CN113682703A - 智慧仓储及智能装货系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧仓储及智能装货系统，包括：库主体，其包括上层的储存区和下层的出货区；储存区还包括多个储存分单元，任一储存分单元包括U形立体支架；多层U形支撑板；出库组件，其包括延伸设置在U形立体支架的U形空间内的支架；滑轨组；个机械臂Ⅰ，其尾端可滑动的设置在滑轨组上；多个出货通道；多个出货承载框；多个摄像头Ⅰ设置在靠近多个出货承载框处；多个机械臂Ⅱ；多个摄像头Ⅱ，其设置在多个机械臂Ⅱ的前端；多个货车通道；以及控制中心。本发明提供的智慧仓储及智能装货系统，可在短时间内完成智能机械化的拣货、出库及装载的过程，提高出库效率，有效减少人力成本。

Description

智慧仓储及智能装货系统
技术领域
本发明涉及仓储系统，特别涉及一种智慧仓储及智能装货系统。
背景技术
在网络高度发达的今天，物流业务也是发展的越来越快，怎样把产品快速准确的交到客户手中逐渐成为一个核心问题，优异的仓储系统将越来越为市场所期待，由于庞大的市场需求，仓储的规模变的非常庞大，而且还面临着土地价格不断上扬的压力，对仓储的立体化智能化的要求越来越高，快速存储快速提取的要求也越来越高，现有的仓储多为人工操作，不仅需要消耗大量的人力劳动，并且效率还不高，特别是对于目前越来越高的仓储货架的使用以及体积、重量较大的货物，单靠人力去操作也是非常困难的，目前所使用的仓储系统多为半自动化，即靠人员与机器共同完成，或者是低货架的自动化仓储系统，亟需较高的货架仓储，在提高货物储存量的同时，提高货物流通效率。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种智慧仓储及智能装货系统，可在短时间内完成智能机械化的拣货、出库及装载的过程，提高出库效率，有效减少人力成本。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种智慧仓储及智能装货系统，包括：
库主体，其包括上层的储存区和下层的出货区；
所述储存区还包括多个储存分单元，任一储存分单元包括U形立体支架；多层U形支撑板，其水平延伸设置在U形立体支架上，且多层U形支撑板自上向下依次间隔开排列设置，任一层U形支撑板相对于与其相邻的两层U形支撑板可升降的设置；
出库组件，其包括延伸设置在U形立体支架的U形空间内的支架；滑轨组，其包括纵横交错的纵轨组和横轨组，纵轨组包括竖直设置的多条纵滑轨；横轨组包括横向平行排列设置的多条横向滑轨，且多条横向滑轨与多层U形支撑板一一对应的设置；多个机械臂Ⅰ，其尾端可滑动的设置在滑轨组上，多个机械臂Ⅰ为可弯折机械臂；
多个出货通道，其为多个竖直通道，多个出货通道连通储存区和出货区；多个出货通道与多个储存分单元一一对应的设置，且任一出货通道设置在与其对应的储存分单元的U形立体支架的一端的开口处；
多个出货承载框，其一一对应设置在多个出货通道与多个U形立体支架的一端的开口之间；多个摄像头Ⅰ，其设置在靠近多个出货承载框处，且多个摄像头Ⅰ正对多个出货承载框设置；
多个机械臂Ⅱ，其一一对应设置在多个出货通道和多个出货承载框之间；多个摄像头Ⅱ，其设置在多个机械臂Ⅱ的前端；
多个货车通道，其并列设置在第一层的地板上，并且，多个出货通道正对多个货车通道设置；以及
控制中心，其用于实时获取出货订单，并根据出货订单启动多个机械臂Ⅰ依次抓取货箱后经滑轨组将货箱输送至对应的出货承载框内；控制中心还用于实时获取多个摄像头Ⅰ的当前时刻的监控影像，并将当前时刻的监控影像与上一时刻的监控影像进行比较，若监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。
优选的是，还包括：
多组滑动板，其可滑动的设置在多层U形支撑板上，多个货箱可拆卸的一一对应放置在多组滑动板上，且多组滑动板对应抵触在多个货箱的底部的中部，以在多个货箱的底部的两侧形成悬空的两个装卸抓取区；两个装卸抓取区与货架的长度方向相垂直。
