CN114194683A - 一种货物柔性补货和分拣的方法、系统及模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货物柔性补货和分拣的方法、系统及模组，所述方法包括补货模组、搬运模组、分拣模组、调度系统和控制系统；调度系统根据分拣模组的分拣完成情况向仓储系统和/或备货系统发出补货申请，由仓储系统和/或备货系统输送相应的件箱货物至补货模组，控制系统自动判断补货模组内补货单元的运行情况，将件箱货物和补货单元进行匹配并将件箱货物处理成为待分拣货物后，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行位置匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配分拣单元，并将待分拣货物从该补货单元搬运至对应的分拣单元进行分拣。本发明简化补货和分拣的作业流程，提升整体运行的效率和冗余度。

Description

一种货物柔性补货和分拣的方法、系统及模组

技术领域

本发明涉及高端装备及智能制造技术领域，特别是一种货物柔性补货 和分拣的方法、系统及模组。

背景技术

目前国内外的物流配送中心通常由仓储系统、备货系统、分拣系统组 成，各系统独立构成功能块，彼此之间刚性联接。

由于配送中心涉及的货物规格类型复杂，收订频次不等，订单差异和 订单处理量都很大。随着适用于自动化处理的货物规格日益增多，导致配 送中心的补货和分拣设备占地面积和配置规模越来越大、关键设备通用性 不足，系统复杂性和刚性问题明显、针对订单波动和突发变化缺乏有效的 快速应对手段，越来越难以适应大流量，高补货和分拣效率，高可靠性的 使用要求。

以烟草行业为例，国内烟草物流配送中心经过数十年的发展，其 自动化水平已经达到较高的程度。原有的各地市烟草配送中心需要合 并规模，使之业务处理量大幅增长。同时伴随着卷烟消费市场的转型， 原先的补货和分拣设备除标准烟外，其余细支烟、中支烟、短支烟等 异型烟都要求能够实现自动补货、上线分拣、在线合流。在这样的需 求下，现有的补货分拣模式就存在很多的问题，具体如下：

1、为提升后端的配送效率，烟草配送中心订单的分拣顺序是和配送顺 序严格对应的。因此要求仓储系统和/或备货系统向补货单元进行件箱货物 的输送时需要按订单分拣顺序严格排序。随着配送中心业务处理能力的不 断提升，这就需要仓储系统和/或备货系统配置日趋复杂的分合流及各类输 送设备，以及与之配套的调度控制系统，方可实现后续对能力和排序的要 求，从而导致整体投资和占地的增加，维护使用的困难以及系统的复杂性。 同时按排序要求输出的件箱货物，在进入分拣单元前无法进行调整，因此 也无法应对分拣单元的突发订单变化导致的排序变化要求。

2、现有国内烟草配送中心，补货单元与分拣单元刚性联接，一一对应， 分散布置。随着分拣模组的增多，仓储系统和/或备货系统与补货单元间需 要配置大量复杂的输送设备。件箱货物通过输送设备进行排序缓存，需要 大量的设备配置和占地，后期扩展维护困难。如果某个补货单元故障，就 会造成整个分拣模组的停机，从而造成与该模组配套的所有补货单元的停 机闲置。如果某个分拣单元故障，也会导致输送线上的件箱货物相互堵塞， 影响其他补货单元的运行。

3、由于现有补货单元中的自动开划箱设备的不通用，原先适宜标准烟 的自动开划箱设备不能适用于细支烟、中支烟、短支烟等异型烟的自动处 理，导致不同类型的卷烟需要采用不同的自动开划箱设备实现烟条和外箱 的分离。不同的分拣单元只能根据与之对应补货单元的特性分拣某种类型 卷烟。由于不同订单内每种卷烟的分拣量是随机变化的，因此造成补货单 元和分拣模组内分拣单元能力的闲置和不均衡，导致分拣模组能力的严重 下降。

4、现有烟草配送中心分拣模组内的分拣单元的作业模式为通道固定物 料模式，即分拣通道固定存储和分拣某个品牌卷烟，通道品牌的设定由操 作人员在作业开始前完成，操作人员根据经验作出设定决策，确定通道设 定何种品牌，在系统作业运行过程保持不变。在分拣过程中，无论订单大 小，都按固定的订单间隔进行分拣。随着营销策略调整，销售订单结构性 变化频繁，分拣通道固定品牌卷烟和固定订单间隔模式的弊端逐步显现且 持续加深。面对时间和地域空间维度上对应的不同订单，分拣模组资源配 置往往会呈现高需求低配置瓶颈、低需求高配置浪费的现象，系统资源利 用率大幅降低、系统作业能力呈现不稳定、不均衡的情形；而操作人员根 据经验人为调整，因依赖人工粗略计算作出决策、需要从自动化设备中人 工调整通道内物料实物等因素，调整效果差、调整时间长，人力成本高， 复杂低效，不可持续。分拣模组也会由于订单的大小波动导致分拣能力的 不稳定。

如何能够减少配送中心对仓储系统和/或备货系统的设备配置和性能 要求，简化对分拣单元的补货流程，统一补货单元内的开划箱设备通用性， 实现补货单元和分拣单元的柔性对接，减少分拣单元的无效停机时间，降 低订单波动对分拣模组的影响，提升分拣模组的分拣效率和系统冗余度， 研究一种货物柔性补货和分拣的方法、系统及模组已势在必行。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种货物柔性补货和分拣的方法、系统及模组， 减少配送中心对仓储系统和/或备货系统的设备配置和性能要求，简化对分 拣单元的补货流程，统一补货单元内的开划箱设备通用性，实现补货单元 和分拣单元的柔性对接，减少分拣单元的无效停机时间，降低订单波动对 分拣模组的影响，提升分拣模组的分拣效率和系统冗余度适用于各种类型 的物流配送中心。

本发明公开了一种货物柔性补货和分拣的方法，包括补货模组、搬运 模组、分拣模组、调度系统和控制系统；所述补货模组包括若干个补货单 元，所述补货单元集中成组设置；所述补货单元连接于仓储系统和/或备货 系统，任一补货单元均可单独对不同规格的件箱货物处理，并将件箱货物 内的货物与外箱分离成待分拣货物；所述分拣模组包括若干分拣单元，所 述分拣单元可单独对待分拣货物进行分拣；所述搬运模组包括若干自动搬运设备，所述任一自动搬运设备均可单独匹配补货单元与分拣单元，并将 待分拣货物从补货单元搬运至对应的分拣单元；

所述方法包括：所述调度系统根据所述分拣模组的分拣完成情况向仓 储系统和/或备货系统发出补货申请，由仓储系统和/或备货系统输送相应 的件箱货物至所述补货模组，所述控制系统自动判断补货模组内补货单元 的运行情况，将件箱货物和补货单元进行匹配并将件箱货物处理成为待分 拣货物后，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行 位置匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配 分拣单元，并将待分拣货物从该补货单元搬运至对应的分拣单元，由分拣 单元进行分拣。

优选地，所述补货模组内的补货单元不再与分拣模组内的分拣单元形 成刚性连接，调度系统根据分拣订单和分拣模组的工作情况生成件箱货物 补货任务，仓储系统和/或备货系统根据补货任务将件箱输送至补货模组， 输送过程无排序要求，控制系统检测补货模组内各补货单元的工作情况， 按照补货单元与分拣单元之间相对的工艺布局位置及设备的空闲情况将件 箱匹配对应的补货单元，同时控制补货单元将件箱货物内的货物与外箱分 离成待分拣货物。

优选地，所述补货模组中的补货单元与搬运模组中的自动搬运设备之 间可任意匹配，所述搬运模组中的自动搬运设备与分拣模组的分拣单元之 间可任意匹配，所述补货模组中的补货单元、搬运模组中的自动搬运设备 与分拣模组的分拣单元三者之间可任意匹配，其中搬运模组可根据分拣单 元的突发订单变化，通过控制系统实时调整自动搬运设备与分拣单元之间 匹配的搬运顺序，使货物与分拣模组的实时匹配。

优选地，包括调度系统和控制系统，所述调度系统将订单信息进行分 解，并基于订单信息生成调度任务信息发送至控制系统；所述控制系统包 括补货控制系统、搬运控制系统和分拣控制系统；所述补货控制系统根据 调度系统下发的补货任务信息，按照补货单元与分拣单元之间相对的工艺 布局位置及设备的空闲情况将货物与补货模组进行匹配，将从仓储系统和/ 或备货系统输送出的件箱货物，送入对应的补货单元实现货物与外箱的分 离；所述搬运控制系统，根据调度系统下发的搬运任务信息，在物料进入 分拣模组前，实时调整搬运顺序，实现物料与分拣模组的匹配并排序；所 述分拣控制系统接收调度系统传递的分拣任务信息，并将分拣系统中的货 物信息与调度任务信息进行比对，根据比对结果向分拣单元下达分拣指令， 并将分拣完成情况发送至调度系统。

优选地，所述调度系统包括：

建模模块，用于建立分拣模组模型；

分配模块，用于根据所述分拣模组模型，制定柔性分拣通道分配方案；

执行模块，用于根据所述柔性分拣通道分配方案，执行柔性分拣排程；

优化模块，用于根据所述柔性分拣排程，优化任务执行队列。

优选地，所述建模模块包括：

第一定义模块，用于根据分拣设备工艺结构，定义分拣模组结构；

第二定义模块，用于分析历史分拣订单分拣运行数据，定义分拣模组 柔性分拣通道、固定通道基础数据信息。

优选地，所述分配模块包括：

计算模块，用于对待分拣订单进行数据分析，得出每条配送线路的总 订货量、总订单数、单均订量、订货牌号数量，以及每条配送线路涉及订 货牌号的订货频次、合计订货量、订量占比、订量排名、牌号单均订量、 订单覆盖率；并获取各牌号的固定通道数；

设置模块，用于设置柔性通道分配参数，柔性通道分配参数包括单品 牌柔性通道上限量和柔性分拣单次最小分配量；

第一确定模块，用于确定分拣批次下配送线路对应的柔性通道设置。

优选地，所述执行模块包括：

设定模块，用于设定配送线路与分拣线出口的对应关系；

第二确定模块，用于根据所述配送线路与分拣模组出口的对应关系中 定义的分拣模组结构，确定并分配柔性分拣通道，将订单物料及其分拣数 量拆分到通道；

分拣模块，用于根据所述分拣模组结构，结合配送线路对应通道分配 量，对每一条配送线路上每一个订单拆分形成分拣任务，并保证在订单线 路切换时柔性分拣通道内的物料恰好被消耗完。

