CN113911617A - 垂直储拣装货架及垂直式自动仓储拣货装货系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直储拣装货架及垂直式自动仓储拣货装货系统、方法，货架包括设置于装货区上方的具有出货架位的出货货架；设置于出货货架上方的具有储货架位的储货货架；移动式桁架机器人，其中，每个出货货架及储货货架的上方均设有桁架机器人；具有储货、喂货功能的有源货箱，放置于出货架位和储货架位上；具有接货、摆货功能的货兜，每个出货架位处设有一个货兜。采用立体设计，具有结构紧凑、占用空间小、工作行程短、效率高、成本低的优点；采用了桁架机器人进行搬运、有源货箱进行储货和喂货、货兜进行接收和摆放货物、AGV配合购物篮进行装货，为垂直式自动仓储拣货装货系统及方法提供设备支持，极大的提高自动化程度。

Description

垂直储拣装货架及垂直式自动仓储拣货装货系统、方法

技术领域

本发明涉及自动化储拣装技术领域，具体涉及一种垂直储拣装货架及垂直式自动仓储拣货装货系统、方法。

背景技术

现有的自动化仓储拣货作业都是平面式串行通道作业方式，占地面积大；没实现完全自动拣货，只是实现了货找人，以代替人找货，拣货还是要靠人工；只适合常温商品，不适合冷冻及冷藏商品。

发明内容

为此，本发明提供一种垂直储拣装货架，其目的是提高作业速度和效率，实现入库、补货、拣货和装货的全流程并行作业能力，减少占地面积；同时提供一种垂直式自动仓储拣货装货系统和方法，其目的是提高自动化程度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面，提供了一种垂直储拣装货架，包括：

设置于装货区上方的具有出货架位的出货货架；

设置于出货货架上方的具有储货架位的储货货架；

移动式桁架机器人，其中，每个所述出货货架及储货货架的上方均设有所述桁架机器人；

具有储货、喂货功能的有源货箱，放置于所述出货架位和储货架位上；

具有接货、摆货功能的货兜，每个所述出货架位处设有一个所述货兜。

进一步地，所述垂直储拣装货架还包括两组支架和多根桁架，两组所述支架分列于所述出货货架、储货货架的两侧，所述出货货架、储货货架以及桁架的两端均于两组所述支架相固定，每个所述出货货架、储货货架上设有一根所述桁架，每根所述桁架上设有两个所述桁架机器人。

进一步地，所述桁架机器人包括行走机构、升降机构和抓取机构，所述行走机构设置于所述桁架且可沿所述桁架移动，所述升降机构设置于所述行走机构的下侧，所述抓取机构包括框架、抓取转轴、弧形抓手以及抓取电机，所述框架设置于所述升降机构的吊索下端，所述框架的相对立的两侧各可转动地设置有一根所述抓取转轴，所述抓取转轴固定有所述弧形抓手，所述抓取电机固定于所述框架，所述抓取电机与所述抓取转轴传动连接；

所述行走机构包括两块T形侧板和两个行走动力轮，两块T形侧板分别设置于所述桁架的两侧，两个所述行走动力轮设置于两块T形侧板之间，且每个所述行走动力轮的轮轴分别与两块T形侧板相固定，两个所述行走动力轮的下沿与所述桁架的上沿相抵；

所述行走机构还包括两个平衡轮，所述平衡轮分别设置于两块T形侧板的相向的一侧，两个平衡轮的旋转轴竖向设置，两个所述平衡轮之间设有间距，两个所述平衡轮分别与所述桁架的竖板相抵；

所述行走机构还包括导航横板，所述导航横板的两端分别与两块T形侧板的下端连接，所述导航横板上设有导航探测器，所述桁架下沿设置有可被所述导航探测器识别的导航标识；

所述升降机构包括升降主板以及设置于所述升降主板上的绞绳电机、绞绳转轴、绞绳主动轮和绞绳从动轮，所述升降主板固定于所述T形侧板的下端，所述绞绳电机与所述绞绳转轴传动连接，所述绞绳主动轮固定于所述绞绳转轴的端部，所述绞绳从动轮位于所述升降主板的角部，所述吊索的一端缠绕固定于所述绞绳主动轮，另一端绕行所述绞绳从动轮后与所述框架连接；

所述绞绳电机设有两个，每个所述绞绳电机分别连接一根所述绞绳转轴，每根所述绞绳转轴的端部各设一个所述绞绳主动轮，所述升降主板的四个角部各设有一个绞绳从动轮，每个所述绞绳主动轮缠绕一根所述吊索，四根所述吊索的下端分别绕行四个所述绞绳从动轮后与所述框架的四个顶角连接；

每根所述绞绳转轴各设有一个参数相同的咬合齿轮，两个所述咬合齿轮相啮合；

所述抓取机构还包括两个用于弧形抓手到货箱之间的距离检测的激光测距仪，两个所述激光测距仪固定于所述框架内的对角线位置。

进一步地，所述有源货箱包括箱本体和履带传送器，所述箱本体的朝向所述货兜的一侧设有出货口，所述履带传送器设置于所述箱本体内，所述履带传送器包括履带电机和带凹槽的喂货履带，所述履带电机设置于所述箱本体的远离所述出货口的一侧，所述喂货履带沿出货口至履带电机的方向设置，所述喂货履带与所述履带电机传动连接；

所述有源货箱还包括螺旋推送器，所述螺旋推送器包括推送电机和螺旋杆，所述推送电机设置于所述箱本体的远离所述出货口的一侧，所述螺旋杆的一端与所述推送电机的电机轴连接，所述螺旋杆的另一端位于所述出货口处；

在所述箱本体的一侧下部设有电源母接头，在所述箱本体的设有电源母接头的一侧的上部设有电源公接头，所述电源公接头与所述电源母接头的竖向位置相对应，所述电源母接头与所述推送电机、履带电机以及电源公接头电连接；

所述出货口的上沿设有自动回卷式第一拉膜装置，所述出货口的下沿设有第一卡口，所述第一拉膜装置的拉膜端部设有第一卡件，当所述第一拉膜装置的拉膜拉出后可覆盖所述出货口，且所述第一卡件可卡接在所述第一卡口以防止拉膜回卷；

所述箱本体的上侧设有放货口，所述放货口的一侧边沿设有自动回卷式第二拉膜装置，所述放货口的另一侧边沿社会有第二卡口，所述第二拉膜装置的拉膜端部设有第二卡件，当所述第二拉膜装置的拉膜拉出后可覆盖所述放货口，且所述第二卡件卡接在所述第二卡口以防止拉膜回卷；

