CN113772315A - 一种分拣装置及仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种分拣装置及仓储系统。所述分拣装置包括第一机架、第一行走组件、第一承载台和分拣机器人；所述第一行走组件与所述第一机架连接；所述第一机架形成有第一容置空间，所述第一承载台容置于所述第一容置空间内，且所述第一承载台相对于所述第一机架升降；所述分拣机器人与所述第一机架连接且至少部分位于所述第一承载台的上方。本发明所述分拣装置，通过第一行走组件可以带动其上分拣机器人在各区域行走，可以根据需要不断调整位置，实现移动式分拣，其分拣作业的灵活性高，能够提高分拣效率；并且，第一承载台能够相对于第一机架升降，能够降低重心从而提高分拣装置行走的安全性和稳定性。

Description

一种分拣装置及仓储系统

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，具体而言，涉及一种分拣装置及仓储系统。

背景技术

仓储系统一般包括立体仓库、搬运装置及分拣区域。能够实现物料的仓储以及分拣作业，在物流行业和智能制造中具有广泛的应用前景。

立体仓库一般设置为多层结构，每层设置多个库位。搬运装置将物料从库位取出后运输至分拣区域，通过人工分拣或机器人分拣等方式实现物料的分拣。

这种分拣方式虽然也能够实现物料的分拣作业，但是，分拣区域往往设置在立体仓库之外或者分拣区域距离一部分的库位较远。这种情况会导致人力物力的资源浪费，其分拣效率低。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决仓储系统中物料分拣效率较低的问题。为至少在一定程度上解决或改善上述问题的至少一个方面，本发明第一方面提出一种分拣装置，其包括第一机架、第一行走组件、第一承载台和分拣机器人；所述第一行走组件与所述第一机架连接；所述第一机架形成有第一容置空间，所述第一承载台容置于所述第一容置空间内，且所述第一承载台相对于所述第一机架升降；所述分拣机器人与所述第一机架连接且至少部分位于所述第一承载台的上方。

可选地，所述第一机架包括至少四根第一立柱和顶板；所述第一立柱间隔设置并共同形成所述第一容置空间，所述顶板位于各个所述第一立柱的上端并与各个所述第一立柱连接，所述分拣机器人连接于所述顶板的下侧。可选地，该分拣装置还包括用于驱动所述第一承载台升降的第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一传动机构和第一驱动件，所述第一传动机构设置于所述第一机架和所述第一承载台之间，所述第一驱动件通过驱动所述第一传动机构实现所述第一承载台的升降。

可选地，所述第一驱动组件包括两个所述第一传动机构，两个所述第一传动机构位于所述第一承载台的两侧且关于所述第一承载台相对设置；或者，所述第一驱动组件包括四个所述第一传动机构，所述第一传动机构包括所述第一齿轮齿条机构，所述第一齿轮齿条机构包括第一齿条以及与所述第一齿条啮合的第一齿轮，四个所述第一齿条分别与四根所述第一立柱连接，四个所述第一齿轮均与所述第一承载台连接。

可选地，该分拣装置还包括第三驱动组件，所述分拣机器人与所述第一机架滑动连接，所述第三驱动组件用于驱动所述分拣机器人移入或移出所述第一容置空间。

本发明的分拣装置，通过第一行走组件可以带动其上的分拣机器人在各区域行走，可以根据需要不断调整位置，实现移动式分拣，其分拣作业的灵活性高，能够提高分拣效率；第一承载台能够相对于第一机架升降，一方面可以根据需求进行升降以对接不同的位置，便于分拣机器人进行物料的分拣作业，另一方面还可以降低重心以提高分拣装置行走的安全性和稳定性，能够用于重载作业。特别地，在需要从多个不同的位置取出物料并放置于第一承载台，或者，需要将第一承载台上的物料取出并分别储存至不同位置的应用场景中，分拣装置间歇性移动以实现分拣，可以降低分拣过程中立体仓库的物料的移动距离，提高仓储系统的分拣效率。

本发明的第二方面提供一种仓储系统，包括立体仓库、搬运装置以及上述第一方面任意一项的分拣装置；所述立体仓库包括多个立体货架，所述立体货架设置有多个库位；所述搬运装置至少用于实现所述库位处物料的转移，当所述分拣装置和所述搬运装置相对运动且对接时，所述分拣装置的分拣机器人动作以实现所述分拣装置和所述搬运装置之间的物料转移。

可选地，所述搬运装置包括承载装置和子穿梭车，所述承载装置包括第二机架、第二行走组件、第二承载台和第二驱动组件；所述第二行走组件与所述第二机架连接，以实现至少一个方向的行走；所述第二驱动组件分别与所述第二机架和所述第二承载台连接，以驱动所述第二承载台升降；所述立体货架设置为多层结构，所述多层结构的每层设置有至少一个所述库位，每个所述库位均包括相连通的物料的容置空间和所述子穿梭车的容置空间；其中，

当所述第二承载台与所述库位对接时，通过所述子穿梭车实现物料在所述第二承载台和所述库位之间的转移；

当所述分拣装置的第一承载台和所述第二承载台对接时，所述分拣机器人至少部分在所述第一承载台和所述第二承载台上方运动，以实现物料的转移。

可选地，所述第二机架以及所述分拣装置的第一机架上分别设置有视觉相机；或者，

所述分拣机器人上设置有视觉相机，所述分拣机器人运动带动所述视觉相机移入或移出第一容置空间；或者，

所述分拣装置的第一机架上移动设置有视觉相机，当所述第一承载台和所述第二承载台相对移动并靠近时，所述视觉相机在所述第一承载台和所述第二承载台上方移动。

可选地，所述第二机架形成有第二容置空间；所述第二承载台和所述第二驱动组件至少部分容置于所述第二容置空间内；所述第二驱动组件包括第二传动机构和第二驱动件，所述第二传动机构设置于所述第二机架和所述第二承载台之间，所述第二驱动件通过驱动所述第二传动机构实现所述第二承载台的升降。