优选地，所述优化模块具体用于：

按照分拣模组出口交叉排序的规则，对分拣任务列表生成分拣顺序号； 以每个合并小单不超过m条，单品牌不超过n条的原则优化每条子线上的 任务执行顺序；其中，m和n均为正整数。

优选地，所述补货控制系统包括划箱机控制系统，所述划箱机控制系 统包括检测装置和控制箱；所述检测装置包括挡板到位检测组件、对中到 位检测组件、压板到位检测组件；所述挡板到位检测组件，用于检测箱子 是否到位与挡板接触，接触后触发；所述对中到位检测组件，用于检测箱 子是否同时与对中部件两侧接触，接触后触发；所述压板到位检测组件， 用于检测压板是否与箱子接触，接触后触发；

所述控制箱包括划中缝控制箱、侧戳控制箱、开上盖控制箱和开下盖 控制箱；所述划中缝控制箱，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中 执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指 令，再发出测高执行指令，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次 发出对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出划中缝 执行指令，划中缝结束后，发出对中和划刀复位指令，以及挡板下降指令，再发出测高复位指令，箱子输出后发出挡板复位指令。

优选地，所述补货控制系统包括开箱机控制系统，所述开箱机控制系 统包括检测装置、控制箱和执行装置；所述执行装置，用于接收控制箱发 出的控制指令，控制开箱机的工作；

所述检测装置包括挡板到位检测组件、靠边到位检测组件、夹抱到位 检测组件、取上盖到位检测组件、取下盖到位检测组件、取两侧盖到位检 测组件、推头检测组件；

所述挡板到位检测组件，用于检测箱子是否到位与挡板接触，接触后 触发，以及检测挡板复位；所述靠边到位检测组件，用于检测箱子是否同 时与两侧靠边装置接触，接触后触发，以及检测靠边挡箱和推箱复位；所 述夹抱到位检测组件，用于检测箱子前后夹紧装置是否接触、箱子上部压 紧装置是否接触，接触后触发，以及检测夹抱复位；所述取上盖到位检测 组件，用于检测上箱盖是否打开到位，到位后触发，以及检测取上盖复位； 所述取下盖到位检测组件，用于检测下箱盖是否打开到位，到位后触发， 以及检测取下盖复位；所述取两侧盖到位检测组件，用于检测两侧箱盖是 否打开到位，到位后触发，以及检测取两侧盖复位；所述推头检测组件， 用于检测推头是否调整到位、垛烟是否推出到位，到位后触发，以及检测 推头复位。

优选地，所述控制箱包括靠边定位控制箱、取上盖控制箱、取下盖控 制箱、取两侧盖控制箱和推头控制箱；

所述靠边定位控制箱，用于在在挡板到位检测组件触发后，发出靠边 执行指令，并以靠边到位检测组件的触发结束对中；所述取上盖控制箱， 用于在结束对中后，发出夹抱执行指令，并以夹抱到位检测组件的触发结 束夹抱；发出取上盖执行指令，并以取上盖到位检测组件的触发结束取上 盖；取上盖结束后，发出夹抱复位指令，以及挡板下降指令，箱子输出后 发出挡板复位指令，以及取上盖装置复位指令；所述取下盖控制箱，用于 在挡板到位检测组件触发后，发出夹抱执行指令，并以夹抱到位检测组件 的触发结束夹抱；发出取下盖执行指令，并以取下盖到位件组件的触发结 束取下盖；所述取两侧盖控制箱，用于在取下盖结束触发后，发出取两侧 盖执行指令，取两侧盖到位检测组件的触发结束取两侧盖；所述推头控制 箱，用于在取两侧盖到位检测组件触发后，发出推头自调整执行指令，推 头调整到位后发出推烟指令，并以推头检测组件的触发结束推烟；推烟结 束后，发出复位推头指令，推头复位完成后，发出取两侧盖复位、取下盖 复位和夹抱复位执行指令，箱皮输出后发出挡板复位指令。

优选地，所述搬运控制系统，根据调度系统下发的搬运任务信息，控 制自动搬运设备与对应补货单元对接，将待分拣货物移载至自动搬运设备 上。自动搬运设备根据搬运控制系统下发的搬运任务，将待分拣货物进行 搬运并移载至分拣模组中的分拣单元上，在待分拣货物进入分拣模组前， 搬运控制系统可根据调度系统的指令，实时调整搬运顺序，实现物料与分 拣模组的匹配和排序。

本发明还公开了一种货物柔性补货和分拣的模组，包括补货模组、搬 运模组和分拣模组，其中补货模组包括若干个补货单元，所述补货单元连 接仓储系统和/或备货系统，其中件箱货物可从仓储系统或备货系统被输送 至各补货单元，所述补货单元可单独对不同规格的件箱货物处理并将货物 与外箱分离成待分拣货物；其中分拣模组包括若干个分拣单元，所述分拣 单元可将分拣货物进行分拣；其中搬运模组包括若干自动搬运设备，分别 与补货模组、分拣模组相匹配，可将待分拣货物从补货单元按照一定排序 规则搬运至对应的分拣单元。

优选地，所述补货单元包括相互连接的划箱机和开箱机，所述划箱机 可作用于件箱货物外盖和内盖上的粘接和/或胶带处，并将粘接和/或胶带 破坏；所述件箱货物从划箱机被输送至开箱机，所述开箱机作用于件箱货 物内的货物，将货物从件箱货物内推出，使件箱货物内的货物与件箱外箱 相分离。

优选地，所述划箱机包括开缝机构和开盖机构，所述开缝机构包括划 缝组件和侧戳组件，所述划缝组件可破坏件箱货物的中缝胶带，所述侧戳 组件可破坏件箱货物侧缝处的胶带；所述开盖机构包括吸盖组件和撑盖组 件，所述吸盖组件可使件箱货物外盖与包装箱处产生缝隙，所述撑盖组件 在吸盖组件的配合下，使件箱货物的外盖相对于件箱货物保持张开状态。

优选地，所述开箱机包括开盖工位和推件工位；其中开盖工位处设有 外盖打开机构和内盖打开机构，所述外盖打开机构可作用于外盖，使外盖 相对件箱货物打开；所述内盖打开机构可作用于内盖和外盖，使内盖和外 盖相对件箱货物打开，并可沿件箱货物开口方向作用于件箱货物内的货物， 使货物相对于件箱货物移动；所述推件工位包括推件机构和箱皮导向机构， 所述推件机构与内盖打开机构相对设置，所述箱皮导向机构可限制箱盖， 使外盖相对件箱货物打开；所述推件机构可沿件箱货物开口方向移动，并 将件箱货物内的货物推出件箱货物。

优选地，所述搬运模组，包括若干自动搬运设备，其中自动搬运设备 对应匹配补货单元，将待分拣货物转移至自动搬运设备上；所述自动搬运 设备按照一定排序规则匹配对应的分拣单元，并将待分拣货物搬运至分拣 单元；其中所述自动搬运设备上设有货物承载结构，所述货物承载结构采 用输送皮带、承载平板和承载托盘；所述自动搬运设备上设有可调节的夹 持机构，所述夹持机构可自适应件箱货物的大小调节。

优选地，所述自动搬运设备与补货单元、分拣单元之间，采用输送、 推送或刮取的方式实现待分拣货物的转移；所述自动搬运设备与补货单元 之间，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行位置 匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配分拣 单元，并采用电磁、磁带、磁条、惯性、激光、二维码或SLAM导航的方式 设置导航行进。

优选地，所述分拣模组包括卧式分拣机和/或立式分拣机、S弯输送带、 计数分发机；所述卧式分拣机和/或立式分拣机，将货物按照订单要求进行 分拣后，由所述S弯输送带对分拣后的货物进行缓存并输送至所述计数分 发机，所述计数分发机根据所需的货物的数量，并将所需的货物送至下游 的包装模组。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过将原有分散到分拣模组与分拣单元一一对应的补货单元集 中成组布置，形成补货模组，减少了对仓储系统和/或备货系统的设备配置 和性能要求，件箱货物无需按严格顺序进入补货单元，简化了流程、设备 和系统的复杂性。

2、补货单元可适应多种规格件箱货物的自动处理。提升系统的柔性 和冗余性，简化设备的布置和配置。

3、将原有补货单元和分拣单元之间的一一对应的刚性联接通过搬 运模组变为多对多的柔性联接，彼此之间互不影响，任一补货单元的故障 都不会影响分拣模组的运行。

4、针对分拣模组的突发订单变化，控制系统可实时调整自动搬运设 备与分拣单元之间匹配的搬运顺序，使货物与分拣模组的实时匹配。

5、针对订单的波动，通过控制系统对分拣模组内分拣单元的通道布 局、通道定义和小订单分拣模式创新，有效提升分拣模组的分拣效率。

本发明的货物柔性补货和分拣的方法可适用于各种类型的物流配送中 心，可降低设备投资、减少占地面积，提高系统故障时的安全冗余度，便 于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述 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 是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还 可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有物流配送中心补货和分拣系统工艺布置图；

图2为本发明实施例的一种货物柔性补货和分拣的模组单个单元的工 艺布置示意图；

图3为本发明实施例的一种货物柔性补货和分拣的模组流程示意图；

图4为本发明实施例的一种货物柔性补货和分拣的模组的工艺布置示 意图；

图5为本发明实施例的划箱机控制系统结构示意图；

图6为本发明实施例的划箱工位控制流程图；

图7为本发明实施例的开上盖工位控制流程图；

图8为本发明实施例的开下盖工位控制流程图；

图9为本发明实施例的开箱机控制系统结构示意图；

图10为本发明实施例的开箱机工位一和工位二的主视图；

图11为本发明实施例的开箱机工位一和工位二的俯视图；

图12为本发明实施例的开箱机工位一的结构示意图；

图13为本发明实施例的开箱机工位二的结构示意图；

图14为本发明实施例的划箱机结构示意图；

图15为本发明实施例的划缝组件结构示意图；

图16为本发明实施例的侧戳组件结构示意图；

图17为本发明实施例的开盖机构结构示意图；

图18为本发明实施例的吸盖组件和撑盖组件侧视图；

图19为本发明实施例的吸盖组件和撑盖组件俯视图；

图20为本发明实施例的开箱机结构示意图；

图21为本发明实施例的开盖工位结构示意图；

图22为本发明实施例的推件工位结构示意图；

附图标记：101-件箱货物，102-备货系统，103-输送设备，104-补货 模组，1041-输入端货物输送设备，1042-划箱机，1043-开箱机，105-搬运 模组，106-分拣模组，104(1)～104(n)—补货模组的第1～n个补货单 元，105(1)～105(n)—搬运模组的第1～n个自动搬运设备，106(1) -1～106(n)-n—分拣模组的第1-1～n-n个分拣单元，1-开缝机构，2-开 盖机构，3-侧戳组件，4-划缝组件，5-外盖打开机构，6-内盖打开机构，10-开盖工位，11-推件工位，12-推件机构，13-箱皮导向机构，501-吸盖 组件，502-撑盖组件。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅 是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人 员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。

