CN110239870B - 装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法，装卸货辅助装置包括机架，所述机架固定设置；所述机架的前侧设有多个装卸单元，所有装卸单元在垂直方向上直线阵列排布；所述机架的后侧设有可相对其垂直升降的上下货单元；每个所述装卸单元与所述上下货单元之间均可转运货物。货物分拣系统包括装卸货辅助装置、货架区、分拣机器人及输送线。本发明的装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法，通过装卸货辅助装置可实现对分拣机器人上置物架的所有置物层上货物的同时装、卸，使得分拣机器人不需要依赖其自身的取放货单元进行装、卸操作，分拣机器人可很快再次投入到从货架取货或将货物还回货架的任务，大幅提高仓储货物的分拣效率。

Description

装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法

技术领域

本发明涉及仓储物流技术领域，特别是涉及一种装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法。

背景技术

现有一种可移动的分拣机器人，其自带有多层的置物架与可相对于置物架升降的取放货单元，分拣机器人可从货架上取货并将货物临时存放至置物架上，待置物架的每一层均存放了货物后，其将所有取得的货物统一移送至卸货位置进行卸货，其卸货仍依赖于取放货单元升降将置货架上的货物一层一层地移下并送出，其卸货过程较慢，分拣机器人需要将置货架上的所有货物卸完后才能去执行下一次任务，影响分拣效率；同理，若要将货物装回货架，也要先在装货位置先将各货物依次装到置物架的每一层在将每一层货物装至货架，将货物装至置物架的过程也拖慢了装货效率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法，旨在解决带有多层置物架的分拣机器人及采用该分拣机器人的分拣系统的装卸货速度慢的问题，提高分拣效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明的装卸货辅助装置，包括机架，所述机架固定设置；

所述机架的前侧设有多个装卸单元，所有装卸单元在垂直方向上直线阵列排布；

所述机架的后侧设有可相对其垂直升降的上下货单元；

每个所述装卸单元与所述上下货单元之间均可转运货物。

进一步地，所有的所述装卸单元由同一驱动单元驱动实施装、卸货动作。

进一步地，所述装卸单元包括伸出至所述机架之外的托体；所述驱动单元包括与所有托体同时连接的联动件，所述联动件可带动所有装卸单元同步作俯仰转动运动或上下平移运动。

进一步地，所述装卸单元、上下货单元两者中至少一者包含动力元件，从而可使货物在两者间转运。

进一步地，所述装卸单元包含第一运输部；所述上下货单元包含第二运输部。

进一步地，对应于每一个所述装卸单元，所述机架上均设置有与之对接的过渡运输单元；所述过渡运输单元设置在所述装卸单元与所述上下货单元之间。

货物分拣系统，其包括如权利要求1-6任一项所述的装卸货辅助装置，其还包括：

货架区，其具有可容置货物的容置单元；

分拣机器人，其在所述装卸货辅助装置与货架区之间运动；其包括可移动底盘，所述可移动底盘上安装有具有多层置物层的置物架，所述置物层的层数与装卸货辅助装置上装卸单元的数量一致；其还包括可相对于所述置物架升降的取放货单元；及

输送线，其与所述装卸货辅助装置的上下货单元对接使用。

进一步地，所述输送线上设有分拣工位，且所述输送线的首尾两端均设置有若干所述装卸货辅助装置。

分拣方法，应用于货物分拣系统，所述方法包括：

分拣机器人根据取货任务至货架区依次获取待分拣货物，并将取得的货物存储到其置物架上；

分拣机器人运动至输送线首端的卸货位置，装卸货辅助装置的所有装卸单元对所述置物架上所有置物层上的货物同时卸货；

所述装卸货辅助装置的上下货单元将装卸单元卸下的货物依次转运至输送线。

进一步地，所述货物为装载有货品的货框，所述方法还包括：

所述输送线将货框运输至分拣工位；

待分拣完成后，所述输送线将货框继续运送至输送线的尾端；

输送线尾端的装卸货辅助装置通过上下货单元将各货框依次装至各装卸单元；

空载的分拣机器人至输送线尾端的装货位置，装卸货辅助装置的各装卸单元将各自装载的货框同时装载至分拣机器人的置物架上；

分拣机器人运动至货架区，将置物架上的各货框放回各自的货架。

有益效果：本发明的装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法，通过装卸货辅助装置可实现对分拣机器人上置物架的所有置物层上货物的同时装、卸，使得分拣机器人不需要依赖其自身的取放货单元进行装、卸操作，分拣机器人可很快再次投入到从货架取货或将货物还回货架的任务，大幅提高仓储货物的分拣效率。

