CN113682710B - 一种缓存装置、出入库系统及出入库方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种缓存装置、出入库系统及出入库方法。缓存装置包括：框架，包括沿第一水平方向间隔分布的两个竖直移动通道以及分别连接于两个所述竖直移动通道上下两端的两个水平移动通道，两个所述竖直移动通道以及两个所述水平移动通道形成循环移动通道；多个小车，能够在驱动装置的驱动下沿所述循环移动通道移动；输送装置，设置于所述小车上，所述输送装置用于将搬运机器人上的货物卸下以及向搬运机器人输送货物。本发明通过设置循环移动通道，并通过小车在循环移动通道内的循环移动，能够同时将待出库的货物输送至出库输送线以及接收入库输送线输送的待入库的货物，从而减少搬运机器人的等待时间，提高了搬运效率。

Description

一种缓存装置、出入库系统及出入库方法

技术领域

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种缓存装置、及出入库方法出入库系统。

背景技术

智能仓储是物流过程的一个重要环节，搬运机器人在智能仓储中扮演着重要的角色，搬运机器人能够将货物由固定货架搬运至缓存装置，再由缓存装置将货物输送至对应的出库输送线；或者缓存装置在接收由入库输送线输送的货物之后，再由搬运机器人接收缓存装置中的货物并搬运至固定货架。

现有技术提供一种缓存装置，包括立架和多个装卸货组件，立架沿竖直方向延伸，多个装卸货组件沿竖直方向间隔设置于立架，多个装卸货组件能够分别在不同的高度上向搬运机器人输送货物或者将搬运机器人上的货物卸下。现有技术的不足之处在于，搬运机器人在将货物卸至缓存装置后，会在缓存装置前等待装货，期间需要经过缓存装置将货物输送至出库输送线以及接收由入库输送线输送来的货物等环节，导致搬运机器人浪费了很长时间，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓存装置、出入库系统及出入库方法，能够减少搬运机器人的等待时间，提高搬运效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓存装置，包括：

框架，包括沿第一水平方向间隔分布的两个竖直移动通道以及分别连接于两个所述竖直移动通道上下两端的两个水平移动通道，两个所述竖直移动通道以及两个所述水平移动通道形成循环移动通道；

多个小车，能够在驱动装置的驱动下沿所述循环移动通道移动；

输送装置，设置于所述小车上，所述输送装置用于将搬运机器人上的货物卸下以及向搬运机器人输送货物。

作为缓存装置的优选技术方案，所述小车包括：

车架；

两根第一传动轴，均与所述车架转动连接；

四个行走轮，分别连接于两根所述第一传动轴的四个端部。

作为缓存装置的优选技术方案，所述驱动装置包括：

第一驱动电机，设置于所述车架上，所述第一驱动电机的输出轴上设置有第一主动轮，其中一根所述第一传动轴上设置有第一从动轮；

第一传动带，绕设于所述第一主动轮和所述第一从动轮；

两个第一传动轮，分别设置于两根所述第一传动轴上；

第二传动带，绕设于两个所述第一传动轮。

作为缓存装置的优选技术方案，所述输送装置包括：

悬臂，所述车架呈凹字形，包括两个侧板以及连接于两个侧板之间的底板，所述悬臂的一端固定于所述底板，所述悬臂的另一端向所述车架的缺口方向延伸，每个所述悬臂的固定端和悬挂端均转动设置有第二传动轮；

第三传动带，绕设于两个所述第二传动轮上；

驱动组件，用于驱动第三传动带传动。

作为缓存装置的优选技术方案，所述悬臂的数量为两个，两个所述悬臂在两个所述侧板之间间隔分布，每个所述悬臂的固定端和悬挂端均设置有第二传动轮，且同一所述悬臂的两个所述第二传动轮上均绕设有所述第三传动带。

作为缓存装置的优选技术方案，所述驱动组件包括：

第二驱动电机，设置于所述侧板上，所述第二驱动电机的输出轴上设置有第二主动轮；

第二传动轴，与所述车架转动连接，位于所述悬臂的固定端的所述第二传动轮均设置于第二传动轴上，所述第二传动轴上设置有第二从动轮；

第四传动带，绕设于所述第二主动轮和所述第二从动轮。

作为缓存装置的优选技术方案，所述竖直移动通道由四根呈正方形或长方形排布的竖直导轨组成，所述水平移动通道由两根沿第二水平方向间隔设置水平导轨组成，第二水平方向垂直于第一水平方向，其中一根所述水平导轨同时连接两个所述竖直移动通道中位于沿第二水平方向一侧的四根所述竖直导轨，另一根所述水平导轨同时连接两个所述竖直移动通道中位于沿第二水平方向另一侧的四根所述竖直导轨；