图1中，货物通过输送设备103送至多个补货单元104(1)-1～104 (n)-n中，然后由补货单元将货物从件箱中推出，然后输送至分拣单元 106(1)～106(n)。现有的补货单元和分拣单元刚性连接，当某个补货 单元出现故障时，会造成对应分拣单元停止工作，从而导致分拣单元所在 分拣模组停止分拣。

实施例一：

本发明公开了一种货物柔性补货和分拣的方法的实施例，该方法包括 补货模组、搬运模组和分拣模组；其中补货模组包括若干个补货单元，补 货单元连接于仓储系统和/或备货系统，任一补货单元均可单独对不同规格 的件箱货物处理，并将件箱货物内的货物与外箱分离成待分拣货物；其中 分拣模组包括若干分拣单元，分拣单元可单独对待分拣货物进行分拣；搬 运模组包括若干自动搬运设备，其中任一自动搬运设备均可单独匹配补货单元与分拣单元，并将待分拣货物从补货单元搬运至对应的分拣单元；从 仓储系统和/或备货系统输送出的件箱货物，自动根据补货单元的运行情况 进行匹配处理后，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备 的运行位置匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规 则匹配分拣单元，并将待分拣货物从该补货单元搬运至对应的分拣单元。

方法包括：调度系统根据分拣模组的分拣完成情况向仓储系统和/或备 货系统发出补货申请，由仓储系统和/或备货系统输送相应的件箱货物至补 货模组，控制系统自动判断补货模组内补货单元的运行情况，将件箱货物 和补货单元进行匹配并将件箱货物处理成为待分拣货物后，按一定顺序规 则匹配搬运模组内的自动搬运设备，将待分拣货物按一定顺序规则搬运至 匹配的分拣模组内的分拣单元，由分拣单元进行分拣。

本实施例中，补货模组内的补货单元，集中成组设置，不再与分拣模 组内的分拣单元形成刚性连接，调度系统根据分拣订单和分拣模组的工作 情况生成件箱货物补货任务，仓储系统和/或备货系统根据补货任务将件箱 输送至补货模组，输送过程无排序要求，控制系统检测补货模组内各补货 单元的工作情况，按照补货单元与分拣单元之间相对的工艺布局位置及设 备的空闲情况将件箱匹配对应的补货单元，同时控制补货单元将件箱货物 内的货物与外箱分离成待分拣货物。

本实施例中，补货模组中的补货单元与搬运模组中的自动搬运设备之 间可任意匹配，搬运模组中的自动搬运设备与分拣模组的分拣单元之间可 任意匹配，补货模组中的补货单元、搬运模组中的自动搬运设备与分拣模 组的分拣单元三者之间可任意匹配，其中搬运模组可根据分拣单元的突发 订单变化，通过控制系统实时调整自动搬运设备与分拣单元之间匹配的搬 运顺序，使货物与分拣模组的实时匹配。

实施例二：

本发明还公开了一种货物柔性补货和分拣的系统的实施例，包括调度 系统和控制系统，调度系统将订单信息进行分解，并基于订单信息生成调 度任务信息发送至控制系统；控制系统包括补货控制系统、搬运控制系统 和分拣控制系统；补货控制系统根据调度系统下发的补货任务信息，按照 补货单元与分拣单元之间相对的工艺布局位置及设备的空闲情况将货物与 补货模组进行匹配，将从仓储系统和/或备货系统输送出的件箱货物，送入 对应的补货单元实现货物与外箱的分离；系统通过调度自动搬运设备，实 现物料在分拣模组前的排序；搬运控制系统，根据调度系统下发的搬运任 务信息，在物料进入分拣模组前，实时调整搬运顺序，实现物料与分拣模 组的匹配并排序；分拣控制系统接收调度系统传递的分拣任务信息，并将 分拣系统中的货物信息与调度任务信息进行比对，根据比对结果向分拣单 元下达分拣指令，并将分拣完成情况发送至调度系统。

本实施例中，调度系统包括：

建模模块，用于建立分拣模组模型；

分配模块，用于根据分拣模组模型，制定柔性分拣通道分配方案；

执行模块，用于根据柔性分拣通道分配方案，执行柔性分拣排程；

优化模块，用于根据柔性分拣排程，优化任务执行队列。

本实施例中，建模模块包括：

第一定义模块，用于根据分拣设备工艺结构，定义分拣模组结构；

第二定义模块，用于分析历史分拣订单分拣运行数据，定义分拣模组 柔性分拣通道、固定通道基础数据信息。

本实施例中，分配模块包括：

计算模块，用于对待分拣订单进行数据分析，得出每条配送线路的总 订货量、总订单数、单均订量、订货牌号数量，以及每条配送线路涉及订 货牌号的订货频次、合计订货量、订量占比、订量排名、牌号单均订量、 订单覆盖率；并获取各牌号的固定通道数；

设置模块，用于设置柔性通道分配参数，柔性通道分配参数包括单品 牌柔性通道上限量和柔性分拣单次最小分配量；

第一确定模块，用于确定分拣批次下配送线路对应的柔性通道设置。

本实施例中，执行模块包括：

设定模块，用于设定配送线路与分拣线出口的对应关系；

第二确定模块，用于根据配送线路与分拣模组出口的对应关系中定义 的分拣模组结构，确定并分配柔性分拣通道，将订单物料及其分拣数量拆 分到通道；

分拣模块，用于根据分拣模组结构，结合配送线路对应通道分配量， 对每一条配送线路上每一个订单拆分形成分拣任务，并保证在订单线路切 换时柔性分拣通道内的物料恰好被消耗完。

本实施例中，优化模块具体用于：

按照分拣模组出口交叉排序的规则，对分拣任务列表生成分拣顺序号； 以每个合并小单不超过m条，单品牌不超过n条的原则优化每条子线上的 任务执行顺序；其中，m和n均为正整数。

本实施例中，补货控制系统包括划箱机控制系统，划箱机控制系统包 括检测装置和控制箱；检测装置包括挡板到位检测组件、对中到位检测组 件、压板到位检测组件；挡板到位检测组件，用于检测箱子是否到位与挡 板接触，接触后触发；对中到位检测组件，用于检测箱子是否同时与对中 部件两侧接触，接触后触发；压板到位检测组件，用于检测压板是否与箱 子接触，接触后触发。

如图5所示，控制箱包括划中缝控制箱-CB01、侧戳控制箱-CB02、开 上盖控制箱-CB03和开下盖控制箱-CB04；划中缝控制箱-CB01还连接有操 作箱+A2，操作箱+A2上连接有报警灯柱+A0。

划中缝控制箱-CB01，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中执行 指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指令， 再发出测高执行指令，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次发出 对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出划中缝执行 指令，划中缝结束后，发出对中和划刀复位指令，以及挡板下降指令，再 发出测高复位指令，箱子输出后发出挡板复位指令；

侧戳控制箱-CB02，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中执行指 令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指令，再 发出测高执行信号，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次发出对 中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出测长执行指令， 再发出侧戳执行指令，侧戳结束后，发出测长和对中复位指令，以及挡板 下降指令，再发出测高复位指令，箱子输出后发出挡板复位指令；

开上盖控制箱-CB03，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中执行 指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指令， 再发出测高执行信号，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次发出 对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出开上盖执行 指令，开上盖结束后，发出挡板和楔形刀板复位指令；

开下盖控制箱-CB04，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中执行 指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指令， 再发出测高执行信号，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次发出 对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出开下盖执行 指令，开下盖结束后，发出挡板和楔形刀板复位指令。

在侧戳控制箱中，测长执行包括控制活动侧戳组件自动找正箱子尾部； 在开上盖控制箱中，开上盖执行包括控制吸起上盖，将楔形刀板上升；再 将吸盘松开，对中打开，测高压板复位，挡板下降；在开下盖控制箱中， 开下盖执行包括控制吸起下盖，将楔形刀板下降；再将吸盘松开，对中打 开，测高压板复位，挡板下降。

本实施例还公开了划箱机控制方法包括以下步骤：

步骤一：对烟箱进行水平方向上的对中抱紧，抱紧后松开；再对烟箱 进行竖直方向上的测高压紧，压紧后再对中抱紧固定烟箱；烟箱固定后进 行划中缝，划中缝结束后输出进入侧戳；

步骤二：采用步骤一的方式将烟箱固定，烟箱固定后进行侧戳，侧戳 结束后输出进入开上盖；

步骤三：同样采用步骤一的方式将烟箱固定，烟箱固定后进行开上盖， 开上盖结束后输出进入开下盖；

步骤四：同样步骤一的方式将烟箱固定，烟箱固定后进行开下盖，开 下盖结束后输出，完成划箱。

其中，步骤一具体包括：

S10：检测箱子到达指定的位置，启动对中部件执行对中操作，完成对 中，并控制对中部件分开；

S11：控制测高机构执行测高，测高压板下降将烟箱压紧，对中部件再 次执行对中操作；

S12：控制划刀伸出，执行划中缝(划刀由无杆气缸带动，沿烟箱中缝 将胶带一刀划开)；

S13：划中缝后，对中部件分开，划刀复位，挡板下降，压板上升，烟 箱输出，挡板复位。

步骤二具体包括：

S20：当检测到箱子到达指定的位置，启动对中部件执行对中操作，完 成对中，并控制对中部件分开；

S21：控制测高机构执行测高，测高压板下降将烟箱压紧，对中部件再 次执行对中操作；

S22：测长执行(活动侧戳组件由双导杆气缸带动，自动找正烟箱尾部)， 执行侧戳(两个锯齿刀片，分别由两个带导杆小气缸带动，将沿烟箱侧缝 将胶带戳破)；侧戳结束后，侧戳组件复位；