优选的是，任一机械臂Ⅰ还包括横梁，其横向设置在任一机械臂Ⅰ的前端；一对纵梁，其可滑动的竖直设置在横梁上；两个抓取件，其分别通过滑块滑动设置在一对纵梁上；任一个抓取件包括伸缩杆；直角弯折槽，其一端固定在伸缩杆的前端上，且直角弯折槽的直角底边与伸缩杆同轴设置，且两个抓取件的两个直角弯折槽的直角开口相对设置，两个抓取件的两个直角弯折槽可滑动的同步抵触设置在任一个货箱的两个装卸抓取区。
优选的是，且相邻两条纵滑轨之间的间隔距离大于多个货箱中任一货箱的1.5倍宽度；
多组滑动板中任一滑动板的厚度为5-10cm。
优选的是，还包括：防滑垫，其设置在多组滑动板的上表面设置上，防滑垫的厚度小于3cm。
优选的是，所述货车车厢为上端开口的载货箱。
优选的是，自下向上，所述任一储存分单元上放置的货箱的体积逐渐减小，最下层U形支撑板上的货箱容积不超过500L。
优选的是，还包括：一对限位挡板，其可滑动的设置在任一货车通道的两侧，一对限位挡板可相向或相对运动，且任一货车通道对应成列排布的多个出货通道；
进口闸门和出口闸门，其分别设置在任一个货车通道的进口处和出口处；
一对车牌识别系统，其设置在进口闸门和出口闸门处；以及
控制中心还包括车辆调度模块，控制中心实时获取出货订单后，发送至车辆调度模块，车辆调度模块接受出货订单后，查询空闲车辆，并将订单与指定的空闲车辆的车牌信息A1匹配绑定；车辆调度模块还与车牌识别系统通讯连接，车辆调度模块用于实时获取车牌识别系统实时识别的车牌信息A2，并比较A1和A2，若匹配，则开启进口闸门。
优选的是，多个摄像头Ⅲ，其设置在靠近多个出货通道的下端处，控制中心用于实时获取多个摄像头Ⅲ的监控影像，若监控影像内有车辆进入指定区域，且多个摄像头Ⅰ的监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。
优选的是，任一个货车通道的进口处和出口处，其上方对应成列排布的多个出货通道依次出货整存抗压货物、零存抗压货物、整存易碎货物和零存易碎货物。
本发明至少包括以下有益效果：
U形立体支架相对直行的货架可提供更稳定的支撑，在提高货架高度同时，有效避免货架发生倾倒；
U形立体支架的U形空间内用于出库货箱，而U形立体支架的外侧，则用于人工或者机械臂补充库存；分区明确，相对独立，互不影响；
多个出货通道为多个机械臂Ⅱ搬运及卸货提供通道，以使得货箱可直接被搬运至多个货车通道上驻车等待的货车上，多个摄像头Ⅱ用于在搬运及摆放货品时提供监控及摆放区域图像，以方便将货箱码放整齐；
控制中心用于根据订单控制多个机械臂Ⅰ经最优滑动路线滑动并抓取货箱，之后将其放置与出货承载框内，控制中心还用于控制多个机械臂Ⅱ夹取出货承载框内的货箱并将其经临近的出货通道直接装载至下方的货车上。
综上，本发明提供的智慧仓储及智能装货系统，可在短时间内完成智能机械化的拣货、出库及装载的过程，提高出库效率，有效减少人力成本。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明一个实施例所述的智慧仓储及智能装货系统的正视结构示意图；
图2为本发明再一个实施例所述的智慧仓储及智能装货系统的正视结构示意图；
图3为图1的俯视结构示意图；
图4为本发明一个实施例中任一个出货通道的横截面的结构示意图；
图5为本发明一个实施例中任一层U形支撑板的正视结构示意图；
图6为本发明一个实施例中任一机械臂Ⅰ的前端的俯视结构示意图；
图7为图1的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2、3和4所示，本发明提供一种智慧仓储及智能装货系统，包括：
库主体1，其包括上层的储存区11和下层的出货区12；
所述储存区还包括多个储存分单元10，任一储存分单元包括U形立体支架101；多层U形支撑板102，其水平延伸设置在U形立体支架上，且多层U形支撑板自上向下依次间隔开排列设置，任一层U形支撑板相对于与其相邻的两层U形支撑板可升降的设置；可根据需要放置货箱的高度进行调节，进而充分利用多层U形支撑板之间的容纳空间，U形立体支架的U形空间103内用于出库货箱，而U形立体支架的外侧，则用于人工或者机械臂补充库存；分区明确，相对独立，互不影响；
