CN112938277B - 一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于货栈存取技术领域，公开了一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，包括存放、取件步骤，其中存放步骤包括：开箱，贴标，扫码，信息录入，装箱，将箱子运至正多边环状分布的货栈出/入口，仓储设备控制系统WCS调度位于货栈中心的机器人抓取箱子，存放入库，将库位信息反馈给仓储管理系统WMS；取件步骤包括：WMS将库位信息传输给WCS调度机器人，从库内抓取存放的货物，放到货栈出/入口，再将货物运输到取货口。通过环状分布的货栈和位于货栈中心的机器人进行取放货操作，机器人的基座在整个操作过程中无须移位，缩短了取放距离，增加了货位容量，加快了工作节拍，适用于小件货物的快速存取。

Description

一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法

技术领域

本发明属于货栈存取技术领域，公开了一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法。

背景技术

目前仓储系统主要分为立体仓储系统以及平库，其中立库仓储系统按照搬运方式主要又分为巷道堆垛机式立体仓储以及AGV叉车式立体仓储，然而针对小件物品的存取，以上两种方式均存在一些问题。AGV叉车式立体仓储系统中，一方面存取货物有限，另一方面AGV叉车作业效率较低，无法应对零散的小件物资，整体效率不高；巷道堆垛机式立体仓储系统，巷道堆垛机作业效率很高，但是零散小件物资进出库流程复杂，管理困难，对作业人员要求较高。因此急需一种应对小件物品快速存取的方法。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，具体技术方案如下：

一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，包括储存、提取程序，其中存储程序包括：

步骤1、取出空货物收纳箱；

步骤2、将待入库货物的电子信息生成信息码贴附在所述货物收纳箱外表面，装箱，用扫码装置扫码，绑定货物匹配的库位信息传输给仓储管理系统(WMS)，将装箱后的货物运至拟存放货栈入口；

步骤3、仓储设备控制系统(WCS)调度位于货栈中心的机器人抓取货物收纳箱，存放入库；

提取程序包括：

步骤4、仓储管理系统(WMS)将待出库的货物对应的库位信息传输给仓储设备控制系统(WCS)；

步骤5、仓储设备控制系统(WCS)调度位于货栈中心的机器人抓取所述货物收纳箱放至货栈出口，开箱取出货物，输送至提货点，将出库信息传输给仓储管理系统(WMS)；

所述步骤1前制造出正多边形或圆形的多层蜂巢货栈，将机器人底座置于所述货栈中心位置，所述步骤3和步骤5中机器人在进行抓取过程时，所述机器人底座不发生移动。

这种方案避免了传统AGV小车存取件时折返造成的节拍缓慢，而且取消了供AGV小车行走的通道，仓库布置得更紧凑，增大了库容，立体式蜂巢设计的货栈能更好的迎合多轴机器人手臂的抓取，作业效率更高。

优选的，步骤2中所述货栈入口与步骤5中所述货栈出口为同一位置。

进一步的，步骤2中所述将装箱后的货物运至拟存放货栈入口和步骤5中所述开箱取出货物，输送至提货点的货物经过路径相同，运动方向相反。

这样能更高效的利用货物搬运设施，也简化了机器人手臂动作程序。

为了更好的配合机器人手臂动作，优选的，所述蜂巢货栈的每个储物格均为抽屉式结构，步骤3中所述机器人抓取所述货物收纳箱至拟存储高度预定位置时，储物格抽屉弹出，所述机器人将所述货物收纳箱直接放在抽屉内后，抽屉自动缩回储物格，步骤5中所述机器人将手臂抬至拟提货物储物格高度对应位置时，储物格抽屉弹出，所述机器人将所述货物收纳箱抓取后，所述抽屉自动缩回储物格。

为避免大小超出货栈储物格空间的物品装箱，优选的，步骤1和步骤2之间插入以下步骤：

测量货物长宽高尺寸并与所述货物收纳箱的三维尺寸进行比较，确定货物收纳箱能否容纳货物，如能够容纳该货物，则继续进行后续步骤，如不能容纳该货物，则将该货物转往其他货栈。

进一步的，为了货栈能匹配各种形状大小有差别的小件物品，更高效地利用空间，所述蜂巢储物格间的隔板设计成可抽取式结构，在步骤1之前拆除部分隔板，构造大小不同的储物格，并以机器人底座中心所处位置为原点建立圆柱坐标系，通过圆柱坐标系确定货物的精确存放位置。

进一步的，步骤2中完成装箱后，打开手机APP，对纸箱上的二维码进行扫描，扫描完成后，出现了代填的信息，对待填的信息进行录入，录入内容包括但不限于货物名称、货物数量、货物用途、货物生产日期、货物保质期；

完成货物的信息记录后，点击完成，手机终端将获取的信息发送至WMS进行信息的保存，将装箱后的货物运至拟存放货栈入口，等待机器人拿取货物。

为在机器人作业时保障人员安全，进一步的，所述步骤2和步骤4结束时，均进行声光报警提示，关闭所述货栈出入口的隔离门，并设置所述机器人和隔离门的机械互锁，在步骤3和步骤5结束时，解除所述机械互锁，打开所述隔离门。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果为：通过环状分布的货栈和位于货栈中心的机器人进行取放货操作，机器人的基座在整个操作过程中无须移位，缩短了取放距离，增加了货位容量，加快了工作节拍，提升了作业效率。