S23：对中打开，挡板下降，压板上升，烟箱输出，挡板复位。

如图7所示，步骤三具体包括：

S30：当检测到箱子到达指定的位置，启动对中部件执行对中操作，完 成对中，并控制对中部件分开；

S31：控制测高机构执行测高，测高压板下降将烟箱压紧，对中部件再 次执行对中操作；

S32：控制两侧吸盘组件吸起上盖(两侧吸盘组件伸出，两侧吸盘组件 抽真空，两侧吸盘组件收回)；

S33：楔形刀板上升(控制楔形刀板插入吸盘吸盖后形成的狭缝，将上 盖绷开)；

S34：对中打开(楔形刀板进一步将上盖掰开)，烟箱输出，挡板复位， 楔形刀板复位。

如图8所示，步骤四具体包括：

S40：当检测到箱子到达指定的位置，启动对中部件执行对中操作，完 成对中，并控制对中部件分开；

S41：控制测高机构执行测高，测高压板下降将烟箱压紧，对中部件再 次执行对中操作；

S42：控制两侧吸盘组件吸起下盖(两侧吸盘组件伸出，两侧吸盘组件 抽真空，两侧吸盘组件收回)；

S43：楔形刀板下降(控制楔形刀板插入吸盘吸盖后形成的狭缝，将下 盖绷开)；

S44：对中打开(楔形刀板进一步将下盖掰开)，烟箱输出，挡板复位， 楔形刀板复位。

如图6所示，在一个实施例中，将划中缝和侧戳功能集成于一个工位。 安装支座上安装有划缝装置和侧戳装置。烟箱到位后对中部件执行对中操 作，对中完成后，对中部件分开；然后测高机构执行测高，压板下降，对 中部件再次执行对中操作。随后划刀伸出，执行划中缝；划刀由无杆气缸 带动，沿烟箱中缝将胶带一刀划开。接着对中部件分开，划刀复位。接着 前侧戳锯齿刀片伸出，将烟箱侧缝处胶带戳破；接着气动挡板一下降，测 高机构复位，气动挡板二上升，输送装置将烟箱反向输送至气动挡板二， 然后测高机构执行测高，压板下降，对中部件再次执行对中操作，接着后 侧戳锯齿刀片伸出，将烟箱侧缝处胶带戳破，然后对中部件分开，测高机 构复位，压板上升，最后输送装置将烟箱输出，气动挡板一复位。

如图6—8所示，在烟箱到达指定的位置后，测量烟箱的高度和宽度， 并判断是否是低烟箱或者宽烟箱；若是低烟箱，控制测高压板下降到中位； 若不是低烟箱，控制测高压板上升到高位；若是宽烟箱，对中到位检测信 号不加延时；若不是宽烟箱，对中到位检测信号加延时；在侧戳中，若是 低烟箱，控制测高压板上升到中位；若不是低烟箱，控制测高压板上升到 高位。

如图9所示，本实施例中，补货控制系统还包括开箱机控制系统，开 箱机控制系统包括检测装置、控制箱和执行装置；执行装置，用于接收控 制箱发出的控制指令，控制开箱机的工作；

检测装置包括挡板到位检测组件、靠边到位检测组件、夹抱到位检测 组件、取上盖到位检测组件、取下盖到位检测组件、取两侧盖到位检测组 件、推头检测组件；

挡板到位检测组件，用于检测箱子是否到位与挡板接触，接触后触发， 以及检测挡板复位；

靠边到位检测组件，用于检测箱子是否同时与两侧靠边装置接触，接 触后触发，以及检测靠边挡箱和推箱复位；

夹抱到位检测组件，用于检测箱子前后夹紧装置是否接触、箱子上部 压紧装置是否接触，接触后触发，以及检测夹抱复位；

取上盖到位检测组件，用于检测上箱盖是否打开到位，到位后触发， 以及检测取上盖复位；

取下盖到位检测组件，用于检测下箱盖是否打开到位，到位后触发， 以及检测取下盖复位；

取两侧盖到位检测组件，用于检测两侧箱盖是否打开到位，到位后触 发，以及检测取两侧盖复位；

推头检测组件，用于检测推头是否调整到位、垛烟是否推出到位，到 位后触发，以及检测推头复位；

控制箱包括靠边定位控制箱、取上盖控制箱、取下盖控制箱、取两侧 盖控制箱和推头控制箱；

靠边定位控制箱，用于在在挡板到位检测组件触发后，发出靠边执行 指令，并以靠边到位检测组件的触发结束对中；

取上盖控制箱，用于在结束对中后，发出夹抱执行指令，并以夹抱到 位检测组件的触发结束夹抱；发出取上盖执行指令，并以取上盖到位检测 组件的触发结束取上盖；取上盖结束后，发出夹抱复位指令，以及挡板下 降指令，箱子输出后发出挡板复位指令，以及取上盖装置复位指令；

取下盖控制箱，用于在挡板到位检测组件触发后，发出夹抱执行指令， 并以夹抱到位检测组件的触发结束夹抱；发出取下盖执行指令，并以取下 盖到位件组件的触发结束取下盖；取两侧盖控制箱，用于在取下盖结束触 发后，发出取两侧盖执行指令，取两侧盖到位检测组件的触发结束取两侧 盖；

推头控制箱，用于在取两侧盖到位检测组件触发后，发出推头自调整 执行指令，推头调整到位后发出推烟指令，并以推头检测组件的触发结束 推烟；推烟结束后，发出复位推头指令，推头复位完成后，发出取两侧盖 复位、取下盖复位和夹抱复位执行指令，箱皮输出后发出挡板复位指令。

在一个实施例中，控制箱采用PLC控制器；执行装置包括电机驱动模 块、气动控制模块；检测装置包括传感器、数据采集I/O模块；PLC控制器 通过现场总线组件模块分别连接电机驱动模块、气动控制模块和数据采集 I/O模块。

在控制箱中，取上盖执行包括：依次控制靠边挡箱伸出，靠边推箱伸 出，靠边推箱复位，靠边挡箱复位，夹抱张开，夹抱下降，夹抱夹紧，压 板下降，取盖长气缸下降，取盖短气缸下降，压盖伸出，取盖长气缸上升， 压箱上升，夹抱松开，夹抱上升，挡板下降，出箱输送，取盖短气缸上升， 压盖缩回，挡板上升；取下盖执行包括：依次控制夹抱张开，夹抱下降， 夹抱夹紧，压板下降，箱皮导杆下降；取两侧盖执行包括：依次控制夹盖 伸出，转摆转出，建立真空，转摆回位。

本实施例中的开箱机控制方法，包括以下步骤：

步骤一：对烟箱进行水平方向上的靠边夹紧，夹紧后松开；再对烟箱 进行前后方向、上下方向上的夹抱夹紧，夹紧后再进行取上盖动作执行， 取上盖结束后输出进入取下盖；具体包括：

S10：检测箱子到达指定的位置，启动靠边部件执行靠边操作，完成靠 边，并控制靠边部件分开；

S11：控制夹抱机构执行夹抱，控制夹抱张开，夹抱下降，夹抱夹紧， 压板下降完成夹抱；

S12：控制取上盖机构，控制取盖长气缸下降，取盖短气缸下降，压盖 伸出，完成取上盖；

S13：取上盖完成后，控制取盖长气缸上升，压箱上升，夹抱松开，夹 抱上升，挡板下降，出箱输送，取盖短气缸上升，压盖缩回，挡板上升。

步骤二：采用步骤一的方式将烟箱固定，烟箱固定后进行取下盖，取 下盖结束后进入取两侧盖；具体包括：

S20：控制夹抱机构执行夹抱，当检测到箱子到达指定的位置，控制夹 抱机构执行夹抱，控制夹抱张开，夹抱下降，夹抱夹紧，压板下降完成夹 抱；

S21：控制取下盖机构执行取下盖，箱皮导杆下降，夹盖伸出，完成取 下盖。

步骤三：进行取两侧盖，取两侧盖结束后输出进入推头控制；具体包 括：控制取两侧盖机构执行取两侧盖，控制转摆转出，建立真空，转摆回 位，完成取两侧盖。

步骤四：自动调整推头高度，推头调整到位后执行推料，推料完成后 复位步骤二、步骤三各机构，输出箱皮后完成开箱。具体包括：

S40：控制推头机构推头自动调整高度，根据烟箱高度尺寸控制推头调 整高度，完成推头高度自动调整；

S41：控制推料机构执行推料，根据烟箱长度尺寸控制推料伸出，推料 收回，完成推料；

S42：推头高度方向回零位，压箱上升，破除真空，夹盖缩回，夹抱打 开，夹抱上升，烟皮输送，挡板上升。

在S41中，推料机构的控制方法包括：在推料机构推头初始位置离烟 箱的距离内，推料机构高速移动；在推头接近烟箱时，推料机构降速移动； 当推头推进烟箱一半的位置时，推料机构加速移动；推烟完成后，推料机 构高速退回初始位置。

如图10-13所示，在一个实施例，检测装置中挡板到位检测组件采用： 工位一挡板低位检测-SQ1.1、工位一挡板高位检测-SQ1.2、工位二挡板低 位检测-SQ1.3，工位二挡板高位检测-SQ1.4；

靠边到位检测组件采用：工位一靠边挡箱缩回检测-SQ2.1，工位一靠 边挡箱伸出检测-SQ2.2，工位一靠边推箱缩回检测-SQ2.3，工位一靠边定 位检测-SQ3；

夹抱到位检测组件采用：工位一夹抱升降高位检测-SQ4.1，工位一夹 抱升降低位检测-SQ4.2，工位二夹抱升降高位检测-SQ4.3，工位二夹抱升 降低位检测-SQ4.4，工位一夹抱张开检测一-SQ5.1，工位一夹抱张开检测 二-SQ5.2，工位二夹抱张开检测一-SQ5.3，工位二夹抱张开检测二-SQ5.4；

取上盖到位检测组件采用：工位一取盖长气缸高位检测-SQ7.1，工位 一取盖长气缸低位检测-SQ7.2，工位一取盖短气缸高位检测-SQ7.3，工位 一取盖短气缸低位检测-SQ7.4，工位一压盖缩回检测-SQ8.1，工位一压盖 伸出检测-SQ8.2；工位一上箱盖检测-B2.2；

取下盖到位检测组件包括：工位一下箱盖检测-B2.1；

取两侧盖到位检测组件包括：工位二夹盖缩回检测-SQ8.3，工位二夹 盖伸出检测-SQ8.4，工位二转摆气缸回位检测一-SQ9.1，工位二转摆气缸 回位检测二-SQ9.2；工位二吸盘箱盖检测一-B3.1，工位二吸盘箱盖检测二 -B3.2；工位二箱皮导杆低位检测-SQ1.5，工位二箱皮导杆高位检测-SQ1.6；

推头检测组件包括：-SQ10.1为工位二推料机构缩回检测，-SQ10.2为 工位二推料机构伸出检测；-B4为推头升降零位检测；-SR1为工位二推料 定位编码器；

还包括：入口辊道物料检测-B1.1，工位一物料到位检测一-B1.2，工 位一物料到位检测二-B1.3，工位二物料到位检测一-B1.4，工位二物料到 位检测二-B1.5；工位二下箱盖检测-B2.3，工位二上箱盖检测-B2.4；

