CN111620015B - 根据货物属性集合货物的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种根据货物属性集合货物的方法及系统，系统包括：底层平台，其边缘设置有多个用于货物的导出区；运送机器人，设置有多台，其能行驶在底层平台上；箱子，其用于安装货物且能由运送机器人运送到预定的地点；顶层平台，架设在底层平台上方，顶层平台设置有导入区，顶层平台下方能穿过运送机器人和箱子；分拣机器人，设置有多台，其能在顶层平台上行驶，分拣货物；中转货箱，设置有多只且接近顶层平台安装，中转货箱能用于承接从分拣机器人卸载的货物，并适时将货物卸载在预定的箱子内；运送机器人和分拣机器人的定位装置；货物识别装置，能采集货物的标识信息；服务器。本发明具有结构简单、成本低、分拣效率高的有益效果。

Description

根据货物属性集合货物的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种根据货物属性集合货物的方法及系统。

背景技术

一个供应商例如超市有很多货物在网上出售，客户在网购过程中，会选择不同的货物下单，供应商接到需求后，需要将这些货物从其货物仓储中选出，统一打包，最后发给客户；相反，当客户有商品需要退货时，也需要将这些退货的货物从众多的货物中选出，统一打包发给相应的供应商，如果全部用人工完成该工作将会显著增加成本，现有的技术中，已有部分工作可以选用分拣机器人完成，如货物分拣，尽管分拣机器人代替人工可以获得成本的降低、效率的提升，但如何进一步提高机器人的分拣量，降低分拣机器人的数量，从而进一步降低成本、提高效率是必须考虑的问题。

发明内容

本发明根据以上需求，提供了一种根据货物属性集合货物的方法及系统，本方法及系统给出了降低分拣机器人的数量、进一步提高机器人的利用率，从而能提高分拣量、降低成本的技术方案。

本发明的技术方案是：

一种根据货物属性集合货物的方法，包括如下步骤：

S1收集多件货物，每件货物具有其属性，将多件货物运送至导入区准备分拣；

S2在导入区提取任意一件货物，将货物装入顶层平台的分拣机器人，分拣装置在货物装入分拣机器人之前或者在货物装入分拣机器人之后采集该货物的标识信息，并根据该货物的标识信息确定该货物属性；

S3由该分拣机器人根据指令将货物运送至指定的卸货位置，将货物卸载在靠近顶层平台的其中一个空闲的中转货箱内，该分拣机器人卸货后行驶至导入区重新装货；

S4如果该货物为该货物属性的第一件货物，则位于底层平台的运送机器人将靠近所述中转货箱的任一空闲箱子运送至靠近所述中转货箱的位置，中转货箱根据指令能将所述的第一件货物卸载在所述的箱子内，且由底层平台的运送机器人将所述的箱子和货物运送到底层平台的空闲位置上，运送机器人能继续运送其它箱子；

S5如果该货物为该货物属性的第二件及以后的货物，则位于底层平台的运送机器人将已装载有同一货物属性的箱子运送至靠近所述中转货箱的位置，中转货箱能将所述的第二件及以后的货物卸载在所述的箱子内且由底层平台的运送机器人将所述的箱子和货物运送到底层平台的空闲位置上，运送机器人能继续运送其它箱子；

