CN112439704A - 基于垂直拣选的分拣系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于垂直拣选的分拣系统及方法，该系统包括：分拣轨道，分设在分拣轨道两侧的储货箱、上料口和下料口，以及设置在分拣轨道上的分拣小车，分拣小车上包括行走机构、支架、悬臂、旋转电机、平移机构、伸缩机构以及取货机构，行走机构上放置有周转箱。该分拣方法包括：S1，分拣小车移动到指定位置的储货箱时，由旋转电机、平移机构以及伸缩机构驱动取货机构伸入储货箱拾取货品；取货后再由旋转电机、平移机构以及伸缩机构将货品转送到储货箱内；S3，分拣小车内的货品分拣完毕后，在分拣小车运动至其最近的上料口上料。本发明能够有效提高分拣效率，减小或避免货品错放或者漏放增加的复盘工作量，减小系统的占地面积。

Description

基于垂直拣选的分拣系统及方法

技术领域

本发明涉及物流分拣的技术领域，特别涉及一种基于垂直拣选的分拣系统及方法。

背景技术

环形交叉分拣系统是目前主流的自动分拣设备之一，其主要由带式输送机、载有小型带式输送机的台车以及设置在带式输送机两侧的分拣格口组成，当台车移动到所指定的分拣位置时，台车会驱动带式输送机的皮带转动，将放置于皮带上的货品分拣送出至相应的分拣格口。

这种分拣系统存在以下较为明显的缺陷：

1、台车每次只能分拣一个货品，且分拣完成后，需要循环到上料台才能进行第二次分拣，使用效率低下。

2、货品一般由人工放置于台车上，很容易导致错放或者漏放，尤其是针对中小件货品的分拣，就导致需要后期进行复盘，即影响系统的分拣效率，又增加了分拣的工作量。

3、上料台操作人员只能一件一件地放货，放货品效率低下，且每件货品必须扫描识别才能进行分拣。

4、整个系统占地面积大，场地成本高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种基于垂直拣选的分拣系统及方法，以提高分拣效率，减小或避免货品错放或者漏放增加的复盘工作量，减小系统的占地面积。

为实现上述目的，本发明提出的基于垂直拣选的分拣系统包括分拣轨道，所述分拣轨道的两侧分设有多个上料口和多个下料口，相邻上料口之间和相邻下料口之间分布有多个储货箱；

所述分拣轨道上设有多个分拣小车，每一所述分拣小车的底部设有行走机构，所述行走机构上放置有周转箱；

所述周转箱的一侧设有支架，所述支架的上部设有悬于所述周转箱上方的悬臂，所述悬臂一端转动设置在所述支架上，所述支架上设有用于驱动所述悬臂以所述支架为中心轴转动的旋转电机；

所述悬臂上设有平移机构，所述平移机构上设有可伸入伸出所述周转箱的伸缩机构，所述伸缩机构朝向所述周转箱的一端设有取货机构。

可选地，所述储货箱和周转箱内分别设有隔板。

可选地，所述分拣轨道上设有供电轨，所述行走机构上设有与所述供电轨滑动电接触的电刷组件。

可选地，所述伸缩机构为竖直设置的圆形伸缩气缸，所述伸缩气缸的自由端向所述周转箱内延伸，所述取货机构设置在所述伸缩气缸的自由端。

可选地，所述伸缩机构为竖直设置的直线模组，所述直线模组的滑块上设有竖直设置的支杆，所述支杆的第一端连接在所述滑块上，所述支杆的第二端向所述周转箱内延伸，所述取货机构设置在所述支杆的第二端。

可选地，所述取货机构为夹持机械手。

可选地，所述取货机构为真空吸盘。

基于上述分拣系统，本发明还提出一种基于垂直拣选的分拣方法，包括如下步骤：

A1，分拣小车移动到指定位置的储货箱时，以周转箱的存储区中心点为定位点，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动至定位点正上方，由伸缩机构驱动取货机构向定位点移动以拾取定位点的货品；