以及其他设备：推料电机-M1，推头升降电机-M2，入口输送电辊-M3， 工位一输送电辊-M4，工位二输送电辊-M5；M3控制卡-U3M3，M4控制卡-U4M4， M5控制卡-U5M5，阀岛-AYV4，工位二推料定位编码器-SR1，报警灯柱+A0.2， 开箱机控制箱-CB04；工位一01，工位二02，入口辊道03。

本实施例中，搬运控制系统根据调度系统下发的搬运任务信息，控制 自动搬运设备与对应补货单元对接，将待分拣货物移载至自动搬运设备上。 自动搬运设备根据搬运控制系统下发的搬运任务，将待分拣货物进行搬运 并移载至分拣模组中的分拣单元上，在待分拣货物进入分拣模组前，搬运 控制系统可根据调度系统的指令，实时调整搬运顺序，实现物料与分拣模 组的匹配和排序。

实施例三：

参见图2，本发明给出了补货模组仅包括一个补货单元，分拣模组仅包 括一个分拣单元，搬运模组仅包括一个自动搬运设备的实施例，本实施例 中，货物柔性补货和分拣的模组包括补货模组104、搬运模组105和分拣模 组106，其中补货模组104包括一个补货单元，补货单元连接仓储系统和/ 或备货系统102，其中件箱货物101可从仓储系统或备货系统102被输送至 补货单元，其中，可以采用输送设备103进行件箱货物101的输送，补货 单元可单独对不同规格的件箱货物处理并将货物与外箱分离成待分拣货物； 其中分拣模组106包括一个分拣单元，分拣单元可将分拣货物进行分拣； 其中搬运模组105包括一个自动搬运设备，分别与补货模组、分拣模组相 匹配，可将待分拣货物从补货单元按照分拣订单所需要的顺序搬运至对应 的分拣单元。

本实施例中，补货单元包括相互连接的划箱机1042和开箱机1043，划 箱机1042可作用于件箱货物101外盖和内盖上的粘接和/或胶带处，并将 粘接和/或胶带破坏；件箱货物101从划箱机1042被输送至开箱机1043， 开箱机1043作用于件箱货物101内的货物，将货物从件箱货物101内推出， 使件箱货物101内的货物与件箱相分离。其中，件箱货物101包括件箱和 货物，其中货物置于件箱内。

如图14-19所示，本实施例的划箱机包括开缝机构1和开盖机构2，对 件箱货物经输送装置自开缝机构1向开盖机构2移动；开缝机构1包括侧 戳组件3和划缝组件4；侧戳组件3包括侧戳驱动装置和侧戳刀具，侧戳刀 具可对准对件箱货物侧缝，侧戳驱动装置带动侧戳刀具相对于对件箱货物 侧缝运动，至少破坏对件箱货物侧缝处的部分粘接和/或胶带；划缝组件4 包括划缝驱动装置和划缝刀具，划缝刀具可对准对件箱货物中缝，划缝驱动装置带动划缝刀具相对于对件箱货物中缝运动，至少破坏对件箱货物中 缝处的部分粘接和/或胶带；开盖机构2包括开盖组件，开盖组件包括可使 外盖与对件箱货物处产生缝隙的吸盖组件501，以及可插入外盖与对件箱货 物缝隙处的撑盖组件502；撑盖组件502包括撑盖元件和撑盖驱动装置，撑 盖驱动装置可带动撑盖元件沿竖直方向运动。具体地说，对件箱货物先通 过开缝机构1，在侧戳组件3的作用下，破坏侧缝处的胶带、在划缝组件4 的作用下，破坏中缝处的胶带；对件箱货物在输送装置的作用下被送至开 盖机构2，吸盖组件501吸附住外盖，撑盖组件502沿外盖与对件箱货物处 产生的缝隙处插入，吸盖组件501复位，撑盖组件502随开盖对中部件打 开，使外盖被完全掰开；实现对对件箱货物表面封胶带和内部点胶的破坏， 并自动打开外盖。

在输送装置的两侧分别设有侧戳组件3、划缝组件4和开盖组件，侧戳 刀具可沿垂直于对件箱货物侧缝方向运动，使侧戳刀具沿该方向破坏对件 箱货物侧缝处的粘接和/或胶带；和/或侧戳刀具可沿对件箱货物侧缝的长 度方向运动，使侧戳刀具在对件箱货物侧缝长度方向上，进行单方向运动 或往返运动，破坏对件箱货物侧缝处的粘接和/或胶带；划缝刀具可沿对件 箱货物中缝方向运动，使划缝刀具沿该方向破坏对件箱货物中缝处的粘接 和/或胶带；撑盖组件502在吸盖组件501的配合下，使外盖相对于对件箱 货物保持张开状态。具体地说，侧戳刀具对准对件箱货物侧缝后，可沿垂 直于对件箱货物侧缝的方向运动，破坏对件箱货物侧缝处的粘接和/或胶带； 侧戳刀具还可沿对件箱货物侧缝的长度方向运动，确保完全破坏对件箱货 物侧缝处的粘接和/或胶带；划缝刀具可沿中缝划过，破坏对件箱货物中缝 处的粘接和/或胶带；撑盖组件502可在吸盖组件501的配合下插入对件箱货物与外盖之间的缝隙，进而撑开外盖，方便卸出对件箱货物内的货物。

开缝机构1包括侧戳工位和划缝工位，侧戳工位设有侧戳组件3，侧戳 驱动元件连接于侧戳调节机构，侧戳调节机构上设有固定端和活动端，固 定端固定连接有侧戳组件3；活动端可相对于固定端移动，其中活动端上连 接有侧戳组件3，该侧戳组件3可相对于固定端移动，调节两侧戳组件3之 间的间距；划缝工位设有划缝组件4，划缝刀具可沿对件箱货物中缝方向运 动，使划缝刀具沿该方向破坏对件箱货物中缝处的粘接和/或胶带。具体地说，对件箱货物在侧戳工位时，随输送装置限制于固定端的挡板，固定端 侧戳组件3的侧戳刀具与对件箱货物一端的侧缝对准，活动端带动其上的 侧戳组件3与对件箱货物另一端的侧缝对准，侧戳驱动装置带动侧戳刀具 完成两侧缝处粘接和/或胶带的破坏，高效便捷；对件箱货物在划缝工位时， 划缝刀具沿对件箱货物中缝移动，完成对中缝处粘接和/或胶带的破坏。

吸盖组件501包括吸盘、吸盘驱动装置、以及抽真空装置，吸盘驱动 装置可带动吸盘沿水平方向移动，抽真空装置与吸盘连接，并在吸盘与外 盖之间产生真空，使吸盘吸住外盖。具体地说，通过抽真空的方式使外盖 与吸盘连接，结构简单、能耗低，且不会破坏外盖。

开盖机构2包括开上盖工位和开下盖工位，外盖包括相对设置的上外 盖和下外盖；开上盖工位连接有与上外盖匹配的开盖组件，开上盖工位的 吸盖组件501作用于上外盖、撑盖组件502可插入上外盖与对件箱货物缝 隙处并使上外盖撑开；开下盖工位连接有与下外盖匹配的划箱机开盖组件， 开下盖工位的吸盖组件501作用于下外盖、撑盖组件502可插入下外盖与 对件箱货物缝隙处并使下外盖撑开。具体地说，设置开上盖工位和开下盖工位，可以防止对应的划箱机开盖机构相互干涉；对件箱货物经过开上盖 工位和开下盖工位后，上外盖和下外盖分别被撑开，开盖便捷、高效。

还包括对中部件，对中部件可限制对件箱货物于输送装置中位，对中 部件可带动侧戳刀具移动至对件箱货物侧缝处、带动划缝刀具移动至对件 箱货物中缝处、带动开盖组件移动至外盖处。对件箱货物在随输送装置移 动的过程中，往往不能够处于中位，具体地说，通过对中部件限制对件箱 货物，确保侧戳刀具、划缝刀具以及开盖组件均能找正对件箱货物侧缝的 位置。

对中部件包括对中元件、对中导向装置、对中驱动装置和逆向装置， 对中导向装置与内框架连接，两个对中元件通过逆向装置与对中导向装置 连接，逆向装置可在驱动装置的作用下带动对中元件做同步反向直线运动， 对中元件可相互配合限制对件箱货物并对中定位。具体地说，对中驱动装 置作为动力，在逆向装置作用下实现对中元件的同步反向直线运动，以同 步夹抱的形式实现对件箱货物的对中定位。

还包括测高部件，测高部件设于输送装置上方且连接外框架与内框架， 测高部件包括压板和对高组件，对高组件连接外框架与内框架，并带动内 框架沿竖直方向相对输送装置运动，对高组件上还设有压板，压板与内框 架在高度方向的位移变化量为固定比值。具体地说，由于压板与内框架在 高度方向的位移变化量为固定比值，可将比值设置为2:1，不管何种高度对 件箱货物，侧戳刀具能随动找到对件箱货物的侧缝，划缝刀具能随动找到对件箱货物的中缝，开盖组件能随动对准外盖。

对高组件包括主动轴、被动轴、长摆杆、滚轮、导轨和短摆杆，主动 轴和被动轴设于外框架上方，主动轴、被动轴分别通过长摆杆与压板连接 形成平行四边形装置，压板通过平行四边形装置作平移运动，短摆杆一端 与主动轴连接，另一端与滚轮连接，滚轮置于导轨内，导轨与内框架连接， 形成正弦装置。具体地说，长摆杆与短摆杆长度比为定值，当主动轴转动 时压板与内框架在高度方向的位移变化量为长摆杆与短摆杆的长度比，主 动轴带动长摆杆和短摆杆一起摆动，使压板与内框架在高度方向的位移变 化量为长摆杆与短摆杆的长度比。

本实施例还公开了一种可应用于本实施例上述划箱机的划箱方法，如 图14-19所示，包括以下步骤：

校准步骤：对件箱货物运行至挡板处，对中部件带动侧戳刀具在对件 箱货物的X轴方向上对准对件箱货物侧缝、划缝刀具在对件箱货物的X轴 方向上对准对件箱货物中缝、吸盖组件501在对件箱货物的X轴方向上对 准盖体，测高部件带动侧戳刀具在对件箱货物的Z轴方向上准对件箱货物 侧缝、划缝刀具在对件箱货物的Z轴方向上对准对件箱货物中缝、开盖组 件在对件箱货物的Z轴方向上对准盖体；

划缝步骤：执行校准步骤后，划缝刀具沿中缝方向移动，破坏对件箱 货物中缝处的粘接和/或胶带，对中部件、测高部件及划缝刀具复位，挡板 解除对对件箱货物的限制，对件箱货物随运输装置移动至下一工位，挡板 复位；