S6所述步骤S4、S5中，如果该货物为该货物属性的最后一件货物，则位于底层平台的运送机器人将已装载该货物属性所有货物的箱子运送至导出区。

进一步地，所述货物属性包括：

货物属于某个客户、货物属于某个货架、货物属于某个供应商、货物属于某个快递投递区和货物属于某个快递派送员中的至少一项。

显然，货物属性还可以更多，只要满足货物能属于某个载体，可以划分的即可，这个载体可以是人、物或某个事件等等。

进一步地，在所述导出区把有货物的箱子连同货物一起取出；

或者，在所述导出区把箱子内的货取出，运送机器人把空的箱子运送到底层平台的空闲位置上。

一种根据货物属性集合货物的系统，包括：

底层平台，其边缘设置有多个用于货物的导出区；

运送机器人，设置有多台，其能行驶在底层平台上；

箱子，其用于安装货物且能由运送机器人运送到预定的地点；

顶层平台，设置有一个以上且架设在底层平台上方，靠近顶层平台的至少一边设置有导入区，顶层平台下方能穿过运送机器人和箱子；

分拣机器人，设置有多台，其能在顶层平台上行驶，分拣货物；

中转货箱，设置有多只且接近顶层平台安装，中转货箱能用于承接从分拣机器人卸载的货物，并适时将货物卸载在预定的箱子内；

定位装置，能用于运送机器人和分拣机器人行驶时定位；

货物识别装置，其安装在导入区，能采集货物的标识信息；

服务器，其通过无线连接运送机器人和分拣机器人的控制器，通过有线或无线连接中转货箱的中转货箱控制器和货物识别装置。

进一步地，所述中转货箱包括：

盒体，其能用放置所述的货物；

翻转电机，其壳体经支架与所述的顶层平台或底层平台固定、转轴与盒体固定，翻转电机连接所述的中转货箱控制器且能使盒体翻转卸载货物；

或者，所述中转货箱包括：

底板，其与所述的顶层平台或底层平台固定；

无底盒，其经支架与底板固定，无底盒的底部设置有滑轨和能沿着滑轨水平方向移动的推拉门；

推杆电机，其壳体与底板固定、连杆与推拉门固定，推杆电机与所述的中转货箱控制器连接，通过控制推拉门的开与合能控制货物的输出或存储；

或者，所述中转货箱包括：

无底盒子，其经支撑架与所述的顶层平台或底层平台固定；

圆弧底门，其对称地设置有两只折边，该两只扇形折边分别经销轴与无底盒子的两个侧面可转动固定；

第一齿轮，其与其中一只折边固定；

转动电机，其壳体与无底盒子的侧板固定、转动轴与第二齿轮固定，第二齿轮与第一齿轮啮合，转动电机与所述的中转货箱控制器连接，能带动圆弧底门转动，从而能将货物从无底盒子的底部卸载输出。

作为优选，所述底层平台上安装有多个支撑架，支撑架能用于放置所述的箱子，所述的运送机器人能驶入支撑架，通过运送机器人的升举机构将支撑架上方的箱子举升后运出，或者，将箱子放置在支撑架上后，独自驶出。

作为优选，所述每只顶层平台的两端分别设置有所述的导入区，多只顶层平台横向排列，所述的底层平台竖向设置有多条通道，该多条通道能用于运送机器人行驶，多条通道的两端均设置有所述的导出区。

进一步地，所述定位装置包括条码、二维码，其粘贴在顶层平台或底层平台上，所述的运送机器人和分拣机器人分别安装有摄像头，该摄像头与运送机器人或分拣机器人的控制器连接。

进一步地，，所述的货物识别装置为条码阅读器、二维码阅读器或RFID标签阅读器。

本发明通过设置中转货箱的方式，使得分机机器人无需等待即可卸货，同时，运送机器人也可以选择有空闲的时候运送其它货物，大大提高了分拣效率，可以减少机器人的数量，降低通道拥堵，初步统计相同工作场地，可以增加分拣量50％以上，系统成本可以减少20％以上。

本发明具有结构简单、成本低、分拣效率高的有益效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中转货箱采用翻转卸载货物的结构示意图。

图3为本发明中转货箱采用推杆电机卸载货物的结构示意图。

图4为本发明中转货箱采用圆弧底门转动卸载货物的结构示意图。

图5为本发明箱子由运送机器人升举后运送货物的结构示意图。

图6为本发明箱子升举前的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明：

如图所示，一种根据货物属性集合货物的方法，实施例1如下：

一批客户向某供应商订购了一批货物，举例说有3个客户需要购货，A客户需要微型风扇、B客户需要牙膏、C客户需要牙刷和水果，根据订单先收集一批客户的多件货物，此时，A客户的微型风扇需要由仓管员A到家电的货物仓储位置取货，B客户的牙膏和C客户的牙刷需要由仓管员B到日常用品的货物仓储位置取货，C客户的水果需要由仓管员C到水果的货物仓储位置秤重取货；之后仓管员A、仓管员B、仓管员C分别将各自的货物运送到同一个或不同的导入区5准备分拣。

接着，由相同或不同的分拣员提取任意一种待分拣的货物如微型风扇、牙膏和牙刷或水果，用货物识别装置如条码或二维码阅读器进行扫描包装盒或包装袋上的信息，从而获得货物的名称、型号、重量、数量和价格等信息，服务器根据这些信息对应的确认这些货物是A客户、B客户和C客的；

假设货物属性包括的是货物属于某个客户，分拣员将微型风扇送到例如1号分拣机器人12，服务器根据数据分析后，控制1号分拣机器人12将微型风扇运送至101号顶层平台地址，将微型风扇卸载在101号中转货箱2内，之后，1号分拣机器人12行驶至导入区5重新装货，由于有了中转货箱2，分拣机器人12卸货后即可行驶至导入区5重新装货，这样可以大大提高分拣机器人的利用率，减少了通道阻塞，可有效提高分拣量；

