CN114873133A - 一种立体仓储系统及其货物搬运方法 - Google Patents

Abstract

一种立体仓储系统及其货物搬运方法，属于智能仓储物流技术领域，应用于存储托盘货物和料箱货物，所述仓储系统包括：第一存储单元，所述第一存储单元中设置有多个托盘存储位；第二存储单元，所述第二存储单元中设有多个料箱存储位，第二存储单元设置在所述第一存储单元的上方；第一搬运机器人，所述第一搬运机器人运行在第一存储单元上，用于存取所述第一存储单元中的托盘；第二搬运机器人，所述第二搬运机器人运动在第二存储单元上，用于存取所述第二存储单元中的料箱；控制单元，所述控制单元与第一搬运机器人和第二搬运机器人通讯，并控制所述第一搬运机器人和第二搬运机器人。本发明货架结构稳定、空间利用率高，并且货物出入库效率高。

Description

一种立体仓储系统及其货物搬运方法

技术领域

本发明涉及智能仓储物流技术领域，特别是一种立体仓储系统及其货物搬运方法。

背景技术

仓储是商品生产制造与流通的重要环节之一，传统仓储系统利用仓库对各类物资及其相关设施设备进行物品的入库、储存、出库，而现代仓储系统则在传统仓储的基础上增加了库内加工、分拣、包装等环节。

自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，是物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化、存取自动化以及操作简便化。自动化立体仓储，已成为当前技术水平较高的存储系统。随着土地资源的集约化利用以及物料的高速存取和信息化管理技术的发展，自动化立体仓库已成为国内机械制造业、化工、医药、造纸、化纤、家具、食品、服装、纺织、轮胎、家电、第三方物流、电商等各行各业仓库广泛采用的形式。

不同种类的货物在仓库内的存量不尽相同，目前，仓库中对货物的存放主要有托盘存放和料箱存放等形式。然而，由于托盘所存放的货物通常在吨位量级，其对货架的结构强度要求高，而料箱所存放的货物则较轻，其对货架的结构强度要求也较低，因此，理想的仓储库中，托盘货物和料箱货物是分别存放的，但由于存储空间以及成本的限制，或者为了方便货物拣选等原因，存在需要托盘货物和料箱货物混合存放的应用场景。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种货架结构稳定、空间利用率高以及拣选货物效率高的立体仓储系统；此外，本发明还对应提供一种立体仓储系统的货物搬运方法，以解决现有所存技术问题。

本发明的技术方案如下，提供一种立体仓储系统，所述仓储系统应用于存储托盘货物和料箱货物，所述仓储系统包括：

第一存储单元，所述第一存储单元中设置有多个托盘存储位；

第二存储单元，所述第二存储单元中设置有多个料箱存储位，所述第二存储单元设置在所述第一存储单元的上方；

第一搬运机器人，所述第一搬运机器人用于存取所述第一存储单元中的托盘；

第二搬运机器人，所述第二搬运机器人用于存取所述第二存储单元中的料箱；

控制单元，所述控制单元与第一搬运机器人和第二搬运机器人通讯，并控制所述第一搬运机器人和第二搬运机器人。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述仓储系统还包括：

第一出入库区域，所述第一出入库区域设有提升机，用于与第一搬运机器人对接以输送托盘货物；

第二出入库区域，所述第二出入库区域设有料箱装卸机构，用于与第二搬运机器人对接以输送料箱货物。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第一存储单元为多排托盘货架，并且所述多排托盘货架为多层结构；

所述第一存储单元设置有至少一个第一通道，所述第一通道设置于相邻的托盘货架之间，所述第一通道中设有供第一搬运机器人行驶的第一轨道；

所述托盘存储位的下方设有供第一搬运机器人行驶的第二轨道，所述第一轨道与所述第二轨道垂直连通，所述第一搬运机器人能够在所述第一轨道与所述第二轨道之间转换行驶，并行驶至所述托盘存储位通过顶升或下降完成托盘的存取工作。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第一存储单元中，所述第一轨道可设置两条或以上，并且每条第一轨道的两侧均连通有多条第二轨道，多个第一搬运机器人在所述第一轨道和所述第二轨道上行驶，以在提升机和托盘存储位之间搬运托盘货物。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第二存储单元为多排料箱货架，并且所述多排料箱货架为多层结构；