出库组件20，其包括延伸设置在U形立体支架的U形空间内的支架；滑轨组201，其包括纵横交错的纵轨组2011和横轨组2012，纵轨组包括竖直设置的多条纵滑轨；横轨组包括横向平行排列设置的多条横向滑轨，且多条横向滑轨与多层U形支撑板一一对应的设置；多个机械臂Ⅰ202，其尾端可滑动的设置在滑轨组上，多个机械臂Ⅰ为可弯折机械臂；控制中心内预存储有U形立体支架的货箱内货物的具体信息，比如：货品种类、货品数量等；并预存储有对应的U形立体支架的位置编号信息以及多个机械臂Ⅰ抓取对应货箱的最优滑动路径；多个出货通道203，其为多个竖直通道，多个出货通道连通储存区和出货区；多个出货通道与多个储存分单元一一对应的设置，且任一出货通道设置在与其对应的储存分单元的U形立体支架的一端的开口处；多个出货承载框204，其一一对应设置在多个出货通道与多个U形立体支架的一端的开口之间；在实际应用中，多个出货承载框用于承载限制货箱，提供一个多个摄像头Ⅰ的检测区域，以便进行下一步动作，可将多个出货承载框朝向U形立体支架的U形空间的一侧侧壁设置开口，以方便多个机械臂Ⅰ卸下货箱；还可在同一出货通道的两侧各设置一个U形立体支架，进而两个U形立体支架共用一个出货通道和一个机械臂Ⅰ；
多个摄像头Ⅰ，其设置在靠近多个出货承载框处，且多个摄像头Ⅰ正对多个出货承载框设置；多个机械臂Ⅱ205，其一一对应设置在多个出货通道和多个出货承载框之间；多个摄像头Ⅱ，其设置在多个机械臂Ⅱ的前端；多个出货通道为多个机械臂Ⅱ搬运及卸货提供通道，以使得货箱可直接被搬运至多个货车通道上驻车等待的货车上，多个摄像头Ⅱ用于在搬运及摆放货品时提供监控及摆放区域图像，以方便将货箱码放整齐；在实际应用中，会在正对多个出货通道的位置的多个货车通道的地面上进行醒目的圈定及标记，但是，货车的车厢也不会百分之百的对正多个出货通道，因此，可设置多个移动框2031，其一一对应的水平可滑动的嵌入式设置在多个出货通道的侧壁内的容纳槽2032内，多个移动框中任一个移动框的开口均大于最大货箱的面积，以允许最大货箱经过；之后，在多个出货通道的侧壁内的容纳槽内设置一对伸缩杆2033，一对伸缩杆的尾端铰接在容纳槽的内侧壁上，一对伸缩杆的前端分别铰接设置在于其相邻的移动框的两个直角边上，在任一个移动框的下边框上设置一对摄像头Ⅳ2034，用于检测货车车厢的位置，若货车车厢没有正对出货通道，则通过控制中心控制一对伸缩杆伸缩，带动移动框水平移动，直至其正对货车车厢；进而辅助多个机械臂Ⅱ快速正对货车车厢进行卸货作业；多个货车通道206，其并列设置在第一层的地板上，并且，多个出货通道正对多个货车通道设置；以及控制中心，其用于实时获取出货订单，并根据出货订单启动多个机械臂Ⅰ依次抓取货箱后经滑轨组将货箱输送至对应的出货承载框内；控制中心还用于实时获取多个摄像头Ⅰ的当前时刻的监控影像，并将当前时刻的监控影像与上一时刻的监控影像进行比较，若监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。控制中心用于根据订单控制多个机械臂Ⅰ经最优滑动路线滑动并抓取货箱，之后将其放置与出货承载框内，控制中心还用于控制多个机械臂Ⅱ夹取出货承载框内的货箱并将其经临近的出货通道直接装载至下方的货车上。
综上，本发明提供的智慧仓储及智能装货系统，可在短时间内完成智能机械化的拣货、出库及装载的过程，提高出库效率，有效减少人力成本。
如图5所示，一个优选方案中，还包括：多组滑动板1021，其可滑动的设置在多层U形支撑板上，多个货箱40可拆卸的一一对应放置在多组滑动板上，且多组滑动板对应抵触在多个货箱的底部的中部，以在多个货箱的底部的两侧形成悬空的两个装卸抓取区401；两个装卸抓取区与货架的长度方向相垂直。在本方案中，多组滑动板用于支撑定位货箱，还可承载货箱在多层U形支撑板上滑动，进而有效调整货箱之间的距离，方便根据不同货箱的宽度随时调整相邻货箱之间的距离，充分利用多层U形支撑板上的承载空间。此外，在货箱的两侧形成悬空的两个装卸抓取区还可便于机械臂Ⅰ取货，提高取货效率，避免发生磕碰，挤压等。
