CN111806942A - 一种自动进出货的集装箱式货仓及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动进出货的集装箱式货仓及其工作方法，货仓包括：集装箱本体；货架；进货升降机构；进货传输机构；出货传输机构；出货升降机构；传输单元；控制器。本发明的集装箱式货仓设置灵活，节源资源，具有自动备货和出货功能，可减小人工备货和出货的工作量。

Description

一种自动进出货的集装箱式货仓及其工作方法

技术领域

本发明涉及仓储物流领域，尤其涉及一种自动进出货的集装箱式货仓及其工作方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，网购成为了人们生活中极其重要的一部分。为满足配货、发货高效迅速的需求，需要设置大量的货仓，扩大配货点覆盖网。现有的货仓一般设置在大型建筑物中，选址困难，不利于灵活设置，且建设花费高。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种设置灵活，节源资源，具有自动备货和出货功能，可减小人工备货和出货工作量的集装箱式货仓及其工作方法。

本发明提供的一种自动进出货的集装箱式货仓，包括集装箱本体、货架、进货升降机构、进货传输机构、出货传输机构、出货升降机构、传输单元和控制器：其中，

所述集装箱本体，其上设置有进出口；

所述货架，固定设置于所述集装箱本体内，为N层，N为大于等于1的正整数，所述货架沿集装箱本体的长度方向设置，所述货架上设置有用于盛放货物的标准货箱，所述标准货箱的底部设置有RFID标签，所述货架出货的一面为正面，进货的一面为背面；所述货架的出货位置和进货位置分别设置有RFID读卡器；

所述进货升降机构，设置于进货传输机构的一侧，用于将所述标准货箱抬升至与其在所述货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输至所述进货传输机构，所述进货升降机构上设置有RFID读卡器；

所述进货传输机构，设置于所述货架的背面，用于将所述进货升降机构传输的所述标准货箱传输至其在货架上预设的放置位置，所述进货传输机构上设置有RFID读卡器；

所述出货传输机构，设置于所述货架的正面，用于接收所述货架上的标准货箱，并输出至所述出货升降机构，所述出货传输机构上设置有RFID读卡器；

所述出货升降机构，设置于所述出货传输机构的一侧，用于接收所述出货传输机构输出的所述标准货箱，并下降或上升，供拣货员拣货，所述出货升降机构上设置有RFID读卡器；

所述传输单元，设置于所述货架内，用于接收所述进货传输机构传输的标准货箱，以及将所述货架内的标准货箱传输至出货传输机构；

所述控制器，包括显示屏与输入单元，与所述进货升降机构、进货传输机构、出货传输机构、出货升降机构、传输单元及各RFID读卡器电连接。

优选的，所述进货传输机构与出货传输机构的结构相同，均包括：

滚筒线，分别对应的设置于每层所述货架的一侧，沿所述集装箱本体的长度方向设置；

安装板，分别对应各类货物的预设放置位置设置于所述滚筒线的下方，所述安装板的四个角均通过电动伸缩杆与滚筒线固定连接，所述进货传输机构或出货传输机构上的RFID读卡器安装于所述安装板的顶面；

两条传输链条，平行的设置于所述安装板的顶面，垂直于所述滚筒线的传输方向设置，所述传输链条设置于滚筒线的相邻的两个滚筒之间；

驱动电机，安装于所述安装板上，通过传动组件驱动两条所述传输链条同步传输。

优选的，所述进货升降机构与出货升降机构的结构相同，均包括：

升降板，水平的设置于所述进货传输机构的传输起始端或出货传输机构的传输末端，所述升降板的四个角分别设置有电动齿轮；

四根轨道杆，对应所述电动齿轮竖直的设置于所述升降板的四个角，所述轨道杆上沿其长度方向设置有轨道槽，所述轨道槽内沿其长度方向固定设置有齿条，所述电动齿轮嵌入所述轨道槽内与所述齿条啮合设置；

传输带，设置于所述升降板的顶面，沿所述滚筒线的传输方向设置，所述进货升降机构或出货升降机构上的RFID读卡器安装于所述传输带内对应所述标准货箱的放置位置；

基准板，固定设置于所述传输带的上方，位于所述传输带远离所述进货传输机构或出货传输机构的一端，垂直于所述传输带的传输方向设置。

优选的，所述货架的每层均设置有M个货道，M为大于等于1的正整数，所述货道沿所述集装箱本体的宽度方向设置，所述货道的两端分别设置有入口和出口，不少于两个所述标准货箱放置于同一所述货道内，所述传输单元设置于所述货道内，所述货架上的RFID读卡器分别安装于所述入口和出口位置。

优选的，所述传输单元包括：

若干电动滚轴，设置于所述货道内的底面上，垂直于所述货道的长度方向设置，位于同一标准货箱下方的所述电动滚轴分别独立驱动；

活动限位板，所述出口的底部设置有凹槽，所述活动限位板设置于所述凹槽内，通过电动转轴与所述凹槽可转动连接。

优选的，所述进货传输机构远离所述货架的一侧与集装箱本体之间设置有第一检修通道；所述出货传输机构远离所述货架的一侧与集装箱本体之间设置有第二检修通道；所述集装箱本体内靠近所述进货升降机构的一端设置有备货区；集装箱本体内靠近所述出货升降机构的一侧固定设置有操作台。