可选地，所述第二机架包括至少四根第二立柱以及多个第二连接柱；所述第二立柱间隔设置并共同形成所述第二容置空间，每相邻两个所述第二立柱之间通过至少一个所述第二连接柱连接；所述第二传动机构包括四个所述第二齿轮齿条机构，所述第二齿轮齿条机构包括第二齿条以及与所述第二齿条啮合的第二齿轮，四个所述第二齿条分别与四根所述第二立柱连接，四个所述第二齿轮均与所述第二承载台连接。

可选地，该仓储系统还包括输送线和料框，多个所述立体货架阵列分布并形成有第一通道，所述第一通道用于所述第二行走组件和所述分拣装置的第一行走组件的行走，所述立体货架的所述库位分别与所述第一通道相邻设置，每个所述库位均通过所述料框储存的形式存放物料；

所述第一通道的至少一端设置有所述输送线，所述输送线包括靠近所述立体货架一端的第一对接位置；

所述分拣装置的第一承载台与所述输送线在所述第一对接位置对接，并通过所述子穿梭车转移所述料框；或者，所述第二承载台与所述输送线在所述第一对接位置对接，并通过所述子穿梭车转移所述料框。

可选地，所述第一通道沿第一方向延伸设置；当所述第一承载台和所述第二承载台对接时，所述第一行走组件和所述第二行走组件沿所述第一方向分布，所述分拣机器人的滑动方向与所述第一方向一致；或者，当所述第一承载台和所述第二承载台对接时，所述第一行走组件和所述第二行走组件沿与所述第一方向垂直的方向分布，所述分拣机器人的滑动方向垂直于所述第一方向。

可选地，多个所述立体货架还形成有第二通道，所述第二通道分别与至少两个所述第一通道连通；所述第一通道和所述第二通道均设置有导向轨，所述导向轨用于所述第一行走组件和所述第二行走组件的行走导向，所述第一行走组件和所述第二行走组件均为四向穿梭车。

可选地，所述立体货架和所述第二承载台上均设置有用于所述子穿梭车行走的导轨；和/或，所述第一承载台上设置有用于所述子穿梭车行走的导轨。可选地，所述料框包括框本体和两个支撑部，所述支撑部固定连接于所述框本体的底部以实现对所述框本体的支撑，所述支撑部间隔设置并形成子穿梭车的容置空间。

该仓储系统具备上述分拣装置所具备的作业效率高等特点，此处不再详细赘述。

附图说明

图1为本发明实施例中分拣装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中子穿梭车位于第二承载台上的结构示意图；

图3为本发明实施例的仓储系统的结构示意图；

图4为图3所示仓储系统的另一结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大视图；

图6为本发明的实施例中承载装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中第二承载台与库位对接的结构示意图；

图8为本发明实施例中第二承载台与库位对接时，子穿梭车在第二承载台和库位之间移动的结构示意图；

图9为本发明实施例中料框放置于第二承载台的结构示意图；

图10为本发明实施例中第二承载台或第一承载台与输送线在第一对接位置对接的结构示意图；

图11为本发明实施例中料框的结构示意图；

图12为本发明的实施例中分拣机器人在第一承载台和第二承载台上方运动的状态示意图；

图13为本发明的实施例中分拣机器人在第一承载台和第二承载台上方运动的又一状态示意图。

附图标记说明：

1-分拣装置，11-第一机架，111-第一立柱，112-第一连接柱，113-顶板，12-第一行走组件，13-第一承载台，131-导向轮，14-第一驱动组件，141-第一齿条，142-第一齿轮，15-分拣机器人，151-基座，152-悬臂座，16-第一容置空间，17-第三驱动组件，2-承载装置，21-第二机架，211-第二立柱，212-第二连接柱，22-第二行走组件，23-第二承载台，24-第二驱动组件，241-第二齿条，242-第二齿轮，25-第二容置空间，3-立体货架，301-库位，31-支撑柱，32-第一承载横梁，33-第一导轨梁，34-连接梁，4-料框，41-框本体，42-支撑部，421-第一支腿，422-第二支腿，5-子穿梭车，51-车本体，52-顶升机构，53-车轮，6-输送线，61-输送机，611-承载连接结构，62-顶升移载机，63-提升机，71-第一通道，72-第二通道。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；附图中X轴表示水平方向，并指定为左右位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示右侧，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示左侧；附图中Y轴表示前后位置，并且Y轴的正向(也就是Y轴的箭头指向)表示前侧，Y轴的负向(也就是与Y轴的正向相反的方向)表示后侧；同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

如图3和图4所示，本发明实施例提供一种仓储系统，仓储系统包括立体仓库和如图1所示的分拣装置1。

其中，立体仓库可以设置为多楼层结构(图3所示为三楼层结构)，每个楼层设置有多个立体货架3。立体货架3设置为多层结构，多层结构的每层设置有至少一个库位301，库位301用于储存一种或多种物料。后续如无特别限定，本说明书中将以库位301通过料框4储存的形式存放物料，并且以单个楼层内的情况为例对仓储系统进行说明。

分拣装置1用于物料的分拣过程，需要说明的是，对于分拣装置1的分拣作业，其包括入库和出库两种情况。在出库过程中，分拣装置1(可以配合其它装置)根据订单等需求从立体仓库的多个库位301或者说从料框4取出物料。

例如，在工程机械、装备制造业及商用车等行业，产品存在批量小、品种多、迭代更新快的特点，在切割下料工序，有大量重型高精度设备和模具，快速更换模具的难度大时间成本高。为了保证原材料利用率、整体设备效率，切割下料工序多采用批量集中生产模式。同时，对于同一焊接部件，其零件因加工工艺差异导致工序周期不一致，因此，往往会设置仓储系统，储存下料工序完工的零件(即物料)。而在焊接工序中，为了节约场地，降低混用率，在焊接工序需要按单台套设备的用量分拣配送物料。由于零件(物料)形态差异大、变化多，对于中小型零件多采用同一规格料筐存储的方式入库，且存在同一焊接部件的零件在料筐间高离散性存放的问题，这就导致单台套分拣的难题，即分拣出一台套物料，需要调用多个料筐才能完成。

