合适的储存区域，进一步地提高空间利用率。具体地或优选地，预设距离为10cm。
在存储过程中，上述货物存储方法还包括在移动步骤后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
下面以图1所示的实施例为例结合本发明货物存储方法来说明货物存储过程如下：
货架初始状态为第二移动货架层3堆积在最上层，第一移动货架层4堆积在最右侧。向货架上放置货物时从左下角开始，当第一个货物放置完成后，控制单元2控制第一移动货架层4和第二移动货架层3开始移动，货架层的第一距离探测器8和第二距离探测器7开始工作，当探测到距离货物10cm时，控制单元2记录第一移动货架层4和第二移动货架层3的移动距离，完成第一个货物的放置。
第二个货物开始根据货物的大小判断放置区域，如果长度或宽度能够放置在第一个货物形成的横纵量列(即已分配区域)中，则放置，否则放在对角线上的为划定区域(即未分配区域)内，同第一个货物一样，控制单元2控制第一移动货架层4和第二移动货架层3开始移动，货架层的第一距离探测器8和第二距离探测器7开始工作并记录移动距离。
至此，已经形成了待分割区域和不同大小的已分割区域，以后每一个货物都根据大小，若货物能匹配到已分割区域(货物长宽不小于已分割区域的20cm，避免大框放小货情况)，则优先放置到已分配区域，若未能匹配则放置在未分配区域，同时形成新的未分配区域。当所有区域已全部分割后，按照货物与已分割块的匹配程度依次将已分割区域填满。
本发明还提供了一种无人物流系统，其包括上述的自动调节智能货架。无人物流系统可以适用于无人仓储、无人运输车、无人物流传站车、无人配送站、无人车以及无人机。由于本发明自动调节智能货架能够充分利用货架空间，提高货架的储存能力。相应地，本发明无人物流系统也具有上述的有益技术效果，在此不再赘述。
以上结合的实施例对于本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种自动调节智能货架，其特征在于，包括货架外框(1)和控制单元(2)，所述货架外框(1)内设有可分别独立地沿着交叉的第一方向和第二方向移动的第一移动货架层(4)和第二移动货架层(3)，所述控制单元(2)能够控制所述第一移动货架层(4)和所述第二移动货架层(3)分别沿着所述第一方向移动和所述第二方向移动，以形成用于对应存放不同规格货物的不同尺寸的存储空间。
2.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述第一方向为水平方向，所述第二方向为竖直方向，所述第一移动货架层(4)呈竖直设置，所述第二移动货架层(3)呈水平设置。
3.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述货架外框(1)内侧设有用于供所述第一移动货架层(4)和所述第二移动货架层(3)移动的移动导轨。
4.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述第一移动货架层(4)和所述第二移动货架层(3)均由多根杆件形成。
5.根据权利要求4所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述多根杆件的两端对接所述货架外框(1)的移动导轨。
6.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述货架外框(1)对应于所述第一移动货架层(4)的两侧设有用于供所述第二移动货架层(3)移动的第二导轨(5)，所述货架外框(1)对应于所述第二移动货架层(3)的两侧设有用于供所述第一移动货架层(4)移动的第一导轨(6)。
7.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述第一移动货架层(4)设有第一距离探测器(8)，用于检测所述第一移动货架层(4)与货物的距离并反馈给所述控制单元(2)，所述第二移动货架层(3)设有第二距离探测器(7)，用于检测所述第二移动货架层(3)与货物的距离并反馈给所述控制单元(2)。
8.根据权利要求7所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述第一距离探测器(8)还用于检测所述第一移动货架层(4)与所述货架外框(1)的距离并反馈给所述控制单元(2)，所述第二距离探测器(7)还用于检测所述第二移动货架层(3)与所述货架外框(1)距离并反馈给所述控制单元(2)。
9.根据权利要求1所述的自动调节智能货架，其特征在于，所述第一移动货架层(4)和/或所述第二移动货架层(3)为一个或至少两个。
10.一种权利要求1～9任一项所述的自动调节智能货架的货物存储方法，其特征在于，包括：
判断是否有合适的已分配区域，若是，则在已分配区域放货；若否，则在未分配区域放货。
11.根据权利要求10所述的货物存储方法，其特征在于，所述未分配区域位于所述已分配区域的对角线上。
12.根据权利要求10所述的货物存储方法，其特征在于，判断是否有合适的已分配区域的标准为：若已分配区域的尺寸大于货物的尺寸且尺寸差大于预设合格距离，则判断为是，反之，则判定为否。
13.根据权利要求12所述的货物存储方法，其特征在于，所述预设合格距离为20cm。
14.根据权利要求10所述的货物存储方法，其特征在于，还包括在未分配区域放货后的移动步骤：所述控制单元(2)控制所述第一移动货架层(4)和所述第二移动货架层(3)分别沿着所述第一方向移动和所述第二方向移动，直至所述第一移动货架层(4)和所述第二移动货架层(3)移动到距离货物预设距离的位置处。
15.根据权利要求14所述的货物存储方法，其特征在于，所述预设距离为10cm。
16.根据权利要求14所述的货物存储方法，其特征在于，还包括在所述移动步骤后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
17.根据权利要求10所述的货物存储方法，其特征在于，还包括在已分配区域放货后的判断执行步骤：若货架已满，则完成装货，若货架未满，则返回判断是否有合适的已分配区域。
18.一种无人物流系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的自动调节智能货架。
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