当所述小车在所述竖直移动通道内移动时，所述小车的四个所述行走轮分别与四个所述竖直导轨一一对应配合；当所述小车在所述水平移动通道移动时，四个所述行走轮两两为一组，两组所述行走轮分别与两个所述水平导轨一一对应配合。

作为缓存装置的优选技术方案，所述行走轮为齿轮，所述竖直导轨和所述水平导轨均为齿条。

一种出入库系统，包括如上任一方案所述的缓存装置，所述出入库系统还包括搬运机器人、入库输送线和出库输送线，所述搬运机器人用于将货物卸至所述小车或接收由所述小车输送的货物；所述入库输送线和所述出库输送线分别与两个所述竖直移动通道一一对应，且所述入库输送线和所述出库输送线能够与位于两个所述竖直移动通道下端的所述水平移动通道对接。

作为出入库系统的优选技术方案，所述搬运机器人包括：

行走底盘；

立架，设置于所述行走底盘上；

多个货架，沿所述立架的高度方向间隔设置于所述立架上。

作为出入库系统的优选技术方案，所述货架包括间隔设置的两个支撑杆，所述支撑杆沿垂直于所述立架的方向延伸分布。

一种出入库方法，应用于如上任一方案所述的出入库系统，所述出入库方法包括如下步骤：

搬运机器人将待出库的货物卸至与所述出库输送线相对的竖直移动通道中的小车上；

两个竖直移动通道中的小车沿循环通道移动以交换位置，与所述出库输送线相对的竖直移动通道中的小车在移动至与入库输送线相对的竖直移动通道的过程中，先将其承载的货物输送至出库输送线进行出库，再接收由所述入库输送线输送的待入库的货物；

搬运机器人接收与入库输送线相对的竖直移动通道中的小车上的货物，并搬运入库。

本发明的有益效果：

本发明提供的缓存装置，通过设置循环移动通道，并通过小车在循环移动通道内的循环移动，使得该缓存装置能够同时将待出库的货物输送至出库输送线以及接收入库输送线输送的待入库的货物，从而减少搬运机器人的等待时间，提高了搬运效率。

附图说明

图1是本发明提供的出入库系统的结构示意图；

图2是本发明提供的搬运机器人的结构示意图；

图3是本发明提供的缓存装置的主视图；

图4是本发明提供的框架的结构示意图；

图5是本发明提供的小车的结构示意图一；

图6是本发明提供的小车的结构示意图二。

图中：

10、搬运机器人；11、行走底盘；12、立架；13、货架；

20、缓存装置；21、竖直移动通道；211、竖直导轨；22、水平移动通道；221、水平导轨；23、小车；231、车架；2311、侧板；2312、底板；232、第一传动轴；233、行走轮；241、第一驱动电机；242、第一主动轮；243、第一从动轮；244、第一传动带；245、第一传动轮；246、第二传动带；251、悬臂；252、第二传动轮；253、第三传动带；254、第二驱动电机；255、第二主动轮；256、第二传动轴；257、第二从动轮；258、第四传动带；

30、出库输送线；

40、入库输送线；

100、货物。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

智能仓储是物流过程的一个重要环节，搬运机器人在智能仓储中扮演着重要的角色，搬运机器人能够将货物由固定货架搬运至缓存装置，再由缓存装置将货物输送至对应的出库输送线；或者缓存装置在接收由入库输送线输送的货物之后，再由搬运机器人接收缓存装置中的货物并搬运至固定货架。

现有技术提供一种缓存装置，包括立架和多个装卸货组件，立架沿竖直方向延伸，多个装卸货组件沿竖直方向间隔设置于立架，多个装卸货组件能够分别在不同的高度上向搬运机器人输送货物或者将搬运机器人上的货物卸下。现有技术的不足之处在于，搬运机器人在将货物卸至缓存装置后，会在缓存装置前等待装货，期间需要经过缓存装置先将货物输送至出库输送线，再接收由入库输送线输送来的货物等环节，导致搬运机器人浪费了很长时间，工作效率较低。