另，本发明还提供了一种自动进出货的集装箱式货仓的补货方法，包括如下步骤：

装货，通过控制器的输入单元将各类货物在货架上的预设放置位置分别录入所述控制器，再通过操作台上设置的RFID读卡器，识别放置在操作台上的标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，控制器将待装入该标准货箱的货物的条形码与所述RFID标识绑定，工作人员将货物装入标准货箱，所述控制器通过扫码录入装入所述标准货箱的货物并进行存储；

进货传输，将装完货的所述标准货箱放置于进货升降机构上，所述进货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述进货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给进货传输机构，所述进货传输机构传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，此时所述进货传输机构内位于标准货箱下方的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述进货传输机构将标准货箱送入所述货架；

货物存储，所述货架的进货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，控制器控制传输单元接收所述进货传输机构送入的标准货箱。

另，本发明还提供了一种自动进出货的集装箱式货仓的出货方法，包括如下步骤：

货物输出，工作人员通过所述控制器的输入单元录入货单信息，所述控制器根据货单信息向货架发送出货指令，所述货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，所述控制器控制所述出货单元将对应的标准货箱输出至出货传输机构；

出货传输，所述出货传输机构接收货架上的传输单元送出的标准货箱，并传输至所述出货传输机构的输出端，同时控制器控制出货升降机构上升或下降，移动至与所述标准货箱所在层数等高的位置，所述出货传输机构将标准货箱传输给出货升降机构，所述出货升降机构带动置于其上的标准货箱上升或下降移动至拣货位置；

拣货，工作人员将置于所述出货升降机构上的标准货箱内的货物对应货单上的数量拣出并进行扫码，控制器将扫码的货物与所述标准货箱的RFID标识解绑，完成拣货。

优选的，所述出货方法的步骤还包括：

若所述拣货步骤完成后，标准货箱内有货物剩余，则工作人员通过控制器控制所述标准货箱复位，所述出货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述出货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给出货传输机构，此时所述出货传输机构的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述出货传输机构反向传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，所述货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，所述控制器控制所述货架上的传输单元将所述标准货箱送回所述货架。

相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：

(1)本发明的自动进出货的集装箱式货仓本身可以移动，方便运输，在各种应急救灾中可以发挥很好的作用。同时，日常应用中，可以根据实际的需求和数据分析，为临时变更货仓的位置，优化配送路径提供了基础，可以很好的节约资源，并且整体移动方便环保，方便回收，不像建筑污染环境。

(2)本发明在货架的背面设置有进货升降机构和进货传输机构，通过进货升降机构和进货传输机构相配合，可将盛装货物的标准货箱传输到预设的放置货道内，无需补货人员逐一将货物搬到货架上，节省了补货人员的劳动力。

(3)本发明在货架的正面设置有出货传输机构和出货升降机构，货道内的传输单元将标准货箱传输给出货传输机构，通过出货传输机构和出货升降机构相配合，将待取货的标准货箱输出，供拣货员拣货，拣货员将该货物拣货后，再通过出货升降机构和出货传输机构将该标准货箱反向传回。之后再完成下一货物的出货。直至整个订单全部出货拣货完成。节省拣货员人工取货的劳动力，同时，避免拣货员取货时难以找到货物的存放位置，延长出货时间，可有效的提高出货的效率和准确率。

(4)人工拣货补货的普通货架，在货架补货时，为确保货物的出货顺序，避免货物过期，需先将靠里的货物取出，将新货补货放入最里面，再将原剩余货物上架，补货十分繁琐。在本发明中，通过自动进货和出货的结构相配合，使货物从货架的正面出货，背面补货，实现了货物的先进先出，优化了补货流程。

(5)集装箱本体内设置有操作台，方便工作人员出货时进行打包。操作台上设置有触摸屏，可显示订单信息，方便工作人员打包时核对订单信息，进一步确保了拣货的准确率。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为自动进出货的集装箱式货仓的俯视结构示意图；

图2为货架的侧视结构示意图；

图3为进货/出货升降机构的俯视结构示意图；

图4为进货/出货升降机构的侧视结构示意图；

图5为进货/出货传输机构的俯视结构示意图；

图6为进货/出货传输机构的侧视结构示意图；

图7为传输单元的备货状态的结构示意图；

图8为传输单元的出货状态的结构示意图；

图9为自动进出货的集装箱式货仓的补货方法的流程框图；

图10为自动进出货的集装箱式货仓的出货方法的流程框图。

图中标号：

1、集装箱本体；2、货架；3、进货升降机构；3’、出货升降机构；4、进货传输机构；4’、出货传输机构；5、传输单元；6、控制器；7、第一检修通道；7’、第二检修通道；8、备货区；9、操作台；

