CN113619969B - 一种仓储物流自动配送系统及配送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓储物流自动配送系统，包括无人配送车与批量上货系统；无人配送车包括车本体以及配送柜，配送柜包括柜体、阵列在柜体两面的存货单元以及设置在两面存货单元中间的出货模块；批量上货系统包括对阵设置的两个上料模块，两个上料模块中间设置有过道，用于无人配送车通过；上料模块包括固定架、阵列在固定架上的运输线；运输线由由设置在所述运输线上货端的电动拉杆、多个首尾相连的运输单元以及设置在所述运输线出货端的电动推杆组成；运输线末端的运输单元对接无人配送车的存储单元。该系统实现了快递站与物流配送车的无人对接，提高配送效率，节约人工，实现了庞大的物流配送自动化。

Description

一种仓储物流自动配送系统及配送方法

技术领域

本发明涉及物流配送领域，特别涉及仓储物流自动配送系统。

背景技术

仓储物流配送，是仓储最重要的环节，该环节需要将大量的货物按其物流信息进行分类以及配送，该环节自动化程度薄弱，很多快递站依然采用人工进行装货、配送，工作强度大，而且经常会出现丢件、错件的现象，其自动化程度急需提升。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可以将货物进行自动装车、自动配送的仓储物流配送系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的储物流自动配送系统，包括批量上货系统以及无人配送车；所述批量上货系统包括：对阵设置的两个上料模块，所述两个上料模块中间设置有通道，用于无人配送车的通过；所述上料模块包括：固定架以及阵列在所述固定架上的运输线；所述运输线包括设置在所述运输线上货端的电动拉杆、多个首尾相连的运输单元以及设置在所述运输线出货端的电动推杆。

所述无人配送车包括：车本体以及配送柜，所述配送柜包括柜体、阵列在所述柜体内与无人配送车前进方向平行的两侧面的存货单元以及设置在所述配送柜中部的出货模块；所述运输线末端的运输单元通过电动推杆对接所述无人配送车的存货单元。

优选地，所述运输单元包括：运输栈板；第一齿条，其设置在所述运输栈板上，与所述运输栈板滑动连接；第一齿轮，其与所述第一齿条啮合，通过第一转轴与所述运输栈板转动连接；第一弹簧，其与所述第一齿条配合，实现第一齿条的复位功能；弧形档杆组件，其固定在所述运输栈板两侧，与货物运输方向平行；第一推杆组件，包括两个与所述第一转轴固定连接的第一摇杆、两端与所述第一摇杆滑动配合的第一推杆以及与所述第一摇杆套合的第二弹簧，所述第二弹簧有使所述第一推杆向远离所述第一摇杆旋转中心运动的趋势；第一滚筒，其数量为多个，转动连接在所述运输栈板上，减少货物运输摩擦力。

优选地，所述弧形档杆组件包括：档杆本体以及与所述档杆本体转动连接的活动杆，所述活动杆向上转动的极限为与所述档杆本体处于同一弧线上；所述档杆本体与所述活动杆之间设置第一扭簧，所述第一扭簧可以实现所述活动杆的复位。

优选地，所述车本体包括：底板；主动轮，其数量为2个，转动连接在所述底板中部的两侧；万向轮，其数量为4个，固定连接在所述底板的四角；激光雷达，其数量为2个，固定在所述车本体的前后两侧；深度相机，其数量为2个，固定在所述激光雷达上方；超声波传感器，其数量为多个，固定在所述车本体周围。

优选地，所述存货单元包括：存货栈板；第二齿条，其与所述存货栈板滑动配合；第二齿轮，其与所述第二齿条啮合，并通过第二转轴转动连接在所述存货栈板上；第三弹簧，用于所述第二齿条复位；U型档杆，与所述第二转轴转动配合，所述U型档杆具有阻挡部分；第二扭簧，其一端与所述第二转轴固定连接，另一端与所述U型档杆连接，用于所述U型档杆的复位；第二推杆组件，其包括两个与所述第二转轴固定连接的第二摇杆、两端与所述第二摇杆滑动配合的第二推杆以及第四弹簧；所述第四弹簧具有使所述第二推杆远离所述第二摇杆转动中心的趋势。第二滚筒，其数量为多个，转动连接在所述存货栈板上；弧形档杆，其固定在所述存货栈板两侧，与货物运输方向平行，所述弧形档杆在所述第二推杆组件的一侧有下限位部，在所述U型档杆的一侧具有上限位部以及下限位部。