基于上述问题，本发明提供一种出入库系统，如图1所示，包括搬运机器人10、缓存装置20、入库输送线40和出库输送线30。其中，参见图2，搬运机器人10包括行走底盘11、立架12和货架13，立架12设置于行走底盘11上，多个货架13沿立架12的高度方向间隔排布。缓存装置20包括框架、小车23、驱动装置以及输送装置，其中，参见图3，框架包括沿第一水平方向间隔分布的两个竖直移动通道21以及分别连接于两个竖直移动通道21上下两端的两个水平移动通道22，两个竖直移动通道21以及两个水平移动通道22形成循环移动通道；多个小车23能够在驱动装置的驱动下沿循环移动通道移动；输送装置设置于小车23上，输送装置用于将搬运机器人10上的货物100卸下或向搬运机器人10输送货物100。可以理解的是，货物100可以直接进行输送，也可以放置在料箱或托盘等的容器中进行输送。入库输送线40和出库输送线30分别与两个竖直移动通道21一一对应，且入库输送线40和出库输送线30能够与位于两个竖直移动通道21下端的水平移动通道22对接。

具体地，参见图4，竖直移动通道21由四根呈正方形或长方形排布的竖直导轨211组成，水平移动通道22由两根沿第二水平方向间隔设置的水平导轨221组成，第二水平方向垂直于第一水平方向，其中一根水平导轨221同时连接两个竖直移动通道21中位于沿第二水平方向一侧的四根竖直导轨211，另一根水平导轨221同时连接两个竖直移动通道21中位于沿第二水平方向另一侧的四根竖直导轨211。参见图5和图6，小车23包括车架231、两根第一传动轴232以及四个行走轮233，其中，两根第一传动轴232均与车架231转动连接；四个行走轮233分别连接于两根第一传动轴232的四个端部。当小车23在竖直移动通道21内移动时，小车23的四个行走轮233分别与四个竖直导轨211一一对应配合；当小车23在水平移动通道22移动时，四个行走轮233两两为一组，两组行走轮233分别与两个水平导轨221一一对应配合。小车23在循环移动通道内移动时能保持角度不变，以更平稳的承载货物100。优选地，行走轮233为齿轮，竖直导轨211和水平导轨221均为齿条。关于小车23在竖直移动通道21与水平移动通道22之间的切换可采用现有的换轨结构，在此不再详述。

参见图5，驱动装置包括第一驱动电机241、第一主动轮242、第一从动轮243、第一传动带244、两个第一传动轮245以及第二传动带246，其中，第一驱动电机241设置于车架231上，优选地设置在车架231的下端，第一驱动电机241的输出轴上设置有第一主动轮242，其中一根第一传动轴232上设置有第一从动轮243；第一传动带244绕设于第一主动轮242和第一从动轮243；两个第一传动轮245分别设置于两根第一传动轴232上；第二传动带246绕设于两个第一传动轮245。第一驱动电机241能够通过第一主动轮242、第一从动轮243和第一传动带244带动其中一根第一传动轴232转动，该第一传动轴232能够通过第一传动轮245和第二传动带246带动另外一根第一传动轴232同时转动，从而使设置于第一传动轴232端部的行走轮233转动行走。驱动方式简单可靠。

参加图6，输送装置包括悬臂251、第二传动轮252以及第三传动带253，其中，车架231呈凹字形，包括两个侧板2311以及连接于两个侧板2311之间的底板2312，悬臂251的一端固定于底板2312，悬臂251的另一端向车架231的缺口方向延伸，每个悬臂251的固定端和悬挂端均转动设置有第二传动轮252，第三传动带253绕设于两个第二传动轮252上，驱动组件能够驱动第三传动带253传动。当搬运机器人10在将货物100卸至小车23上时，搬运机器人10会运行至使悬臂251伸入其货架13下方，此时悬臂251与搬运机器人10的货架13呈交叉状态，然后由驱动装置驱动小车23上升一定距离，将货物100转移至小车23上；当小车23在将货物传输至搬运机器人10上时，搬运机器人10会运行至使其货架13伸入悬臂251下方，此时搬运机器人10的货架13与悬臂251呈交叉状态，然后驱动装置驱动小车23下降一定距离，将货物100转移至搬运机器人10的货架13上。当小车23载着货物100运行至与出库输送线30对接时，驱动组件会驱动第三传动带253顺时针(或逆时针)传动，以将小车23上的货物100传输至出库输送线30；或者当小车23空载运行至与入库输送线40对接时，驱动组件会驱动第三传动带253逆时针(或顺时针)传动，以将入库输送线40的货物100传输至小车23上。优选地，悬臂251的数量为两个，两个悬臂251在两个侧板2311之间间隔分布，每个悬臂251的固定端和悬挂端均设置有第二传动轮252，且同一悬臂251的两个第二传动轮252上均绕设有第三传动带253。使得对货物100的承载和传输更加稳定。