在入库过程中，分拣装置1(可以配合其它装置)根据退货订单等需求将第一承载台13上料框4内的物料取出并分别储存至立体仓库的多个料框4。此处不再详细说明。但是，应当理解的是，本发明的分拣装置及仓储系统也可以用于库位301直接存储物料的情况。

如图1所示，分拣装置1包括第一机架11、第一行走组件12、第一承载台13和分拣机器人15。

第一行走组件12固定连接于第一机架11的下端，以实现至少一个方向的行走。例如，第一行走组件12包括电控万向轮。

第一机架11，其形成有用于容置第一承载台13的第一容置空间16；第一承载台13容置于第一容置空间16内，且第一承载台13相对于第一机架11升降。第一机架11可以设置为框架结构或者与第一行走组件12等部件共同形成框架结构，实现对第一承载台13的可靠支撑，具体结构不作为限制。

分拣机器人15与第一机架11连接且至少部分位于第一承载台13的上方，分拣机器人15用于实现物料的分拣或转移料框4。

如此，本发明的分拣装置1，通过第一行走组件12可以带动其上的分拣机器人15(以及料框4)在各区域行走(例如在后文描述的第一通道71和/或第二通道72行走)，可以根据需要不断调整位置，实现移动式分拣，其分拣作业的灵活性高，能够提高分拣效率；第一承载台13能够相对于第一机架11升降，一方面可以根据需求进行升降以对接不同的位置(例如对接后文描述的第二承载台23和输送线6)，便于分拣机器人15进行物料的分拣作业，另一方面还可以降低重心以提高分拣装置1行走的安全性和稳定性，能够应用于重载作业。特别地，在需要(根据订单等需求)从多个不同的位置(例如立体仓库的多个料框4)取出物料并放置于第一承载台13(例如第一承载台13上的料框4)时，或者，需要(根据订单退货等需求)将第一承载台13上(料框4内)的物料取出并分别储存至多个不同位置(例如立体仓库的多个料框4)时，分拣装置1可以间歇性移动以实现分拣，可以降低分拣过程中立体仓库的物料的移动距离，提高仓储系统的分拣效率。

如图1所示，第一机架11包括至少四根第一立柱111和顶板113；第一立柱111间隔设置并共同形成第一容置空间16，顶板113位于各个第一立柱111的上端并与各个第一立柱111连接，分拣机器人15连接于顶板113的下侧。

具体地，第一机架11还包括多个第一连接柱112，四根第一立柱111通过多个第一连接柱112连接为整体。第一机架11可以设置为框架结构，例如，第一机架11还可以设置底板，底板连接于第一立柱111的底部，顶板113、第一立柱111、第一连接柱112以及底板连接为整体框架结构，第一行走组件12连接于底板的下侧。第一机架11还可以配合其它部件连接形成框架结构，例如，第一行走组件12设置为移动平台，例如可以设置为四向穿梭车，第一立柱111的下端与移动平台固定连接，例如，第一立柱111的下端至少部分插入移动平台并通过紧固件连接。

应当理解的是，分拣机器人15的设置应当能够实现分拣作业，其可以是六轴机器人等多轴机器人，其末端机械臂可以连接相应的夹持部件，机器人15或第一机架11上可以配备不同的快速夹持部件，以适配不同的待夹取物料。

如此，在确保第一机架11结构稳定性的基础上，降低其整体重量，分拣机器人15的位置设置，使得其能够在较大的范围内进行分拣，并且避免增加分拣装置1在水平面内的尺寸(例如，另一种实施方式中，分拣机器人15连接于第一机架11的某一侧面，或者连接于第一承载台13，分拣装置1在水平面内的尺寸较大)，其稳定性高。

如图1，分拣装置1还包括用于驱动第一承载台13升降的第一驱动组件14，第一驱动组件14包括第一传动机构和第一驱动件，第一传动机构设置于第一机架11和第一承载台13之间，第一驱动件通过驱动第一传动机构实现第一承载台13的升降。例如，第一传动机构包括第一齿轮齿条机构、丝杠螺母机构以及钢丝绳机构中的任意一种。

此时，第一承载台13与第一机架11之间还可以设置导向连接结构，通过二者之间的导向提高第一承载台13升降运动的稳定性，例如，第一承载台13连接滑块，第一立柱111上固定连接与滑块适配的滑轨。

具体地，当第一传动机构包括第一齿轮齿条机构时，其包括第一齿条141以及与第一齿条141啮合的第一齿轮142，第一齿条141与第一机架11固定连接，第一承载台13连接有第一齿轮142，第一驱动件设置于第一承载台13并与第一齿轮142驱动连接。

如此，第一齿条141的长度可以与第一立柱111的高度基本一致，在第一机架11的高度确定的情况下，第一承载台13能够获得较大的升降范围。

在第一驱动组件14的实施例中，可选地，第一驱动组件14包括两个第一传动机构，两个第一传动机构位于第一承载台13的两侧且关于第一承载台13相对设置(例如，关于第一承载台13的中心区域相对设置)；例如，第一传动机构位于第一承载台13对边的中心位置。但是，应当理解的是，第一传动机构的位置设置不应当对分拣机器人15以及料框4的转移造成阻挡。

在第一驱动组件14的另一实施例中，第一驱动组件14包括四个第一传动机构，第一传动机构包括第一齿轮齿条机构，该第一齿轮齿条机构包括第一齿条141以及与第一齿条141啮合的第一齿轮142，四个第一齿条141分别与四根第一立柱111固定连接，四个第一齿轮142均与第一承载台13连接。

