CN111674816A - 一种多层仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层仓储系统，包括：多层仓储模块和与仓储模块相对应的拣货台；每个仓储模块均包括仓储本体、货轨和搬运机器人；货轨设有拣选段轨道；当前层的货轨完全覆盖当前层的仓储本体，且高层的仓储本体的平面尺寸大于低层的仓储本体的平面尺寸；拣选段轨道的正下方设有拣选区，拣货台设置在拣选区内。通过本发明实施例提供的多层仓储系统，可以利用每一层仓储模块中具有升降机构的搬运机器人实现周转箱入库，不需要额外设置升降机，能够简化系统结构，节约成本；且不同层的搬运机器人可以同时升降，从而能够实现并行工作，提高了工作效率。

Description

一种多层仓储系统

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，具体而言，涉及一种多层仓储系统。

背景技术

目前，随着智能仓储技术的发展，为了能够更有效地利用仓库空间，会设置多层的货架；同时，为了实现对高层货架进行周转箱取放操作，还需要设置用于周转箱楼层转移用的升降机或流水线等设备。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术的方案中至少存在如下问题：

现有的升降机或流水线只能采用串行的工作方式，即同一时间只能对其中某一层货架进行周转箱取放操作，效率较低。且升降机等设备造价较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种多层仓储系统。

本发明实施例提供了一种多层仓储系统，包括：多层仓储模块和与所述仓储模块相对应的拣货台；

每个所述仓储模块均包括仓储本体、货轨和搬运机器人；所述仓储本体用于存储周转箱，所述货轨设置在所述仓储本体的上方，且所述货轨设有拣选段轨道；所述搬运机器人能够沿所述货轨移动，且所述搬运机器人的下部设有升降机构；所述拣选段轨道为：在竖直方向上，与下方的所有所述仓储本体和下方的所有所述货轨不存在重合的部分货轨；

当前层的所述货轨完全覆盖当前层的所述仓储本体，且高层的所述仓储本体的平面尺寸大于低层的所述仓储本体的平面尺寸；

所述拣选段轨道的正下方设有拣选区，所述拣货台设置在所述拣选区内；所述搬运机器人移动至所述拣货台上方时，所述升降机构能够执行升降操作。

本发明实施例上述提供的方案中，高层的仓储本体的平面尺寸大于低层的仓储本体的平面尺寸，从而可以将多层的仓储本体设置成错层结构，并将与下方不交叉的位置处的轨道作为拣选段轨道，并在拣选段轨道下方设置拣货台，从而可以利用每一层仓储模块中具有升降机构的搬运机器人实现周转箱入库等操作，不需要额外设置升降机，能够简化系统结构，节约成本；且不同层的搬运机器人可以同时升降，从而能够实现并行工作，提高了工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种多层仓储系统的整体结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种多层仓储系统的局部结构放大示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的拣货台在支撑板闭合时的结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的拣货台在支撑板展开时的结构示意图。

图标：10-拣货台、101-低层对应的拣货台、102-高层对应的拣货台、11-底架、12-支撑板、121-把手、122-减重孔、13-直线导轨、151-限位凸起、20-仓储本体、21-低层的仓储本体、22-高层的仓储本体、23-更高层的仓储本体、30-货轨、31-低层的货轨、32-高层的货轨、40-搬运机器人、41-低层的搬运机器人、42-高层的搬运机器人、50-保护盖板、60-换轨机器人、61-低层的换轨机器人、62-高层的换轨机器人、200-周转箱。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的一种多层仓储系统，参见图1所示，包括多层仓储模块和与仓储模块相对应的拣货台10，即每层仓储模块对应设有相应的拣货台10。具体的，如图1所示，每个仓储模块均包括仓储本体20、货轨30和搬运机器人40；仓储本体20用于存储周转箱200，货轨30设置在仓储本体20的上方，且货轨30设有拣选段轨道；搬运机器人40能够沿货轨30移动，且搬运机器人40的下部设有升降机构；拣选段轨道为：在竖直方向上，与下方的所有仓储本体20和所有货轨30不存在重合的部分货轨30。

对于每一层的仓储模块，当前层的货轨30完全覆盖当前层的仓储本体20，且高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸。同时，货轨30的拣选段轨道的正下方设有拣选区，拣货台10设置在拣选区内；搬运机器人40移动至拣货台10上方时，升降机构能够执行升降操作。