11、进出口；

21、标准货箱；22、货道；23、入口；24、出口；

31、升降板；32、电动齿轮；33、轨道杆；34、轨道槽；35、齿条；36、传输带；37、基准板。

41、滚筒线42、安装板；43、电动伸缩杆；44、传输链条；45、驱动电机；46、传动组件；

51(a/b/c)、电动滚轴；52、活动限位板；53、电动转轴；54、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1～图2，本发明的实施例提供了一种自动进出货的集装箱式货仓，包括：

集装箱本体1，集装箱本体1上设置有进出口11；

货架2，固定设置于集装箱本体1内，为N层，N为大于等于1的正整数，货架2沿集装箱本体1的长度方向设置，货架2上设置有用于盛放货物的标准货箱21，货架2出货的一面为正面，进货的一面为背面；标准货箱底部设置有RFID标签，用于唯一标识标准货箱。货架2的出货位置和进货位置分别设置有RFID读卡器，用于确定从货架2出货的标准货箱的RFID标识及从货架2进货的进货标准货箱的RFID标识，还可以确定位于货架2上的标准货箱的RFID标识及其排列顺序。

进货升降机构3，设置于进货传输机构4的一侧，用于将标准货箱21抬升至与其在货架2上的预设放置位置相同的高度/层数后，再传输至进货传输机构4；进货升降机构3设置有RFID读卡器，用于确定安放在其上的标准货箱的唯一标识。在一些实施例中，进货升降机构3将所读取的标准货箱的RFID标识发送给控制器6，接收控制器6返回的对应的操作指令，操作指令包括标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数。在一些实施例中，进货升降机构3接收控制器6发送的操作指令，操作指令包括标准货箱的RFID标识，以及标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数；根据RFID读卡器读取到的标准货箱的RFID标识确定标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数。进货升降机构3根据操作指令，将标准货箱21抬升至与其在货架2上的预设放置位置相同的高度/层数后，再传输至进货传输机构4。

进货传输机构4，设置于货架2的背面，用于将进货升降机构3传输的标准货箱21传输至其在货架2上预设的放置位置；进货传输机构4对应设置有RFID读卡器，用于确定安放在其上的标准货箱的唯一标识。在一些实施例中，进货传输机构4将所读取的标准货箱的RFID标识发送给控制器6，接收控制器6返回的对应的操作指令，操作指令包括标准货箱在货架2上的预设放置位置。在一些实施例中，进货传输机构4接收控制器6发送的操作指令，操作指令包括标准货箱的RFID标识，以及标准货箱在货架2上的预设放置位置；根据RFID读卡器读取到的标准货箱的RFID标识确定标准货箱在货架2上的预设放置位置。进货传输机构4根据操作指令，将进货升降机构3传输的标准货箱21传输至其在货架2上预设的放置位置。

出货传输机构4’，设置于货架2的正面，用于接收货架2上的标准货箱21，并输出至出货升降机构3’，还可将输出的标准货箱21反向传送至其在货架2上预设的放置位置；出货传输机构4’对应设置有RFID读卡器，用于确定安放在其上的标准货箱的唯一标识。在一些实施例中，出货传输机构4’将所读取的标准货箱的RFID标识发送给控制器6，接收控制器6返回的对应的操作指令，操作指令包括标准货箱在货架2上的预设放置位置。在一些实施例中，出货传输机构4’接收控制器6发送的操作指令，操作指令包括标准货箱的RFID标识，以及标准货箱在货架2上的预设放置位置；根据RFID读卡器读取到的标准货箱的RFID标识确定标准货箱在货架2上的预设放置位置。出货传输机构4’根据操作指令，将出货升降机构3’传输的标准货箱21传输至其在货架2上预设的放置位置。

出货升降机构3’，设置于出货传输机构4’的一侧，用于接收出货传输机构4’输出的标准货箱21，并下降或上升，供拣货员拣货，还可将拣货后有剩余的标准货箱21抬升至与其在货架2上的预设放置位置相同的高度后，再传输至出货传输机构4’；出货升降机构3’设置有RFID读卡器，用于确定安放在其上的标准货箱的唯一标识。

在一些实施例中，出货升降机构3’接收控制器6发送的操作指令，下降或上升到出货传输机构4’输出的标准货箱21在货架2上的放置位置对应的高度/层数，以便接收出货传输机构4’输出的标准货箱21。出货升降机构3’根据标准货箱的唯一标识确定其是否为操作指令对应的标准货箱，若是，则继续执行操作指令，若否，则报错。

在一些实施例中，出货升降机构3’将所读取的标准货箱的RFID标识发送给控制器6，接收控制器6返回的对应的操作指令，操作指令包括拣货后有剩余的标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数。

在一些实施例中，出货升降机构3’接收控制器6发送的操作指令，操作指令包括拣货后有剩余的标准货箱的RFID标识，以及标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数；根据RFID读卡器读取到的拣货后有剩余的标准货箱的RFID标识确定拣货后有剩余的标准货箱在货架2上的预设放置位置对应的高度/层数。出货升降机构3’根据操作指令，将拣货后有剩余的标准货箱21抬升至与其在货架2上的预设放置位置相同的高度/层数后，再传输至出货传输机构4’。