附图说明

图1为本发明实施例所展示的方法中存储货物流转示意图；

图2为本发明实施例所展示的方法基本步骤流程图；

其中11.开箱贴标机；12.贴标处；13.人工装箱处；14.辊筒传输带；15.货物进出口；16.货栈；17机器人；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于该实施例，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。

参考本说明书附图1,2，按以下顺序完成本发明各步骤。

货物存储程序：货物收纳箱为纸箱，取得储存的货物，将印刷好的成捆的纸箱放置到储料工位，开箱贴标机11自动将纸箱打开，封好底部胶带后至贴标处12贴二维码标后将纸箱及待入库物资一起通过辊筒传输带14一起传送到人工装箱处13。

操作人员通过手机终端或扫码枪对进行识别，对传输的物资进行清点、核查，挑出损坏的产品，录入货物信息并提交后封箱。例如，对防疫口罩的登记，确定防疫口罩的数量，大小规格，基本材料，生产的日期等等。信息自动传送到WMS服务器中进行保存，等待下货单的通知。装载着入库信息的纸箱随着辊筒传输带14传输到货物进出口15，货物进出口15处设置的光电传感器判定物资已经静置在指定位置后将该信息发送给WMS。WMS设置设备安全防护，再发指令给WCS调度机器人17进行货物的抓取，将货物按照存放的时间顺序进行由下至上的存放方式放进货栈16，完成存放后，机器人将库位信息反馈给WMS。WMS判定入库完成，随即发送指令给WCS调度机器人17复位，复位完成后将解除设备安全防护。

货物提取程序：人员通过手机终端进行货物的提取，ERP自动发送出库的订单给WMS，WMS启动设备安全防护，防止在机械臂工作的时候有人员进入操作区域。造成事故的发生。

WMS根据所保存的库位信息发出指令给WCS调度机器人对指定的货物进行拿取，机械手臂为六轴关节机器人，拿取更加灵活和快捷，效率大大提高。机械手臂将货物从货栈16上取下，放置在货物进出口15处，货物进出口15处设置的光电传感器判定物资已经静置在指定位置后将该信息发送给WMS，判定出库完成，随即发送指令给WCS调度机器人17复位，复位完成后将解除设备安全防护，货物再通过辊筒传输带14运送到置物台，操作人员核验取货者身份，进行出库登记并将相关信息反馈给WMS，完成货物提取。WMS进行货物的记录和整合，对货栈16已经空出的位子进行记录，方便下次有货物入库时做好准备。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，包括储存、提取程序，其中存储程序包括：

步骤1、取出空货物收纳箱；步骤2、将待入库货物的电子信息生成信息码贴附在所述货物收纳箱外表面，装箱，用扫码装置扫码， 绑定货物匹配的库位信息传输给仓储管理系统（WMS），将装箱后的货物运至拟存放货栈入口；步骤3、 仓储设备控制系统（WCS）调度位于货栈中心的机器人抓取货物收纳箱，存放入库；

提取程序包括：

步骤4、 仓储管理系统（WMS）将待出库的货物对应的库位信息传输给仓储设备控制系统（WCS）；步骤5、 仓储设备控制系统（WCS）调度位于货栈中心的机器人抓取所述货物收纳箱放至货栈出口，开箱取出货物，输送至提货点，将出库信息传输给仓储管理系统（WMS）；

其特征为：所述步骤1前制造出正多边形或圆形的多层蜂巢货栈，将机器人底座置于所述货栈中心的位置，所述步骤3和步骤5中机器人在进行抓取过程时，所述机器人底座不发生移动；所述蜂巢货栈的每个储物格均为抽屉式结构，步骤3中所述机器人抓取所述货物收纳箱至拟存储高度预定位置时，储物格抽屉弹出，所述机器人将所述货物收纳箱直接放在抽屉内后，抽屉自动缩回储物格，步骤5中所述机器人将手臂抬至拟提货物储物格高度对应位置时，储物格抽屉弹出，所述机器人将所述货物收纳箱抓取后，所述抽屉自动缩回储物格；所述储物格间的隔板设计成可抽取式结构，在步骤1之前拆除部分隔板，构造大小不同的储物格，并以机器人底座中心所处位置为原点建立圆柱坐标系，通过圆柱坐标系确定货物的精确存放位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，其特征在于，步骤2中所述货栈入口与步骤5中所述货栈出口为同一位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，其特征在于步骤2中所述将装箱后的货物运至拟存放货栈入口和步骤5中所述开箱取出货物，输送至提货点的货物经过路径相同，运动方向相反。

4.根据权利要求1所述的一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，其特征在于，步骤1和步骤2之间插入以下步骤：

测量货物长宽高尺寸并与所述货物收纳箱的三维尺寸进行比较，确定货物收纳箱能否容纳货物，如能够容纳该货物，则继续进行后续步骤，如不能容纳该货物，则将该货物转往其他货栈。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，其特征在于，步骤2中完成装箱后，打开手机APP，对纸箱上的二维码进行扫描，扫描完成后，出现了代填的信息，对待填的信息进行录入，录入内容包括但不限于货物名称、货物数量、货物用途、货物生产日期、货物保质期；

完成货物的信息记录后，点击完成，手机终端将获取的信息发送至仓储管理系统（WMS）进行信息的保存，将装箱后的货物运至拟存放货栈入口，等待机器人拿取货物。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于仿生学货架及多轴机械手的小件物品快速存取方法，其特征在于，所述步骤2和步骤4结束时，均进行声光报警提示，关闭所述货栈出入口的隔离门，并设置所述机器人和隔离门的机械互锁，在步骤3和步骤5结束时，解除所述机械互锁，打开所述隔离门。

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