侧戳步骤：执行校准步骤后，驱动元件带动侧戳刀具相对于对件箱货 物侧缝运动，至少破坏对件箱货物侧缝处的部分粘接和/或胶带，对中部件、 测高部件及侧戳刀具复位，挡板解除对对件箱货物的限制，对件箱货物随 运输装置移动至下一工位，挡板复位；

开盖步骤：执行校准步骤后，撑盖驱动装置带动吸盖组件501向外盖 移动，吸盖组件501与外盖之间产生真空并吸住外盖，使外盖与对件箱货 物处产生缝隙，撑盖元件移动插入外盖与对件箱货物之间的缝隙，吸盖组 件501真空破除，对中部件复位，处于缝隙处的撑盖元件随对中元件移动， 使外盖相对于对件箱货物完全打开，测高部件复位，挡板解除对对件箱货 物的限制，对件箱货物随运输装置移动至下一工位，挡板复位。

在校准步骤中，对中部件一次启动，对中元件使对件箱货物在输送装 置上正位，对中部件复位；测高部件启动，带动内框架沿竖直方向运动至 压板与对件箱货物接触；对中部件二次启动，对中元件限制对件箱货物并 对中定位。具体地说，第一次对中使得对件箱货物在输送装置上摆正，便 于测高时压板能够对准对件箱货物，测高完成后，通过第二次对中使侧戳 刀具对准对件箱货物侧缝、划缝刀具对准对件箱货物中缝、开盖组件对准外盖，经过两次对中，提高定位精准度。

在侧戳步骤中，侧戳调节机构带动活动端的侧戳组件3运动，使侧戳 刀具在Y轴方向上可对准对件箱货物侧缝。具体地说，通过设置活动端， 可让侧戳刀具在Y轴方向上自动找准对件箱货物的侧缝。

在开盖步骤中，吸盘驱动装置可带动吸盘靠近外盖，吸盘驱动装置启 动，在吸盘与外盖之间产生真空使吸盘与外盖连接。具体地说，通过抽真 空的方式使外盖与吸盘连接，结构简单、能耗低，且不会破坏外盖。

在开盖步骤中，与上外盖匹配的撑盖元件向上移动，撑开上外盖；与 下外盖匹配的撑盖元件向下移动，撑开下外盖。

本实施例提供了一种开箱机，如图20-22所示，包括开盖工位10和推 件工位11，件箱货物可通过输送装置由开盖工位10移动至推件工位11； 开盖工位10包括外盖打开机构5和内盖打开机构6，外盖打开机构5通过 机架设于输送装置两侧，内盖打开机构6通过机架设于输送装置一侧；外 盖打开机构5可作用于外盖，使外盖相对件箱货物打开；内盖打开机构6 可作用于内盖，使内盖相对件箱货物打开，并可沿件箱货物开口方向作用 于件箱货物内的货物，使件箱货物内的货物相对于件箱货物移动；推件工 位11包括推件机构12和箱皮导向机构13，推件机构12通过机架设于输送 装置的一侧且与内盖打开机构6相对设置，箱皮导向机构13通过机架设于 输送装置两侧；推件机构12可沿件箱货物开口方向移动，并将件箱货物内 的货物推出件箱货物；箱皮导向机构13可限制外盖，使外盖相对件箱货物 打开。

具体地说，开盖工位10能够在单一工位实现件箱货物外盖和内盖的打 开，结构紧凑，效率高；先通过外盖打开机构5将件箱货物的外盖打开， 接着通过内盖打开机构6打开位于件箱货物一侧的内盖，接着从打开的内 盖侧推动件箱货物内的货物，使件箱货物内的货物向另一侧内盖移动并顶 开另一侧的内盖；该开盖方法的内盖打开机构6只设于件箱货物一侧，更 易于完成定位；另一侧的内盖打开后，无需其他机械结构辅助，件箱货物 内的货物会使该侧内盖始终保持张开状态，便于推件工位11从该侧将货物 从件箱货物内推出。

机架包括定位端和调节端，定位端和调节端分别设于输送装置的两侧， 调节端处设有可相对机架移动的平移框架，平移框架可垂直于输送方向移 动，调节与定位端的间距；外盖打开机构5分别设于开盖工位10机架的定 位端和调节端；箱皮导向机构13分别设于推件工位11机架的定位端和调 节端。

具体地说，调节端可根据件箱货物的规格尺寸进行调节，使本发明适 用于多种尺寸的件箱货物。

输送装置包括沿输送方向并行排列的固定段和升降段，固定段与机架 的定位端匹配，升降段与机架的调节端匹配，并可沿竖直方向升降；升降 段的最低高度小于平移框架的高度。

具体地说，升降段可根据件箱货物的规格尺寸，配合机架的调节端进 行升降，避免与平移框架干涉。

还包括靠边工位，件箱货物可通过输送装置由靠边工位移动至开盖工 位10；靠边工位包括推箱机构和固定挡板，推箱机构和固定挡板分别连接 于机架的两侧，推箱机构可推动件箱货物，使件箱货物抵靠于固定挡板； 固定挡板设于机架的定位端和调节端，推箱机构设于机架的调节端。

具体地说，通过推箱机构与固定挡板配合，实现件箱货物的靠边定位， 满足其后各机构对件箱货物进行处理工作时对件箱货物的位置要求，结构 简单，定位精准。

外盖打开机构5包括固定支架、导向装置、开盖爪和开盖驱动装置， 开盖驱动装置的定位端与固定支架连接、活动端带动导向装置沿垂直于外 盖开口的方向移动，开盖爪与导向装置连接，并在导向装置的带动下作用 于外盖，使外盖相对件箱货物打开。

具体地说，开盖爪可伸入外盖与件箱货物的缝隙之间，并沿固定支架 移动撑开外盖。

外盖打开机构5还包括压盖机构，压盖机构设于导向装置一侧，压盖 机构包括外盖压板和压盖驱动装置，压盖驱动装置带动外盖压板移动至打 开的外盖处，外盖压板可限制外盖，使外盖保持打开状态。

具体地说，开盖爪撑开一侧外盖后，压盖机构可移动至一侧外盖处并 限制该侧外盖闭合，开盖爪可反向移动撑开另一侧的外盖；通过开盖爪与 外盖压板配合，使两侧的外盖处于打开状态，便于之后内盖打开机构6的 工作。

内盖打开机构6包括吸盖机构和侧推盖机构；吸盖机构包括摆动杆、 吸盘和摆动驱动装置，吸盘通过摆动杆与摆动驱动装置连接，吸盘可与内 盖之间产生真空，使吸盘吸住内盖，摆动驱动装置可驱动摆动杆转动，使 内盖相对件箱货物打开；侧推盖机构包括可沿件箱货物开口方向移动，并 推动件箱货物内的货物作用于件箱货物另一侧的内盖。

具体地说，吸盘吸住内盖后，摆动驱动装置驱动摆动杆转动，进而带 动内盖相对件箱货物打开，侧推盖机构在一侧内盖打开后，并可从该侧件 箱货物的开口处作用于件箱货物内的货物，使货物向另一侧内盖移动一段 距离，顶开另一侧的内盖，另一侧的内盖被顶开后，会在件箱货物内的货 物的支撑下保持张开状态，便于推件工位11从该侧内盖处将货物从件箱货 物内推出。

还包括夹抱对正机构，夹抱对正机构与机架连接，夹抱对正机构包括 对中元件、夹抱驱动装置和夹抱升降装置，两个对中元件通过夹抱驱动装 置与夹抱移动装置连接，夹抱驱动装置可带动两个对中元件同步反向运动， 两个对中元件相互配合作用于件箱货物水平方向非开盖侧的侧壁，并限制 件箱货物水平方向的移动。

具体地说，通过夹抱的方式，可实现件箱货物的快速对准；可使吸盖 机构找准内盖的位置；可限制件箱货物位移。

夹抱对正机构包括设于开盖工位10的夹抱对正机构A、以及设于推件 工位11的夹抱对正机构B；吸盖机构连接于夹抱对正机构A，夹抱对正机 构A作用于件箱货物时，带动吸盖机构的吸盘与内盖位置对应。

具体地说，夹抱对正机构A在对正件箱货物的同时，还可使吸盖机构 找准内盖的位置；夹抱对正机构B可限制件箱货物位移，避免件箱货物在 推件过程中移动。

还包括压箱机构，压箱机构设于输送装置上方并与机架连接，压箱机 构包括件箱货物压板和压件箱货物驱动装置，压件箱货物驱动装置一端与 机架连接、另一端与件箱货物压板连接，压件箱货物驱动装置可带动件箱 货物压板与件箱货物上表面贴合，件箱货物压板可与输送装置配合限制件 箱货物的移动。

具体地说，可限制件箱货物在竖直方向的位移，避免件箱货物移动。

推件机构12包括推件传动机构和变形推头，推件传动机构一端与机架 连接、另一端与变形推头连接，推件传动机构可带动变形推头沿件箱货物 开口方向移动；变形推头包括主推板和升降推板，升降推板通过升降驱动 机构与主推板可调节连接。

具体地说，变形推头可匹配不同规格尺寸的件箱货物，确保能够将件 箱货物内的物件完整推出。

外盖包括在输送过程中朝上打开的上封盖、以及在输送过程中朝下打 开的下封盖；箱皮导向机构13包括上箱皮导向机构和下箱皮导向机构，上 箱皮导向机构可在件箱货物输送过程中导向上封盖使其保持张开状态，下 箱皮导向机构可在件箱货物输送过程中导向下封盖使其保持张开状态。

具体地说，确保外盖时刻保持张开状态，避免干涉推件机构12工作。

上箱皮导向机构包括上箱皮导向元件和上箱皮导向驱动装置，上箱皮 导向驱动装置一端与机架连接，另一端与上箱皮导向元件连接，上箱皮导 向驱动装置可带动上箱皮导向元件在竖直方向移动。

具体地说，使得上箱皮导向元件可以适应不同高度的件箱货物，确保 上封盖处于打开状态。

下箱皮导向机构包括下箱皮导向板、箱皮压板和压箱皮驱动装置，箱 皮压板通过压箱皮驱动装置与下箱皮导向板可转动连接，箱皮压板可转动 至与下箱皮导向板贴合，并与下箱皮导向板共同限制下封盖。

具体地说，箱皮压板可与下箱皮导向板配合并将下封盖夹于中间，可 起到限制件箱货物位移的作用，避免在推件机构12工作的额过程中，件箱 货物随推件机构12的移动而移动。

本实施例中开箱机的取件方法，如图20-22所示，包括如下步骤：

开外盖步骤：件箱货物运行至开盖工位10的挡料机构处，夹抱对正机 构A下降至低位，夹抱住件箱货物的非开盖侧，使外盖打开机构5及内盖 打开机构6与件箱货物保持对中关系，并限制件箱货物水平方向的位移。 开盖工位10的压箱机构下降至低位限制件箱货物竖直方向的位移，外盖打 开机构5作用于外盖，使外盖相对件箱货物打开；