所述有源货箱还包括四个定位公件和四个定位母件，四个所述定位公件设置于所述箱本体上侧的四个角部，所述四个定位母件设置于所述箱本体下侧，四个定位母件与四个定位公件的竖向位置一一对应。

进一步地，所述出货货架和储货货架设置于冷库内，所述冷库悬于空中，所述冷库与所述支架相固定；

所述垂直储拣装货架还包括冷库出入库作业防冷气外溢结构，所述冷库出入库作业防冷气外溢结构包括所述冷库的冷库壁以及固定于所述冷库壁的箱体，所述冷库壁设有出入库用的库口和可控制启闭的隔热滑盖，所述隔热滑盖封闭所述库口，所述箱体的朝向冷库壁的一侧设有敞口，所述敞口与所述冷库壁密封，所述库口位于所述敞口内，所述箱体的另一侧设有箱口和可控制启闭的盖板，所述盖板可封闭所述箱口；

所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括第一液压推杆和弯头导轨，所述第一液压推杆的一端铰接于所述冷库壁，所述第一液压推杆的另一端铰接于所述隔热滑盖，所述弯头导轨设有三条，三条所述弯头导轨分别固定于冷库壁的库口的三侧，三条所述弯头导轨同向设置，所述隔热滑盖与三条所述弯头导轨滑动连接；

其中，所述库口设置于所述冷库壁的侧部，所述敞口设置于所述箱体的侧部，所述箱口设置于箱体的底部；所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括固定柱、可朝下动作的第二液压推杆、含短杆和长杆的L形承力杆，所述盖板的一侧铰接于所述箱口的一侧边沿，固定柱固定于所述箱体外侧，所述第二液压推杆铰接于所述固定柱，所述长杆与所述盖板的底侧固定且与铰接轴相垂直，所述短杆垂直于所述盖板且靠近所述铰接轴，所述第二液压推杆的作用端与所述短杆相铰接；

或者，所述库口设置于所述冷库壁的底部，所述敞口设置于所述箱体的底部，所述箱口设置于所述箱体的侧部；所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括驱动电机、丝杆和直线滑槽，驱动电机固定于所述箱体的设有箱口的一侧面，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出轴相连，所述丝杆的另一端与所述盖板的顶部可转动连接，所述直线滑槽设有两条，两条所述直线滑槽分布于所述箱口的两侧，所述盖板的两侧与所述直线滑槽滑动连接。

进一步地，所述货兜设置于敞口朝下的所述箱体内，所述货兜包括升降电机、绞索动力轮、绳索、顶板、立板、底板和卸货电机，所述升降电机与所述绞索动力轮传动连接，所述绳索的一端缠绕于所述绞索动力轮，所述绳索的另一端与所述顶板连接，所述立板的上端与所述顶板的一侧边沿固定，所述底板的一侧边沿与所述立板的下端通过铰接轴铰接，所述卸货电机设置于所述立板的下端，所述卸货电机与所述底板传动连接以控制所述底板沿所述铰接轴转动；

所述货兜还包括安装板和动力轴，所述安装板与所述箱体相连接，所述升降电机固定于所述安装板，所述动力轴通过轴座固定于所述安装板，所述升降电机与所述动力轴通过齿轮传动连接，所述绞索动力轮固定于所述动力轴的端部；

所述升降电机设有两个，每个所述升降电机连接一根所述动力轴，每根所述动力轴的端部各设一个所述绞索动力轮，每个所述绞索动力轮缠绕一根所述绳索，四根所述绳索的下端分别与所述顶板的四个顶角连接；

每根所述动力轴各设有一个参数相同的同步齿轮，两个所述同步齿轮相啮合；

所述货兜还包括固定于安装板的四个绞索滑轮，四个所述绞索滑轮位于所述顶板的四个顶角的上方，所述绳索的底端绕过所述绞索滑轮后与所述顶板连接。

本发明的第二方面，提供了一种垂直式自动仓储拣货装货系统，包括：

如本发明第一方面所述的垂直储拣装货架；

处理器；

购物篮；

可装载购物篮的AGV，AGV可在出货货架下方的装货区内行走；

其中，所述处理器与冷库出入库作业防冷气外溢结构、桁架机器人、有源货箱、货兜以及AGV通讯连接，用于控制冷库出入库作业防冷气外溢结构中隔热滑盖和盖板的启闭、桁架机器人的搬运作业、有源货箱的喂货作业、货兜的装卸货作业以及AGV的行走。

本发明的第三方面，提供了一种垂直式自动仓储拣货装货方法，采用本发明第二方面所述的垂直式自动仓储拣货装货系统，包括：

入库；处理器控制桁架机器人将从入库车间通过滚轴输送带转运来的装有货物的有源货箱搬运至储货货架的相应储货架位；

补货；当位于出货货架的出货架位上的有源货箱内的货物售罄后，处理器控制出货货架上方的桁架机器人将空的有源货箱搬走，同时处理器控制储货货架上方的另一个桁架机器人将储货架位上相应的有源货箱搬运至出货货架的补货交接位，再控制出货货架上方的另一个桁架机器人将该有源货箱搬运至空出来的出货架位上；

规划；处理器基于实时订单，对订单货物在购物篮中的摆放顺序及位置进行摆放规划，对AGV的拣货路径进行规划；

拣货；当AGV到达装货位后，处理器控制有源货箱进行喂货，有源货箱将订单货物喂到货兜中，之后货兜下降将订单货物卸到购物篮中；

待配送；AGV将装有订单货物的购物篮运送到发货区。

本发明具有如下优点：

本发明的垂直储拣装货架，采用立体设计，基础(一般为地面)上为装货区，装货区上方是作为出货区的出货货架，出货区上方是作为储货区的储货货架，将现有的平面式串行通道变成立体式并行通道，结构紧凑，占用空间小(节省了近三分之二的占地面积)；采用垂直作业方式实现入库、补货和出库等作业，极大地缩短了工作行程，极大地提高了响应速度及工作效率；采用有源货箱和货兜，适用于从水果蔬菜等易损生鲜商品到各种形状的商品，实现自动化无损拣货及摆货；为垂直式自动仓储拣货装货系统及方法提供设备支持，极大的提高自动化程度；采用冷库结构将货架分隔成冷冻低温区、冷冻高温区、冷藏低温区、冷藏高温区和常温区，采用冷库出入库作业防冷气外溢结构防止非常温区储拣装时冷气外溢，因此，不仅可以储拣装常温商品，而且可以储拣装冷冻和冷藏商品。