优选地，所述出货模块包括：移动模组，其包括竖直设置的Y轴模组以及与所述Y轴模组垂直且与所述存货单元阵列平面平行的X轴模组，所述X轴模组数量为两个，固定在所述柜体内部的上下表面，所述Y轴模组固定在所述X轴模组的移动端；取货组件，其包括货斗、阵列设置在所述货斗上并与之转动连接的第三滚筒以及固定在所述货斗下侧的双向伸缩电缸，所述货斗固定在所述Y轴模组的移动端。

优选地，所述配送柜在阵列所述存货单元的两个侧面设置有卷帘门，与卷帘门垂直的两侧面中的一个侧面设置有自动移门。

基于权利要求7所述的仓储物流自动配送系统的自动配送方法，包括：

控制所述无人配送车进入所述批量上货系统中间的通道；

控制所述无人配送车的卷帘门打开；

控制所述批量上货系统为所述无人配送车上料；

控制所述卷帘门关闭；

控制所述无人配送车根据配送信息将货物运输到指定地点；

控制所述无人配送车为收件人将快递取出。

有益效果：本发明的仓储物流自动配送系统，可以将货物自动装入物流配送车，物流配送车自主规划路径进行货物配送，提高了仓储物流配送的自动化程度，节约人工，提高配送效率以及配送准确率。

附图说明

附图1为物流自动配送系统整体视图；

附图2为上料模块整体视图；

附图3为运输线整体视图；

附图4为运输单元正面视图；

附图5为运输单元反面视图；

附图6为无人配送车整体视图；

附图7为配送柜内部视图；

附图8为取货组件局部视图；

附图9为存货单元正面视图；

附图10为存货单元反面视图；

附图11为存货单元局部视图。

附图中各附图标记表示的零部件名称如下：

a-批量上货系统、1-上料模块、11-固定架、12-运输线、121-电动拉杆、122-运输单元、123-电动推杆、1221-运输栈板、1222-第一齿条、1223-第一齿轮、1224-第一转轴、1225-第一弹簧、1226-弧形档杆组件、1226-1-档杆本体、1226-2-活动杆、1227-第一推杆组件、1227-1-第一摇杆、1227-2-第一推杆、1227-3-第二弹簧、1228-第一滚筒；

b-无人配送车、车本体2、配送柜3、底板21、主动轮22、万向轮23、激光雷达24、深度相机25、超声波传感器26、柜体31、存货单元32、出货模块33、卷帘门34、自动移门35、存货栈板321、第二齿条322、第二齿轮323、第二转轴324、第三弹簧325、U型档杆326、第二扭簧327、第二推杆组件328、第二摇杆328-1、第二推杆328-2、第四弹簧328-3、第二滚筒329、弧形档杆3210、移动模组331、取货组件332、Y轴模组3311、X轴模组3312、货斗3321、第三滚筒3322、双向伸缩电缸3323。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-3所示的仓储物流自动配送系统，包括批量上货系统a与无人配送车b；

批量上货系统a包括：对称设置的两个上料模块1，所述两个上料模块1中间设置有通道，用于无人配送车b的通过；所述上料模块1包括：固定架11以及阵列在所述固定架11上的运输线12；所述运输线12由设置在所述运输线12的上货端的电动拉杆121、多个首尾相连的运输单元122以及设置在所述运输线12的出货端的电动推杆123组成。

该实施例中通过电动拉杆121作用于运输单元122，使货物在运输线12上步进前进，电动拉杆121运动一次，货物从一个运输单元122步进到下一个运输单元122步进一步。

进一步地，如图4-5所示的运输单元122包括：运输栈板1221；第一齿条1222，其与所述运输栈板1221滑动连接；第一齿轮1223，与所述第一齿条1222啮合，通过第一转轴1224与所述运输栈板1221转动连接；第一弹簧1225，与所述第一齿条1222配合，实现第一齿条1222的复位功能；弧形档杆组件1226，固定设置在所述运输栈板1221两侧，与货物运输方向平行；第一推杆组件1227，包括两个与所述第一转轴1224固定连接的第一摇杆1227-1、两端与所述第一摇杆1227-1滑动配合的第一推杆1227-2以及与所述第一摇杆1227-1套合的第二弹簧1227-3，所述第二弹簧1227-3有使所述第一推杆1227-2向远离所述第一摇杆1227-1旋转中心运动的趋势；第一滚筒1228，其数量为多个，转动连接在所述运输栈板1221上，减少货物运输摩擦力。