A2，取货后，由伸缩机构驱动取货机构上升，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动到储货箱的存储区中心点，再由伸缩机构驱动取货机构伸入储货箱内将货品放置于储货箱；

A3，分拣小车内的货品分拣完毕后，在分拣小车运动至其最近的上料口上料。

可选地，所述以周转箱的存储区中心点为定位点前，在周转箱内设有用于将周转箱的存储区分割为多个不同存储子区的隔板，以存储子区的中心点作为定位点，驱动旋转电机、平移机构、伸缩机构拾取存储子区内的货品。

基于上述分拣系统，本发明还提出一种基于垂直拣选的分拣方法，包括如下步骤：

B1，分拣小车移动到指定位置的储货箱时，以储货箱的存储区中心点为定位点，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动至定位点正上方，由伸缩机构驱动取货机构向定位点移动以拾取定位点的货品；

B2，取货后，由伸缩机构驱动取货机构上升，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动到储货箱的存储区中心点，再由伸缩机构驱动取货机构伸入储货箱内将货品放置于周转箱；

B3，拣选完成后，在分拣小车运动至与其最近的下料口下料。

与现有技术相比，本通过在将分拣小车上设置周转箱，能够装载多件货品，进而使得分拣小车一次能够分拣多件货品。在分拣小车上设置旋转电机、平移机构、伸缩机构以及取货机构，使得分拣小车在达到指定位置时，能够将周转箱内的货品从周转箱内取出并转移到储货箱内。在分拣轨道的两侧设有多个上料口和下料口，在分拣小车将周转箱的货品全部分拣送出后，能够在就近的上料口和下料口接收新的周转箱，并将空的周转箱送出，使得分拣小车无需沿分拣轨道运行一圈才能够进行第二次的分拣，有效提供分拣效率。伸缩机构采用垂直驱动取货机构取放货，使得货品能够以堆叠的方式存放在周转箱内，由此自上而下依次多叠放的货品进行分拣，能够有效提高分拣的效率。

与现有技术相比，本发明的分拣小车具备以下优点：

1、能够自动运送并分拣货品，工作人员仅需将货品摆放在分拣小车上的周转箱内即可，避免了人工摆件导致的错放、漏放，减轻后期复盘的工作量，甚至无需复盘。

2、能够一次实现多件货品的分拣，大大提高分拣的效率。

3、分拣小车在一次分拣完成后能够就最近的上料口和下料口进行周转箱的替换，进而进行新的分拣工作，而无需绕分拣轨道一圈再进行新的分拣工作，有效提高分拣小车的使用效率，减少空载的情况。

4、无需针对每件货品扫描，对货品条码，提高上货效率。

附图说明

图1为本发明基于垂直拣选的分拣系统一实施例的结构示意图；

图2为本发明基于垂直拣选的分拣系统一实施例中分拣小车的结构示意图；

图3为本发明基于垂直拣选的分拣系统一实施例中储货箱的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图1，在本发明实施例提出了一种基于垂直拣选的分拣系统，该分拣系统分拣轨道1，分拣轨道1的两侧分设有多个上料口11和多个下料口12，上料口11和下料口12的数量相同，且一一对应。在本实施中，上料口11设置在分拣轨道1的内侧，下料口12设置在分拣轨道1的外侧。

相邻两上料口11沿分拣轨道1方向设置分布有多个储货箱2，相邻两下料口12沿分拣轨道1方向设置同样分布有多个储货箱2。

分拣轨道1上设有多个分拣小车3，每一分拣小车3的底部设有行走机构31，行走机构31上放置有周转箱4，该周转箱4内存放有多件依次叠放的货品。

在周转箱4的一侧设有支架32，该支架32的上部设有悬于周转箱4上方的悬臂33。悬臂33一端转动设置在支架32上，支架32上设有用于驱动悬臂33以支架32为中心轴转动的旋转电机34。悬臂33上设有平移机构35，该平移机构35上设有可伸入伸出周转箱4的伸缩机构36，伸缩机构36朝向周转箱4的一端设有取货机构37。