还需要说明的是，机器人智能程度比较高，结构相对复杂，因此，其成本造价都比较高，维护成本也比较高，相对而言中转货箱2的成本比较低，因此，整个系统成本上有比较大的下降。

接着，服务器控制靠近101号中转货箱2的例如101号运送机器人41，从底层平台上将附近的101号箱子运送至接近101号中转货箱2，101号中转货箱2将微型风扇卸载在101号箱子内，由于A客户只有这么一件货物，101号运送机器人41直接将101号箱子和微型风扇运送至导出区，将出货单附上；

同理，可以将其中一只箱子和B客户的牙膏运送至导出区；

当C客户的牙刷卸载在例如103号箱子内时，C客户还有水果没有装箱，103号运送机器人41先将103号箱子运送至附近的空位上等待，此时，103号运送机器人41如果接收到服务器的信息可以运送其它箱子，显然，103号运送机器人41没有浪费等待的时间，提高了运送机器人41的利用率；

当C客户的水果被其中一个条码或二维码阅读器获得后，服务器根据103号箱子的位置，就近将水果分拣到例如109号中转货箱2内，就近控制其中的例如109号运送机器人41，将已装载有牙刷的103号箱子运送至接近109号中转货箱2，将水果卸载在103号箱子内，由于C客户的货物已全部收集完，109号运送机器人41直接将103号箱子及其内的牙刷和水果经通道42运送至导出区。

将导出区的货物打包后送出即可，此时，A客户微型风扇、B客户牙膏、C客户牙刷和水果能通过快递送出。

实施例2，假设货物属性包括的是货物属于某个供应商，举例说有3个客户要退货，A客户退微型风扇、B客户退牙膏、C客户退牙刷和水果，用同样方法分拣后，可以将微型风扇分拣后退回微型风扇供应商，牙膏牙刷退回牙膏牙刷供应商，水果退回水果供应商，如果牙膏牙刷为同一个供应商，此时，同一个箱子3内可以装入牙膏牙刷，如果牙膏牙刷为不同的供应商，则通过不同的箱子3运送至导出区。

实施例3，假设货物属性包括的是货物属于某个货架，举例说有微型风扇、牙膏、牙刷和水果要退回到货架上，用同样方法分拣后，可以将微型风扇分拣后退回微型风扇货架，牙膏牙刷退回牙膏牙刷货架，水果退回水果货架，此时，有一个箱子3内可以同时装入牙膏牙刷一起退回到牙膏牙刷货架。

实施例4，假设货物属性包括的是货物属于某个快递投递区，用同样方法分拣后，将同一个快递投递区的多件货物集中到同一个箱子3内送出。

实施例5，分配给某个快递派送员的货物，用同样方法分拣后，也可以集中到同一个箱子3内送出。

实施例6，假设货物属性包括的是货物属于某个快递投递区和某个快递派送员，用同样方法分拣后，则满足该条件的所有货物可以集中到同一个箱子3内送出。

为了实现上述方法，一种根据货物属性集合货物的系统，包括：

底层平台，其边缘设置有多个用于货物的导出区；

运送机器人41，设置有多台，其能行驶在底层平台上；

箱子3，其用于安装货物且能由运送机器人41运送到预定的地点；

顶层平台11，设置有多只且架设在底层平台上方，顶层平台11的至少一边设置有导入区5；

分拣机器人12，设置有多台，其能在顶层平台11上行驶，分拣货物；

中转货箱2，设置有多只靠近顶层平台11安装，中转货箱2能用于承接从分拣机器人12卸载的货物，并适时将货物卸载在预定的箱子3内；

定位装置，能用于运送机器人41和分拣机器人12行驶时定位；

货物识别装置，其安装在导入区5，能采集货物的标识信息，从而能确定货物的名称、型号、重量、数量和价格等信息；

服务器，其通过无线连接运送机器人41和分拣机器人12的控制器，通过有线或无线连接中转货箱2的中转货箱控制器和货物识别装置，服务器能直接作为需求的下单服务器，也可以连接下单服务器，还可以通过三台服务器共同工作，即第一台服务器负责顶层平台11相关的设备，第二台服务器负责底层平台相关的设备，第三台服务器负责连接第一台服务器和第二台服务器，服务器安装有软件，采集信息且控制各执行部件动作。

需要说明的是，顶层平台11可以是用桌子搭建，也可以是顶层平台11为二楼的楼面，底层平台为一楼的楼面，二楼的楼面开洞后安装中转货箱2。

还需要说明的是，定位装置、运送机器人41、分拣机器人12、货物识别装置和服务器等均为现有技术，具体可参见中国专利CN201620006569.3分拣机器人，201510433995.5包裹分捡系统及方法等等，运送机器人41与分拣机器人12的主要区别在于运送机器人41具有升举机构能用于提升货物，而分拣机器人12主要通过翻转卸载货物，两者均能运送货物。