本发明实施例中，基于多层的仓储模块实现多层仓储系统，不同的周转箱200可以放置到相应层的仓储模块的仓储本体20上，实现对周转箱200的入库、存储。本发明实施例中，仓储本体20为能够存储周转箱的空间或结构，仓储本体20具体可以由货架形成，例如在货架之间架设一层底板，该底板上方的空间即可作为用于存储周转箱的仓储本体20。此外，仓储本体20的平面尺寸指的是仓储本体20水平截面上的尺寸，该尺寸具体可以是长度、宽度或面积等。其中，每层仓储本体20的水平尺寸可以任意设置的，或者每层仓储本体20的水平尺寸相同。可选的，为了提高空间利用率，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，即，多层的仓储本体20随着高度增加，其平面尺寸也逐渐增加。如图1所示的多层仓储系统，每层的仓储本体20一侧对齐，另一侧从下往上逐渐外扩，即从下往上仓储本体20的长度逐渐增大，形成阶梯式的多层仓储系统。本实施例中，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，使得拣货区不需要额外占用仓库的其他空间，从而高层的仓储本体20可以放置更多的周转箱200，能够有效提高仓储系统空间利用率。传统采用升降机的仓库系统会额外占用其他空间，占地面积较大。

本实施例中，货轨30设置在仓储本体20的上方，即货轨30可以部分或全部覆盖该仓储本体20，使得搬运机器人40沿货轨30可以移动至仓储本体20的正上方，进而抓取仓储本体20内的周转箱、或者将周转箱放置至仓储本体20内。此外，货轨30设有拣选段轨道，该拣选段轨道指的是在竖直方向上，与该货轨30下方的所有仓储本体20和所有其他货轨30不重合的部分货轨30。本实施例中，货轨30主要分为两部分轨道，即上述的拣选段轨道和用于搬运周转箱的搬运轨道，该两部分轨道只是从功能上对货轨30进行区分，货轨30在结构上可以是一条完整的轨道，即拣选段轨道和搬运轨道是一体式结构。

如图1所示，该拣选段轨道位于货轨30的最右端，货轨30上的搬运机器人40可以移动至该拣选段轨道。同时，由于在竖直方向上，该拣选段轨道的下方与其他仓储本体20和货轨30均不重合，使得搬运机器人40下部的升降机构可以自由升降，而不会被其他仓储本体20或货轨30干扰影响。且拣选段轨道的正下方设有拣货台10，使得升降机构可以降至拣货台10的上方，从而能够抓取拣货台10上的周转箱200。搬运轨道为位于当前层仓储本体20上方的部分货轨；当搬运机器人40抓取并提升周转箱200之后，搬运机器人40即可从拣选段轨道运行至搬运轨道，即可以运行至仓储本体20的正上方，进而将该周转箱200搬运至仓储本体20内的相应位置，从而将该周转箱存储至仓储本体20内。

本实施例提供的多层仓储系统的工作过程具体如下：当周转箱200需要入库时，确定该周转箱200需要入库至哪层仓储本体20，进而可以将该周转箱200放置到与该层仓储本体20相对应的拣货台10上；之后，搬运机器人40移动至该拣货台10的上方，并降下升降机构，该升降机构能够抓取拣货台10上的周转箱200，具体可通过升降机构上的抓取机械手等实现对周转箱200的抓取；之后升降机构即刻升起复位，并在搬运机器人40的作用下将该周转箱200放置至相应仓储本体20内，从而实现周转箱入库。可选的，该仓储模块还包括换轨机器人60；换轨机器人60设置在货轨30上，用于更换搬运机器人40的运行轨道，使得搬运机器人40可以移动至相应层仓储本体20的任意位置处。当仓储本体20内的周转箱200需要出库时，可以按照相反的流程将周转箱200搬运至相应的拣货台10上，此处不做详述。同时，本实施例中可采用现有的搬运机器人40和换轨机器人60，本实施例对两种机器人也不做详述。

具体的，图2示出了该多层仓储系统的局部示意图，图2中主要示出了其中的第一层和第二层的仓储模块。本实施例中，第一层的仓储模块相对来说是一个低层的仓储模块，其包括低层的仓储本体21、低层的货轨31和低层的搬运机器人41，进一步还可包括低层的换轨机器人61；同样的，第二层的仓储模块相对来说是一个高层的仓储模块，其可以包括高层的仓储本体22、高层的货轨32和高层的搬运机器人42，进一步还可包括高层的换轨机器人62。其中，每一层的货轨均含有拣选段轨道。如图2所示，货轨31位于仓储本体21上方，该货31不对应仓储本体21的部分(即图2中货轨31的右侧部分)即为货轨31的拣选段轨道，该层相应的拣货台101位于该货轨31的拣选段轨道的正下方。相应的，货轨32位于仓储本体22的上方，且该货轨32的拣选段轨道与下方的所有仓储本体(包括仓储本体22、仓储本体21)和所有的货轨(包括货轨31)均不存在重叠，相应的拣货台102设置在该货轨32的拣货段轨道的下方。

如图2所示，当周转箱200需要入库时，例如周转箱200需要放置到第二层的仓储本体22中时，将该周转箱200放置到与仓储本体22相对应的拣货台102上，之后搬运机器人42沿着货轨32移动至拣选段轨道，并位于该拣货台102的正上方，搬运机器人42的升降机构下降后即可抓取到拣货台102上的周转箱200，之后在搬运机器人42的作用下将该周转箱200搬运至仓储本体22中，实现周转箱入库。