开内盖步骤：内盖打开机构6作用于件箱货物一侧的内盖，使该侧的 内盖相对件箱货物打开，并沿件箱货物开口方向反向作用于件箱货物内的 货物，使件箱货物内的货物相对于件箱货物移动，顶开件箱货物另一侧的 内盖；

过渡步骤：内盖打开机构6、夹抱对正机构A、开盖工位10的压箱机 构复位，开盖工位10的挡料机构取消对件箱货物的限制，在件箱货物沿输 送装置运行至推件工位11的挡料机构的过程中，件箱货物的外盖过渡至由 箱皮导向机构13进行导向，外盖打开机构5复位；

正推出货步骤：件箱货物运行至推件工位11的挡料机构处，夹抱对正 机构B下降至低位，夹抱住件箱货物的非开盖侧，使推件机构12与件箱货 物保持对中关系，并限制件箱货物水平方向的位移。推件工位11的压箱机 构下降至低位限制件箱货物竖直方向的位移，推件机构12沿件箱货物开口 方向正向作用于件箱货物内的货物，将件箱货物内的货物推出件箱货物；

复位步骤：推件机构12复位，箱皮导向机构13、夹抱对正机构B、推 件工位11的压箱机构复位，推件工位11的挡料机构取消对件箱货物的限 制，件箱货物被输送装置送出，推件工位11的挡料机构复位。

具体地说，开外盖步骤和开内盖步骤能够在单一工位实现件箱货物外 盖和内盖的打开，结构紧凑，效率高；先通过定位机构限制件箱货物的移 动，再通过外盖打开机构5将件箱货物的外盖打开，接着通过内盖打开机 构6打开位于件箱货物一侧的内盖，接着从打开的内盖侧推动件箱货物内 的货物，使件箱货物内的货物向另一侧内盖移动并顶开另一侧的内盖；该 开盖方法的内盖打开机构6只设于件箱货物一侧，更易于完成定位；另一侧的内盖打开后，无需其他机械结构辅助，件箱货物内的货物会使该侧内 盖始终保持张开状态，便于推件工位11从该侧将货物从件箱货物内推出。

在开外盖步骤前，还设有：

靠边步骤：件箱货物运行至靠边工位的挡料机构处，推箱机构启动， 从件箱货物侧面推动件箱货物，直至件箱货物抵靠于固定挡板，推箱机构 复位，靠边工位的挡料机构取消对件箱货物的限制，件箱货物沿输送装置 运行至开盖工位10，靠边工位的挡料机构复位。

具体地说，通过推箱机构与固定挡板配合，实现件箱货物的靠边定位， 满足其后各机构对件箱货物进行处理工作时对件箱货物的位置要求，结构 简单，定位精准。

在开外盖步骤中，外盖打开机构5的开盖爪伸入外盖与件箱货物之间， 在导向机构的带动下，作用于件箱货物一侧的外盖，使该侧外盖打开，压 盖驱动装置驱动外盖压板压住该侧外盖；开盖爪在导向机构的带动下，反 向移动至打开件箱货物另一侧的外盖。

具体地说，通过推箱机构与固定挡板配合，实现件箱货物的靠边定位， 满足其后各机构对件箱货物进行处理工作时，对件箱货物的位置要求，结 构简单，定位精准。

在开内盖步骤中，内盖打开机构6中的吸盖机构通过吸盘吸住内盖， 吸盘在摆动驱动装置的驱动下绕摆动杆转动打开内盖；内盖打开机构6中 的侧推盖机构沿件箱货物开口方向反向作用于件箱货物内的货物，使件箱 货物内的货物相对于件箱货物移动，顶开件箱货物另一侧的内盖。

具体地说，通过吸盖机构与侧推盖机构配合打开两侧的内盖，结构简 单，能耗小，且能使一侧的内盖在件箱货物内货物的支撑下始终保持张开 状态，便于后续推件工位11从该侧将件箱货物内的货物推出。

在开外盖步骤中，件箱货物运行至开盖工位10的挡料机构前，电控系 统根据提前获取件箱货物规格尺寸，控制平移框架移动，使连接于其上的 外盖打开机构5和压盖机构至电控系统计算的工作位置，同时控制开盖工 位10输送装置的升降段升起或降下，避免与平移框架、外盖打开机构5、 压盖机构干涉。

具体地说，使得开盖工位10适用于多种尺寸规格的件箱货物。

在正推出货步骤，件箱货物运行至推件工位11的挡料机构前，电控系 统根据提前获取件箱货物规格尺寸，控制平移框架移动，使连接于其上的 箱皮导向机构13至电控系统计算的工作位置，同时控制推件工位11输送 装置的升降段升起或降下，避免与平移框架和箱皮导向机构13干涉。

具体地说，使得推件工位11适用于多种尺寸规格的件箱货物。

本实施例中，搬运模组105包括一个自动搬运设备，其中，自动搬运 设备对应匹配补货单元，将待分拣货物转移至自动搬运设备上；自动搬运 设备按照分拣订单所需要的顺序规则匹配对应的分拣单元，并将待分拣货 物搬运至分拣单元；其中自动搬运设备上设有货物承载结构，货物承载结 构采用输送皮带、承载平板和承载托盘；自动搬运设备上设有可调节的夹 持机构，夹持机构可自适应待分拣货物的大小调节。

本实施例中，自动搬运设备与补货单元、分拣单元之间，采用输送、 推送或刮取的方式实现待分拣货物的转移；自动搬运设备与补货单元之间， 按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行位置匹配自 动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配分拣单元， 并采用电磁、磁带、磁条、惯性、激光、二维码或SLAM导航的方式设置导 航行进。

本实施例中，分拣模组包括卧式分拣机和/或立式分拣机、S弯输送带、 计数分发机；卧式分拣机和/或立式分拣机，将货物按照订单要求进行分拣 后，由S弯输送带对分拣后的货物进行缓存并输送至计数分发机，计数分 发机根据所需的货物的数量，并将所需的货物送至下游的包装模组。

实施例四：

参见图3和图4可知，本发明给出了一种货物柔性补货和分拣的模组 的实施例，本实施例中，补货模组104包括多个并行排列的补货单元 104(1)-104(n)，共计n个，搬运模组105包括多个自动搬运设备 105(1)-105(n)，共计n个，分拣模组106包括成矩阵式排列的多个分拣单 元106(1)-1～106(n)-n，共计n*n个，搬运模组105可以将补货单元 104(1)-104(n)分拣出的货物运送至对应的分拣单元106(1)-1～106(n) -n。

本实施例中，货物柔性补货和分拣的模组包括补货模组、搬运模组和 分拣模组，其中补货模组包括多个补货单元，补货单元连接备货系统102， 也可以连接仓储系统和备货系统102，也可以单独连接仓储系统。其中，件 箱货物101可从备货系统102，也可以是仓储系统，被输送至各补货单元， 其中，可以采用输送设备103进行货物输送，补货单元可将货物与外箱分 离成待分拣货物；其中分拣模组106包括多个分拣单元，分拣单元可将分 拣货物101进行分拣；其中搬运模组105包括多个自动搬运设备，分别与 补货模组、分拣模组相匹配，可将待分拣货物从补货单元按照一定排序规 则搬运至对应的分拣单元。

本实施例中，搬运模组105包括多个自动搬运设备，其中，自动搬运 设备对应匹配补货单元，将待分拣货物转移至自动搬运设备上；自动搬运 设备按照分拣订单所需要的顺序规则匹配对应的分拣单元，并将待分拣货 物搬运至分拣单元；其中自动搬运设备上设有货物承载结构，货物承载结 构采用输送皮带、承载平板和或承载托盘；自动搬运设备上设有可调节的 夹持机构，夹持机构可自适应件箱货物101的大小调节。

本实施例与上述实施例三相同的技术特征省略，请参照实施例三。

以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说 明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以 是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多 个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现 本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况 下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各 实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡 献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在 计算机可读存储介质中，所述计算机可读记录介质包括用于以计算机(例如 计算机)可读的形式存储或传送信息的任何机制。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对 其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普 通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等 同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵 盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (20)

1.一种货物柔性补货和分拣的方法，其特征在于，包括补货模组、搬运模组、分拣模组、调度系统和控制系统；所述补货模组包括若干个补货单元，所述补货单元集中成组设置；所述补货单元连接于仓储系统和/或备货系统，任一补货单元均可单独对不同规格的件箱货物处理，并将件箱货物内的货物与外箱分离成待分拣货物；所述分拣模组包括若干分拣单元，所述分拣单元可单独对待分拣货物进行分拣；所述搬运模组包括若干自动搬运设备，所述任一自动搬运设备均可单独匹配补货单元与分拣单元，并将待分拣货物从补货单元搬运至对应的分拣单元；

所述方法包括：所述调度系统根据所述分拣模组的分拣完成情况向仓储系统和/或备货系统发出补货申请，由仓储系统和/或备货系统输送相应的件箱货物至所述补货模组，所述控制系统自动判断补货模组内补货单元的运行情况，将件箱货物和补货单元进行匹配并将件箱货物处理成为待分拣货物后，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行位置匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配分拣单元，并将待分拣货物从该补货单元搬运至对应的分拣单元，由分拣单元进行分拣。

2.根据权利要求1所述的货物柔性补货和分拣的方法，其特征在于，所述补货模组内的补货单元不再与分拣模组内的分拣单元形成刚性连接，调度系统根据分拣订单和分拣模组的工作情况生成件箱货物补货任务，仓储系统和/或备货系统根据补货任务将件箱输送至补货模组，输送过程无排序要求，控制系统检测补货模组内各补货单元的工作情况，按照补货单元与分拣单元之间相对的工艺布局位置及设备的空闲情况将件箱匹配对应的补货单元，同时控制补货单元将件箱货物内的货物与外箱分离成待分拣货物。

3.根据权利要求1所述的货物柔性补货和分拣的方法，其特征在于，所述补货模组中的补货单元与搬运模组中的自动搬运设备之间可任意匹配，所述搬运模组中的自动搬运设备与分拣模组的分拣单元之间可任意匹配，所述补货模组中的补货单元、搬运模组中的自动搬运设备与分拣模组的分拣单元三者之间可任意匹配，其中搬运模组可根据分拣单元的突发订单变化，通过控制系统实时调整自动搬运设备与分拣单元之间匹配的搬运顺序，使货物与分拣模组的实时匹配。