附图说明

附图1为本发明各实施例对应的分拣机器人的结构图；

附图2为本发明各实施例对应的分拣机器人中周转箱与取放货单元的组合图；

附图3为本发明实施例一之装卸货辅助装置的结构图；

附图4为本发明实施例一之装卸货辅助装置与分拣机器人的配合状态图；

附图5为本发明实施例二之装卸货辅助装置的结构图；

附图6为本发明实施例三之装卸货辅助装置的结构图；

附图7为本发明实施例四之货物分拣系统的构成图。

附图中各附图标记表示的零部件名称如下：

10-装卸货辅助装置；11-机架；12-装卸单元；121-托体；122-第一运输部；13-上下货单元；131-第二运输部；14-驱动单元；141-联动件；142-直线执行单元；143-升降驱动单元；15-过渡运输单元；16-同步带组件；20-货架区；30-分拣机器人；31-可移动底盘；32-置物架；321-置物层；33-取放货单元；34-周转箱；35-升降平台；40-输送线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

下列各实施例中涉及的分拣机器人30的结构如附图1所示，其包括可移动底盘31，所述可移动底盘31上安装有具有多层置物层321的置物架32，其还包括取放货单元33，取放货单元33置于周转箱34内，周转箱34安装在升降平台35上且其可相对于升降平台35可控旋转；升降平台35可相对于置物架32可控升降。

在取货进程中，取放货单元33可相对于周转箱34伸缩执行取货任务，如附图2所示为取放货单元33伸出取货时的状态。取放货单元33先从货架上取货至周转箱34内，然后相对于置物架32升降，使周转箱34运动至没有货物的置物层321位置，同时周转箱34相对于升降平台35转动，使周转箱34的进出口朝向置物层321；最后取放货单元33将周转箱34内的货物推送至置物层321。通过上述过程，该分拣机器人30可在一次分拣任务中获取多件货物并将获取的货物临时存放至置物架32的各层置物层321上，待所有置物层321存满货物，再带着所有货物运动至卸货位置进行卸货。

在将货品放回至货架的进程中，与取货进程相反，分拣机器人30先在装货位置装货，使得其置物架32上所有置物层321装满货物，然后再带着货物至货架位置，周转箱34依次升降至各置物层321的高度，取放货单元33将各置物层321上的货物取至周转箱34中，再将周转箱34中的货物放至货架上对应于货物的位置。

实施例一

如附图3所示，本实施例提供了一种装卸货辅助装置10，包括机架11，所述机架11固定设置；所述机架11的前侧设有多个装卸单元12，所有装卸单元12在垂直方向上直线阵列排布；所述机架12的后侧设有可相对其垂直升降的上下货单元13，上下货单元13由同步带组件16驱动升降；每个所述装卸单元12与所述上下货单元13之间均可转运货物。

为了以较低的成本实现所有装卸单元12的同时实施装、卸货动作，所有的所述装卸单元12由同一驱动单元14驱动。具体地，所述装卸单元12包括伸出至所述机架11之外的托体121，所述托体121的一侧与所示机架11铰接；驱动单元14包括与所有托体121同时连接的联动件141，此处联动件141为竖直设置的杆件，其与所有托体121的中部均为铰接关系，当其中一个托体121受牵引相对于机架11发生转动，所有的托体121均会在联动件141的联动作用下发生转动。具体地，其中一托体121可由直线执行单元142驱动相对于机架11转动，所述直线执行单元142为电动推杆或油压缸，其两端分别铰接在机架11以及托体121上。当然，托体121相对于机架11的转动驱动方式有多种多样，本实施例仅列出了其中一种，其他只要能实现所有托体121同步作俯仰运动的驱动结构均应当视作落入本发明的保护范围。