所述第二存储单元设置有至少一个第二通道，所述第二通道设置于相邻的料箱货架之间，所述第二通道中设有供第二搬运机器人行驶的第三轨道；

所述第二存储单元还设置有供第二搬运机器人搬运货物行驶的第三通道，所述第三通道贯穿多排料箱货架，并且第二通道与第三通道垂直连通，所述第三通道中设有供第二搬运机器人行驶的第四轨道；

所述第二搬运机器人能够在所述第二通道与所述第三通道之间转换行驶，以搬运料箱。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第二搬运机器人设置有暂存货架，所述暂存货架为多层结构，并且包括多个暂存位，所述暂存位用于放置所述第二搬运机器人从所述第二存储单元中取出或待放入所述第二存储单元的料箱货物。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第二搬运机器人设置有伸缩货叉，用于从所述第二存储单元中或者暂存位上取放料箱；

所述第二搬运机器人还设置有升降机构，用于使所述伸缩货叉升降以存取所述第二存储单元中不同层的料箱存储位的料箱，并存放于暂存位中，或将不同暂存位上的料箱货物存放至第二存储单元中指定的料箱存储位。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第二搬运机器人的暂存位下方设置有传送机构，所述传送机构用于与料箱装卸机构对接，在所述暂存位和料箱装卸机构之间输送料箱货物。

本发明所述的一种立体仓储系统，其中，所述第二存储单元与所述第一存储单元的支撑结构至少部分相同。

进一步，本发明还提供一种立体仓储系统的货物搬运方法，包括如下步骤：

接收出库订单；

根据所述出库订单信息确定货物位于第一存储单元或第二存储单元中的位置；

规划行走路径，调度第一搬运机器人或第二搬运机器人，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人按照行走路径运行至所述第一存储单元或所述第二存储单元的存储位进行取货；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人取货后行驶至对应的出入库区域进行出库。

本发明继续提供一种立体仓储系统的货物搬运方法，包括如下步骤：

接收入库订单；

根据所述入库订单信息确定货物存入第一存储单元或第二存储单元中的位置；

规划行走路径，调度第一搬运机器人或第二搬运机器人，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人按照行走路径从对应的出入库区域运行至所述第一存储单元或所述第二存储单元的存储位进行存货。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、所述仓储系统设置有用于存储托盘货物的第一存储单元以及用于存储料箱货物的第二存储单元，将托盘货物和料箱货物混合存放，第二存储单元在上、第一存储单元在下，这使得货架的整体结构更为合理和稳定，且在货架的制造和使用时，也无需进行特殊加固，简化了整体货架的结构；此外，还配置有第一搬运机器人和第二搬运机器人，分别用于存取装有货物的托盘和料箱。与传统立体仓库相比，本发明的仓储系统中货物的存取和搬运更为方便，且空间利用率更高，密集存储的空间损耗更低，存储密度高且更灵活；第一搬运器人和第二搬运机器人在存储空间的巷道中来回穿梭，使货物出入库更加高效。

2、第一搬运机器人和第二搬运机器人仅对具体的出入库订单所需的货物进行搬运，更有针对性，而非像现有技术那样采用货架搬运机器人将整个货架搬运至出入库区域，且待人工取出某个对应货物后，机器人再将存放有其他货物的货架运回至原位，相比而言，本发明的搬运机器人只取放订单货物所在的托盘和/或料箱，没有无效搬运，且第二搬运机器人能够一次取放多个料箱，货物的出入库作业效率更高。

附图说明

图1是本发明一种立体仓储系统的主视结构示意图；

图2是图1的侧视结构示意图；

图3是图1中第一存储单元的俯视结构示意图；

图4是图1中第二存储单元的俯视结构示意图；

图5是图4中料箱装卸机构的立体结构示意图；

图6是图1中第一搬运机器人的主视放大结构示意图；

图7是图6的侧视结构示意图；

图8是图2中第二搬运机器人的放大结构示意图。

具体实施方式

在介绍本发明实施例之前，首先对本发明实施例的应用场景进行说明，本发明实施例的立体仓储系统及其拣货方案可以适用于任何需要搬运货物的场景中，如货物拣选过程、盘货过程、上货过程或者补货过程等。货物代表适合于在自动库存、仓库、制造和/或零件处理系统中存储分拣或传送的任何物品，其可以是任何的材料，也可以是有生命或者无生命的物体。作为一个例子，货物可以表示存储在仓库中的商品。