在本实施例中，该分拣轨道1采用的是环形轨道，分拣小车3能够沿环形轨道进行循环分拣。

在其他的一些实施例中，该分拣轨道1也可以采用直线轨道，分拣小车3能够沿该直线轨道来回分拣。

基于上述分拣系统，本发明还提供了一种分拣方法，该分拣方法包括如下步骤：

A1，分拣小车3沿分拣轨道1移动到指定位置的储货箱2时，旋转电机34以周转箱4的存储区中心点为定位点，将悬臂33转动定位点的上方；再由平移机构35将伸缩机构36移动到定位点正上方，由伸缩机构36向周转箱4内伸，使得取货机构37能够接触叠放在最上侧的货品并拾取货品。

A2，取货后，由伸缩机构36驱动取货机构37上升将拾取的货品从周转箱4内提出；而后由旋转电机34、平移机构35以储货箱2的存储区中心点为定位点，将伸缩机构36移动到储货箱2的存储区中心点，再由伸缩机构36和取货机构37将拾取的货品放入储货箱2。

A3，当分拣小车3内的货品分拣完毕后，向分拣小车3发送新的分拣指令，并在分拣小车3运动到其最近的上料口11时，将新的周转箱4送入分拣小车3，并替换空置的周转箱4至下料口12进行二次利用。

在步骤A1中，周转箱4内的叠放的货品为同类型的货品，且由人工预先根据分拣需求叠放在周转箱4内，且叠放货品的由人工将货品的条码记录在分拣系统中。

例如，在系统接收到一分拣指令，该分拣指令为将10件同样衣服的分别分拣到3个指定的储货箱2内。此时，先由人工接收这10件衣服，对其中一件衣服进行扫码录入系统后，再将10件衣服依次叠放在周转箱4内，再由分拣小车3将这10件衣服运送并分拣周转箱4内的货品时。由此，就无需对周转箱4内的货品进行逐一扫码，而是直接根据分拣指令将周转箱4内的货品分拣到其对应各一个或多个储货箱2内，有效提高对每件货品的分拣效率。

本发明通过在将分拣小车3上设置周转箱4，能够装载多件货品，进而使得分拣小车3一次能够分拣多件货品。在分拣小车3上设置旋转电机34、平移机构35、伸缩机构36以及取货机构37，使得分拣小车3在达到指定位置时，能够将周转箱4内的货品从周转箱4内取出并转移到储货箱2内。在分拣轨道1的两侧设有多个上料口11和下料口12，在分拣小车3将周转箱4的货品全部分拣送出后，能够在就近的上料口11和下料口12接收新的周转箱4，并将空的周转箱4送出，使得分拣小车3无需沿分拣轨道1运行一圈才能够进行第二次的分拣，有效提供分拣效率。伸缩机构36采用垂直驱动取货机构37取放货，使得货品能够以堆叠的方式存放在周转箱4内，由此自上而下依次多叠放的货品进行分拣，能够有效提高分拣的效率。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、能够自动运送并分拣货品，工作人员仅需将货品摆放在分拣小车3上的周转箱4内即可，避免了人工摆件导致的错放、漏放，减轻后期复盘的工作量，甚至无需复盘。

2、能够一次实现多件货品的分拣，大大提高分拣的效率。

3、分拣小车3在一次分拣完成后能够就最近的上料口和下料口进行周转箱4的替换，进而进行新的分拣工作，而无需绕分拣轨道1一圈再进行新的分拣工作，有效提高分拣小车3的使用效率，减少空载的情况。