如图6所示，一个优选方案中，任一机械臂Ⅰ还包括横梁2031，其横向设置在任一机械臂Ⅰ的前端；一对纵梁2032，其可滑动的竖直设置在横梁上；两个抓取件2033，其分别通过滑块滑动设置在一对纵梁上；任一个抓取件包括伸缩杆20331；直角弯折槽20332，其一端固定在伸缩杆的前端上，且直角弯折槽的直角底边与伸缩杆同轴设置，且两个抓取件的两个直角弯折槽的直角开口相对设置，两个抓取件的两个直角弯折槽可滑动的同步抵触设置在任一个货箱的两个装卸抓取区。在本方案中，一对纵梁可相对横梁左右滑动，以调整两个抓取件之间的距离，以适配要抓取的货箱的宽度；任一抓取件的伸缩杆可适当伸缩，当在滑轨组上移动时，任一抓取件的伸缩杆收缩，以方便移动，避免与其周围的U形立体支架或货箱发生擦碰，当抓取货箱时，滑动至指定位置，并伸长伸缩杆，以使得两个抓取件的两个直角弯折槽可滑动的同步抵触设置在任一个货箱的两个装卸抓取区，之后调整机械臂抬起货箱，并将货箱自U形立体支架上抽出，完成取货。
一个优选方案中，且相邻两条纵滑轨之间的间隔距离大于多个货箱中任一货箱的1.5倍宽度；多组滑动板中任一滑动板的厚度为5-10cm，比如：任一滑动板的厚度可以是5cm、7cm、8cm或10cm。
一个优选方案中，还包括：防滑垫，其设置在多组滑动板的上表面设置上，防滑垫的厚度小于3cm，比如：任一滑动板的厚度可以是5cm、7cm、8cm或10cm。防滑垫设置为防滑和缓冲作用，避免货箱滑落以及底部磕碰，有效保护货箱。
一个优选方案中，所述货车车厢为上端开口的载货箱。在本方案中，载货箱的上端开口，方便自上方装载货物。
一个优选方案中，自下向上，所述任一储存分单元上放置的货箱的体积逐渐减小，最下层U形支撑板上的货箱容积不超过500L。在实际应用中，订单的任何一种商品的出货量均不同，可将货物自上向下按1件、2件、3件、5件、10件等数量装入货箱内，以方便出库。货箱容积越大，体积越大，越靠近下方放置，以方便补货及出货，减小能耗。
如图7所示，一个优选方案中，还包括：一对限位挡板2091，其可滑动的设置在任一货车通道的两侧，一对限位挡板可相向或相对运动，且任一货车通道对应成列排布的多个出货通道；
进口闸门2092和出口闸门2093，其分别设置在任一个货车通道的进口处和出口处；
一对车牌识别系统，其设置在进口闸门和出口闸门处；以及
控制中心还包括车辆调度模块，控制中心实时获取出货订单后，发送至车辆调度模块，车辆调度模块接受出货订单后，查询空闲车辆，并将订单与指定的空闲车辆的车牌信息A1匹配绑定；车辆调度模块还与车牌识别系统通讯连接，车辆调度模块用于实时获取车牌识别系统实时识别的车牌信息A2，并比较A1和A2，若匹配，则开启进口闸门。在本方案中，设置一对限位挡板用于引导货车进入正确的货车通道，避免货车走错，一对车牌识别系统与控制中心配合，以完成货车的合理调度，避免出错。
一个优选方案中，多个摄像头Ⅲ，其设置在靠近多个出货通道的下端处，控制中心用于实时获取多个摄像头Ⅲ的监控影像，若监控影像内有车辆进入指定区域，且多个摄像头Ⅰ的监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。
在本方案中，多个摄像头Ⅲ与控制中心配合，以启动出货过程，避免出货时，货车还未到达指定位置的情况发生。
一个优选方案中，任一个货车通道的进口处和出口处，其上方对应成列排布的多个出货通道依次出货整存抗压货物、零存抗压货物、整存易碎货物和零存易碎货物。
在本方案中，按照顺序装载货物，抗压货物在底部，而易碎货物置于上方，在装载不同，有效保护货物，避免装载及运输过程中压坏，造成必要的损失。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，包括：
库主体，其包括上层的储存区和下层的出货区；
所述储存区还包括多个储存分单元，任一储存分单元包括U形立体支架；多层U形支撑板，其水平延伸设置在U形立体支架上，且多层U形支撑板自上向下依次间隔开排列设置，任一层U形支撑板相对于与其相邻的两层U形支撑板可升降的设置；
出库组件，其包括延伸设置在U形立体支架的U形空间内的支架；滑轨组，其包括纵横交错的纵轨组和横轨组，纵轨组包括竖直设置的多条纵滑轨；横轨组包括横向平行排列设置的多条横向滑轨，且多条横向滑轨与多层U形支撑板一一对应的设置；多个机械臂Ⅰ，其尾端可滑动的设置在滑轨组上，多个机械臂Ⅰ为可弯折机械臂；
多个出货通道，其为多个竖直通道，多个出货通道连通储存区和出货区；多个出货通道与多个储存分单元一一对应的设置，且任一出货通道设置在与其对应的储存分单元的U形立体支架的一端的开口处；
多个出货承载框，其一一对应设置在多个出货通道与多个U形立体支架的一端的开口之间；多个摄像头Ⅰ，其设置在靠近多个出货承载框处，且多个摄像头Ⅰ正对多个出货承载框设置；