这里，各第一齿轮142可以通过同一个第一驱动件驱动，也可以通过不同的第一驱动件驱动，第一驱动件可以仅驱动其中的一个或多个第一齿轮142，其它第一齿轮142被动转动。第一驱动件可以采用自锁电机。

如此，多个第一齿轮142的设置方式，能够在一定程度上延长第一齿轮142的使用寿命，第一承载台13也能够取得较高的运动稳定性。

可选地，如图1，分拣装置1还包括第三驱动组件17，分拣机器人15与第一机架11滑动连接，第三驱动组件17用于驱动分拣机器人15移入或移出第一容置空间16。

示例性地，分拣机器人15的基座151与第一机架11的顶板113滑动连接(例如通过导轨滑块，导轨固定于顶板113下端，滑块与基座151连接)，第三驱动组件17包括固定于顶板113下侧的齿条以及与该齿条啮合的齿轮，该齿轮连接于基座151，第三驱动组件17包括用于驱动齿轮转动的驱动电机，以驱动齿轮转动，实现分拣机器人15的移动。

为了分拣机器人15能够具有较大的移动范围，可以伸入其它料框4的上方(例如伸入后文描述的第二承载台23上料框4的上方)以实现料框4之间的物料转移。进一步，导轨和齿条可以延伸至第一机架11或者说第一容置空间16的外部，顶板113也可以同样延伸至第一容置空间16的外部；和/或，分拣机器人15的基座151与悬臂座152连接，悬臂座152上连接该滑块以及该齿轮。如此，能够扩大分拣机器人15在第一容置空间16外的作业范围，结构简单，实用性强。

如图1和图2所示，示例性地，至少两个第一立柱111处均设置有导向连接结构，导向连接结构包括设置于第一立柱111处的导向面结构和设置于第一承载台13处的导向轮251，导向轮251与导向面结构滚动接触。

如此，通过导向轮251和导向面结构的滚动接触实现第一承载台13的运动导向，滚动摩擦的方式使得导向轮251和导向面结构的磨损相对较小，且加工精度要求相对滑动摩擦而言较小，在第一承载台13重载时也能够获得较高的使用寿命。

如图12所示，进一步，任一导向连接结构包括两个导向轮251和与两个导向轮251对应设置的两个导向面结构，两个导向轮251的轴线呈预设角度设置。

示例性地，至少两个第一立柱111处均对应设置有第一齿条141和导向面结构，第一齿条141设置于第一立柱111的第一侧，第一立柱111的第二侧设置有容置槽，第一侧和第二侧相邻设置且均靠近第一承载台13设置，其中，一个导向面结构设置于容置槽的侧壁，另一个导向面结构设置于第一齿条141的侧壁。此时，容置于容置槽内的第一个导向轮251的轴线方向和第一齿轮142的轴线方向平行，第二个导向轮251的轴线方向与第一齿轮142的轴线方向垂直。示例性地，第一立柱111包括工字钢，工字钢形成有容置槽。

如此，任一导向连接结构处第一承载台13和第一立柱111之间均具有两个不同方向的限位和导向，第一承载台13升降运动的稳定性和可靠性高。

可选地，仓储系统还包括搬运装置，搬运装置包括子穿梭车5，第一承载台13上设置有至少一个承载位，子穿梭车5用于从下方举升料框4并在承载位的内外转移。

应当理解的是，料框4用于存储一种或者多种物料，在满足此功能的前提下，料框4也可以是能够承载一种或多种物料的载板。当然，第一承载台13也可以直接承载物料。

示例性地，子穿梭车5实现料框4在第一承载台13上的承载位和其它位置之间的转移，例如，子穿梭车5实现料框4在第一承载台13和后文描述的输送线的第一对接位置之间的转移，实现料框4在第一承载台13和后文描述的第二承载台23之间的转移。

示例性地，第一承载台13上设置两个承载位，一个承载位用于与立体货架3的库位301对接，另一个承载位用于与后文描述的第一对接位置对接，子穿梭车5将库位301内的料框4搬入或搬出对应的承载位，当两个料框4支撑于该第一承载台13时，分拣机器人15实现第一承载台13上两个料框4之间的物料分拣。

在一些情况下，分拣机器人15还可以用于实现料框4的位置转移，例如，将料框4移入或移出第一机架11，此处不再详细。

如图2，具体地，子穿梭车5包括车本体51、顶升机构52和多个车轮53。多个车轮53设置于车本体51的底部，车轮53的数量、位置等设置方式根据其行走需要确定，例如，其可以设置为二向行走也可以设置为四向行走。顶升机构52设置于车本体51的顶部中间区域，顶升机构52的具体结构不作为限制，可以采用相关的电动顶升装置。如此，子穿梭车5可以通过顶升机构52从下方顶升使得料框4脱离第一承载台13等部件的支撑，子穿梭车5行走即可转移料框4。

可选地，该仓储系统还包括搬运装置，搬运装置至少用于实现库位301处料框4的转移，当分拣装置1和搬运装置相对运动且对接时(此时，两个料框4相邻近)，分拣机器人15动作以实现第一承载台13上料框4与搬运装置上料框4之间的物料转移。

示例性地，搬运装置包括叉车、AGV小车等搬运车中的至少一种，其将库位301内料框4取出，搬运装置和/或分拣装置1相对移动实现二者对接。示例性地，搬运装置包括与立体货架3适配的立体架和运输车，其上设置运输轨道(可以包括升降轨道)，运输车在运输轨道行走以搬运转移料框4，当两个料框4相邻时，分拣机器人15动作以实现料框4之间的物料转移。