进一步地，中转货箱2的第一个实施例，其包括：

盒体211，其能用放置所述的货物；

翻转电机210，其壳体经支架212与所述的顶层平台11或底层平台固定、转轴与盒体211固定，翻转电机210连接所述的中转货箱控制器且能使盒体212翻转卸载货物；

翻转电机210可选用伺服电机或者带减速器的伺服电机。

中转货箱2的第二个实施例，其包括：

底板222，其与所述的顶层平台11或底层平台固定；

无底盒221，其经支架与底板222固定，无底盒221的底部设置有滑轨和能沿着滑轨水平方向移动的推拉门223；

推杆电机224，其壳体与底板222固定、连杆与推拉门223固定，推杆电机224与中转货箱控制器连接，通过控制推拉门223的开与合能控制货物的输出或存储，推杆电机224可选用伺服电机。

中转货箱2的第三个实施例，其包括：

无底盒子231，其经支撑架与顶层平台11或底层平台固定；

圆弧底门235，其对称地设置有两只折边，该两只扇形折边分别经销轴234与无底盒子231的两个侧面可转动固定；

第一齿轮233，其与其中一只折边固定，第一齿轮233中心联接销轴234；

转动电机232，其壳体与无底盒子231的侧板固定、转动轴与第二齿轮固定，第二齿轮与第一齿轮233啮合，转动电机232与中转货箱控制器连接，能带动圆弧底门235转动，从而能将货物从无底盒子231的底部卸载输出，转动电机232可选用伺服电机或者带减速器的伺服电机。

进一步地，底层平台上安装有多个支撑架7，支撑架7可选U字型，支撑架7能用于放置所述的箱子3，所述的运送机器人41能驶入支撑架7，通过运送机器人41的升举机构将支撑架7上方的箱子3举升后运出至预定的位置，或者，将箱子3放置在支撑架7上后，独自驶出。

进一步地，每只顶层平台11的两端分别设置有导入区5，多只顶层平台11横向排列，底层平台竖向设置有多条通道42，该多条通道42能用于运送机器人41行驶，多条通道的两端均设置有导出区，显然，导出区的数量越多效率越高，打包通常通过人工完成，必要时，一个人可以在不同的导出区打包，导出区设置有出货单打印设备和打包设备，出货单打印设备与服务器连通。

作为优选，定位装置包括条码或二维码，其粘贴在顶层平台11或底层平台上，运送机器人41和分拣机器人12分别安装有摄像头，该摄像头与运送机器人41或分拣机器人12的控制器连接，通过摄像头能采集条码或二维码的信息，从而能确定运送机器人41和分拣机器人12的位置。

作为优选，货物识别装置为条码阅读器、二维码阅读器或RFID标签识别装置。

Claims (9)

1.一种根据货物属性集合货物的方法，其特征是，包括如下步骤：

S1收集多件货物，每件货物具有其属性，将多件货物运送至导入区(5)准备分拣；

S2在导入区(5)提取任意一件货物，将货物装入顶层平台(11)的分拣机器人(12)，分拣装置在货物装入分拣机器人(12)之前或者在货物装入分拣机器人(12)之后采集该货物的标识信息，并根据该货物的标识信息确定该货物属性；

S3由该分拣机器人(12)根据指令将货物运送至指定的卸货位置，将货物卸载在靠近顶层平台(11)的其中一个空闲的中转货箱(2)内，该分拣机器人(12)卸货后行驶至导入区(5)重新装货；

S4如果该货物为该货物属性的第一件货物，则位于底层平台的运送机器人(41)将靠近所述中转货箱(2)的任一空闲箱子(3)运送至靠近所述中转货箱(2)的位置，中转货箱(2)根据指令能将所述的第一件货物卸载在所述的箱子(3)内，且由底层平台的运送机器人(41)将所述的箱子(3)和货物运送到底层平台的空闲位置上，运送机器人(41)能继续运送其它箱子(3)；

S5如果该货物为该货物属性的第二件及以后的货物，则位于底层平台的运送机器人(41)将已装载有同一货物属性的箱子运送至靠近所述中转货箱(2)的位置，中转货箱(2)能将所述的第二件及以后的货物卸载在所述的箱子(3)内且由底层平台的运送机器人(41)将所述的箱子(3)和货物运送到底层平台的空闲位置上，运送机器人(41)能继续运送其它箱子(3)；