实现装卸单元12与上下货单元13之间货物转运的方式有多种，装卸单元12、上下货单元13两者中至少一者包含动力元件，从而可使货物在两者间转运。本实施例中，采用了两者均包含动力元件的方式，装卸单元12包含第一运输部122，上下货单元13包含第二运输部131，第一运输部122与第二运输部131可以是传送带组件或传送辊组件，图示为传送带组件。当需要在两者之间转运货物时，只需要第一运输部122与第二运输部131同时转动，即可使第一运输部122上的货物移送至第二运输部131，或者将第二运输部131上的货物移送至第一运输部122。其他可实现货物在装卸单元12与上下货单元13之间转运的方式也应该视作落入本发明的保护范围。

基于上述结构，分拣机器人30上置物架32的置物层321需要设置为如下结构，如附图1所示，置物层321上形成有空缺部，所述空缺部使得置物层321的后侧边缘不完整，即置物层321的后侧边缘具有豁口，如此当置物层321上有货物时，置物层321仅托住货物底部的两侧，货物底部中间的大部分区域均处于没有东西接触的外露状态，这样可方便托体121伸入货物底部并将其托起。

装卸货辅助装置10对分拣机器人30进行卸货的流程为：初始状态下，托体121水平或下垂状态；然后，装载有货物的分拣机器人30运动至特定位置，使得装卸货辅助装置10的所有托体121位于置物架32的各置物层321下，如附图4所示；再然后，驱动单元动作使所有托体121转动至上扬状态，使所有置物层321上的货物被第一运输部122托起而脱离置物层321；最后，分拣机器人30移开继续去执行任务，上下货单元13依次运动至与各托体121上的第一运输部122上端齐平的位置，第一运输部122与第二运输部131同时作业，使第一运输部122上的货物转运至第二运输部131，上下货单元13运动至低位再将货物卸出。

装卸货辅助装置10对分拣机器人30进行装货的流程为：首先上下货单元13将货物运送至各装卸单元12上，使得所有托体121上的第一运输部122上均有货物；然后，驱动单元动作使所有托体121转动至上扬状态，空载的分拣机器人30运动至特定位置，使得所有托体121伸入置物架32内；最后，驱动单元动作使所有托体121向下转动，使得各第一运输部122上的货物被个置物层321托住，分拣机器人30此时载货走开，完成装货作业。

实施例二

如附图5所示，本实施例提供了一种装卸货辅助装置10，包括机架11，所述机架11固定设置；所述机架11的前侧设有多个装卸单元12，所有装卸单元12在垂直方向上直线阵列排布；所述机架12的后侧设有可相对其垂直升降的上下货单元13；上下货单元13由同步带组件16驱动升降；每个所述装卸单元12与所述上下货单元13之间均可转运货物。

为了以较低的成本实现所有装卸单元12的同时实施装、卸货动作，所有的所述装卸单元12由同一驱动单元驱动。具体地，所述装卸单元12包括伸出至所述机架11之外的托体121，驱动单元包括与所有托体121同时连接的联动件141，此处联动件141为竖直设置的升降架，所有托体121的一端均相对于升降架固定，升降架与机架11之间设置有升降驱动单元143，升降驱动单元143可以是气缸、液压缸、电缸等直线执行器，其可使升降架相对于机架11升降，从而可带动固定在升降架上的所有托体121进行升降。

装卸单元12、上下货单元13两者中至少一者包含动力元件，从而可使货物在两者间转运。本实施例中，采用了两者均包含动力元件的方式，装卸单元12包含第一运输部122，上下货单元13包含第二运输部131，第一运输部122与第二运输部131可以是传送带组件或传送辊组件，图示为传送带组件。当需要在两者之间转运货物时，只需要第一运输部122与第二运输部131同时转动，即可使第一运输部122上的货物移送至第二运输部131，或者将第二运输部131上的货物移送至第一运输部122。其他可实现货物在装卸单元12与上下货单元13之间转运的方式也应该视作落入本发明的保护范围。