如图6，搬运装置包括承载装置2和子穿梭车5，承载装置2包括第二机架21、第二行走组件22、第二承载台23和第二驱动组件24；第二行走组件22固定连接于第二机架21的下端，以实现至少一个方向的行走；第二驱动组件24分别与第二机架21和第二承载台23连接，以驱动第二承载台23升降；当分拣装置的第一承载台13和第二承载台23对接时，分拣机器人15至少部分在第一承载台13和第二承载台23上方运动，以实现物料的转移。每个库位301内设置有沿上下方向连通的料框4的容置空间和子穿梭车5的容置空间，第一承载台13和第二承载台23上的子穿梭车的容置空间和料框4的容置空间的布局方式与此类似。

如此，子穿梭车5能够运动至料框4处该子穿梭车5的容置空间内，为子穿梭车5从下方顶升并转移料框4提供结构基础。

示例性说明承载装置2和分拣装置1配合使用按照需求分拣物料的方法如下：

当承载装置2行走且第二承载台23升降使得第二承载台23与库位301对接(如图7)；

子穿梭车5由第二承载台23运动至库位301内料框4的下方(如图8)；子穿梭车5(顶升机构52)顶升料框4使得料框4脱离立体货架3的支撑；

子穿梭车5移动至第二承载台23，子穿梭车5(顶升机构52下降)释放料框4使得料框4支撑于第二承载台23(如图9)；

在上述三步的过程中、之前或之后，分拣装置1和承载装置2相对移动，使得二者的位置相邻近(此时，二者之间可以通过磁性件和磁性配合件等可拆卸连接方式实现连接)；

第一承载台13和第二承载台23相对移动并对接时(例如齐平)，分拣机器人15运动至第二承载台23上料框4的上方抓取目标取出的物料，然后移动至第一承载台13上方并将该目标取出的物料放入第一承载台13上的料框4(如图12和图13)。

如此，该仓储系统中，通过第二行走组件22的行走以及第二承载台23的升降使得第二承载台23的位置和高度能够主动适应不用位置以及高度的库位301和第一承载台13(也可以是其他需要对接的位置)，通过调整第二承载台23的位置及高度即可实现第二承载台23与不同库位301的对接，无需在立体货架3的每层库位301之外均设置用于子穿梭车5行走的轨道，能够在一定程度上降低仓库的建设及使用成本；另外，子穿梭车5从下方顶升并转移料框4，搬运料框4的稳定性高，能够搬运重载的料框4(例如两吨的物料)，承载装置2的结构稳定高，承载能力强；并且，在第二行走组件22行走时，可以降低第二承载台23的高度从而降低料框4的重心，即使以较快的速度行走，也能够确保安全性和稳定性，搬运装置配合分拣装置1能够快速在立体仓库内部完成分拣作业(包括出库和入库两种情况)，能够提高仓储系统的运转效率。

如图6所示，在搬运装置的具体实施例中，第二机架21形成有第二容置空间25；第二承载台23和第二驱动组件24至少部分容置于第二容置空间25内；第二驱动组件24包括第二传动机构和第二驱动件，第二传动机构设置于第二机架21和第二承载台23之间，第二驱动件通过驱动第二传动机构实现第二承载台23的升降。第二传动机构可以包括第二齿轮齿条机构、丝杠螺母机构以及钢丝绳机构中的任意一种。

进一步，第二机架21包括至少四根第二立柱211以及多个第二连接柱212；第二立柱211间隔设置并共同形成第二容置空间25，每相邻两个第二立柱211之间通过至少一个第二连接柱212连接；第二传动机构包括四个第二齿轮齿条机构，第二齿轮齿条机构包括第二齿条241以及与第二齿条241啮合的第二齿轮242，四个第二齿条241分别与四根第二立柱211固定连接，四个第二齿轮242均与第二承载台23连接。

需要说明的是，承载装置2的各部件的具体结构以及取得的效果与分拣装置1的具体结构以及取得的效果相类似，其主要区别在于第一承载装置2上无需安装分拣机器人15，在第二机架21的高度确定的情况下，第一机架11的顶板113的高度应低于第二机架21的高度，便于分拣机器人15进入到第二机架21的第二容置空间25内进行分拣作业，此处不再对第二机架21的各部件的结构及效果进行详细描述。

在上述实施例中，第二机架21以及分拣装置1的第一机架11上分别设置有视觉相机；或者，

所述分拣机器人15上设置有视觉相机，所述分拣机器人15运动带动所述视觉相机移入或移出第一容置空间16(例如，视觉相机安装于悬臂部，或者安装于分拣机器人的末端机械臂，其中，末端机械臂用于安装取放物料的末端执行器)；或者，

分拣装置的第一机架11上移动设置有视觉相机，当第一承载台13和第二承载台23相对移动并靠近时，视觉相机在第一承载台13和第二承载台23上方移动。

视觉相机通过拍照获取图像，从而可以根据图像识别物料种类、物料位置等信息，例如识别料框4携带的标签，标签可以是RFID电子标签，此处不再详细说明。

如图4所示，该仓储系统还包括输送线6，立体仓库的位于同一楼层的多个立体货架3阵列分布并形成有第一通道71，立体货架3的库位301分别与第一通道71相邻设置。

第一通道71的至少一端设置有输送线6，输送线6包括靠近立体货架3一端的第一对接位置，以及远离立体货架3一端的第二对接位置，第一对接位置可以设置为多个，第二对接位置也可以设置为多个且位于立体仓库的外部。

输送线6用于实现立体仓库内外的料框4转移，具体地，在第一对接位置和第二对接位置之间转移料框4，可以是将满载的料框4(也可以理解为储存订单物料或者待出库物料的料框4)从第一对接位置转移至第二对接位置；可以是将空载的料框4或者储存有多个待入库物料的料框4从第二对接位置转移至第一对接位置。

分拣装置1通过第一行走组件12的行走以及第一承载台13的升降实现第一承载台13与输送线6在第一对接位置的对接。此时，通过分拣机器人15实现料框4在第一承载台13和第一对接位置之间的转移，或者，通过子穿梭车5在第一承载台13和第一对接位置之间的转移。