继续参见图6，驱动组件包括第二驱动电机254、第二主动轮255、第二传动轴256、第二从动轮257以及第四传动带258，其中，第二驱动电机254设置于车架231的侧板2311上，第二驱动电机254的输出轴上设置有第二主动轮255；第二传动轴256与车架231转动连接，且位于两个悬臂251的固定端的两个第二传动轮252均设置于第二传动轴256上，第二传动轴256上还设置有第二从动轮257；第四传动带258绕设于第二主动轮255和第二从动轮257。第二驱动电机254能够通过第二主动轮255、第二从动轮257和第四传动带258带动第二传动轴256转动，再第二传动轴256带动第三传动带253传动。驱动方式简单可靠。

本发明提供的出入库系统的出入库方法如下：

首先，搬运机器人10将待出库的货物100卸至与出库输送线30相对的竖直移动通道21中的小车23上。

需要说明的是，在初始状态时，两个竖直移动通道21中的小车23的数量均与搬运机器人10上的货架13的数量相等，以便于搬运机器人10将货物100全部放置到竖直移动通道21中或接收竖直移动通道21中的全部货物100，以及在两个竖直移动通道21中的小车23交换位置后，也能够将货物100全部放置到竖直移动通道21中或接收竖直移动通道21中的全部货物100。

其次，两个竖直移动通道21中的小车23沿循环通道移动以交换位置，与出库输送线30相对的竖直移动通道中21的小车23在移动至与入库输送线40相对的竖直移动通道21的过程中，先将其承载的货物100输送至出库输送线30进行出库，再接收由入库输送线40输送的待入库的货物100。

需要说明的是，当两个竖直移动通道21中的小车23位置交换完毕之后，与入库输送线40相对的竖直移动通道21的小车上载满待入库的货物，与出库输送线30相对的竖直移动通道21的小车为空载状态。

最后，搬运机器人10接收与入库输送线40相对的竖直移动通道21中的小车23上的货物100，并搬运入库；

搬运机器人10再次搬运待出库的货物100至缓存装置20处，并将待出库的货物100卸至与出库输送线30相对的竖直移动通道21的小车23上，如此往复进行货物100的出入库。

通过设置循环移动通道，并通过多个小车23在循环移动通道内循环移动，使得该缓存装置20能够同时将待出库的货物输送至出库输送线以及接收入库输送线输送的待入库的货物，从而减少搬运机器人10的等待时间，提高了搬运效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓存装置，其特征在于，包括：

框架，包括沿第一水平方向间隔分布的两个竖直移动通道(21)以及分别连接于两个所述竖直移动通道(21)上下两端的两个水平移动通道(22)，两个所述竖直移动通道(21)以及两个所述水平移动通道(22)形成循环移动通道；

多个小车(23)，能够在驱动装置的驱动下沿所述循环移动通道移动，且所述小车(23)在循环移动通道内移动时能保持角度不变；

输送装置，设置于所述小车(23)上，所述输送装置用于将搬运机器人(10)上的货物(100)卸下以及向搬运机器人(10)输送货物(100)；

所述小车(23)包括：

车架(231)；

两根第一传动轴(232)，均与所述车架(231)转动连接；

四个行走轮(233)，分别连接于两根所述第一传动轴(232)的四个端部；

所述竖直移动通道(21)由四根呈正方形或长方形排布的竖直导轨(211)组成，所述水平移动通道(22)由两根沿第二水平方向间隔设置水平导轨(221)组成，第二水平方向垂直于第一水平方向，其中一根所述水平导轨(221)同时连接两个所述竖直移动通道(21)中位于沿第二水平方向一侧的四根所述竖直导轨(211)，另一根所述水平导轨(221)同时连接两个所述竖直移动通道(21)中位于沿第二水平方向另一侧的四根所述竖直导轨(211)；

当所述小车(23)在所述竖直移动通道(21)内移动时，所述小车(23)的四个所述行走轮(233)分别与四个所述竖直导轨(211)一一对应配合；当所述小车(23)在所述水平移动通道(22)移动时，四个所述行走轮(233)两两为一组，两组所述行走轮(233)分别与两个所述水平导轨(221)一一对应配合。