4、无需针对每件货品扫描，对货品条码，提高上货效率，

本发明提供的分拣系统和分拣方式尤其适用与电商行业中的中小件货品的分拣，特别是衣服，相比与现有的环形交叉分拣系统，其能够在更小的空间内实现更加高效地分拣。

可选地，在本实施例中，该储货箱2设有隔板21，在周转箱4内同样设置隔板，由此以通过隔板将储货箱2和周转箱4内的存储区划分为几个不同或者相同的存储子区。由于周转箱的体积一般比较大，对于中小件货品，如折叠好的衣服，书本、盒装化妆品、盒装电子产品等等，其往往还有很大的剩余空间，这就不利于货品在周转箱内的叠放。通过在储货箱2和内周转箱4设置隔板，能够根据实际需要将储货箱2和周转箱4的存储空间进行不同大小的划分，使得每个区域能够针对性地存储同一货品，即能够更加合理地利用周转箱的存储空间，又能够使得周转箱能够存放多种不同的货品。并且，方便工作人员将货品叠放在周转箱4内。

这样，周转箱4就能够在一次分拣作业中运送更多的货品，储货箱2也能够实现存储更多的货品。

当储货箱2和周转箱4的存储区被隔板划分成多个存储子区后，将每个存储子区的中心作为定位点。在分拣前，每类货品都是根据预先设定的规则叠放在其对应的周转箱4的存储子区内，在进行分拣时，分拣小车3会根据需要分拣的货品类型，控制旋转电机34和平移机构35将伸缩机构36移动到待分拣货品对应的存储子区进行取货。

同样地，分拣小车3会根据待分拣货品的类型将待分拣货品移送指定储货箱2的与待分拣货品对应的存储子区内。

由于每个存储子区的中心位置是固定地，因此，可以将每个存储子区的中心位置与叠放在该存储子区内的货品进行绑定，当需要对某一存储子区内的货品进行分拣时，可直接根据货品来确定旋转电机34和平移机构35需要动作的旋转量和位移量，无需通过传感器来识别货品位置再进行取放货品，大大简化取放货的步骤。

可选地，在本实施例中，该分拣轨道1上设有供电轨，分拣小车3的行走机构31上设有与该供电轨滑动电接触的电刷组件311。由此，使得各个分拣小车3能够单独从分拣轨道1上取电，以使得各个分拣小车3能够相互独立运动，提高分拣小车的分拣效率。

可选地，在本实施例中，该平移机构35采用的是丝杆模组。

可选地，在本实施例中，该伸缩机构36可以采用为竖直设置的圆形伸缩气缸，该伸缩气缸的自由端向周转箱4内延伸，取货机构37设置在伸缩气缸的自由端。取货时能够通过气缸驱动其输出杆伸入伸出来实现取货机构37上上下动作，进而完成垂直分拣。

在本实施例的另一实施方式中，该伸缩机构36采用竖直设置的直线模组，该直线模组的滑块上设有竖直设置的支杆。该支杆的第一端连接在滑块上，支杆的第二端向周转箱4内延伸，取货机构37设置在支杆的第二端。由此，通过直线模组将支杆插入周转箱4和储货箱2进行取放货品。

应当说明的是，除了上述两种伸缩机构36外，还可以采用电动推杆以及其他具有刚性的自动伸缩机构36。

可选地，在本实施例中，该取货机构37可以采用夹持机械手来拾取货品。

在本实施例的另一实施方式中，该取货机构37也可以采用真空吸盘来吸取货品。与夹持机械手相比，采用真空吸盘来拾取货品的方式更加稳定，且一次只会拾取一件货品，不会产生夹带的现象。

可选地，在本实施例中，在悬臂33上设有与真空吸盘连通的真空泵，由此以在真空吸盘上产生一负压来吸附货品。

此外，基于上述分拣系统，本发明实施例还提供了一种分拣方法，其包括：

B1，分拣小车3沿分拣轨道1移到指定位置的储货箱2时，旋转电机34以以储货箱2的存储区中心点为定位点，将悬臂33转动定位点的上方；再由平移机构35将伸缩机构36移动到定位点正上方，由伸缩机构36向周转箱4内伸，使得取货机构37能够接触叠放在最上侧的货品并拾取货品。