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的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。此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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，可以根据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上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为了示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明一种立体仓储系统及其货物搬运方法作进一步详细说明：

如图1和图2所示，本发明一种立体仓储系统为一个三维的存储空间陈列，用于密集存储托盘货物和料箱货物，所述的三维包括长宽高三个方向的维度。本发明仓储系统具体包括第一存储单元1、第二存储单元2、第一搬运机器人12、第二搬运机器人22和控制单元(图中未示出)，所述控制单元可以是上位机的控制系统或者PLC控制系统。

第一存储单元1中设置有多个托盘存储位10，用于存储承载有货物13的托盘11。第二存储单元2中设置有多个料箱存储位20，用于存储装有货物的料箱21。将第二存储单元2设置在第一存储单元1的上方，这使得第二存储单元2不另外占用仓库地面位置，充分利用了第一存储单元1顶部的空间。

第一存储单元1和第二存储单元2均由立柱、横梁、置物板等钢结构或铝型材结构搭建而成，在搭建的过程中，横梁固定在立柱上，置物板被放置或固定在横梁上，并且任意相邻横梁之间的距离都可以根据不同的使用需要做出调整，以使得相邻置物板之间形成的空间能够满足不同的物品的需求。对于第一存储单元1的搭建结构可参考常规的密集库货架，对于第二存储单元2的搭建结构可参照普通搁板货架。

本申请实施例中，为了充分提高仓库的空间利用率，上述所搭建的第一存储单元1为多排托盘货架，并且所述多排托盘货架为多层结构。结合图3，第一存储单元1设置有至少一个第一通道16，第一通道16设置于相邻的托盘货架之间，第一通道16中设有供第一搬运机器人12行驶的第一轨道15；托盘存储位10的下方设有供第一搬运机器人12行驶的第二轨道，第一轨道15与第二轨道垂直连通，第一搬运机器人12能够在第一轨道15与第二轨道之间转换行驶，并经由第一轨道15和第二轨道行驶至所述托盘存储位10并通过顶升或下降来完成托盘11的存取工作。上述第一搬运机器人12在第一轨道15与第二轨道之间转换行驶的结构，可以通过采用设置在第一搬运机器人12底部的左右方向轮组和前后方向轮组的组合结构来实现，当然，也可以采用现有能够在垂直的第一轨道15与第二轨道之间转换行驶的转换板等其他结构，只要能够实现在两垂直的轨道上进行转换行驶即可。

第二存储单元2为多排料箱货架，并且所述多排料箱货架为多层结构。参见图4，第二存储单元2设置有至少一个第二通道26，第二通道26设置于相邻的料箱货架之间，第二通道26中设有供第二搬运机器人22行驶的第三轨道25；第二存储单元2还设置有供第二搬运机器人22搬运货物行驶的第三通道，第三通道贯穿多排料箱货架，并且第二通道26与第三通道垂直连通，所述第三通道中设有供第二搬运机器人22行驶的第四轨道。第二搬运机器人22能够在所述第二通道与所述第三通道之间转换行驶，以搬运料箱21。同理，实现第二搬运机器人22在相垂直的第三轨道25和第四轨道之间转换行驶的结构，也可以采用设置在第二搬运机器人22底部的左右方向轮组和前后方向轮组的组合结构，或者现有能够实现在两垂直轨道之间进行转换行驶的转换板等其他结构，故在此不再赘述。

第一存储单元1和第二存储单元2搭建完成后，第二存储单元2与所述第一存储单元1的支撑结构至少部分相同，如两者共用周边立柱3，换言之，上部的第二存储单元2能够采用和下部的第一存储单元1相同的立柱3进行支撑，且下部第一存储单元1的立柱更为密集，从而立库的结构更加稳固，使上部的第二存储单元2能够搭建更多层，以充分提高立库的存储密度和仓库的空间利用率。