本发明的垂直式自动仓储拣货装货系统及方法，从接受订单开始到待配送全程自动，无需人工干预，不仅节省了人工成本，还提高了拣货速度和准确率；不仅可以拣常温商品，而且可以拣冷冻和冷藏商品；实现商品仓储的全程数字化管理和具备可扩展SKU的能力，达到提升品类能力的效果，能支持的SKU数量可以随意扩展；商品从入库开始实现了全程数字化管理；垂直架构结构紧凑，工作行程短，效率高，节省仓储空间，降低仓储成本；系统建造成本低，维护方便，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的一种垂直储拣装货架的结构示意图。

图2为本发明提供的垂直式自动仓储拣货装货系统的电控连接示意图。

图3为本发明提供的一种库口在侧部(侧上部)的冷库出入库作业防冷气外溢结构的示意图。

图4为本发明提供的一种库口在底部的冷库出入库作业防冷气外溢结构的示意图。

图5为本发明提供的库口在底部的冷库出入库作业防冷气外溢结构的库口及隔热滑盖的位置关系图(两个第一液压推杆)。

图6为本发明提供的库口在底部的冷库出入库作业防冷气外溢结构的库口及隔热滑盖的位置关系图(一个第一液压推杆)。

图7为本发明提供的一种有源货箱的结构示意图。

图8为本发明提供的有源货箱的电路连接原理图。

图9为本发明提供的另一种有分隔板的有源货箱的结构示意图。

图10为本发明提供的一种有螺旋推送器的有源货箱的结构示意图。

图11为本发明提供的另一种有螺旋推送器且有分隔板的有源货箱的结构示意图。

图12为本发明提供的一种拣货用升降货兜的结构示意图。

图13为本发明提供的拣货用升降货兜的传动部分的结构示意图。

图14为本发明提供的一种桁架机器人的结构示意图。

图15为本发明提供的桁架机器人的抓取机构的局部视图。

图16为本发明提供的一种桁架机器人的行走机构的结构示意图。

图17为本发明提供的一种桁架机器人的升降机构的结构示意图。

图中：1-支架，2-第三桁架机器人，3-购物篮，4-AGV，5-货兜，6-第四桁架机器人，7-出货货架，8-入库车间，9-第一桁架机器人，10-储货货架，11-有源货箱，12-第二桁架机器人，13-桁架，14-滚轴输送带，15-处理器，16-补货交接位；

101-冷库壁，102-箱体，103-隔热滑盖，104-盖板，105-第一液压推杆，106-弯头导轨，107-固定柱，108-第二液压推杆，109-承力杆，110-连接固定杆，111-驱动电机，112-丝杆，113-直线滑槽，114-解锁凸块；

201-箱本体，202-履带电机，203-喂货履带，204-电源母接头，205-电源公接头，206-第一拉膜装置，207-第一卡件，208-第一卡口，209-第二拉膜装置，210-第二卡件，211-第二卡口，212-定位公件，213-定位母件，214-分隔板，215-推送电机，216-螺旋杆；

301-安装板，302-升降电机，303-动力轴，304-绞索动力轮，305-同步齿轮，306-绳索，307-绞索滑轮，308-顶板，309-立板，310-底板，311-卸货电机；

401-框架，402-抓取转轴，403-弧形抓手，404-抓取电机，405-激光测距仪，406-T形侧板，407-行走动力轮，408-平衡轮，409-导航横板，410-导航探测器，411-升降主板，412-绞绳电机，413-绞绳转轴，414-绞绳主动轮，415-绞绳从动轮，416-吊索，417-咬合齿轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-17所示，实施例1提供了一种垂直储拣装货架，采用垂直立体三层架构分别实现上层储货、中层拣货和下层装货功能，并实现网格式并行作业方式进行拣货的并行作业。包括钢结构的支架1(也称为钢架结构)、出货货架7、储货货架10、桁架机器人、有源货箱11和货兜5。

支架1主要由立柱、横梁、斜梁等组装而成，多为螺栓连接，部分可采用焊接。支架1设有两组，两组支架1中间是可供AGV(Automated Guided Vehicle，简称AGV，也称为AGV小车，指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车)行走的装货区；其中一个支架1的侧部与入库车间8连通，该区域具有横向及纵向设置的滚轴输送带14。