传输单元5，设置于货架2内，用于接收进货传输机构4传输的标准货箱21，以及将货架2内的标准货箱21传输至出货传输机构4’；

控制器6，包括显示屏与输入单元，与进货升降机构3、进货传输机构4、出货传输机构4’、出货升降机构3’及传输单元5电连接。

在本实施例中，采用集装箱作为货仓的主体。常用的集装箱有20GP和40GP两种规格，20GP集装箱其内长宽高为：5.898m*2.352m*2.385m，40GP集装箱其内长宽高为：12.032m*2.352m*2.385m。

现代网购对配货点设置的密集度要求越来越高。货仓采用集装箱，移动方便，对设置场地要求小。可方便的设置在所需的位置作为配货点的货仓，设置灵活，可节约货仓建设时间和成本。

集装箱本体1上的进出口11可供人员及货物进出货仓。对于20GP集装箱这种长度较短的，进出口11可以设置在集装箱长度方向的一端的中部，不占用货架3的位置，最大程度的增加货架3的面积，增加存货量；

对于40GP集装箱这种长度较长的，进出口11可以设置在集装箱宽度方向的一端的中部。货架2在集装箱本体1内，设置在进出口11的两侧，两侧的货架2分别设置备货和出货的机构。货架2的长度缩短了，减小标准货箱21的输入输出时的传输长度，提高了备货与出货的效率。

货架2固定设置在集装箱本体1内，可随集装箱本体1一同搬运，无需二次安装，提高了货仓选点，移动设置的便捷度。货架2上设置标准货箱21，各类的货物全部采用统一规格的标准货箱21盛放，使得货物便于实现自动备货与出货。

与货架2配套设置的进货升降机构3和进货传输机构4，用于将装有货物的标准货箱21传输到其在货架2上预设的放置位置。通过控制器6的控制，可实现货架2的自动备货。节省了备货时，工人的劳动力。

与货架2配套设置的出货传输机构4’和出货升降机构3’，用于接收货架2上的标准货箱21，并将标准货箱21输出，供拣货员拣货。拣货后的标准货箱21，若空箱则直接放到一边，若有剩余则通过出货升降机构3’和出货传输机构4’将其反向传输至原位置。通过控制器6的控制，可实现货架2的自动出货。拣货员只需站在出货升降机构3’的一侧等待拣货即可，节省了拣货员的劳动力。同时，可避免拣货员寻找货物而延长出货时间，提高了出货的效率和准确率。

货架2内设置有多组传输单元5，盛放同一类货物的标准货箱21均对应的设置有一组传输单元5，可接收进货传输机构4传过来的标准货箱21，收入货架2内。还可将货架2上的标准货箱21输出，传递给出货传输机构4’。传输单元5的设置可起到很好的承接作用，将备货与取货很好的串连起来。在一些实施例中，货架2中每组传输单元5的出货位置和进货位置分别设置有RFID读卡器，用于确定从每组传输单元5出货的标准货箱的RFID标识及从每组传输单元5进货的进货标准货箱的RFID标识，还可以确定位于每组传输单元5上的标准货箱的RFID标识及其排列顺序。

控制器6包括输入单元，可以是按键式的，也可以是触摸屏式的，用来输入货物的编码(条形码对应的数字)。显示器用于显示输入的编码，以及补货或出货的货物种类、数量等信息。输入单元还可以是扫码器，通过扫描货物的条形码快速识别货物，控制器6判断货物对应的存储位置，并进行传输控制。

在补货时，控制器6根据输入的编码判断出货物的预设的放置位置，控制进货升降机构3和进货传输机构4将盛放货物的标准货箱21传输至货架2上预设的放置位置；在一些实施例中，将所述标准货箱21的RFID标识与所述补货货物的编码进行绑定。通过上述操作，控制器6中存储了每一标准货箱21的位置以及其上绑定的商品的编码，可以确定每一商品在货仓中的数量、位置，以便根据订单进行出货，并进行补货等操作，提高了操作效率和准确率。

在出货时，控制器6根据输入订单编码，判断所述订单中包括的商品的编码，并确定其在货仓中的数量、位置，以便根据订单进行出货，控制对应位置的传输单元5将放置有对应商品的标准货箱21输出给出货传输机构4’，并通过出货传输机构4’和出货升降机构3’完成标准货箱21的输出与返回。在一些实施例中，若拣货后，标准货箱21内的货物无剩余，则将出货货物的编码与标准货箱21的RFID标识进行解绑，并将标准货箱21放到指定位置。若拣货后，标准货箱21内的货物有剩余，则控制器6控制出货升降机构3’和出货传输机构4’传输标准货箱21原路返回至其预设的存储位置。