作业时，第一搬运机器人12运行在第一存储单元1中，用于存取托盘存储位10中的托盘11；第二搬运机器人22运行在第二存储单元2中，用于存取料箱存储位20中的料箱21。控制单元与第一搬运机器人12和第二搬运机器人22进行通讯，并控制所述第一搬运机器人12和第二搬运机器人22。

作为本发明的一个实施例，结合图3和图4，本发明仓储系统还包括设置于第一存储单元1的第一出入库区域和设置于第二存储单元2的第二出入库区域。第一出入库区域设有提升机14，所述提升机14用于与第一搬运机器人12对接以升降输送承载有货物的托盘11或载有托盘11的第一搬运机器人12；第二出入库区域设有料箱装卸机构24，所述料箱装卸机构24用于与第二搬运机器人22对接以输送装有货物的料箱21。

在与提升机14配合工作时，第一搬运机器人12沿第一轨道15和第二轨道行驶在目标托盘存储位10与提升机14之间。图3示出了在第一存储单元1中安装的供第一搬运机器人12运行的第一轨道15和第二轨道，第一轨道15设置于托盘货架的巷道内，第二轨道设置在托盘货架中托盘存储位的下方，所述第一轨道15与所述第二轨道垂直连通，与第一搬运机器人12相配合，以引导第一搬运机器人12沿第一轨道15和第二轨道行驶。本发明并不局限于此，也可以是其它的导向引导结构。

在第一存储单元1中，第一轨道15可设置两条或以上，并且每条第一轨道15的两侧均连通有多条第二轨道，多个第一搬运机器人12在所述第一轨道15和第二轨道上行驶，以在提升机14与托盘存储位10之间搬运托盘货物。

参见图6和图7，第一搬运机器人12采用托盘穿梭车(四向穿梭板)，作业时，托盘穿梭车可以按照一定路径沿第一轨道15与第二轨道行进到对应的托盘存储位10处，将需要入库的托盘11放入该位置，或者将需要出库的目标托盘11顶升起来，继而搬运出库。托盘11中储存有订单对应的货物13，因而实现对货物的入库与出库。

上述第一存储单元1中的每个储物层中既可以设置一辆托盘穿梭车，也可以设置多辆，例如可以为每个托盘11配置一辆托盘穿梭车，也可以使几个托盘11共用一辆托盘穿梭车，具体可视情况而定，这是容易理解的。由于第一存储单元1为多层储物结构，为了便于第一搬运机器人12搬运托盘11出入库，在第一存储单元1上设置了第一出入库区域，第一出入库区域配置有提升机14和出入库输送线，提升机14用于升降第一搬运机器人12或者将托盘货物由出入库输送线运送至托盘货架不同的存储层，并由第一搬运机器人12将托盘货物搬运至指定的托盘存储位。例如：当需要出货时，第一搬运机器人12顶升托盘11并搬运至提升机14，利用提升机14将托盘货物降至出入库区域，或第一搬运机器人12乘坐提升机14至出入库区域，并由出入库输送线运送出库；当出货后返回时，第一搬运机器人12顶升托盘11并利用提升机14将托盘货物提升至第一存储单元1中的对应存储层，或第一搬运机器人12乘坐提升机14升降至对应的存储层，并沿一定路径将托盘11放回至第一存储单元1的原位。

货物可以存放在规格统一的托盘11上和料箱21内，以方便搬第一或第二搬运机器人的输送和搬运。

参见图8，本发明第二搬运机器人22采用料箱穿梭车，为了配合第二存储单元2的多层存储结构，第二搬运机器人22设置有暂存货架，所述暂存货架为多层结构，并且包括多层暂存位222，该暂存位222用于放置所述第二搬运机器人22从第二存储单元2中取出或待放入所述第二存储单元2的料箱货物，从而在作业时，通过料箱穿梭车上的伸缩货叉221对第二存储单元2各层的料箱货物进行取放，并将每层拣选的料箱21放置到料箱穿梭车的对应层上，充分提高拣货的效率。

第二搬运机器人22设置的伸缩货叉221，用于从所述第二存储单元2中或者所述暂存位222上取放料箱；此外，第二搬运机器人22还设置有升降机构，用于使所述伸缩货叉221升降以存取所述第二存储单元2中不同层的料箱存储位的料箱，并存放于暂存位222中，或将不同暂存位222上的料箱货物存放至第二存储单元2中指定的料箱存储位。