在装货区上方是出货货架7，对应的是出货区，采用冷库分隔成冷冻低温区、冷冻高温区、冷藏低温区、冷藏高温区和常温区，采用冷库出入库作业防冷气外溢结构防止非常温区进出货时冷气泄露。出货货架7与支架1相固定，设有多个，每个划分有多个出货架位，从而摆放不同的货物(货物装在有源货箱11内)，每个出货架位处均设有电源公接头和四个定位公件。在出货货架7上方是储货货架10，对应的是储货区，采用冷库分隔成冷冻低温区、冷冻高温区、冷藏低温区、冷藏高温区和常温区，采用冷库出入库作业防冷气外溢结构防止非常温区进出货时冷气泄露。储货货架10也与支架1相固定，也设有多个，每个划分有不同的储货架位，一般与出货架位一上一下相对应分布。一般的，冷冻低温区、冷冻高温区、冷藏低温区、冷藏高温区和常温区内都设有多组上下相对应的储货货架10和出货货架7，例如，在被冷库隔离出来的冷藏高温区内，设有20个储货货架10，则在下方设有20个出货货架7。若储货货架10和出货货架7沿横向设置，则在纵向上设置多个间隔分布的储货货架10和出货货架7，而冷库分隔的多温区也沿着纵向分布，从而对不同温度需求的货物实现从入库到出库的并行作业。如图3-6所示，冷库出入库作业防冷气外溢结构包括冷库壁101和固定于冷库壁101的箱体102，冷库壁101设有出入库用的库口和可控制启闭的隔热滑盖103，隔热滑盖103封闭库口，箱体102的朝向冷库壁101的一侧设有敞口，敞口与冷库壁101密封，库口位于敞口内，箱体102的另一侧设有箱口和可控制启闭的盖板104，盖板104可封闭箱口。通过箱体102作为缓冲空间，通过控制隔热滑盖103和盖板104不同时开启，极大程度的减少了空气对流，从而极大程度减少冷气外溢。隔热滑盖103的可控制启闭的结构，可以参照现有的封闭门结构。本实施例中给出一种可控制启闭的结构，参照图3、4和6，包括一至两个第一液压推杆105和三个弯头导轨106，第一液压推杆105的一端铰接于冷库壁101，第一液压推杆105的另一端铰接于隔热滑盖103，弯头导轨106设有三条，三条弯头导轨106分别固定于冷库壁101的库口的三侧，三条弯头导轨106同向设置，隔热滑盖103与三条弯头导轨106滑动连接。图3为库口在侧部(侧上部)的冷库出入库作业防冷气外溢的结构，一般用作入库用，库口设置于冷库壁101的侧部，箱体102设置在冷库外，敞口设置于箱体102的侧部，箱口设置于箱体102的底部。盖板104的可控制启闭的结构，可以参照现有的封闭门结构。本实施例中给出了一种可控制启闭的结构，参照图3，包括两个固定柱107、两个可朝下动作的第二液压推杆108、两个含短杆和长杆的L形承力杆109、以及一个连接固定杆110，盖板104的一侧铰接于箱口的一侧边沿，两个固定柱107间隔固定于箱体102外侧，两个第二液压推杆108一一对应地铰接固定于两个固定柱107，长杆与盖板104的底侧固定且与铰接轴相垂直，短杆垂直于盖板104且靠近铰接轴，两个第二液压推杆108的作用端一一对应地与两个短杆相铰接，连接固定杆110的两端分别搭接固定在两个短杆上。入库时，开启盖板104使箱口敞开，物品从箱口进入箱体102后稍作停留，待盖板104闭合后开启隔热滑盖103，开启库口，物品从库口进入到冷库内，最后关闭隔热滑盖103。图4为库口在底部的冷库出入库作业防冷气外溢的结构，一般用作出库用，库口设置于冷库壁101的底部，箱体102位于冷库内，敞口设置于箱体102的底部，箱口设置于箱体102的侧部。盖板104的可控制启闭的结构，可以参照现有的封闭门结构。本实施例中给出了一种可控制启闭的结构，参照图4，包括驱动电机111、丝杆112和直线滑槽113，驱动电机111固定于箱体102的设有箱口的一侧面，丝杆112的一端与驱动电机111的输出轴相连，丝杆112的另一端与盖板104的顶部可转动连接，直线滑槽113设有两条，两条直线滑槽113分布于箱口的两侧，盖板104的两侧插入直线滑槽113与之滑动连接。出库时，先开启盖板104使箱口敞开，物品从箱口进入箱体102后稍作停留，待盖板104闭合后开启隔热滑盖103，开启库口，物品从库口转移到外界，最后关闭隔热滑盖103。参照图4，箱体的朝向有源货箱的一侧设有两个解锁凸块114，解锁凸块114与有源货箱11的第一卡扣208相对应。

在每个出货货架7和储货货架10的上方各有一根桁架13，桁架13两端固定在两侧的支架1上。每个桁架13上设置两个桁架机器人。在本实施例中，将储货货架10上方的两个桁架机器人分别命名为第一桁架机器人9和第二桁架机器人12，将出货货架7上方的两个桁架机器人分别命名为第三桁架机器人2和第四桁架机器人6。如图14-17所示的桁架机器人包括行走机构、升降机构和抓取机构。行走机构设置于桁架且可沿桁架移动，升降机构设置于行走机构的下侧，抓取机构包括框架401、抓取转轴402、弧形抓手403以及抓取电机404，框架401设置于升降机构的吊索416下端，框架401的相对立的两侧各可转动地设置有一根抓取转轴402，抓取转轴402固定有弧形抓手403，抓取电机404固定于框架401，抓取电机404与抓取转轴402传动连接。通过行走机构将整个机器人悬挂于桁架上，并可沿桁架移动，不再基于地面移动，节省占地面积；桁架机器人只沿桁架行走，相较于目前的地面行走机器人，导航简单；升降机构使抓取机构上升或下降，抓取电机404转动带动抓取转轴402转动，从而使弧形抓手403沿轴摆动，形成抱合，将下方的货箱夹住，实现自动抓取，满足自动化的要求。抓取机构还包括两个激光测距仪405，两个激光测距仪405固定于框架401内的对角线位置，用于弧形抓手403到货箱之间的距离检测，以进行弧形抓手403的垂直位置的定位。行走机构包括两块T形侧板406和两个行走动力轮407，两块T形侧板406分别设置于桁架的两侧，两个行走动力轮407设置于两块T形侧板406之间，且每个行走动力轮407的轮轴分别与两块T形侧板406相固定，两个行走动力轮407的下沿与桁架的上沿相抵，两个行走动力轮407使机器人更稳定地行走。行走机构还包括两个平衡轮408，平衡轮408分别设置于两块T形侧板406的相向的一侧，两个平衡轮408的旋转轴竖向设置，两个平衡轮408之间设有间距，两个平衡轮408分别与桁架的竖板相抵，保证机器人居中行走，避免机器人倾斜或侧翻。行走机构还包括导航横板409，导航横板409的两端分别与两块T形侧板406的下端连接，导航横板409上设有导航探测器410，桁架下沿设置有可被导航探测器410识别的导航标识，如此可实现机器人的导航定位。升降机构包括升降主板411以及设置于升降主板411上的绞绳电机412、绞绳转轴413、绞绳主动轮414和绞绳从动轮415，升降主板411固定于T形侧板406的下端，绞绳电机412与绞绳转轴413传动连接，绞绳主动轮414固定于绞绳转轴413的端部，绞绳从动轮415位于升降主板411的角部，吊索416的一端缠绕固定于绞绳主动轮414，另一端绕行绞绳从动轮415后与框架401连接。更加具体的，绞绳电机412设有两个，每个绞绳电机412分别连接一根绞绳转轴413，每根绞绳转轴413的端部各设一个绞绳主动轮414，升降主板411的四个角部各设有一个绞绳从动轮415，每个绞绳主动轮414缠绕一根吊索416，四根吊索416的下端分别绕行四个绞绳从动轮415后与框架401的四个顶角连接。每根绞绳转轴413各设有一个参数相同的咬合齿轮417，两个咬合齿轮417相啮合，使四根吊索416具有相同的速度，保证抓取机构同步升降，避免发生倾斜。供电采用伸缩的有线电缆进行供电，伸缩电缆接头设置在工字形桁架的中段，以使到达钢架两端的供电电缆长度最短；采用电缆供电，省去了电池及充电设施，也免去了充电时间，工作时间更长。控制全部通过垂直式自动仓储拣货装货系统的处理器进行控制，通过WIFI或5G进行通讯，桁架机器人接收处理器的指令而工作。本实施例中的桁架机器人沿桁架来回移动，一方面行程比较短、效率高，不易发生碰撞；另一方面结构简单，技术简化，建造成本降低，维护成本低。双行走动力轮407、双绞绳电机412及双咬合齿轮417等冗余设计，保证了设备的高可靠性及可维护性。