在一优选实施例中，如图1、5、6所示，进货传输机构4与出货传输机构4’的结构相同，均包括：

滚筒线41，分别对应的设置于每层货架2的一侧，沿集装箱本体1的长度方向设置；

安装板42，分别对应各类货物的预设放置位置，设置于滚筒线41的下方，安装板42的四个角均通过电动伸缩杆43与滚筒线41固定连接；

两条传输链条44，平行的设置于安装板42的顶面，垂直于滚筒线41的传输方向设置，传输链条44设置于滚筒线41的相邻的两个滚筒之间；

驱动电机45，安装于安装板42上，通过传动组件46驱动两条传输链条44同步传输。

在本实施例中，传输机构具有改变货物的传输方向的功能，可使标准货箱21先沿滚筒线41传输，通过对滚筒线41传输距离的判断，当货物抵达对应的存储位时停止，改变传输方向，将标准货箱41送入货架2。从而实现进货传输机构4的补货传输，以及出货传输机构4’的出货输出与返回。

以5层的货架2为例，货架2每层设有14个存储位。传输机构相应的设置有5条滚筒线41，每条滚筒线41对应货架2的一层；每条滚筒线41的下方设置有14块安装板42，对应14个存储位。标准货箱21通过滚筒线41传输至其预设的存储位的后，电动伸缩杆43带动安装板42上升，从而带动传输链条44升起并高出滚筒，将标准货箱21顶起，然后驱动电机45驱动两条传输链条44同步转动，将标准货箱21送入货架2。实现标准货箱21的补货传输，以及出货后的返回传输。需要说明的是标准货箱21的存储位比标准货箱21的宽度要大，能够确保标准货箱21顺利的进入货架2上预设的存储位。

补货时，滚筒线41与传输链条44的配合可提高货物的传输效率。标准货箱21抵达变向位置时，滚筒线41可继续传输，不影响标准货箱21的变向，也不影响该滚筒线41上其他货物的传输。

传动组件46由锥形齿轮、轴杆等组成，将驱动电机45的输出力矩变向后，传输给传输链条44，带动传输链条44转动。传动组件46的设置有利于装置的合理布局，可将驱动电机45设置在方便的位置，不必迁就传输链条44的位置。

传输机构还可设置传感器，如红外线传感器。用于配合识别标准货箱21的位置，提高标准货箱21传输的准确率。可将红外线传感器设置在安装板42上，与控制器6通信连接，当红外线传感器监测到对应的标准货箱21传输至其上方时，发送信号给控制器6，控制器6控制传输链条44将标准货箱21转向传输。

另外，传输机构还可以采用其他类似结构达到将标准货箱21输送至货架2的技术效果。如采用传送带替代滚筒线41作为主传输结构，采用推板替代传输链条44作为转向结构，每个存储位对应的传送带上方设置气缸，气缸的伸缩端固定有推板。标准货箱21在传送带上传输到位后，传送带停止，气缸的伸缩端伸长，推板将标准货箱21推入货架上标准货箱21的存储位，推板缩回，完成货物的传送。

在一优选实施例中，如图1～4所示，进货升降机构3与出货升降机构3’的结构相同，均包括：

升降板31，水平的设置于进货传输机构4的传输起始端或出货传输机构4’的传输末端，升降板31的四个角分别设置有电动齿轮32；

四根轨道杆33，对应电动齿轮32竖直的设置于升降板31的四个角，轨道杆33上沿其长度方向设置有轨道槽34，轨道槽34内沿其长度方向固定设置有齿条35，电动齿轮32嵌入轨道槽34内与齿条35啮合设置；

传输带36，设置于升降板31的顶面，沿滚筒线41的传输方向设置。

在本实施例中，进行补货时，先将装满货物的标准货箱21放到进货升降机构3上，然后通过控制器6控制进货升降机构3上升，将标准货箱21抬升至与其预设的存放位置等高处，启动传输带36将标准货箱21传输给对应的滚筒线31继续传输；进行出货时，控制器控制传输单元5将标准货箱21传递给出货传输单元4’，出货传输单元4’将标准货箱21传输给出货升降机构3’，出货升降机构3’上升或下降至合适的高度，距地面0.8-1.2m，供拣货员拣货。

升降板31作为机构的主体构件，其自身结构强度需足够强，优选铝合金型材，内部中空结构，升降板31内部设置驱动部件驱动电动齿轮32转动。从而带动升降板31沿轨道杆33上下移动。

另外，升降机构还可采用类似叉车的结构，抬升标准货箱21至其在货架2上的存储位等同的高度，并传输给传输机构。包括叉架、驱动装置和两根轨道杆，轨道杆上设置有滑槽，叉架设置在两根轨道杆之间，可沿滑槽上下滑动。叉架通过驱动装置带动上下移动，驱动装置包括驱动电机和一条首尾相连的倒链，倒链和叉架固定连接，驱动电机通过倒链带动叉架上下移动。

在一优选实施例中，如图1、3和4所示，传输带36的上方固定设置有基准板37，基准板37设置于传输带36远离进货传输机构4或出货传输机构4’的一端，垂直于传输带36的传输方向设置。

在本实施例中，基准板37与升降板31固定连接，横跨在传输带36上。补货时，标准货箱21放到传输带36上，将其一边贴靠在基准板37上，可标准货箱21放正。能够避免标准货箱21歪斜而无法准确的传输到货架2上预设的放置位置。提高了货物传输的准确率；出货时，出货升降机构3’接收标准货箱21，可起到限制标准货箱21传输的作用，防止标准货箱21从传输带36上传输过头而掉落。