B2，取货后，由伸缩机构36驱动取货机构37上升将拾取的货品从储货箱2内提出；而后由旋转电机34、平移机构35以周转箱4的存储区中心点为定位点，将伸缩机构36移动到周转箱4的存储区中心点，再由伸缩机构36和取货机构37将拾取的货品放入周转箱4。

B3，拣选完成后，向分拣小车3发送新的拣选指令，并在分拣小车3运动到其最近的下料口12时，将周转箱4移除出分拣小车3，并将空周转箱4送入分拣小车3。

本发明提供的分拣系统除了能够实现货品自周转箱4至储货箱2的分拣外，还能够实现拣选，将储货箱2内的货品拾取到周转箱4内。尤其是在电商领域，能够快速拣货。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，包括分拣轨道，所述分拣轨道的两侧分设有多个上料口和多个下料口，相邻上料口之间和相邻下料口之间分布有多个储货箱；

所述分拣轨道上设有多个分拣小车，每一所述分拣小车的底部设有行走机构，所述行走机构上放置有周转箱；

所述周转箱的一侧设有支架，所述支架的上部设有悬于所述周转箱上方的悬臂，所述悬臂一端转动设置在所述支架上，所述支架上设有用于驱动所述悬臂以所述支架为中心轴转动的旋转电机；

所述悬臂上设有平移机构，所述平移机构上设有可伸入伸出所述周转箱的伸缩机构，所述伸缩机构朝向所述周转箱的一端设有取货机构。

2.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述储货箱和周转箱内分别设有隔板。

3.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述分拣轨道上设有供电轨，所述行走机构上设有与所述供电轨滑动电接触的电刷组件。

4.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述伸缩机构为竖直设置的圆形伸缩气缸，所述伸缩气缸的自由端向所述周转箱内延伸，所述取货机构设置在所述伸缩气缸的自由端。

5.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述伸缩机构为竖直设置的直线模组，所述直线模组的滑块上设有竖直设置的支杆，所述支杆的第一端连接在所述滑块上，所述支杆的第二端向所述周转箱内延伸，所述取货机构设置在所述支杆的第二端。

6.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述取货机构为夹持机械手。

7.如权利要求1所述的基于垂直拣选的分拣系统，其特征在于，所述取货机构为真空吸盘。

8.一种基于垂直拣选的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1，分拣小车移动到指定位置的储货箱时，以周转箱的存储区中心点为定位点，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动至定位点正上方，由伸缩机构驱动取货机构向定位点移动以拾取定位点的货品；

A2，取货后，由伸缩机构驱动取货机构上升，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动到储货箱的存储区中心点，再由伸缩机构驱动取货机构伸入储货箱内将货品放置于储货箱；

A3，分拣小车内的货品分拣完毕后，在分拣小车运动至其最近的上料口上料。

9.如权利要求8所述的基于垂直拣选的分拣方法，其特征在于，所述以周转箱的存储区中心点为定位点前，在周转箱内设有用于将周转箱的存储区分割为多个不同存储子区的隔板，以存储子区的中心点作为定位点，驱动旋转电机、平移机构、伸缩机构拾取存储子区内的货品。

10.一种基于垂直拣选的分拣方法，其特征在于，包括如下步骤：

B1，分拣小车移动到指定位置的储货箱时，以储货箱的存储区中心点为定位点，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动至定位点正上方，由伸缩机构驱动取货机构向定位点移动以拾取定位点的货品；

B2，取货后，由伸缩机构驱动取货机构上升，由旋转电机、平移机构驱动伸缩机构移动到储货箱的存储区中心点，再由伸缩机构驱动取货机构伸入储货箱内将货品放置于周转箱；

B3，拣选完成后，在分拣小车运动至与其最近的下料口下料。

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