每个储货架位和出货架位均可放置一个具有储货、喂货功能的有源货箱。如图7和8所示的有源货箱包括箱本体201和履带传送器，箱本体201的一侧设有出货口，履带传送器设置于箱本体201内，履带传送器包括履带电机202和带凹槽的喂货履带203，履带电机202设置于箱本体201的远离出货口的一侧，喂货履带203沿出货口至履带电机202的方向设置，喂货履带203与履带电机202传动连接。通过在箱本体201内设置履带传送器，在履带电机202的带动下，可将喂货履带203上的货物向出货口推送，并最终从出货口送至货兜的底板上，上述过程称之为喂货；如此可代替人工取货，降低劳动量；与机械臂相比，结构简单，技术难度和成本低；因设计在箱本体201内，不占用外部空间，尤其是没有机械臂动作时需要的回转空间等，大大减少占用空间。在本实施例中，在箱本体201的一侧下部设有电源母接头204，在箱本体201的设有电源母接头204的一侧的上部设有电源公接头205，电源公接头205与电源母接头204的竖向位置相对应，电源母接头204与履带电机202以及电源公接头205电连接。有源货箱被桁架机器人搬运至货架上，放置在特定的位置，如储货架位和出货架位，该位置处也设有电源公接头，可与最底层的有源货箱的电源母接头204相对接，为底层有源货箱供电；上层有源货箱的电源母接头204与下层有源货箱的电源公接头205对接，从而在堆垛时为各个有源货箱供电。在本实施例中，出货口的上沿设有自动回卷式第一拉膜装置206，出货口的下沿设有第一卡口208，第一拉膜装置206的拉膜端部设有第一卡件207，当第一拉膜装置206的拉膜拉出后可覆盖出货口，且第一卡件207可卡接在第一卡口208以防止拉膜回卷。在入库车间装货时，第一拉膜装置206下拉，封住出货口，防止货物从出货口掉落；搬运时同样封住出货口；摆放在货架后，解除第一卡件207和第一卡口208的卡接，拉膜缩回，此时出货口敞开，例如：利用冷库出入库作业防冷气外溢结构的箱体上的解锁凸块114解除第一卡件207和第一卡扣208的卡接。所谓自动回卷指没有外力的情况下，拉膜会自动缩回至拉膜装置中，其结构与下拉回缩式纱窗相类似，不同的是将纱网换成了拉膜(薄膜的一种，也可以是较厚的保鲜膜)，卡口和卡件的结构也可参照下拉回缩式纱窗。在本实施例中，箱本体201的上侧设有放货口。没有装货的有源货箱，在入库车间进行装货，货物通过放货口放入到箱本体201内的喂货履带203上，一般每个凹槽放一个(单个销售的货物)或一组(成组销售的货物)货物。放货口的一侧边沿设有自动回卷式第二拉膜装置209，放货口的另一侧边沿社会有第二卡口211，第二拉膜装置209的拉膜端部设有第二卡件210，当第二拉膜装置209的拉膜拉出后可覆盖放货口，且第二卡件210卡接在第二卡口211以防止拉膜回卷。装货时，拉膜缩回；装货完成后，拉动第二卡件210卡在第二卡口211上，将放货口封闭，既能防止落灰，又能具有一定的保鲜功能。若将该有源货箱应用于垂直式自动仓储拣货装货系统中，还需要有定位功能，如放置在特定位置才能给系统的货兜进行喂货，才能被货兜的解锁凸块解除第一卡件207和第一卡口207的卡接，才能通过货架的电源公接头供电。因此在本实施例中，有源货箱还包括四个定位公件212和四个定位母件213，四个定位公件212设置于箱本体201上侧的四个角部，四个定位母件213设置于箱本体201下侧，四个定位母件213与四个定位公件212的竖向位置一一对应，上层有源货箱的定位母件213可以与下层有源货箱的定位公件212插接，底层有源货箱的定位母件213可以与货架的定位公件插接(货架设有四个定位公件，与有源货箱的定位母件相配合使用)。如此多个有源货箱就可以进行叠放，而且最底层的有源货箱可以与垂直式自动仓储拣货装货系统中的货架进行定位。在本实施例中，控制全部通过垂直式自动仓储拣货装货系统的处理器进行控制，通过WIFI或5G进行通讯，有源货箱接收处理器的指令而工作。有源货箱使用在垂直式自动仓储拣货装货系统内，与货兜配合使用，实现并行拣货，实现了全自动拣货，不仅简单而且高效，并且具备规模化并行作业能力，具备产业化应用前景。在一个可选的实施例中，如图9所示，履带传送器设有两个，中间设一个分隔板214，两个履带传送器受处理器控制且独立动作，将箱本体201内部空间分隔成两个空间，适用于体积较小的货物，或用于仓储、喂货两种不同的货物。如图8、10和11所示，在本实施例中，有源货箱还包括螺旋推送器，螺旋推送器包括推送电机215和螺旋杆216。推送电机215设置于箱本体201的远离出货口的一侧，与电源母接头204电连接。螺旋杆216的一端与推送电机215的电机轴连接，螺旋杆216的另一端位于出货口处。螺旋推送器与履带传送器共同作用在货物上，将货物从出货口送至货兜的底板上。同样的，箱本体201内可以设一组螺旋推送器和履带传送器；也可以设两组螺旋推送器和履带传送器，中间分隔板214隔开，同组的螺旋推送器和履带传送器在处理器的控制下同步工作，不同组的独立工作，适用于体积较小的货物，或用于仓储、喂货两种不同的货物。