或者，区别于第一承载台13与第一对接位置对接的情况，在一些实施方式中，承载装置2通过第二行走组件22的行走以及第二承载台23的升降实现第二承载台23与输送线6在第一对接位置的对接。此时，通过子穿梭车5在第二承载台23和第一对接位置之间的转移。示例性地，第一承载台13上需要转运至第二对接位置的料框4首先通过子穿梭车5转运至一个承载装置2的第二承载台23，由该承载装置2转运靠近至第一对接位置，而分拣装置1可以配合另外的承载装置2及子穿梭车5继续下一分拣作业。如此，通过承载装置2转运料框4至第一对接位置而不是通过分拣装置1进行转运，分拣装置1几乎不承担转运任务，使得分拣装置1更多的时间用于分拣作业，能够提高仓储系统的分拣效率，实用性强。此时，较佳地，子穿梭车5能够四向移动，例如，设置为四向穿梭车。

如图4和图5所示，第一通道71沿第一方向延伸设置(第一方向与图中的Y轴方向一致)；当第二承载台23与库位301对接，子穿梭车5在库位301和第二承载台23之间转移料框4时，子穿梭车5的行走方向与第一方向垂直(此时子穿梭车5的行走方向与X轴方向一致)；

当第一承载台13和第二承载台23对接时，第一行走组件12和第二行走组件22沿第一方向分布，分拣机器人15的滑动方向与第一方向一致(如图12和图13所示，分拣机器人15的滑动方向与Y轴方向一致)。这种情况下可以降低对第一通道71的宽度要求。此时，若需要实现第一承载台13和第二承载台23上料框4的转移时，子穿梭车5需要能够四向移动，此处不再详细说明。

或者，当第一承载台13和第二承载台23对接时，第一行走组件12和第二行走组件22沿与第一方向垂直的方向分布，分拣机器人15的滑动方向垂直于第一方向(此方案图中未示出)。这种情况下，当第一承载台13和第二承载台23对接时，分拣装置1和承载装置2沿第一通道71的宽度方向并排设置，也能够实现本发明的内容，此时，第一行走组件12和第二行走组件22产生干扰需要避让的情况较少，但是，这种情况需要第一通道71的宽度足够宽。

如图4所示，进一步，位于同一楼层的多个立体货架3还形成有第二通道72，第二通道72分别与至少两个第一通道71连通；第二通道72用于第一行走组件12和/或第二行走组件22的行走。

如此，第二通道72的设置，使得分拣装置1和/或承载装置2能在第一通道71之间快速切换，提高仓储系统的运转效率。

进一步，在上述实施例中，第一通道71和第二通道72均设置有导向轨，导向轨用于第一行走组件12和第二行走组件22的行走导向，第一行走组件12和第二行走组件22均为四向穿梭车。

示例性地，根据分拣装置1和承载装置2在第一通道71内的排布方式的不同，第一通道71内导向轨的数量也可以不同，第一行走组件12和第二行走组件22在第一通道71内可以沿同一导向轨运动，也可以沿不同的导向轨运动，此处不再详细说明。

如此，能够增强第一行走组件12和第二行走组件22运动的稳定性，分拣装置1和承载装置2运动的稳定性高，能够在一定程度上提高仓储系统的工作效率。

如图11所示，可选地，料框4包括框本体41和两个支撑部42，支撑部42固定连接于框本体41的底部以实现对框本体41的支撑，支撑部42间隔设置并形成子穿梭车5的容置空间。

如此，无需在各支撑位置(例如库位301、第二承载台23、第一承载台13以及输送线6的第一对接位置)设置特殊的结构，都能够实现对料框4和子穿梭车5的容置及支撑(此时，料框4和子穿梭车5的承载面可以共面或相邻设置)。

具体地，如图11所示，支撑部42包括沿水平方向延伸的第二支腿422以及位于第二支腿422上方的至少一个第一支腿421，第二支腿422的长度根据框本体41的尺寸确定。例如，第二支腿422的长度与附图中料框4沿X轴方向的尺寸一致。第一支腿421可以沿上下方向延伸，多个第一支腿421沿X轴方向间隔分布，第一支腿421的上端连接至框本体41(可以是间接连接)，下端连接至第二支腿422。

如此，既能够实现可靠支撑，还能够降低对输送线6的要求。

如图3和图5所示，示例性地，输送线6包括多个沿Y轴方向输送料框4的输送机61以及顶升移载机62，顶升移载机62容置于输送机61的输送间隙内，当料框4在输送机61输送时，第二支腿422的长度方向与输送机61的输送方向垂直，即沿X轴方向；当料框4需要沿X轴方向在两个输送机61之间转移时，顶升移载机62顶升并实现料框4转移，此时，顶升移载机62可以采用辊轴输送的方式实现料框4的输送，料框4的结构设置能够降低对顶升移载机62的输送面连续的要求。

另外，对于多楼层结构中的二层及以上楼层而言，沿Y轴方向，部分输送机61的一端与提升机63对接，提升机63在一层靠近地面位置对接另外的输送机61，然后再通过另外的穿梭车(可以是上文描述的子穿梭车5)实现料框4的转移，此处不再详细说明。

以通过子穿梭车5实现料框4在第一对接位置处的输送机61及第二承载台23之间的转移为例。作为一种方式，子穿梭车5通过坡道等方式移动至地面，然后再移动至与输送机61对接。作为另一方式，如图5和图10所示，第一对接位置处的输送机61上需要设置用于子穿梭车5行走的承载连接结构611，此处不再详细说明。

进一步地，为了确保子穿梭车5行走的稳定性。上述实施例中，立体货架3和第二承载台23上均设置有用于子穿梭车5行走的导轨；和/或，第一承载台13上设置有用于子穿梭车5行走的导轨。