基于上述结构，分拣机器人30上置物架32的置物层321需要设置为如下结构，如附图1所示，置物层321上形成有空缺部，所述空缺部使得置物层321的后侧边缘不完整，即置物层321的后侧边缘具有豁口，如此当置物层321上有货物时，置物层321仅托住货物底部的两侧，货物底部中间的大部分区域均处于没有东西接触外露状态，这样可方便托体121伸入货物底部并将其托起。

基于该实施例的装卸货辅助装置10的装卸货流程与实施例一类似，此处不再赘述。

实施例三

如附图6所示，本实施例提供了一种装卸货辅助装置10，其基于实施例一或实施例二，在上述两种实施例的基础上，具有如下区别特征：对应于每一个所述装卸单元12，所述机架11上均设置有与之对接的过渡运输单元15；所述过渡运输单元15设置在所述装卸单元12与所述上下货单元13之间。

此处，过渡运输单元15的形式可以是带有动力的传输带、传送辊等形式，其在装卸单元12与上下货单元13起到缓冲存储的作用，如在卸货过程中，装卸单元12从分拣机器人30上卸货后，可先将货物转运至过渡运输单元15上，由于过渡运输单元15在横向上具有长度，其上可临时存放一排货物等待上下货单元13进行下货转出作业(即上下货单元13升降至某一装卸单元12的高度，该装卸单元12对应的过渡运输单元15将货物转运至上下货单元13，上下货单元13再下降至低位将货物转出)，同时不耽误装卸单元12继续从分拣机器人30上继续进行卸货作业。

本实施例中，上下货单元13的横向长度不受限制，其上可一次排列多个货物，如此每次可下多个货物，可提升下货转出作业的效率。

实施例四

如附图7所示，本实施例提供了一种货物分拣系统，其包括上述的装卸货辅助装置10、货架区20、分拣机器人30以及输送线40。

其中，货架区20包括若干货架，每个货架均具有可容置货物的容置单元，货物陈列在容置单元内；分拣机器人30，其在所述装卸货辅助装置10与货架区20之间运动，分拣机器人30可通过取放货单元33将货物从货架上取下至周转箱34内，或将周转箱34内的货物放到货架上；输送线40与所述装卸货辅助装置10的上下货单元13对接使用，装卸货辅助装置10的上下货单元13可将装卸单元12卸下的货物依次下货转出到输送线40上，输送线40将货物运走供进一步分拣。

由于在实际的分拣作业中，分拣机器人30取得的货物不一定是单独的货品，而一般是装有很多同类货品的货框，因此，在完成分拣后，还要将货框返回至货架。因此，在进一步的实施例中，所述输送线40上设有分拣工位，且所述输送线40的首尾两端均设置有若干所述装卸货辅助装置10，输送线40首端的装卸货辅助装置10用于从分拣机器人30卸货至输送线40，输送线40尾端的装卸货辅助装置10用于将货框从输送线40的尾端装至分拣机器人30的置物架32。

实施例五

本实施提供了一种分拣方法，应用于货物分拣系统，所述方法包括如下步骤：

步骤一，分拣机器人30根据取货任务至货架区20依次获取待分拣货物，并将取得的货物存储到其置物架32上；

步骤二，分拣机器人30运动至输送线40首端的卸货位置，装卸货辅助装置10的所有装卸单元12对所述置物架32上所有置物层321上的货物同时卸货；

步骤三，所述装卸货辅助装置10的上下货单元13将装卸单元12卸下的货物依次转运至输送线40。

若上述步骤中分拣机器人30获取的货物均为单件货品，则输送线40将卸下的货物直接送去包装出库工位进行包装出库即可。

若上述步骤中分拣机器人30获取的货物为装载有货品的货框，则经过分拣工位分拣出预定数量的货物后还要将货框放回到货架，此时，上述步骤三之后还包括如下步骤：

步骤四，所述输送线40将货框运输至分拣工位；

步骤五，待分拣完成后，所述输送线40将货框继续运送至输送线40的尾端；

步骤六，输送线40尾端的装卸货辅助装置10通过上下货单元13将各货框依次装至各装卸单元12；

步骤七，空载的分拣机器人30至输送线40尾端的装货位置，装卸货辅助装置10的各装卸单元12将各自装载的货框同时装载至分拣机器人30的置物架32上；

步骤八，分拣机器人30运动至货架区20，将置物架32上的各货框放回各自的货架。

本发明的装卸货辅助装置、货物分拣系统及分拣方法，通过装卸货辅助装置可实现对分拣机器人上置物架的所有置物层上货物的同时装、卸，使得分拣机器人不需要依赖其自身的取放货单元进行装、卸操作，分拣机器人可很快再次投入到从货架取货或将货物还回货架的任务，大幅提高仓储货物的分拣效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.装卸货辅助装置，其特征在于，包括机架，所述机架固定设置；