每个出货架位的前方下侧的冷库壁，各设有一个出库用的库口，每个库口上方设有一个冷库出入库作业防冷气外溢结构中的箱体，每个箱体内设有一个可升降并可接货、卸货的货兜。如图12和13所示的货兜，包括升降电机302、绞索动力轮304、绳索306、顶板308、立板309、底板310和卸货电机311，升降电机302与绞索动力轮304传动连接，绳索306的一端缠绕于绞索动力轮304，绳索306的另一端与顶板308连接，立板309的上端与顶板308的一侧边沿固定，底板310的一侧边沿与立板309的下端通过铰接轴铰接，卸货电机311设置于立板309的下端，卸货电机311与底板310传动连接以控制底板310沿铰接轴转动，底板310水平或近似水平时可用于载货，底板310倾斜之后将货物卸下。升降电机302和卸货电机311均为步进电机或伺服电机。使用时，升降电机302转动(例如正转)，动绞索动力轮304将绳索306绞起，绳索306带动顶板308、立板309和底板310一起上升，上升至与有源货箱的喂货履带等高位置等待喂货；有源货箱喂货完成后，升降电机302反转，动绞索动力轮304下放绳索306，下降到购物篮摆货位；到达相应位置后，卸货电机311转动，使底板310发生倾斜，同时升降电机302正转使立板309上升，直到底板310垂直竖起，此时货物已经放置到位；最后复位等待下一次拣货作业。复位时，底板310水平或接近水平，且底板310与喂货履带等高。控制全部通过垂直式自动仓储拣货装货系统的处理器进行控制，通过WIFI或5G进行通讯，货兜接收处理器的指令而工作。在一个优选的方案中，底板310的底部设置了一对激光测距装置，通过测距判断是否到达货物摆放位置，并通过两个距离差大于一定值来判断是否够摆货空间，判断功能也为处理器的功能，激光测距装置为处理器提供电信号。在本实施例中，货兜还包括安装板301和动力轴303，升降电机302固定于安装板301，动力轴303通过轴座固定于安装板301，升降电机302与动力轴303通过齿轮传动连接，绞索动力轮304固定于动力轴303的端部。动力轴303设有两根，每根动力轴303的端部各设一个绞索动力轮304，每个绞索动力轮304缠绕一根绳索306，四根绳索306的下端分别与顶板308的四个顶角连接，从而避免顶板308发生倾斜。每根动力轴303分别与一个升降电机302齿轮传动，两个升降电机302被同时控制，每根动力轴303各设有一个参数相同的同步齿轮305，两个同步齿轮305相啮合，从而保证四根绳索306的绞起和下放速度，从而保证底板310及其上的货物平稳的升降。货兜还包括固定于安装板301的四个绞索滑轮307，四个绞索滑轮307位于顶板308的四个顶角的上方，绳索306的底端绕过绞索滑轮307后与顶板308连接。一般的，安装板301分为两块，分别通过两个连接件与冷库出入库作业防冷气外溢结构中的箱体顶部内侧壁相固定；复位时，整个货兜都在冷库出入库作业防冷气外溢结构中的箱体内。货兜使用在垂直式自动仓储拣货装货系统内，与有源货箱配合使用，实现并行拣货，实现了全自动拣货，不仅简单而且高效，并且具备规模化并行作业能力，具备产业化应用前景。

本实施例提供的垂直储拣装货架，采用立体设计，基础(一般为地面)上为装货区，装货区上方是作为出货区的出货货架7，出货区上方是作为储货区的储货货架10，将现有的平面式串行通道变成立体式并行通道，结构紧凑，占用空间小(节省了近三分之二的占地面积)；采用垂直作业方式实现入库、补货和出库等作业，极大地缩短了工作行程，极大地提高了响应速度及工作效率；采用有源货箱和货兜，适用于从水果蔬菜等易损生鲜商品到各种形状的商品，实现自动化无损拣货及摆货；为垂直式自动仓储拣货装货系统及方法提供设备支持，极大的提高自动化程度；采用冷库结构将货架分隔成冷冻低温区、冷冻高温区、冷藏低温区、冷藏高温区和常温区，采用冷库出入库作业防冷气外溢结构防止非常温区储拣装时冷气外溢，因此，不仅可以储拣装常温商品，而且可以储拣装冷冻和冷藏商品。

继续参照图1-17，实施例2提供了一种垂直式自动仓储拣货装货系统，包括实施例1所述的垂直储拣装货架，还包括处理器15(或称为中控器、中控系统、处理系统、控制系统等)、购物篮3和AGV4。采用桁架机器人进行有源货箱11的搬运，采用有源货箱11进行储货及喂货，采用多功能货兜5进行接货和卸货，采用AGV4载着购物篮3进行装货，然后AGV4载着装有订单货物的购物篮3移动到发货区待发货。

处理器15与冷库出入库作业防冷气外溢结构、桁架机器人、有源货箱11、货兜5以及AGV4通讯连接，用于控制冷库出入库作业防冷气外溢结构中隔热滑盖和盖板的启闭、桁架机器人的搬运作业、有源货箱11的喂货作业、货兜5的装卸货作业以及AGV4的行走。

第一桁架机器人9负责入库货箱搬运，第二桁架机器人12负责补货货箱搬运，第三桁架机器人2负责补货货箱搬运，第四桁架机器人6负责空货箱搬运。出货架位按行和列进行编号，比如00101，储货架位的编号是在相应的出货架位编号后增加货箱叠放层数，比如0010101。AGV4进行编号并通过RFC或条码识别。购物篮3编号并采用RFC或条码识别。

根据商品品类的储存温度、商品形状和尺寸进行商品货架位的规划，确定各商品规格的货架位。商品的储货架位是在其出货架位的垂直正上方，如果该商品的储货架位不够用，则会放置在同一桁架搬运机器人下方的相邻的货架位，但会放在该货架位商品货箱的下面。

基于即时订单及上述的垂直式自动仓储拣货装货系统，实施例3提供了一种垂直式自动仓储拣货装货方法，包括如下步骤。

入库。处理器15控制第一桁架机器人9将从入库车间8通过滚轴输送带14转运来的装有货物的有源货箱11搬运至储货货架10的相应储货架位。具体的，通过滚轴输送带14将入库车间8中装好货的有源货箱11输送到该商品规格相应的货架位置，然后通知第一桁架机器人9，第一桁架机器人9则将入库的有源货箱11搬运到相应货架位，并更新入库数据。

补货。当位于出货货架7的出货架位上的有源货箱11内的货物售罄后，处理器15控制出货货架7上方的桁架机器人将空的有源货箱11搬走，同时处理器15控制储货货架10上方的另一个桁架机器人将储货架位摆放的相应有源货箱11搬运至出货货架7，再控制出货货架7上方的另一个桁架机器人将该有源货箱11搬运至空出来的出货架位上。具体的，在中间层的拣货区商品已经售罄时，处理器会通知第四桁架机器人6将空货箱搬走，同时通知本货架垂直上方的第二桁架机器人12进行补货；第二桁架机器人12到相应的储货架位搬运有源货箱放置到出货货架7并通过滚轴输送带14传送到出货货架7的补货交接位16，然后通知第三桁架机器人2来补货交接位16取货；第三桁架机器人2将补货货箱搬运到相应的出货架位。第四桁架机器人6在第三桁架机器人2搬运补货货箱到位前，已经将空货箱搬运到下侧的滚轴输送带14上，空货箱通过滚轴输送带14运送到入库车间8，装满货物后等待下一次的入库装货。