第二搬运机器人22的每个暂存位222下方均设置有传送机构，传送机构用于与料箱装卸机构24对接，在暂存位222和料箱装卸机构24之间输送料箱货物。在一种实施方式中，所述传送机构为滚筒，链条或传送带，在其他的实施方式中，所述传送机构也可以为一个可以伸出与缩回的结构，可以是滑轨组件的伸缩结构，或者现有其它可以伸出与缩回的结构，通过驱动装置(如电机)来驱使其伸缩。在传送机构伸出时，可以将暂存位222上的料箱21向前输送，以供料箱装卸机构24接收该料箱21。对应地，料箱装卸机构24的层数与第二搬运机器人22暂存位222的层数也一一对应，两者相配合，从而在第二搬运机器人22满载待拣选的料箱21行驶至出入库区域时，能够与料箱装卸机构24对接，以将第二搬运机器人22上的料箱21运送至第二出入库区域。

料箱装卸机构24设置在所述料箱货架的同一层，并由钢平台支撑。结合图5，料箱装卸机构24包括：缓存货架241、提升机242、输送机243和分流机244，其中，缓存货架241为多层结构，缓存货架241的层数能够至少对应于所述第二搬运机器人22的多个暂存位222，并在每一层设置有传送机构，由所述传送机构支撑形成多个缓存货位，缓存货架的一端通过该传送机构与所述第二搬运机器人22每一层对应的暂存位222对接，缓存货架241的另一端与所述提升机242对接，所述提升机242中设置有至少一层带有传送机构的载物台，所述载物台能够在提升机内升降，与缓存货架不同层的货位对接，进一步通过升降动作将缓存货架上的料箱货物运送至输送机243，所述输送机243能够采用滚筒式输送机或链条机，所述输送机243与其下游的分流机244对接，分流机能够采用传送带等完成货物出库。

图4示出了在所述第二存储单元2中安装有供第二搬运机器人22运行的第三轨道25和第四轨道，第三轨道25与第四轨道垂直，第三轨道25与第四轨道均位于巷道内，与第二搬运机器人22相配合，从而引导第二搬运机器人22沿第三轨道25和第四轨道运行。本发明并不局限于此，也可以是其它的导向引导结构。在一种实施方式中，第三轨道25和第四轨道均设置在第二存储单元2的底层，这样，本领域技术人员可以理解，本发明无需在第二存储单元2的每层都设置轨道和料箱穿梭车，有效节约了仓库的运营成本。

针对上述立体仓储系统，本发明还提供一种立体仓储系统的货物搬运方法，由控制单元通过执行以下方法来完成出入库订单，包括如下步骤：

(一)取货出库

首先，接收出库订单，出库订单中可以包括货物的名称和/或编号、数量、生产商等信息。出库订单例如可以来自外部的客户需求，或者是由控制单元生成的，这些都在本发明的保护范围内；

其次，根据所述出库订单信息确定货物位于第一存储单元1或第二存储单元2中的位置；

然后，规划行走路径，调度第一搬运机器人12或第二搬运机器人22，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人12或所述第二搬运机器人22按照行走路径运行至所述第一存储单元1或所述第二存储单元2的存储位进行取货；

第一搬运机器人12或第二搬运机器人22取货后行驶至对应的出入库区域进行出库；对于第一存储单元1中的第一搬运机器人12来说，例如，当需要出货时，第一搬运机器人12顶升对应的目标托盘11并乘坐提升机14降至地面；当出货后返回时，第一搬运机器人12顶升托盘11再次乘坐提升机14上升至托盘货架，将托盘11放回至原位。对于第二搬运机器人22，当需要出货时，第二搬运机器人22将订单所需货物的料箱21通过伸缩货叉221转移至暂存位222上，然后行驶至出入库区域，料箱装卸机构24将第二搬运机器人22所载料箱21接收，随后第二搬运机器人22返回，继续按控制单元的指令拣选其它货物。