应当理解的是，根据子穿梭车5的行走需要，其轨道也有所区别，例如，对于仅需子穿梭车5进行二向运动时，其配备二向导轨即可，若子穿梭车5需要进行四向运动，其配备相连通的四向轨道。

如图7，以子穿梭车5进行二向运动的情况为例说明立体货架3的结构。立体货架3包括多个支撑柱31和连接梁34，支撑柱31沿竖直方向延伸且间隔设置，连接梁34分别与两个支撑柱31连接，支撑柱31和连接梁34共同形成呈格状分布的多个库位301，每个库位301内设置有沿上下方向连通的料框4的容置空间以及子穿梭车5的容置空间。

在一些实施方式中，位于X轴方向的连接梁34作为承载料框4的第一承载横梁32使用，当料框4储存于库位301内时，料框4的第二支腿422的两端支撑于两个第一承载横梁32。

在一些实施方式中，位于X轴方向的连接梁34处设置有承载板，承载板用于实现对第二支腿422的支撑，承载板可以设置为两组，两组承载板均位于该两个位于X轴方向的连接梁34之间，且两组承载板沿Y轴方向间隔分布。例如，每组承载板包括一个长条形板，且长条形板的长度方向沿X轴方向延伸，或者，每组承载板包括至少两个方形板，同一组的两个方形板沿X轴方向间隔分布，且分别与一个该连接梁34连接(此方案图中未示出)。

立体货架3还包括作为导轨使用的第一导轨梁33，两个第一导轨梁33沿Y轴方向间隔分布，第一导轨梁33沿X轴方向延伸，且其两端分别与一个第一承载横梁32连接。当第二承载台23与库位301对接时，第二承载台23上的导轨和第一导轨梁33共线，均用于子穿梭车5的行走。应当理解的是，有关“第一导轨梁”的描述并不对其自身结构造成限制，其可以是折弯形成的槽状结构，也可以是矩形管，此处不再详细说明。

应当理解的是，第二机架21用于与其他装置对接的一侧(例如与立体货架3对接的一侧)同样可以设置该第二连接柱212，但是其不应对子穿梭车5的行走造成阻挡，因此，其在高度方向的位置可以考虑设置为与第一承载横梁32在高度方向位置一致。第一机架11的情况与此类似，此处不再详细说明。

在上述实施例中，可选地，承载装置2上设置有电池组(例如电池组设置于第二行走组件22内)，第二通道72的一端设置有充电位，承载装置2运动至充电位进行充电，该电池组为第二行走组件22以及第二驱动组件24进行供电。在一些实施方式中，该电池组还可以为第二承载台23上的子穿梭车5人供电，此处不再详细说明。分拣装置1的情况与此类似，分拣装置1的第一行走组件12的电池组也可以为分拣机器人15供电。

仓储系统还包括控制中心，控制中心与第一行走组件12、分拣机器人15、第二行走组件22、子穿梭车5以及输送线6等各装置通信连接(可以是电连接，也可以是无线连接)；控制中心根据分拣需求控制各装置动作，此处不再详细说明。

应当理解的是，可以采用相关的技术手段实现第二承载台23与库位301的精准对接，或者其他装置之间的对接。例如，第二承载台23、立体货架3的库位301处均安装光电感应装置，通过光电感应装置检测是否对准。

需要说明的是，有关立体仓库多楼层的描述中，并不限定于传统意义上的楼层，例如，通过钢结构实现多楼层结构，各楼层的楼面及第一通道71和第二通道72均可以为钢结构的一部分。

在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。有关“顶板”、“底板”、“第一立柱”以及后续各部件的描述，应基于相应的说明理解其内容，其可以具有相应的变化，不应对其具体结构造成限制。例如“顶板”并不局限于是板，也可以是多个结构件焊接而成的顶架。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构等特点包含于至少一个实施例或实施方式中。上述示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种分拣装置，其特征在于，包括第一机架(11)、第一行走组件(12)、第一承载台(13)和分拣机器人(15)；

所述第一行走组件(12)与所述第一机架(11)连接；

所述第一机架(11)形成有第一容置空间(16)，所述第一承载台(13)容置于所述第一容置空间(16)内，且所述第一承载台(13)相对于所述第一机架(11)升降；

所述分拣机器人(15)与所述第一机架(11)连接且至少部分位于所述第一承载台(13)的上方。

2.根据权利要求1所述的分拣装置，其特征在于，所述第一机架(11)包括至少四根第一立柱(111)和顶板(113)；

所述第一立柱(111)间隔设置并共同形成所述第一容置空间(16)，所述顶板(113)位于各个所述第一立柱(111)的上端并与各个所述第一立柱(111)连接，所述分拣机器人(15)连接于所述顶板(113)的下侧。

3.根据权利要求2所述的分拣装置，其特征在于，还包括用于驱动所述第一承载台(13)升降的第一驱动组件(14)，所述第一驱动组件(14)包括第一传动机构和第一驱动件，所述第一传动机构设置于所述第一机架(11)和所述第一承载台(13)之间，所述第一驱动件通过驱动所述第一传动机构实现所述第一承载台(13)的升降。

4.根据权利要求3所述的分拣装置，其特征在于，所述第一驱动组件(14)包括两个所述第一传动机构，两个所述第一传动机构位于所述第一承载台(13)的两侧且关于所述第一承载台(13)相对设置；或者，

所述第一驱动组件(14)包括四个所述第一传动机构，所述第一传动机构包括所述第一齿轮齿条机构，所述第一齿轮齿条机构包括第一齿条(141)以及与所述第一齿条(141)啮合的第一齿轮(142)，四个所述第一齿条(141)分别与四根所述第一立柱(111)连接，四个所述第一齿轮(142)均与所述第一承载台(13)连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的分拣装置，其特征在于，还包括第三驱动组件(17)，所述分拣机器人(15)与所述第一机架(11)滑动连接，所述第三驱动组件(17)用于驱动所述分拣机器人(15)移入或移出所述第一容置空间(16)。