进一步地，所述弧形档杆组件1226包括档杆本体1226-1以及与所述档杆本体1226-1转动连接的活动杆1226-2，所述活动杆1226-2转动的上限位部为与所述档杆本体1226-1处于同一弧线上；所述档杆本体1226-1与所述活动杆1226-2之间设置第一扭簧，所述第一扭簧可以实现所述活动杆1226-2的复位。

该实施例中，当需要给无人配送车b配送货物时，电动拉杆121对第一齿条1222施加拉力，使第一齿条1222向货物运输的相反方向运动，第一齿条1222通过第一齿轮1223带动第一转轴1224转动，进而带动两个第一摇杆1227-1向货物运输方向摆动，在第一摇杆1227-1与第二弹簧1227-3双重作用下，使第一推杆1227-2沿弧形档杆组件1226运动，并推动货物向前步进，此时，第一推杆1227-2脱离弧形档杆组件1226。货物向前步进一步完成后，电动拉杆121的作用力消失，第一齿条1222在第一弹簧1225的作用下复位，同时通过第一齿轮1223带动第一转轴1224转动，进而带动两个第一摇杆1227-1向货物运输反方向摆动，第一摇杆1227-1带动第一推杆1227-2向货物运输反方向运动，接触到活动杆1226-2外侧，第一推杆1227-2带动活动杆1226-2向下旋转，直到第一推杆1227-2划入到活动杆1226-2内侧，活动杆1226-2在第一扭簧的作用下复位，最终完成第一推杆1227-2的复位动作。

进一步地，如图6-7所示的无人配送车b包括：车本体2以及配送柜3，所述配送柜3包括柜体31、阵列在所述柜体31内部与所述无人配送车b前进方向平行的两侧面的存货单元32以及设置在所述配送柜3中部的出货模块33；所述运输线12末端的运输单元122通过电动推杆123对接所述无人配送车b的存货单元32；所述配送柜3在阵列所述存货单元32的两个侧面设置有卷帘门34与设置有卷帘门34侧面垂直的其中一个侧面设置有自动移门35。所述运输线12对接存货单元32时，卷帘门34打开。

进一步地，如图9-11所示的存货单元32包括：存货栈板321；第二齿条322，其与所述存货栈板321滑动连接；第二齿轮323，其与所述第二齿条322啮合，并通过第二转轴324转动连接在所述存货栈板321上；第三弹簧325，用于所述第二齿条322的复位；U型档杆326，与所述第二转轴324转动配合，所述U型档杆326具有阻挡部分；第二扭簧327，其一端与所述第二转轴324固定连接，另一端与所述U型档杆326固定连接，用于所述U型档杆326的复位；第二推杆组件328，其包括两个与所述第二转轴324固定连接的第二摇杆328-1、两端与所述第二摇杆328-1滑动配合的第二推杆328-2以及第四弹簧328-3；所述第四弹簧328-3具有使所述第二推杆328-2远离所述第二摇杆328-1转动中心的趋势；第二滚筒329，其数量为多个，转动连接在所述存货栈板321上；弧形档杆3210，其固定设置在所述存货栈板321的两侧，与货物运输方向平行，所述弧形档杆3210在所述第二推杆组件328的一侧有下限位部，所述弧形档杆3210在所述U型档杆326的一侧具有上限位部以及下限位部。

该实施例中，在电动拉杆121运动，货物步进的同时，电动推杆123推动第二齿条322向货物运动方向运动，第二齿条322通过啮合的第二齿轮323带动第二转轴324转动，进而带动第二摇杆328-1向货物运输反方向转动，最终带动第二推杆328-2到达弧形档杆3210的第二推杆组件328所在侧的下限位部，第二转轴324还通过第二扭簧327带动U型档杆326到达弧形档杆3210的U型档杆326所在侧的上限位部，此时处在运输线12最前端的货物顺利进入无人配送车b的存货单元32内；上货完成后，电动推杆123的最用力消失，第二齿条322在第三弹簧325的最用下复位，进而通过第二齿轮323带动第二转轴324转动，第二转轴324带动第二推杆组件328复位，同时第二转轴324还通过第二扭簧327带动U型档杆326复位。