(二)存货入库

接收入库订单；

根据所述入库订单信息确定货物存入第一存储单元1或第二存储单元2中的位置；

规划行走路径，调度第一搬运机器人12或第二搬运机器人22，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人12或所述第二搬运机器人22按照行走路径从对应的出入库区域运行至所述第一存储单元1或所述第二存储单元2的存储位进行存货。

在控制单元接收出入库订单后，知晓每一台搬运机器人的工作状态，例如为占用或者空闲，并且知晓其位置，从而在分配搬运任务时，除了可根据其工作状态来选择可用的搬运机器人以外，还可以根据其位置，选择距离最近、成本最低的搬运机器人来执行任务。另外，控制单元还可维护和监视本发明仓储系统的当前货物种类及其存量，从而适时地决定补货或者其他操作。

根据本实施例，料箱穿梭车在第二存储单元2中的轨道行驶，并设置有多个暂存位，能够对多个料箱存储位20中的料箱货物进行存取；同时托盘穿梭车在第一存储单元1中的轨道行驶，并与托盘存储位10相配合，完成对下层托盘存储位10中货物的存取，从而在同一库内，实现下托盘、上料箱这种二合一的解决方案。

本发明仓储系统设置有用于存储托盘货物的第一存储单元1以及用于存储料箱货物的第二存储单元2，将托盘货物和料箱货物混合存放，且所述第一存储单元1和所述第二存储单元2均为多层结构，第二存储单元2在上、第一存储单元1在下，货架的整体结构更为合理和稳定；并且，上部的第二存储单元2能够采用和下部的第一存储单元1相同的立柱3进行支撑，且下部第一存储单元1的立柱3更为密集，从而立库的结构更加稳固，使上部的第二存储单元2能够搭建更多层，以提高立库的存储密度；在货架的制造和使用时，也无需进行特殊加固，简化了整体货架的结构；此外，还配置有第一搬运机器人12和第二搬运机器人22，分别用于存取装有托盘货物和料箱货物。与传统立体仓库相比，本发明的仓储系统中货物的存取和搬运更为方便，且空间利用率更高，密集存储的空间损耗更低，存储密度高且更灵活；第一搬运机器人12和第二搬运机器人22在存储空间的巷道中行驶，通过第一出入库区域的提升机14和第二出入库区域的料箱装卸机构24接运货物，使货物出入库更加高效。

在出入库时，第一搬运机器人12和第二搬运机器人22仅对具体的出入库订单所需的货物进行搬运，更有针对性，而非像现有技术那样采用货架搬运机器人将整个货架搬运至出入库区域，且待人工取出某个对应货物后，机器人再将存放有其他货物的货架运回至原位，相比而言，本发明的搬运机器人只取放订单货物所在的托盘和/或料箱，没有无效搬运，且第二搬运机器人能够一次存取多个料箱，货物的出入库作业效率更高。

本发明与传统的立体库相比，密集存储的空间损耗更低，存储密度更高，存储更灵活；利用货架系统的巷道及坡道使得第一搬运机器人12和第二搬运机器人22能够在货架的轨道中行驶，根据需求通过提升机14和料箱装卸机构24可对搬运机器人进行调度，同时性价比更高。另外，存储灵活性高，可根据存储商品属性灵活布置巷道的深位，通过增加设备数量来满足业务增长的需求。

本发明立体货到人拣选仓储系统，由控制单元调度搬运机器人将所需订单货物拣选并搬运至工作站，作业人员在工作站处根据系统UI界面提示在电子标签系统的配合下完成相应作业；以“货动人不动”的模式解决传统“人动货不动”的拣货模式，大大降低了拣货人员的劳动强度，同时保证了拣货的准确率。此外，本发明拣货机器人只取放货物所在的料箱或托盘，没有无效搬运，一次取放多件，零货拣选作业效率高，降低了仓库的运营成本。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种立体仓储系统，其特征在于：所述仓储系统应用于存储托盘货物和料箱货物，所述仓储系统包括：