所述机架的前侧设有多个装卸单元，所有装卸单元在垂直方向上直线阵列排布；

所述机架的后侧设有可相对其垂直升降的上下货单元；

每个所述装卸单元与所述上下货单元之间均可转运货物；

上下货单元由同步带组件驱动升降；卸货时，上下货单元依次运动至与各装卸单元中托体上第一运输部的上端齐平的位置，将第一运输部的货物转运至上下货单元的第二运输部，上下货单元运动至低位再将货物卸出；装货时，上下货单元依次将货物运送至各装卸单元上，使所有装卸单元中托体上的第一运输部上均具有货物；

所有的所述装卸单元由同一驱动单元驱动实施装、卸货动作；

所述装卸单元包括伸出至所述机架之外的托体；所述驱动单元包括与所有托体同时连接的联动件，所述联动件可带动所有装卸单元同步作俯仰转动运动；

联动件为竖直设置的杆件，其与所有托体的中部均为铰接关系，其中一托体由直线执行单元驱动相对于机架转动；所述直线执行单元为电动推杆或油压缸，其两端分别铰接在机架以及托体上；初始状态下，托体水平或下垂状态；然后，装载有货物的分拣机器人运动至特定位置，使得装卸货辅助装置的所有托体位于置物架的各置物层下；再然后，驱动单元动作使所有托体转动至上扬状态，使所有置物层上的货物被第一运输部托起而脱离置物层；最后，分拣机器人移开。

2.由权利要求1所述的装卸货辅助装置，其特征在于，所述装卸单元、上下货单元两者中至少一者包含动力元件，从而可使货物在两者间转运。

3.由权利要求2所述的装卸货辅助装置，其特征在于，所述装卸单元包含第一运输部；所述上下货单元包含第二运输部。

4.由权利要求1所述的装卸货辅助装置，其特征在于，对应于每一个所述装卸单元，所述机架上均设置有与之对接的过渡运输单元；所述过渡运输单元设置在所述装卸单元与所述上下货单元之间。

5.货物分拣系统，其特征在于，其包括如权利要求1-4任一项所述的装卸货辅助装置，其还包括：

货架区，其具有可容置货物的容置单元；

分拣机器人，其在所述装卸货辅助装置与货架区之间运动；其包括可移动底盘，所述可移动底盘上安装有具有多层置物层的置物架，所述置物层的层数与装卸货辅助装置上装卸单元的数量一致；其还包括可相对于所述置物架升降的取放货单元；及

输送线，其与所述装卸货辅助装置的上下货单元对接使用。

6.由权利要求5所述的货物分拣系统，其特征在于，所述输送线上设有分拣工位，且所述输送线的首尾两端均设置有若干所述装卸货辅助装置。

7.分拣方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的货物分拣系统，所述方法包括：

分拣机器人根据取货任务至货架区依次获取待分拣货物，并将取得的货物存储到其置物架上；

分拣机器人运动至输送线首端的卸货位置，装卸货辅助装置的所有装卸单元对所述置物架上所有置物层上的货物同时卸货；

所述装卸货辅助装置的上下货单元将装卸单元卸下的货物依次转运至输送线。

8.由权利要求7所述的分拣方法，其特征在于，所述货物为装载有货品的货框，所述方法还包括：

所述输送线将货框运输至分拣工位；

待分拣完成后，所述输送线将货框继续运送至输送线的尾端；

输送线尾端的装卸货辅助装置通过上下货单元将各货框依次装至各装卸单元；

空载的分拣机器人至输送线尾端的装货位置，装卸货辅助装置的各装卸单元将各自装载的货框同时装载至分拣机器人的置物架上；

分拣机器人运动至货架区，将置物架上的各货框放回各自的货架。