多个机械臂Ⅱ，其一一对应设置在多个出货通道和多个出货承载框之间；多个摄像头Ⅱ，其设置在多个机械臂Ⅱ的前端；
多个货车通道，其并列设置在第一层的地板上，并且，多个出货通道正对多个货车通道设置；以及
控制中心，其用于实时获取出货订单，并根据出货订单启动多个机械臂Ⅰ依次抓取货箱后经滑轨组将货箱输送至对应的出货承载框内；控制中心还用于实时获取多个摄像头Ⅰ的当前时刻的监控影像，并将当前时刻的监控影像与上一时刻的监控影像进行比较，若监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。
2.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，还包括：
多组滑动板，其可滑动的设置在多层U形支撑板上，多个货箱可拆卸的一一对应放置在多组滑动板上，且多组滑动板对应抵触在多个货箱的底部的中部，以在多个货箱的底部的两侧形成悬空的两个装卸抓取区；两个装卸抓取区与货架的长度方向相垂直。
3.如权利要求2所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，任一机械臂Ⅰ还包括横梁，其横向设置在任一机械臂Ⅰ的前端；一对纵梁，其可滑动的竖直设置在横梁上；两个抓取件，其分别通过滑块滑动设置在一对纵梁上；任一个抓取件包括伸缩杆；直角弯折槽，其一端固定在伸缩杆的前端上，且直角弯折槽的直角底边与伸缩杆同轴设置，且两个抓取件的两个直角弯折槽的直角开口相对设置，两个抓取件的两个直角弯折槽可滑动的同步抵触设置在任一个货箱的两个装卸抓取区。
4.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，且相邻两条纵滑轨之间的间隔距离大于多个货箱中任一货箱的1.5倍宽度；
多组滑动板中任一滑动板的厚度为5-10cm。
5.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，还包括：
防滑垫，其设置在多组滑动板的上表面设置上，防滑垫的厚度小于3cm。
6.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，所述货车车厢为上端开口的载货箱。
7.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，自下向上，所述任一储存分单元上放置的货箱的体积逐渐减小，最下层U形支撑板上的货箱容积不超过500L。
8.如权利要求1所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，还包括：
一对限位挡板，其可滑动的设置在任一货车通道的两侧，一对限位挡板可相向或相对运动，且任一货车通道对应成列排布的多个出货通道；
进口闸门和出口闸门，其分别设置在任一个货车通道的进口处和出口处；
一对车牌识别系统，其设置在进口闸门和出口闸门处；以及
控制中心还包括车辆调度模块，控制中心实时获取出货订单后，发送至车辆调度模块，车辆调度模块接受出货订单后，查询空闲车辆，并将订单与指定的空闲车辆的车牌信息A1匹配绑定；车辆调度模块还与车牌识别系统通讯连接，车辆调度模块用于实时获取车牌识别系统实时识别的车牌信息A2，并比较A1和A2，若匹配，则开启进口闸门。
9.如权利要求8所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，多个摄像头Ⅲ，其设置在靠近多个出货通道的下端处，控制中心用于实时获取多个摄像头Ⅲ的监控影像，若监控影像内有车辆进入指定区域，且多个摄像头Ⅰ的监控影像内有货箱码放入多个出货承载框内，则控制中心控制启动对应的多个机械臂Ⅱ夹取货箱后，并经对应的多个出货通道将货箱装载至多个货车通道上停放的货车车厢内。
10.如权利要求8所述的智慧仓储及智能装货系统，其特征在于，任一个货车通道的进口处和出口处，其上方对应成列排布的多个出货通道依次出货整存抗压货物、零存抗压货物、整存易碎货物和零存易碎货物。
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