在一优选实施例中，如图2、7所示，货架2的每层均设置有M个货道22，M为大于等于1的正整数，货道22沿集装箱本体1的宽度方向设置，货道22的两端分别设置有入口23和出口24，不少于两个盛放同种货物的标准货箱21放置于同一货道22内，传输单元15设置于货道22内。

在本实施例中，货物均为采用标准货箱21盛装的，方便各类货物的自动补货和出货。货道22的宽度大于标准货箱21的宽度，使得标准货箱21能够顺畅的进入货道22内。货道22内可容纳2-4个标准货箱21，最先传输的标准货箱21抵达至出口24处优先出货，确保货物的先进先出，避免靠内的货物存放时间过长。最外侧的标准货箱21输出完成取货后，箱内货物有剩余则反向传回；若取空，货物还未取后，则货道22内的下一标准货箱21继续输出供拣货员取货，空箱放到一边。

在一优选实施例中，如图7和图8所示，传输单元15包括：

若干电动滚轴51，设置于货道22内的底面上，垂直于货道22的长度方向设置，位于同一标准货箱下方的电动滚轴51分别独立驱动；

活动限位板52，出口24的底部设置有凹槽54，活动限位板52设置于凹槽54内，通过电动转轴53与凹槽51可转动连接。

在本实施例中，传输单元15的电动滚轴51是按组设置，以货道22内放置3个标准货箱21为例，每个标准货箱21下方的电动滚轴51为一组，三组分别为51a、51b和51c。这三组电动滚轴51是分别驱动的，出货时，可实现最外侧的标准货箱21单独输出，通过51a将最外侧的标准货箱21输送至出货传输机构4’，取货后返回的标准货箱21通过51a接收。

活动限位板52上固定设置有电动转轴53，包括转轴和小型电机，小型电机驱动转轴转动，通过驱动电动转轴53转动，带动活动限位板52转动。补货时，如图7所示，活动限位板52转动至竖直状态，传输单元15接收进货传输机构4传输的标准货箱21，活动限位板52可防止活动限位板52滑出货道22，起到限位作用；出货时，如图8所示，活动限位板52转动至水平直状态，嵌入凹槽54内，不影响标准货箱21的输出。

在一优选实施例中，如图1所示，进货传输机构4远离货架2的一侧与集装箱本体1之间设置有第一检修通道7；出货传输机构4’远离货架2的一侧与集装箱本体1之间设置有第二检修通道7’。

在本实施例中，在两个传输机构的外侧都设置通道，可在标准货箱21传输过程中出现错误或设备出现故障时，供检修人员进入，进行设备检修及日常维护，确保设备的正常运行，给检修维护提供方便。

在一优选实施例中，如图1所示，集装箱本体1内靠近进货升降机构3的一侧设置有备货区8。

在本实施例中，备货区8可设置备货货架，可将货物直接分类放置到备货货架上，补货时，将需要的货物取下装入标准货箱21，放置到进货升降机构3上进行补货；或者将货物装入标准货箱21后，再放到备货货架上，补货时，直接将标准货箱21取下，放置到进货升降机构3上进行补货。确保货仓内货源充足。

货架2上取空的标准货箱21取下后，可先放置于备货区8堆放，统一清出货仓，或者补货时，直接用来盛装货物。使货仓的整体结构布局更加合理。

当备货区8设置在远离进出口11的位置时，在集装箱本体1上，靠近备货区8的位置还可开设备货门。备货门12的设置便于工作人员就近将货物搬到备货区8存储，给工作人员带来了便利。

在一优选实施例中，如图1和图2所示，集装箱本体1内靠近出货升降机构3’的一侧固定设置有操作台9。

在本实施例中，设置操作台9作为工作人员在货仓内的操作空间。将操作台9设置在出货升降机构3’的一侧，方便将工作人员进行拣货作业，标准货箱21由出货升降机构3’输出后，拣货员站在操作台9处可直接进行拣货。

在一优选实施例中，操作台9包括：

主控设备，用于接收后台服务器发送的取货/补货指令，接收所述取货/补货指令的执行情况并发回给所述后台服务器；

触摸屏，用于显示所述取货/补货指令，接收操作人员输入的执行取货/补货指令的操作指令；

扫码枪，用于识别当前取货/补货的货物信息并发送给所述主控设备。

在本实施例中，将操作台9设置为货仓的核心，通过操作台9完成取货/补货作业。实现智能化管理，减少出错率。

将触摸屏设置在操作台9上，用来显示订单、库存、补货等信息。工作人员在操作台9作业时，能够方便的查看相关信息，并可通过触摸屏录入取货信息，对库存信息进行更新。

工作人员在进行出货时，通过扫码枪读取货物信息。出货时，通过扫码货物与触摸屏上显示的订单信息进行校对，确保了配货的准确率。

在操作台9处还可以设置打包处理的相关设备，如打包器等，对拣货后的货物进行打包处理，完成货物出库。

另，请参考图9～图10，本发明的实施例还提供了一种自动进出货的集装箱式货仓的工作方法，包括补货方法及出货方法。具体地，包括如下步骤：

S11装货，通过控制器的输入单元将各类货物在货架上的预设放置位置分别录入控制器，再通过操作台上设置的RFID读卡器，识别放置在操作台上的标准货箱的RFID标识，并反馈给控制器，控制器将待装入该标准货箱的货物的条形码与RFID标识绑定，工作人员将货物装入标准货箱，控制器通过扫码录入装入标准货箱的货物并进行存储；在一些实施例中，将三件货物装入标准货箱，控制器通过扫码将三件货物均与RFID标识绑定并存储；