在传统的方案中，若需要达到并行操作，则需要为每一层配置单独的升降机，造价较高；且周转箱入库时，需要先拣货，之后再搬运至相应楼层的货架处，多个升降机也只能保证周转箱在各层入库时可以实现并行操作；而由于多个升降机在拣货时也可能互相干扰，并不能完全实现并行拣货，即拣货过程仍然是串行的方式，多个升降机需要依次进行拣货，而不能同时进行。本实施例中利用原本用于搬运周转箱的搬运机器人40，基于本实施例提供的多层仓储本体20即可实现并行工作。

本发明实施例提供的一种多层仓储系统，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，从而可以将多层的仓储本体20设置成错层结构，并将与下方不交叉的位置处的轨道作为拣选段轨道，并在拣选段轨道下方设置拣货台10，从而可以利用每一层仓储模块中具有升降机构的搬运机器人40实现周转箱入库等操作，不需要额外设置升降机，能够简化系统结构，节约成本；且不同层的搬运机器人40可以同时升降，从而能够实现并行工作，提高了工作效率。同时，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，使得高层的仓储本体20可以放置更多的周转箱200，能够有效提高仓储系统的空间利用率。

在上述实施例的基础上，当前层的仓储本体20的平面尺寸，与相邻的低层的货轨30的尺寸相一致。例如，如图2所示，更高层的仓储本体23的平面尺寸与高层的货轨32的尺寸相一致，同样的，高层的仓储本体22的平面尺寸与低层的货轨31的尺寸相一致，基于该设置方式，可以在每一层能够放置周转箱的位置均布置仓储本体20，从而能够更有效地利用仓库系统的空间，进一步提高空间利用率。

可选的，如图1和图2所示，所有的拣货台10设置在同一水平面上，如所有的拣货台10均设置在地面上，不同层的搬运机器人40通过调整升降行程即可正常抓取拣货台10上的周转箱200。

在上述实施例的基础上，如图1和图2所示，拣选段轨道的正下方还设有与拣选区并排设置的工作区，且工作区的上方设有保护盖板50。本发明实施例中，该工作区为工作人员所在的区域，通过区分工作区和拣选区，可以明确规范仓库内不同空间的作用；同时，在工作区上方设置保护盖板50，使得工作人员执行拣选等作业时可以位于保护盖板50的下方，从而能够保护位于工作区内的工作人员。同时，由于工作区与拣选区分离，该保护盖板50也不会干扰搬运机器人40的升降过程。可选的，该工作区的数量为两个，且两个工作区分别设置在拣选区的两侧。通过增加工作区的数量，能够进一步提高拣选效率。

在上述实施例的基础上，参见图3和图4所示，该拣货台10采用抽屉结构；具体的，该拣货台10包括：底架11、支撑板12和直线导轨13。

其中，底架11设置在拣选区内，并设置在拣选区与工作区之间的边缘位置；直线导轨13设置在底架11上。支撑板12与直线导轨13滑动连接，且支撑板12能够从第一位置滑动至第二位置，或者从第二位置滑动至第一位置；第一位置位于拣选区之内，第二位置位于工作区之内。

本发明实施例中，支撑板12的位置(包括第一位置、第二位置等)具体可以指的是该支撑板12的中心点、侧边、或者边角等所在的位置，即支撑板12位于第一位置时，该支撑板12的中心点侧边、或者边角位于拣选区内，此时的支撑板12可以是全部位于拣选区内，也可以是部分位于拣选区内；同理，当支撑板12位于第二位置时，该支撑板12可以为全部或者部分位于工作区内。其中，图3中的支撑板位于第一位置，图4中的支撑板位于第二位置。

本发明实施例中，该支撑板12具体可以用于放置周转箱200，周转箱200具体是具有容腔的箱体结构，用于盛放一种或多种物品。当需要周转箱入库时，位于工作区内的工作人员可以将支撑板12从第一位置滑道第二位置，即将支撑板12拉入至工作区内，之后工作人员即可将周转箱200放置到支撑板12上；之后再将支撑板12从第二位置恢复至第一位置，即将周转箱200推至拣选区。之后搬运机器人400即可将该周转箱200搬运至相应的仓储本体20内，实现周转箱入库。本实施例中采用抽屉式结构的拣货台10，能够保证工作人员在拣选过程中始终位于工作区内，即始终位于保护盖板50下方，能够有效保证工作人员的安全。同样的，当周转箱需要出库，或者需要从周转箱内拣选出部分物品时，工作人员也能够始终位于工作区。