2.根据权利要求1所述的缓存装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

第一驱动电机(241)，设置于所述车架(231)上，所述第一驱动电机(241)的输出轴上设置有第一主动轮(242)，其中一根所述第一传动轴(232)上设置有第一从动轮(243)；

第一传动带(244)，绕设于所述第一主动轮(242)和所述第一从动轮(243)；

两个第一传动轮(245)，分别设置于两根所述第一传动轴(232)上；

第二传动带(246)，绕设于两个所述第一传动轮(245)。

3.根据权利要求1所述的缓存装置，其特征在于，所述输送装置包括：

悬臂(251)，所述车架(231)呈凹字形，包括两个侧板(2311)以及连接于两个侧板(2311)之间的底板(2312)，所述悬臂(251)的一端固定于所述底板(2312)，所述悬臂(251)的另一端向所述车架(231)的缺口方向延伸，每个所述悬臂(251)的固定端和悬挂端均转动设置有第二传动轮(252)；

第三传动带(253)，绕设于两个所述第二传动轮(252)上；

驱动组件，用于驱动第三传动带(253)传动。

4.根据权利要求3所述的缓存装置，其特征在于，所述悬臂(251)的数量为两个，两个所述悬臂(251)在两个所述侧板(2311)之间间隔分布，每个所述悬臂(251)的固定端和悬挂端均设置有第二传动轮(252)，且同一所述悬臂(251)的两个所述第二传动轮(252)上均绕设有所述第三传动带(253)。

5.根据权利要求3或4所述的缓存装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

第二驱动电机(254)，设置于所述侧板(2311)上，所述第二驱动电机(254)的输出轴上设置有第二主动轮(255)；

第二传动轴(256)，与所述车架(231)转动连接，位于所述悬臂(251)的固定端的所述第二传动轮(252)均设置于第二传动轴(256)上，所述第二传动轴(256)上设置有第二从动轮(257)；

第四传动带(258)，绕设于所述第二主动轮(255)和所述第二从动轮(257)。

6.根据权利要求1所述的缓存装置，其特征在于，所述行走轮(233)为齿轮，所述竖直导轨(211)和所述水平导轨(221)均为齿条。

7.一种出入库系统，其特征在于，包括缓存装置(20)，所述缓存装置(20)包括：

框架，包括沿第一水平方向间隔分布的两个竖直移动通道(21)以及分别连接于两个所述竖直移动通道(21)上下两端的两个水平移动通道(22)，两个所述竖直移动通道(21)以及两个所述水平移动通道(22)形成循环移动通道；

多个小车(23)，能够在驱动装置的驱动下沿所述循环移动通道移动，且所述小车(23)在循环移动通道内移动时能保持角度不变；

输送装置，设置于所述小车(23)上，所述输送装置用于将搬运机器人(10)上的货物(100)卸下以及向搬运机器人(10)输送货物(100)；

所述出入库系统还包括搬运机器人(10)、入库输送线(40)和出库输送线(30)，所述搬运机器人(10)用于将货物(100)卸至所述小车(23)或接收由所述小车(23)输送的货物(100)；所述入库输送线(40)和所述出库输送线(30)分别与两个所述竖直移动通道(21)一一对应，且所述入库输送线(40)和所述出库输送线(30)能够与位于两个所述竖直移动通道(21)下端的所述水平移动通道(22)对接。

8.根据权利要求7所述的出入库系统，其特征在于，所述搬运机器人(10)包括：

行走底盘(11)；

立架(12)，设置于所述行走底盘(11)上；

多个货架(13)，沿所述立架(12)的高度方向间隔设置于所述立架(12)上。

9.根据权利要求8所述的出入库系统，其特征在于，所述货架(13)包括间隔设置的两个支撑杆，所述支撑杆沿垂直于所述立架(12)的方向延伸分布。

10.一种出入库方法，其特征在于，应用于如权利要求7-9任一项所述的出入库系统，所述出入库方法包括如下步骤：

搬运机器人(10)将待出库的货物(100)卸至与所述出库输送线(30)相对的竖直移动通道(21)中的小车(23)上；

两个竖直移动通道(21)中的小车(23)沿循环通道移动以交换位置，与所述出库输送线(30)相对的竖直移动通道(21)中的小车(23)在移动至与入库输送线(40)相对的竖直移动通道(21)的过程中，先将其承载的货物(100)输送至出库输送线(30)进行出库，再接收由所述入库输送线(40)输送的待入库的货物(100)；

搬运机器人(10)接收与入库输送线(40)相对的竖直移动通道(21)中的小车(23)上的货物(100)，并搬运入库。