规划。处理器15对订单货物在购物篮3中的摆放顺序及位置进行摆放规划，对AGV4的拣货路径进行规划。具体的，用户下单后，处理系统首先会进行订单的货品在购物篮3中的摆放顺序及摆放位置的规划，然后会进行AGV4拣货路径规划，完成后就通知AGV4去取相应购物篮3，并通过RFC或条码方式，识别购物篮3ID，然后就根据规划好的路径行驶到相应货架下面进行装货，装好后就驶往下一个货架装货位进行装货，直到整个订单的货全部装好。当一个订单的货需要两个购物篮3来装时，则会将任务分派给两台AGV4，依次类推。

拣货。当AGV4到达装货位后，处理器15控制有源货箱11给货兜5喂货，有源货箱11将订单货物喂到货兜5中，之后货兜5下降将订单货物卸到购物篮3中。例如，当AGV4到达装货位后，则会让处理系统通知货兜5进行装货，货兜5会通过购物篮3RFC或条码识别识别后通知处理系统，处理系统二次确认通过后则通知货兜5进行装货，包括相应商品的数量、购物篮3中的摆放位置及高度等参数，处理系统同时通知有源货箱11进行喂货；有源货箱11将货喂到货兜5中，货兜5下降将货装到购物篮3中。

待配送。AGV4将装有订单货物的购物篮3运送到发货区，并通知处理系统，进行小票打印，等待配送。

上述的垂直式自动仓储拣货装货系统和方法是相辅相成的，方法离不开系统的支持，系统按照方法进行储拣装等操作，从接受订单开始到待配送全程自动，无需人工干预，不仅节省了人工成本，还提高了拣货速度和准确率；不仅可以拣常温商品，而且可以拣冷冻和冷藏商品；实现商品仓储的全程数字化管理和具备可扩展SKU的能力达到提升品类能力的效果，能支持的SKU数量可以随意扩展；商品从入库开始实现了全程数字化管理；垂直架构结构紧凑，工作行程短，效率高，节省仓储空间，降低仓储成本；系统建造成本低，维护方便，可靠性高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种垂直储拣装货架，其特征在于，包括：

设置于装货区上方的具有出货架位的出货货架；

设置于出货货架上方的具有储货架位的储货货架；

移动式桁架机器人，其中，每个所述出货货架及储货货架的上方均设有所述桁架机器人；

具有储货、喂货功能的有源货箱，放置于所述出货架位和储货架位上；

具有接货、摆货功能的货兜，每个所述出货架位处设有一个所述货兜。

2.根据权利要求1所述的垂直储拣装货架，其特征在于，所述垂直储拣装货架还包括两组支架和多根桁架，两组所述支架分列于所述出货货架、储货货架的两侧，所述出货货架、储货货架以及桁架的两端均于两组所述支架相固定，每个所述出货货架、储货货架上设有一根所述桁架，每根所述桁架上设有两个所述桁架机器人。

3.根据权利要求2所述的垂直储拣装货架，其特征在于，所述桁架机器人包括行走机构、升降机构和抓取机构，所述行走机构设置于所述桁架且可沿所述桁架移动，所述升降机构设置于所述行走机构的下侧，所述抓取机构包括框架、抓取转轴、弧形抓手以及抓取电机，所述框架设置于所述升降机构的吊索下端，所述框架的相对立的两侧各可转动地设置有一根所述抓取转轴，所述抓取转轴固定有所述弧形抓手，所述抓取电机固定于所述框架，所述抓取电机与所述抓取转轴传动连接；

所述行走机构包括两块T形侧板和两个行走动力轮，两块T形侧板分别设置于所述桁架的两侧，两个所述行走动力轮设置于两块T形侧板之间，且每个所述行走动力轮的轮轴分别与两块T形侧板相固定，两个所述行走动力轮的下沿与所述桁架的上沿相抵；

所述行走机构还包括两个平衡轮，所述平衡轮分别设置于两块T形侧板的相向的一侧，两个平衡轮的旋转轴竖向设置，两个所述平衡轮之间设有间距，两个所述平衡轮分别与所述桁架的竖板相抵；

所述行走机构还包括导航横板，所述导航横板的两端分别与两块T形侧板的下端连接，所述导航横板上设有导航探测器，所述桁架下沿设置有可被所述导航探测器识别的导航标识；

所述升降机构包括升降主板以及设置于所述升降主板上的绞绳电机、绞绳转轴、绞绳主动轮和绞绳从动轮，所述升降主板固定于所述T形侧板的下端，所述绞绳电机与所述绞绳转轴传动连接，所述绞绳主动轮固定于所述绞绳转轴的端部，所述绞绳从动轮位于所述升降主板的角部，所述吊索的一端缠绕固定于所述绞绳主动轮，另一端绕行所述绞绳从动轮后与所述框架连接；

所述绞绳电机设有两个，每个所述绞绳电机分别连接一根所述绞绳转轴，每根所述绞绳转轴的端部各设一个所述绞绳主动轮，所述升降主板的四个角部各设有一个绞绳从动轮，每个所述绞绳主动轮缠绕一根所述吊索，四根所述吊索的下端分别绕行四个所述绞绳从动轮后与所述框架的四个顶角连接；

每根所述绞绳转轴各设有一个参数相同的咬合齿轮，两个所述咬合齿轮相啮合；

所述抓取机构还包括两个用于弧形抓手到货箱之间的距离检测的激光测距仪，两个所述激光测距仪固定于所述框架内的对角线位置。

4.根据权利要求2所述的垂直储拣装货架，其特征在于，所述有源货箱包括箱本体和履带传送器，所述箱本体的朝向所述货兜的一侧设有出货口，所述履带传送器设置于所述箱本体内，所述履带传送器包括履带电机和带凹槽的喂货履带，所述履带电机设置于所述箱本体的远离所述出货口的一侧，所述喂货履带沿出货口至履带电机的方向设置，所述喂货履带与所述履带电机传动连接；

所述有源货箱还包括螺旋推送器，所述螺旋推送器包括推送电机和螺旋杆，所述推送电机设置于所述箱本体的远离所述出货口的一侧，所述螺旋杆的一端与所述推送电机的电机轴连接，所述螺旋杆的另一端位于所述出货口处；

在所述箱本体的一侧下部设有电源母接头，在所述箱本体的设有电源母接头的一侧的上部设有电源公接头，所述电源公接头与所述电源母接头的竖向位置相对应，所述电源母接头与所述推送电机、履带电机以及电源公接头电连接；