第一存储单元(1)，所述第一存储单元(1)中设置有多个托盘存储位(10)；

第二存储单元(2)，所述第二存储单元(2)中设置有多个料箱存储位(20)，所述第二存储单元(2)设置在所述第一存储单元(1)的上方；

第一搬运机器人(12)，所述第一搬运机器人(12)用于存取所述第一存储单元(1)中的托盘(11)；

第二搬运机器人(22)，所述第二搬运机器人(22)用于存取所述第二存储单元(2)中的料箱(21)；

控制单元，所述控制单元与第一搬运机器人(12)和第二搬运机器人(22)通讯，并控制所述第一搬运机器人(12)和第二搬运机器人(22)。

2.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于，所述仓储系统还包括：

第一出入库区域，所述第一出入库区域设有提升机(14)，用于与第一搬运机器人(12)对接以输送托盘货物；

第二出入库区域，所述第二出入库区域设有料箱装卸机构(24)，用于与第二搬运机器人(22)对接以输送料箱货物。

3.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于：

所述第一存储单元(1)为多排托盘货架，并且所述多排托盘货架为多层结构；

所述第一存储单元(1)设置有至少一个第一通道，所述第一通道设置于相邻的托盘货架之间，所述第一通道中设有供第一搬运机器人(12)行驶的第一轨道(15)；

所述托盘存储位(10)的下方设有供第一搬运机器人(12)行驶的第二轨道，所述第一轨道(15)与所述第二轨道垂直连通，所述第一搬运机器人(12)能够在所述第一轨道(15)与所述第二轨道之间转换行驶，并行驶至所述托盘存储位(10)通过顶升或下降完成托盘(11)的存取工作。

4.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于：

所述第二存储单元(2)为多排料箱货架，并且所述多排料箱货架为多层结构；

所述第二存储单元(2)设置有至少一个第二通道，所述第二通道设置于相邻的料箱货架之间，所述第二通道中设有供第二搬运机器人(22)行驶的第三轨道(25)；

所述第二存储单元(2)还设置有供第二搬运机器人(22)搬运货物行驶的第三通道，所述第三通道贯穿多排料箱货架，并且第二通道与第三通道垂直连通，所述第三通道中设有供第二搬运机器人(22)行驶的第四轨道；

所述第二搬运机器人(22)能够在所述第二通道与所述第三通道之间转换行驶，以搬运料箱(21)。

5.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于：所述第二搬运机器人(22)设置有暂存货架，所述暂存货架为多层结构，并且包括多个暂存位(222)，所述暂存位(222)用于放置所述第二搬运机器人(22)从所述第二存储单元(2)中取出或待放入所述第二存储单元(2)的料箱货物。

6.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于：所述第二搬运机器人(22)设置有伸缩货叉(221)，用于从所述第二存储单元(2)中或者暂存位(222)上取放料箱(21)；

所述第二搬运机器人(22)还设置有升降机构，用于使所述伸缩货叉(221)升降以存取所述第二存储单元(2)中不同层的料箱存储位的料箱，并存放于暂存位(222)中，或将不同暂存位(222)上的料箱货物存放至第二存储单元(2)中指定的料箱存储位。

7.根据权利要求5所述的一种立体仓储系统，其特征在于：

所述第二搬运机器人(22)的暂存位(222)下方设置有传送机构，所述传送机构用于与料箱装卸机构(24)对接，在所述暂存位(222)和料箱装卸机构(24)之间输送料箱货物。

8.根据权利要求1所述的一种立体仓储系统，其特征在于：所述第二存储单元(2)与所述第一存储单元(1)的支撑结构至少部分相同。

9.一种如权利要求1至8中任一权利要求所述的立体仓储系统的货物搬运方法，其特征在于：

接收出库订单；

根据所述出库订单信息确定货物位于第一存储单元或第二存储单元中的位置；

规划行走路径，调度第一搬运机器人或第二搬运机器人，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人按照行走路径运行至所述第一存储单元或所述第二存储单元的存储位进行取货；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人取货后行驶至对应的出入库区域进行出库。

10.一种如权利要求1至8中任一权利要求所述的立体仓储系统的货物搬运方法，其特征在于：

接收入库订单；

根据所述入库订单信息确定货物存入第一存储单元或第二存储单元中的位置；

规划行走路径，调度第一搬运机器人或第二搬运机器人，并向其发送行走指令；

所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人按照行走路径从对应的出入库区域运行至所述第一存储单元或所述第二存储单元的存储位进行存货。

Images