6.一种仓储系统，其特征在于，包括立体仓库、搬运装置以及权利要求1至5任意一项所述的分拣装置；所述立体仓库包括多个立体货架(3)，所述立体货架(3)设置有多个库位(301)；所述搬运装置至少用于实现所述库位(301)处物料的转移，当所述分拣装置和所述搬运装置相对运动且对接时，所述分拣装置的分拣机器人(15)动作以实现所述分拣装置和所述搬运装置之间的物料转移。

7.根据权利要求6所述的仓储系统，其特征在于，所述搬运装置包括承载装置(2)和子穿梭车(5)，所述承载装置(2)包括第二机架(21)、第二行走组件(22)、第二承载台(23)和第二驱动组件(24)；所述第二行走组件(22)与所述第二机架(21)连接；所述第二驱动组件(24)分别与所述第二机架(21)和所述第二承载台(23)连接，以驱动所述第二承载台(23)升降；

所述立体货架(3)设置为多层结构，所述多层结构的每层设置有至少一个所述库位(301)，每个所述库位(301)均包括相连通的物料的容置空间和所述子穿梭车(5)的容置空间；其中，

当所述第二承载台(23)与所述库位(301)对接时，通过所述子穿梭车(5)实现物料在所述第二承载台(23)和所述库位(301)之间的转移；

当所述分拣装置的第一承载台(13)和所述第二承载台(23)对接时，所述分拣机器人(15)至少部分在所述第一承载台(13)和所述第二承载台(23)上方运动，以实现物料的转移。

8.根据权利要求7所述的仓储系统，其特征在于，所述第二机架(21)以及所述分拣装置的第一机架(11)上分别设置有视觉相机；或者，

所述分拣机器人(15)上设置有视觉相机，所述分拣机器人(15)运动带动所述视觉相机移入或移出第一容置空间(16)；或者，

所述分拣装置的第一机架(11)上移动设置有视觉相机，当所述第一承载台(13)和所述第二承载台(23)相对移动并靠近时，所述视觉相机在所述第一承载台(13)和所述第二承载台(23)上方移动。

9.根据权利要求7所述的仓储系统，其特征在于，所述第二机架(21)形成有第二容置空间(25)；

所述第二承载台(23)和所述第二驱动组件(24)至少部分容置于所述第二容置空间(25)内；

所述第二驱动组件(24)包括第二传动机构和第二驱动件，所述第二传动机构设置于所述第二机架(21)和所述第二承载台(23)之间，所述第二驱动件通过驱动所述第二传动机构实现所述第二承载台(23)的升降。

10.根据权利要求9所述的仓储系统，其特征在于，所述第二机架(21)包括至少四根第二立柱(211)以及多个第二连接柱(212)；

所述第二立柱(211)间隔设置并共同形成所述第二容置空间(25)，每相邻两个所述第二立柱(211)之间通过至少一个所述第二连接柱(212)连接；

所述第二传动机构包括四个所述第二齿轮齿条机构，所述第二齿轮齿条机构包括第二齿条(241)以及与所述第二齿条(241)啮合的第二齿轮(242)，四个所述第二齿条(241)分别与四根所述第二立柱(211)连接，四个所述第二齿轮(242)均与所述第二承载台(23)连接。

11.根据权利要求7所述的仓储系统，其特征在于，还包括输送线(6)和料框(4)，多个所述立体货架(3)阵列分布并形成有第一通道(71)，所述第一通道(71)用于所述第二行走组件(22)和所述分拣装置的第一行走组件(12)的行走，所述立体货架(3)的所述库位(301)分别与所述第一通道(71)相邻设置，每个所述库位(301)均通过所述料框(4)储存的形式存放物料；

所述第一通道(71)的至少一端设置有所述输送线(6)，所述输送线(6)包括靠近所述立体货架(3)一端的第一对接位置；

所述分拣装置的第一承载台(13)与所述输送线(6)在所述第一对接位置对接，并通过所述子穿梭车(5)转移所述料框(4)；或者，所述第二承载台(23)与所述输送线(6)在所述第一对接位置对接，并通过所述子穿梭车(5)转移所述料框(4)。

12.根据权利要求11所述的仓储系统，其特征在于，所述第一通道(71)沿第一方向延伸设置；当所述第一承载台(13)和所述第二承载台(23)对接时，所述第一行走组件(12)和所述第二行走组件(22)沿所述第一方向分布，所述分拣机器人(15)的滑动方向与所述第一方向一致；或者，

当所述第一承载台(13)和所述第二承载台(23)对接时，所述第一行走组件(12)和所述第二行走组件(22)沿与所述第一方向垂直的方向分布，所述分拣机器人(15)的滑动方向垂直于所述第一方向。

13.根据权利要求11所述的仓储系统，其特征在于，多个所述立体货架(3)还形成有第二通道(72)，所述第二通道(72)分别与至少两个所述第一通道(71)连通；所述第一通道(71)和所述第二通道(72)均设置有导向轨，所述导向轨用于所述第一行走组件(12)和所述第二行走组件(22)的行走导向，所述第一行走组件(12)和所述第二行走组件(22)均为四向穿梭车。

14.根据权利要求7至13任意一项所述的仓储系统，其特征在于，所述立体货架(3)和所述第二承载台(23)上均设置有用于所述子穿梭车(5)行走的导轨；和/或，所述第一承载台(13)上设置有用于所述子穿梭车(5)行走的导轨。

15.根据权利要求11至13任意一项所述的仓储系统，其特征在于，所述料框(4)包括框本体(41)和两个支撑部(42)，所述支撑部(42)连接于所述框本体(41)的底部以实现对所述框本体(41)的支撑，所述支撑部(42)间隔设置并形成子穿梭车(5)的容置空间。

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