进一步地，如图7-8所示，所述出货模块33包括：移动模组331，其包括竖直设置的Y轴模组3311以及与所述Y轴模组3311垂直且与所述存货单元32阵列平面平行的X轴模组3312，所述X轴模组3312的数量为两个，固定在所述柜体31内部的上下表面，所述Y轴模组3311固定在所述X轴模组3312的移动端；取货组件332，其包括货斗3321、阵列在所述货斗3321上并与之转动连接的第三滚筒3322以及固定在所述货斗3321下侧的双向伸缩电缸3323，所述货斗3321固定在所述Y轴模组3311的移动端。

当货物到达指定地点需要配送取出具体货物时，取货组件332到达指定货物的存货单元32的前方，双向伸缩电缸3323推动该存货单元32的第二齿条322向货物运输反方向运动，第二齿条322通过啮合的第二齿轮323带动第二转轴324转动，进而带动第二摇杆328-1向货物运输向转动，在第二摇杆328-1以及第四弹簧328-3双重作用下，第二推杆328-2沿弧形档杆3210的弧线向货物运输方向运动，同时第二转轴324还通过第二扭簧327带动U型档杆326到达弧形档杆3210的U型档杆326所在侧的下限位部，最终，货物被推到取货组件332的货斗3321内；取货完成后，双向伸缩电缸3323的推力消失，第二齿条322在第三弹簧325的作用下复位，通过第二齿轮323带动第二转轴324转动，进而带动第二摇杆328-1向货物运输反方向转动，第二摇杆328-1以及第四弹簧328-3双重作用下，第二推杆328-2沿弧形档杆3210向货物运输反方向运动，完成复位动作，同时第二转轴324通过第二扭簧327带动U型档杆326复位。

当需要出货时自动移门35打开，货物最终在取货组件332的作用下从自动移门35运出。

进一步地，如附图6所示的车本体2包括：底板21；主动轮22，其数量为2个，转动连接在所述底板21中部的两侧；万向轮23，其数量为4个，固定连接在所述底板21的四角；激光雷达24，其数量为2个，固定在所述车本体2的前后两侧；深度相机25，其数量为2个，固定在所述激光雷达24上方；超声波传感器26，其数量为多个，固定在所述车本体2周围。

该实施例中通过激光雷达24以及深度相机25进行户外实时建模，实现自动驾驶功能，同时通过超声波传感器26进行辅助避障，最终实现自主运动。

基于上述仓储物流自动配送系统的自动配送方法，包括如下步骤S101-S106：

步骤S101，控制所述无人配送车b进入所述批量上货系统a中间的通道；

步骤S102，控制所述无人配送车b的卷帘门34打开；

步骤S103，控制所述批量上货系统a为所述无人配送车b上料；

步骤S104，控制所述卷帘门34关闭；

步骤S105，控制所述无人配送车b根据配送信息将货物运输到指定地点；

步骤S106，控制所述无人配送车b为收件人将快递取出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种仓储物流自动配送系统，其特征在于，包括批量上货系统（a）以及无人配送车（b）；

所述批量上货系统（a）包括：

对阵设置的两个上料模块（1），两个所述上料模块（1）的中间设置有通道，用于无人配送车（a）的通过；所述上料模块（1）包括：固定架（11）以及阵列在所述固定架（11）上的运输线（12）；所述运输线（12）包括设置在所述运输线（12）上货端的电动拉杆（121）、多个首尾相连的运输单元（122）以及设置在所述运输线（12）出货端的电动推杆（123）；

所述无人配送车（b）包括：

车本体（2）以及配送柜（3），所述配送柜（3）包括柜体（31）、阵列在所述柜体（31）内与无人配送车（b）前进方向平行的两侧面的存货单元（32）以及设置在所述配送柜（3）中部的出货模块（33）；所述运输线（12）末端的运输单元（122）通过电动推杆（123）对接所述无人配送车（b）的存货单元（32）；

所述运输单元（122）包括：

运输栈板（1221）；

第一齿条（1222），其设置在所述运输栈板（1221）上，与所述运输栈板（1221）滑动配合；

第一齿轮（1223），其与所述第一齿条（1222）啮合，通过第一转轴（1224）与所述运输栈板（1221）转动连接；

第一弹簧（1225），其与所述第一齿条（1222）配合，实现第一齿条（1222）的复位功能；

弧形档杆组件（1226），其固定设置在所述运输栈板（1221）两侧，与货物运输方向平行；

第一推杆组件（1227），其包括两个与所述第一转轴（1224）固定连接的第一摇杆（1227-1）、两端与所述第一摇杆（1227-1）滑动配合的第一推杆（1227-2）以及与所述第一摇杆（1227-1）套合的第二弹簧（3227-3），所述第二弹簧（1227-3）有使所述第一推杆（1227-2）向远离所述第一摇杆（1227-1）旋转中心运动的趋势；