S6所述步骤S4、S5中，如果该货物为该货物属性的最后一件货物，则位于底层平台的运送机器人(41)将已装载该货物属性所有货物的箱子(3)运送至导出区(6)。

2.如权利要求1所述的根据货物属性集合货物的方法，其特征是：所述货物属性包括：

货物属于某个客户、货物属于某个货架、货物属于某个供应商、货物属于某个快递投递区和货物属于某个快递派送员中的至少一项。

3.如权利要求1所述的根据货物属性集合货物的方法，其特征是：

在所述导出区(6)把有货物的箱子连同货物一起取出；

或者，在所述导出区(6)把箱子内的货取出，运送机器人(41)把空的箱子运送到底层平台的空闲位置上。

4.一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是包括：

底层平台，其边缘设置有多个用于货物的导出区(6)；

运送机器人(41)，设置有多台，其能行驶在底层平台上；

箱子(3)，其用于安装货物且能由运送机器人(41)运送到预定的地点；

顶层平台(11)，设置有一个以上且架设在底层平台上方，靠近顶层平台(11)的至少一边设置有导入区(5)，顶层平台(11)下方能穿过运送机器人(41)和箱子(3)；

分拣机器人(12)，设置有多台，其能在顶层平台(11)上行驶，分拣货物；

中转货箱(2)，设置有多只且接近顶层平台(11)安装，中转货箱(2)能用于承接从分拣机器人(12)卸载的货物，并适时将货物卸载在预定的箱子(3)内；

定位装置，能用于运送机器人(41)和分拣机器人(12)行驶时定位；

货物识别装置，其安装在导入区(5)，能采集货物的标识信息；

服务器，其通过无线连接运送机器人(41)和分拣机器人(12)的控制器，通过有线或无线连接中转货箱(2)的中转货箱控制器和货物识别装置。

5.如权利要求4所述的一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是，所述中转货箱(2)包括：

盒体(211)，其能用放置所述的货物；

翻转电机(210)，翻转电机(210)的壳体经支架(212)与所述的顶层平台(11)或底层平台固定、翻转电机(210)的转轴与盒体(211)固定，翻转电机(210)连接所述的中转货箱控制器且能使盒体(212)翻转卸载货物；

或者，所述中转货箱(2)包括：

底板(222)，其与所述的顶层平台(11)或底层平台固定；

无底盒(221)，其经支架与底板(222)固定，无底盒(221)的底部设置有滑轨和能沿着滑轨水平方向移动的推拉门(223)；

推杆电机(224)，推杆电机(224)的壳体与底板(222)固定、推杆电机(224)的连杆与推拉门(223)固定，推杆电机(224)与所述的中转货箱控制器连接，通过控制推拉门(223)的开与合能控制货物的输出或存储；

或者，所述中转货箱(2)包括：

无底盒子(231)，其经支撑架与所述的顶层平台(11)或底层平台固定；

圆弧底门(235)，其对称地设置有两只折边，两只折边呈扇形，该两只折边分别经销轴(234)与无底盒子(231)的两个侧面可转动固定；

第一齿轮(233)，其与其中一只折边固定；

转动电机(232)，转动电机(232)的壳体与无底盒子(231)的侧板固定、转动电机(232)的转动轴与第二齿轮固定，第二齿轮与第一齿轮(233)啮合，转动电机(232)与所述的中转货箱控制器连接，能带动圆弧底门(235)转动，从而能将货物从无底盒子(231)的底部卸载输出。

6.如权利要求4所述的一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是，所述底层平台上安装有多个支撑架(7)，支撑架(7)能用于放置所述的箱子(3)，所述的运送机器人(41)能驶入支撑架(7)，通过运送机器人(41)的升举机构将支撑架(7)上方的箱子(3)举升后运出，或者，将箱子(3)放置在支撑架(7)上后，独自驶出。

7.如权利要求4-6任一项所述的一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是，所述每只顶层平台(11)的两端分别设置有所述的导入区(5)，多只顶层平台(11)横向排列，所述的底层平台竖向设置有多条通道(42)，该多条通道(42)能用于运送机器人(41)行驶，多条通道的两端均设置有所述的导出区(6)。

8.如权利要求4-6任一项所述的一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是，所述定位装置包括条码或二维码，其粘贴在顶层平台(11)或底层平台上，所述的运送机器人(41)和分拣机器人(12)分别安装有摄像头，该摄像头与运送机器人(41)或分拣机器人(12)的控制器连接。

9.如权利要求4-6任一项所述的一种根据货物属性集合货物的系统，其特征是，所述的货物识别装置为条码阅读器、二维码阅读器或RFID标签阅读器。

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