S12进货传输，将装完货的标准货箱放置于进货升降机构上，进货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给控制器，控制器控制进货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给进货传输机构，进货传输机构传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，此时进货传输机构内位于标准货箱下方的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给控制器，控制器控制进货传输机构将标准货箱送入货架；

S13货物存储，货架的进货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，控制器识别货物与该货物预设的存储位置是否对应，若对应，则传输单元接收进货传输机构送入的标准货箱，并在货架上按序码放，若不对应，则传输单元将标准货箱返还给进货传输机构，并原路返回，工作人员对被返回的标准货箱进行核实，找出错误原因并排除，重复进货传输步骤。

上述S11～S13步骤完成了一类货物的补货方法，重复上述步骤，逐一完成各类货物的补货作业，直至货架全部装满。

S14货物输出，工作人员通过控制器的输入单元录入货单信息，控制器根据货单信息向货架发送出货指令，货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，控制器控制出货单元将对应的标准货箱输出至出货传输机构；

S15出货传输，出货传输机构接收货架上的传输单元送出的标准货箱，并传输至出货传输机构的输出端，同时控制器控制出货升降机构上升或下降，移动至与标准货箱所在层数等高的位置，出货传输机构将标准货箱传输给出货升降机构，出货升降机构带动置于其上的标准货箱上升或下降移动至拣货位置；

S16拣货，工作人员将置于所述出货升降机构上的标准货箱内的货物对应货单上的数量拣出并进行扫码，控制器将扫码的货物与所述标准货箱的RFID标识解绑，完成拣货；在一些实施例中，从标准货箱内拣货一件货物，通过扫码，控制器将该货物与准货箱的RFID标识解绑，此时具体的在控制器的数据库中，与标准货箱RFID标识关联存储的货物由三件变成两件。

S17若拣货步骤完成后，标准货箱内有货物剩余，则工作人员通过控制器控制标准货箱复位，出货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给控制器，控制器控制出货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给出货传输机构，此时出货传输机构的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给控制器，控制器控制出货传输机构反向传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，控制器控制货架上的传输单元将标准货箱送回货架。在一些实施例中，若拣货步骤完成后，标准货箱内无货物剩余，则所有货物均与标准货箱的RFID标识完成了解绑，此时无需将标准货箱反向传输，工作人员将解绑的标准货箱放置到指定位置存放，待下次装货使用。

上述S14～S17步骤完成了一类货物的出货方法，重复上述步骤，逐一完成订单中各类货物的出货作业，直至订单完成。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动进出货的集装箱式货仓，其特征在于，包括集装箱本体、货架、进货升降机构、进货传输机构、出货传输机构、出货升降机构、传输单元和控制器：其中，

所述集装箱本体，其上设置有进出口；

所述货架，固定设置于所述集装箱本体内，为N层，N为大于等于1的正整数，所述货架沿集装箱本体的长度方向设置，所述货架上设置有用于盛放货物的标准货箱，所述标准货箱的底部设置有RFID标签，所述货架出货的一面为正面，进货的一面为背面；所述货架的出货位置和进货位置分别设置有RFID读卡器；

所述进货升降机构，设置于进货传输机构的一侧，用于将所述标准货箱抬升至与其在所述货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输至所述进货传输机构，所述进货升降机构上设置有RFID读卡器；

所述进货传输机构，设置于所述货架的背面，用于将所述进货升降机构传输的所述标准货箱传输至其在货架上预设的放置位置，所述进货传输机构上设置有RFID读卡器；

所述出货传输机构，设置于所述货架的正面，用于接收所述货架上的标准货箱，并输出至所述出货升降机构，所述出货传输机构上设置有RFID读卡器；

所述出货升降机构，设置于所述出货传输机构的一侧，用于接收所述出货传输机构输出的所述标准货箱，并下降或上升，供拣货员拣货，所述出货升降机构上设置有RFID读卡器；

所述传输单元，设置于所述货架内，用于接收所述进货传输机构传输的标准货箱，以及将所述货架内的标准货箱传输至出货传输机构；

所述控制器，包括显示屏与输入单元，与所述进货升降机构、进货传输机构、出货传输机构、出货升降机构、传输单元及各RFID读卡器电连接。

2.根据权利要求1所述的集装箱式货仓，其特征在于，所述进货传输机构与出货传输机构的结构相同，均包括：

滚筒线，分别对应的设置于每层所述货架的一侧，沿所述集装箱本体的长度方向设置；

安装板，分别对应各类货物的预设放置位置设置于所述滚筒线的下方，所述安装板的四个角均通过电动伸缩杆与滚筒线固定连接，所述进货传输机构或出货传输机构上的RFID读卡器安装于所述安装板的顶面；