4.一种货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，包括调度系统和控制系统，所述调度系统将订单信息进行分解，并基于订单信息生成调度任务信息发送至控制系统；所述控制系统包括补货控制系统、搬运控制系统和分拣控制系统；所述补货控制系统根据调度系统下发的补货任务信息，按照补货单元与分拣单元之间相对的工艺布局位置及设备的空闲情况将货物与补货模组进行匹配，将从仓储系统和/或备货系统输送出的件箱货物，送入对应的补货单元实现货物与外箱的分离；所述搬运控制系统，根据调度系统下发的搬运任务信息，在物料进入分拣模组前，实时调整搬运顺序，实现物料与分拣模组的匹配并排序；所述分拣控制系统接收调度系统传递的分拣任务信息，并将分拣系统中的货物信息与调度任务信息进行比对，根据比对结果向分拣单元下达分拣指令，并将分拣完成情况发送至调度系统。

5.根据权利要求4所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述调度系统包括：

建模模块，用于建立分拣模组模型；

分配模块，用于根据所述分拣模组模型，制定柔性分拣通道分配方案；

执行模块，用于根据所述柔性分拣通道分配方案，执行柔性分拣排程；

优化模块，用于根据所述柔性分拣排程，优化任务执行队列。

6.根据权利要求5所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

第一定义模块，用于根据分拣设备工艺结构，定义分拣模组结构；

第二定义模块，用于分析历史分拣订单分拣运行数据，定义分拣模组柔性分拣通道、固定通道基础数据信息。

7.根据权利要求5所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述分配模块包括：

计算模块，用于对待分拣订单进行数据分析，得出每条配送线路的总订货量、总订单数、单均订量、订货牌号数量，以及每条配送线路涉及订货牌号的订货频次、合计订货量、订量占比、订量排名、牌号单均订量、订单覆盖率；并获取各牌号的固定通道数；

设置模块，用于设置柔性通道分配参数，柔性通道分配参数包括单品牌柔性通道上限量和柔性分拣单次最小分配量；

第一确定模块，用于确定分拣批次下配送线路对应的柔性通道设置。

8.根据权利要求5所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述执行模块包括：

设定模块，用于设定配送线路与分拣线出口的对应关系；

第二确定模块，用于根据所述配送线路与分拣模组出口的对应关系中定义的分拣模组结构，确定并分配柔性分拣通道，将订单物料及其分拣数量拆分到通道；

分拣模块，用于根据所述分拣模组结构，结合配送线路对应通道分配量，对每一条配送线路上每一个订单拆分形成分拣任务，并保证在订单线路切换时柔性分拣通道内的物料恰好被消耗完。

9.根据权利要求5所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述优化模块具体用于：

按照分拣模组出口交叉排序的规则，对分拣任务列表生成分拣顺序号；以每个合并小单不超过m条，单品牌不超过n条的原则优化每条子线上的任务执行顺序；其中，m和n均为正整数。

10.根据权利要求4所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述补货控制系统包括划箱机控制系统，所述划箱机控制系统包括检测装置和控制箱；所述检测装置包括挡板到位检测组件、对中到位检测组件、压板到位检测组件；所述挡板到位检测组件，用于检测箱子是否到位与挡板接触，接触后触发；所述对中到位检测组件，用于检测箱子是否同时与对中部件两侧接触，接触后触发；所述压板到位检测组件，用于检测压板是否与箱子接触，接触后触发；

所述控制箱包括划中缝控制箱、侧戳控制箱、开上盖控制箱和开下盖控制箱；所述划中缝控制箱，用于在挡板到位检测组件触发后，发出对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中，发出对中打开执行指令，再发出测高执行指令，并以压板到位检测组件的触发结束测高；再次发出对中执行指令，并以对中到位检测组件的触发结束对中；发出划中缝执行指令，划中缝结束后，发出对中和划刀复位指令，以及挡板下降指令，再发出测高复位指令，箱子输出后发出挡板复位指令。

11.根据权利要求4所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述补货控制系统包括开箱机控制系统，所述开箱机控制系统包括检测装置、控制箱和执行装置；所述执行装置，用于接收控制箱发出的控制指令，控制开箱机的工作；

所述检测装置包括挡板到位检测组件、靠边到位检测组件、夹抱到位检测组件、取上盖到位检测组件、取下盖到位检测组件、取两侧盖到位检测组件、推头检测组件；

所述挡板到位检测组件，用于检测箱子是否到位与挡板接触，接触后触发，以及检测挡板复位；所述靠边到位检测组件，用于检测箱子是否同时与两侧靠边装置接触，接触后触发，以及检测靠边挡箱和推箱复位；所述夹抱到位检测组件，用于检测箱子前后夹紧装置是否接触、箱子上部压紧装置是否接触，接触后触发，以及检测夹抱复位；所述取上盖到位检测组件，用于检测上箱盖是否打开到位，到位后触发，以及检测取上盖复位；所述取下盖到位检测组件，用于检测下箱盖是否打开到位，到位后触发，以及检测取下盖复位；所述取两侧盖到位检测组件，用于检测两侧箱盖是否打开到位，到位后触发，以及检测取两侧盖复位；所述推头检测组件，用于检测推头是否调整到位、垛烟是否推出到位，到位后触发，以及检测推头复位。

12.根据权利要求11所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述控制箱包括靠边定位控制箱、取上盖控制箱、取下盖控制箱、取两侧盖控制箱和推头控制箱；

所述靠边定位控制箱，用于在在挡板到位检测组件触发后，发出靠边执行指令，并以靠边到位检测组件的触发结束对中；所述取上盖控制箱，用于在结束对中后，发出夹抱执行指令，并以夹抱到位检测组件的触发结束夹抱；发出取上盖执行指令，并以取上盖到位检测组件的触发结束取上盖；取上盖结束后，发出夹抱复位指令，以及挡板下降指令，箱子输出后发出挡板复位指令，以及取上盖装置复位指令；所述取下盖控制箱，用于在挡板到位检测组件触发后，发出夹抱执行指令，并以夹抱到位检测组件的触发结束夹抱；发出取下盖执行指令，并以取下盖到位件组件的触发结束取下盖；所述取两侧盖控制箱，用于在取下盖结束触发后，发出取两侧盖执行指令，取两侧盖到位检测组件的触发结束取两侧盖；所述推头控制箱，用于在取两侧盖到位检测组件触发后，发出推头自调整执行指令，推头调整到位后发出推烟指令，并以推头检测组件的触发结束推烟；推烟结束后，发出复位推头指令，推头复位完成后，发出取两侧盖复位、取下盖复位和夹抱复位执行指令，箱皮输出后发出挡板复位指令。

13.根据权利要求4所述的货物柔性补货和分拣的系统，其特征在于，所述搬运控制系统，根据调度系统下发的搬运任务信息，控制自动搬运设备与对应补货单元对接，将待分拣货物移载至自动搬运设备上。自动搬运设备根据搬运控制系统下发的搬运任务，将待分拣货物进行搬运并移载至分拣模组中的分拣单元上，在待分拣货物进入分拣模组前，搬运控制系统可根据调度系统的指令，实时调整搬运顺序，实现物料与分拣模组的匹配和排序。

14.一种货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，包括补货模组、搬运模组和分拣模组，其中补货模组包括若干个补货单元，所述补货单元连接仓储系统和/或备货系统，其中件箱货物可从仓储系统或备货系统被输送至各补货单元，所述补货单元可单独对不同规格的件箱货物处理并将货物与外箱分离成待分拣货物；其中分拣模组包括若干个分拣单元，所述分拣单元可将分拣货物进行分拣；其中搬运模组包括若干自动搬运设备，分别与补货模组、分拣模组相匹配，可将待分拣货物从补货单元按照一定排序规则搬运至对应的分拣单元。

15.根据权利要求14所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述补货单元包括相互连接的划箱机和开箱机，所述划箱机可作用于件箱货物外盖和内盖上的粘接和/或胶带处，并将粘接和/或胶带破坏；所述件箱货物从划箱机被输送至开箱机，所述开箱机作用于件箱货物内的货物，将货物从件箱货物内推出，使件箱货物内的货物与件箱外箱相分离。

16.根据权利要求15所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述划箱机包括开缝机构和开盖机构，所述开缝机构包括划缝组件和侧戳组件，所述划缝组件可破坏件箱货物的中缝胶带，所述侧戳组件可破坏件箱货物侧缝处的胶带；所述开盖机构包括吸盖组件和撑盖组件，所述吸盖组件可使件箱货物外盖与包装箱处产生缝隙，所述撑盖组件在吸盖组件的配合下，使件箱货物的外盖相对于件箱货物保持张开状态。

17.根据权利要求15所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述开箱机包括开盖工位和推件工位；其中开盖工位处设有外盖打开机构和内盖打开机构，所述外盖打开机构可作用于外盖，使外盖相对件箱货物打开；所述内盖打开机构可作用于内盖和外盖，使内盖和外盖相对件箱货物打开，并可沿件箱货物开口方向作用于件箱货物内的货物，使货物相对于件箱货物移动；所述推件工位包括推件机构和箱皮导向机构，所述推件机构与内盖打开机构相对设置，所述箱皮导向机构可限制箱盖，使外盖相对件箱货物打开；所述推件机构可沿件箱货物开口方向移动，并将件箱货物内的货物推出件箱货物。

18.根据权利要求14所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述搬运模组，包括若干自动搬运设备，其中自动搬运设备对应匹配补货单元，将待分拣货物转移至自动搬运设备上；所述自动搬运设备按照一定排序规则匹配对应的分拣单元，并将待分拣货物搬运至分拣单元；其中所述自动搬运设备上设有货物承载结构，所述货物承载结构采用输送皮带、承载平板和承载托盘；所述自动搬运设备上设有可调节的夹持机构，所述夹持机构可自适应件箱货物的大小调节。

19.根据权利要求18所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述自动搬运设备与补货单元、分拣单元之间，采用输送、推送或刮取的方式实现待分拣货物的转移；所述自动搬运设备与补货单元之间，按补货单元、分拣单元之间的工艺布局位置和搬运设备的运行位置匹配自动搬运设备，自动搬运设备按分拣订单所需要的顺序规则匹配分拣单元，并采用电磁、磁带、磁条、惯性、激光、二维码或SLAM导航的方式设置导航行进。

20.根据权利要求14-19任一项所述的货物柔性补货和分拣的模组，其特征在于，所述分拣模组包括卧式分拣机和/或立式分拣机、S弯输送带、计数分发机；所述卧式分拣机和/或立式分拣机，将货物按照订单要求进行分拣后，由所述S弯输送带对分拣后的货物进行缓存并输送至所述计数分发机，所述计数分发机根据所需的货物的数量，并将所需的货物送至下游的包装模组。

Images