可选的，该拣货台10还包括限位部，用于将周转箱200准确定位在支撑板12的预设位置。参见图3所示，该限位部包括多个限位凸起151，多个限位凸起151设置在支撑板12的上表面，且多个限位凸起151均匀分布在支撑板12的四周。

本发明实施例中，通过在支撑板12上表面设置多个限位凸起151，防止出现周转箱200位置异常的问题，图3中以支撑板12上设有四个限位凸起151为例说明，四个限位凸起151分别设置在支撑板12的四周，使得四个限位凸起151可以分别限制周转箱200的四个底边的位置，从而实现对周转箱200的精确定位，确保周转箱200精确放置到支撑板12的预设位置处，使得搬运机器人40在取走支撑板12上的周转箱200时，可以精准抓取到周转箱200，避免抓取失败。

可选的，可由工作人员滑动支撑板12，使得支撑板12的位置发生变化。参见图3所示，支撑板12设有把手121，且把手121设置在靠近工作区的一侧，工作人员通过该把手121即可方便地滑动该支撑板12。工作人员可以站在工作区内拉动该支撑板12，并完成拣选作业。可选的，本实施例中，该支撑板12上开有一个或多个减重孔122，以降低支撑板12的自重；图3中以开有四个减重孔122为例说明。

本发明实施例提供的一种多层仓储系统，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，从而可以将多层的仓储本体20设置成错层结构，并将与下方不交叉的位置处的轨道作为拣选段轨道，并在拣选段轨道下方设置拣货台10，从而可以利用每一层仓储模块中具有升降机构的搬运机器人40实现周转箱入库等操作，不需要额外设置升降机，能够简化系统结构，节约成本；且不同层的搬运机器人40可以同时升降，从而能够实现并行工作，提高了工作效率。同时，高层的仓储本体20的平面尺寸大于低层的仓储本体20的平面尺寸，使得高层的仓储本体20可以放置更多的周转箱200，能够有效提高仓储系统的空间利用率。在拣选段轨道的正下方设置与拣选区并排设置的工作区，方便工作人员工作，避免工作人员碰触到搬运机器人40；且工作区上方的保护盖板50可以保护工作人员。抽屉式的拣货台10使得工作人员始终位于工作区，能够进一步提高安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多层仓储系统，其特征在于，包括：多层仓储模块和与所述仓储模块相对应的拣货台；

每个所述仓储模块均包括仓储本体、货轨和搬运机器人；所述仓储本体用于存储周转箱，所述货轨设置在所述仓储本体的上方，且所述货轨设有拣选段轨道；所述搬运机器人能够沿所述货轨移动，且所述搬运机器人的下部设有升降机构；所述拣选段轨道为：在竖直方向上，与下方的所有所述仓储本体和下方的所有所述货轨不存在重合的部分货轨；

所述拣选段轨道的正下方设有拣选区，所述拣货台设置在所述拣选区内；所述搬运机器人移动至所述拣货台上方时，所述升降机构能够执行升降操作。

2.根据权利要求1所述的多层仓储系统，其特征在于，高层的所述仓储本体的平面尺寸大于低层的所述仓储本体的平面尺寸。

3.根据权利要求2所述的多层仓储系统，其特征在于，当前层的所述仓储本体的平面尺寸，与相邻的低层的所述货轨的尺寸相一致。

4.根据权利要求1所述的多层仓储系统，其特征在于，所有的所述拣货台设置在同一水平面上。

5.根据权利要求1所述的多层仓储系统，其特征在于，所述拣选段轨道的正下方还设有与所述拣选区并排设置的工作区，且所述工作区的上方设有保护盖板。

6.根据权利要求5所述的多层仓储系统，其特征在于，所述工作区的数量为两个，且两个所述工作区分别设置在所述拣选区的两侧。

7.根据权利要求5所述的多层仓储系统，其特征在于，所述拣货台包括：底架、支撑板和直线导轨；

所述底架设置在所述拣选区内，并设置在所述拣选区与所述工作区之间的边缘位置；所述直线导轨设置在所述底架上；

所述支撑板与所述直线导轨滑动连接，且所述支撑板能够从第一位置滑动至第二位置，或者从第二位置滑动至第一位置；所述第一位置位于所述拣选区之内，所述第二位置位于所述工作区之内。

8.根据权利要求7所述的多层仓储系统，其特征在于，所述拣货台还包括限位部；

所述限位部包括多个限位凸起，多个所述限位凸起设置在所述支撑板的上表面，且多个所述限位凸起均匀分布在所述支撑板的四周。

9.根据权利要求7所述的多层仓储系统，其特征在于，所述支撑板设有把手，且所述把手设置在靠近所述工作区的一侧。

10.根据权利要求1所述的多层仓储系统，其特征在于，所述仓储模块还包括换轨机器人；

所述换轨机器人设置在所述货轨上，用于更换所述搬运机器人的运行轨道。

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