第一滚筒（1228），其数量为多个，转动连接在所述运输栈板（1221）上，减少货物运输摩擦力。

2.根据权利要求1所述的仓储物流自动配送系统，其特征在于，所述弧形档杆组件（1226）包括档杆本体（1226-1）以及与所述档杆本体（1226-1）转动连接的活动杆（1226-2），所述活动杆（1226-2）向上转动的极限为与所述档杆本体（1226-1）处于同一弧线上；所述档杆本体（1226-1）与所述活动杆（1226-2）之间设置第一扭簧，所述第一扭簧可以实现所述活动杆（1226-2）复位。

3.根据权利要求1所述的仓储物流自动配送系统，其特征在于，所述车本体（2）包括：

底板（21）；

主动轮（22），其数量为2个，转动连接在所述底板（21）中部的两侧；

万向轮（23），其数量为4个，固定连接在所述底板（21）的四角；

激光雷达（24），其数量为2个，固定在所述车本体（2）的前后两侧；

深度相机（25），其数量为2个，固定在所述激光雷达（24）上方；

超声波传感器（26），其数量为多个，固定在所述车本体（2）周围。

4.根据权利要求3所述的仓储物流自动配送系统，其特征在于，所述存货单元（32）包括：

存货栈板（321）；

第二齿条（322），其与所述存货栈板（321）滑动连接；

第二齿轮（323），其与所述第二齿条（322）啮合，并通过第二转轴（324）转动连接在所述存货栈板（321）上；

第三弹簧（325），其可用于所述第二齿条（322）的复位；

U型档杆（326），与所述第二转轴（324）转动配合，所述U型档杆（326）具有阻挡部分；

第二扭簧（327），其一端与所述第二转轴（324）连接，另一端与所述U型档杆（326）连接，用于所述U型档杆（326）的复位；

第二推杆组件（328），其包括两个与所述第二转轴（324）固定连接的第二摇杆（328-1）、与所述第二摇杆（328-1）滑动配合的第二推杆（328-2）以及第四弹簧（328-3）；所述第四弹簧（328-3）具有使所述第二推杆（328-2）远离所述第二摇杆（328-1）转动中心的趋势；货物存储时，所述第二推杆（328-2）与所述U型档杆（326）的阻挡部分分别位于货物运输方向的两侧；

第二滚筒（329），其数量为多个，转动连接在所述存货栈板（321）上；

弧形档杆（3210），其固定在所述存货栈板（321）两侧，与货物运输方向平行，所述弧形档杆（3210）在所述第二推杆组件（328）的一侧具有下限位部，所述弧形档杆（3210）在所述U型档杆（326）的一侧具有上限位部以及下限位部。

5.根据权利要求4所述的仓储物流自动配送系统，其特征在于，所述出货模块（33）包括：

移动模组（331），其包括竖直设置的Y轴模组（3311）以及与所述Y轴模组（3311）垂直且与所述存货单元（32）阵列平面平行的X轴模组（3312），所述X轴模组（3312）数量为两个，固定在所述柜体（31）内部的上下表面，所述Y轴模组（3311）固定在所述X轴模组（3312）的移动端；

取货组件（332），其包括货斗（3321）、阵列在所述货斗（3321）上并与之转动连接的第三滚筒（3322）以及固定在所述货斗（3321）下侧的双向伸缩电缸（3323），所述货斗（3321）固定在所述Y轴模组（3311）的移动端。

6.根据权利要求5所述的仓储物流自动配送系统，其特征在于，所述配送柜（3）在阵列所述存货单元（32）的两个侧面设置有卷帘门（34）与卷帘门（34）垂直的两侧面中的一个侧面设置有自动移门（35）。

7.基于权利要求6所述的仓储物流自动配送系统的自动配送方法，其特征在于，包括：

控制所述无人配送车（b）进入所述批量上货系统（a）中间的通道；

控制所述无人配送车（b）的卷帘门（34）打开；

控制所述批量上货系统（a）为所述无人配送车（b）上料；

控制所述卷帘门（34）关闭；

控制所述无人配送车（b）根据配送信息将货物运输到指定地点；

控制所述无人配送车（b）为收件人将快递取出。

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