所述出货口的上沿设有自动回卷式第一拉膜装置，所述出货口的下沿设有第一卡口，所述第一拉膜装置的拉膜端部设有第一卡件，当所述第一拉膜装置的拉膜拉出后可覆盖所述出货口，且所述第一卡件可卡接在所述第一卡口以防止拉膜回卷；

所述箱本体的上侧设有放货口，所述放货口的一侧边沿设有自动回卷式第二拉膜装置，所述放货口的另一侧边沿社会有第二卡口，所述第二拉膜装置的拉膜端部设有第二卡件，当所述第二拉膜装置的拉膜拉出后可覆盖所述放货口，且所述第二卡件卡接在所述第二卡口以防止拉膜回卷；

所述有源货箱还包括四个定位公件和四个定位母件，四个所述定位公件设置于所述箱本体上侧的四个角部，所述四个定位母件设置于所述箱本体下侧，四个定位母件与四个定位公件的竖向位置一一对应。

5.根据权利要求2所述的垂直储拣装货架，其特征在于，所述出货货架和储货货架设置于冷库内，所述冷库悬于空中，所述冷库与所述支架相固定；

所述垂直储拣装货架还包括冷库出入库作业防冷气外溢结构，所述冷库出入库作业防冷气外溢结构包括所述冷库的冷库壁以及固定于所述冷库壁的箱体，所述冷库壁设有出入库用的库口和可控制启闭的隔热滑盖，所述隔热滑盖封闭所述库口，所述箱体的朝向冷库壁的一侧设有敞口，所述敞口与所述冷库壁密封，所述库口位于所述敞口内，所述箱体的另一侧设有箱口和可控制启闭的盖板，所述盖板可封闭所述箱口；

所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括第一液压推杆和弯头导轨，所述第一液压推杆的一端铰接于所述冷库壁，所述第一液压推杆的另一端铰接于所述隔热滑盖，所述弯头导轨设有三条，三条所述弯头导轨分别固定于冷库壁的库口的三侧，三条所述弯头导轨同向设置，所述隔热滑盖与三条所述弯头导轨滑动连接；

其中，所述库口设置于所述冷库壁的侧部，所述敞口设置于所述箱体的侧部，所述箱口设置于箱体的底部；所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括固定柱、可朝下动作的第二液压推杆、含短杆和长杆的L形承力杆，所述盖板的一侧铰接于所述箱口的一侧边沿，固定柱固定于所述箱体外侧，所述第二液压推杆铰接于所述固定柱，所述长杆与所述盖板的底侧固定且与铰接轴相垂直，所述短杆垂直于所述盖板且靠近所述铰接轴，所述第二液压推杆的作用端与所述短杆相铰接；

或者，所述库口设置于所述冷库壁的底部，所述敞口设置于所述箱体的底部，所述箱口设置于所述箱体的侧部；所述冷库出入库作业防冷气外溢结构还包括驱动电机、丝杆和直线滑槽，驱动电机固定于所述箱体的设有箱口的一侧面，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出轴相连，所述丝杆的另一端与所述盖板的顶部可转动连接，所述直线滑槽设有两条，两条所述直线滑槽分布于所述箱口的两侧，所述盖板的两侧与所述直线滑槽滑动连接。

6.根据权利要求5所述的垂直储拣装货架，其特征在于，所述货兜设置于敞口朝下的所述箱体内，所述货兜包括升降电机、绞索动力轮、绳索、顶板、立板、底板和卸货电机，所述升降电机与所述绞索动力轮传动连接，所述绳索的一端缠绕于所述绞索动力轮，所述绳索的另一端与所述顶板连接，所述立板的上端与所述顶板的一侧边沿固定，所述底板的一侧边沿与所述立板的下端通过铰接轴铰接，所述卸货电机设置于所述立板的下端，所述卸货电机与所述底板传动连接以控制所述底板沿所述铰接轴转动；

所述货兜还包括安装板和动力轴，所述安装板与所述箱体相连接，所述升降电机固定于所述安装板，所述动力轴通过轴座固定于所述安装板，所述升降电机与所述动力轴通过齿轮传动连接，所述绞索动力轮固定于所述动力轴的端部；

所述升降电机设有两个，每个所述升降电机连接一根所述动力轴，每根所述动力轴的端部各设一个所述绞索动力轮，每个所述绞索动力轮缠绕一根所述绳索，四根所述绳索的下端分别与所述顶板的四个顶角连接；

每根所述动力轴各设有一个参数相同的同步齿轮，两个所述同步齿轮相啮合；

所述货兜还包括固定于安装板的四个绞索滑轮，四个所述绞索滑轮位于所述顶板的四个顶角的上方，所述绳索的底端绕过所述绞索滑轮后与所述顶板连接。

7.一种垂直式自动仓储拣货装货系统，其特征在于，所述垂直式自动仓储拣货装货系统包括：

如权利要求1-6任意一项所述的垂直储拣装货架；

处理器；

购物篮；

可装载购物篮的AGV，AGV可在出货货架下方的装货区内行走；

其中，所述处理器与冷库出入库作业防冷气外溢结构、桁架机器人、有源货箱、货兜以及AGV通讯连接，用于控制冷库出入库作业防冷气外溢结构中隔热滑盖和盖板的启闭、桁架机器人的搬运作业、有源货箱的喂货作业、货兜的装卸货作业以及AGV的行走。

8.一种垂直式自动仓储拣货装货方法，其特征在于，采用权利要求7所述的垂直式自动仓储拣货装货系统，包括：

入库；处理器控制桁架机器人将从入库车间通过滚轴输送带转运来的装有货物的有源货箱搬运至储货货架的相应储货架位；

补货；当位于出货货架的出货架位上的有源货箱内的货物售罄后，处理器控制出货货架上方的桁架机器人将空的有源货箱搬走，同时处理器控制储货货架上方的另一个桁架机器人将储货架位上相应的有源货箱搬运至出货货架的补货交接位，再控制出货货架上方的另一个桁架机器人将该有源货箱搬运至空出来的出货架位上；

规划；处理器基于实时订单，对订单货物在购物篮中的摆放顺序及位置进行摆放规划，对AGV的拣货路径进行规划；

拣货；当AGV到达装货位后，处理器控制控制有源货箱进行喂货，有源货箱将订单货物喂到货兜中，之后货兜下降将订单货物卸到购物篮中；

待配送；AGV将装有订单货物的购物篮运送到发货区。

Images