两条传输链条，平行的设置于所述安装板的顶面，垂直于所述滚筒线的传输方向设置，所述传输链条设置于滚筒线的相邻的两个滚筒之间；

驱动电机，安装于所述安装板上，通过传动组件驱动两条所述传输链条同步传输。

3.根据权利要求2所述的集装箱式货仓，其特征在于，所述进货升降机构与出货升降机构的结构相同，均包括：

升降板，水平的设置于所述进货传输机构的传输起始端或出货传输机构的传输末端，所述升降板的四个角分别设置有电动齿轮；

四根轨道杆，对应所述电动齿轮竖直的设置于所述升降板的四个角，所述轨道杆上沿其长度方向设置有轨道槽，所述轨道槽内沿其长度方向固定设置有齿条，所述电动齿轮嵌入所述轨道槽内与所述齿条啮合设置；

传输带，设置于所述升降板的顶面，沿所述滚筒线的传输方向设置，所述进货升降机构或出货升降机构上的RFID读卡器安装于所述传输带内对应所述标准货箱的放置位置；

基准板，固定设置于所述传输带的上方，位于所述传输带远离所述进货传输机构或出货传输机构的一端，垂直于所述传输带的传输方向设置。

4.根据权利要求3所述的集装箱式货仓，其特征在于，所述货架的每层均设置有M个货道，M为大于等于1的正整数，所述货道沿所述集装箱本体的宽度方向设置，所述货道的两端分别设置有入口和出口，不少于两个所述标准货箱放置于同一所述货道内，所述传输单元设置于所述货道内，所述货架上的RFID读卡器分别安装于所述入口和出口位置。

5.根据权利要求4所述的集装箱式货仓，其特征在于，所述传输单元包括：

若干电动滚轴，设置于所述货道内的底面上，垂直于所述货道的长度方向设置，位于同一标准货箱下方的所述电动滚轴分别独立驱动；

活动限位板，所述出口的底部设置有凹槽，所述活动限位板设置于所述凹槽内，通过电动转轴与所述凹槽可转动连接。

6.根据权利要求5所述的集装箱式货仓，其特征在于，所述进货传输机构远离所述货架的一侧与集装箱本体之间设置有第一检修通道；所述出货传输机构远离所述货架的一侧与集装箱本体之间设置有第二检修通道；所述集装箱本体内靠近所述进货升降机构的一端设置有备货区；集装箱本体内靠近所述出货升降机构的一侧固定设置有操作台。

7.一种基于权利要求1-6所述的自动进出货的集装箱式货仓的补货方法，其特征在于，包括如下步骤：

装货，通过控制器的输入单元将各类货物在货架上的预设放置位置分别录入所述控制器，再通过操作台上设置的RFID读卡器，识别放置在操作台上的标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，控制器将待装入该标准货箱的货物的条形码与所述RFID标识绑定，工作人员将货物装入标准货箱，所述控制器通过扫码录入装入所述标准货箱的货物并进行存储；

进货传输，将装完货的所述标准货箱放置于进货升降机构上，所述进货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述进货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给进货传输机构，所述进货传输机构传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，此时所述进货传输机构内位于标准货箱下方的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述进货传输机构将标准货箱送入所述货架；

货物存储，所述货架的进货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，控制器控制传输单元接收所述进货传输机构送入的标准货箱。

8.一种基于权利要求1-6所述的自动进出货的集装箱式货仓的出货方法，其特征在于，包括如下步骤：

货物输出，工作人员通过所述控制器的输入单元录入货单信息，所述控制器根据货单信息向货架发送出货指令，所述货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，所述控制器控制所述出货单元将对应的标准货箱输出至出货传输机构；

出货传输，所述出货传输机构接收货架上的传输单元送出的标准货箱，并传输至所述出货传输机构的输出端，同时控制器控制出货升降机构上升或下降，移动至与所述标准货箱所在层数等高的位置，所述出货传输机构将标准货箱传输给出货升降机构，所述出货升降机构带动置于其上的标准货箱上升或下降移动至拣货位置；

拣货，工作人员将置于所述出货升降机构上的标准货箱内的货物对应货单上的数量拣出并进行扫码，控制器将扫码的货物与所述标准货箱的RFID标识解绑，完成拣货。

9.根据权利要求8所述的出货方法，其特征在于，所述出货方法的步骤还包括：

若所述拣货步骤完成后，标准货箱内有货物剩余，则工作人员通过控制器控制所述标准货箱复位，所述出货升降机构内设置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述出货升降机构将标准货箱抬升至与其在货架上的预设放置位置相同的高度后，再传输给出货传输机构，此时所述出货传输机构的RFID读卡器识别到对应的RFID标识，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述出货传输机构反向传输标准货箱至其在货架上的预设放置位置所对应的位置，所述货架的出货位置的RFID读卡器识别标准货箱的RFID标识，并反馈至控制器，所述控制器控制所述货架上的传输单元将所述标准货箱送回所述货架。

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