CN114955338A - 一种货物存取系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种货物存取系统和方法，能够提高货物的出入库效率，并且能够提高货架的存储密度。本申请的货物存取系统包括：货架，所述货架包括至少一个暂存层以及多个存储层，所述暂存层中设有多个用于暂存货物的暂存位，所述存储层中设有多个用于存储货物的存储位；第一搬运机器人，用于将货物搬运至指定存储位，或者从所述存储位中将货物搬出；第二搬运机器人，用于在暂存层和出入库输送区域之间搬运货物；所述暂存层上有供第二搬运机器人自由移动的行走面；出入库输送区域，所述出入库输送区域包括提升机，所述提升机用于将货物和/或第一搬运机器人升降至货架的不同层。

Description

一种货物存取系统和方法

技术领域

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其是一种货物存取系统和方法。

背景技术

仓储物流技术是建立先进合理的仓储物流系统的关键，市场的需求和科技的进步同时推动了仓储物流技术的快速发展。随着经济的快速发展，仓储物流领域的市场竞争越发激烈，对仓储系统的取放货效率要求也逐步提高。

现有的仓储托盘密集库中，通常采用穿梭车机器人和堆垛机相配合，以进行货物的取放和搬运。然而，由于仓储的面积较大，穿梭车机器人和堆垛机机器人配合的速度较慢，从而导致货物入库以及出库的效率较低，尤其对于非拆零的整托产品，其出入库的输送过程需要经由堆垛机、输送线再到拣选人员，货物输送的过程极为缓慢，导致货物的出入库及拣选效率过低。

发明内容

本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种货物存取系统和方法，能够提高货物的出入库效率，并且能够提高货架的存储密度。

本申请所采用的技术方案如下：

本申请首先提供一种货物存取系统，所述系统包括：货架，所述货架包括至少一个暂存层以及多个存储层，所述暂存层中设有多个用于暂存货物的暂存位，所述存储层中设有多个用于存储货物的存储位；第一搬运机器人，用于将货物搬运至指定存储位，或者从所述存储位中将货物搬出；第二搬运机器人，用于在暂存层和出入库输送区域之间搬运货物；所述暂存层上有供第二搬运机器人自由移动的行走面；出入库输送区域，所述出入库输送区域包括提升机，所述提升机用于将货物和/或第一搬运机器人升降至货架的不同层。

根据本申请的货物存取系统，所述货架包括多排货架单元；所述货架的存储层上设有至少一个第一通道，所述第一通道设置于相邻的货架单元之间，所述第一通道中设有供第一搬运机器人行驶的第一轨道；所述存储层的存储位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，并经由第一轨道和第二轨道行驶至所述存储位并通过顶升或下降完成货物的存取工作。

根据本申请的货物存取系统，所述暂存位由设置在货架两侧的支撑板架支撑形成，货物搭放在货架两侧的支撑板架上，所述支撑板架之间有允许所述第二搬运机器人在所述暂存位的下方对货物进行升降完成存取工作的容置空间；所述存储位由设置于其下方的第二轨道的上部支撑形成，并且所述存储位和所述第二轨道之间有允许所述第一搬运机器人在所述存储位的下方对货物进行升降完成存取工作的容置空间。

根据本申请的货物存取系统，所述货架包括多排货架单元；所述货架的暂存层下方设有供所述第二搬运机器人自由移动的行走面，所述第二搬运机器人行驶至暂存位的下方并通过顶升或者下降完成货物的存取工作；所述行走面上设有供第二搬运机器人携带货物行驶的第二通道和第三通道，所述第二通道设置于相邻货架单元之间，所述第三通道贯穿多排货架单元，并且第二通道与第三通道垂直连通。

根据本申请的货物存取系统，所述第二搬运机器人携带货物时，在所述第二通道、第三通道内行走；所述第二搬运机器人不携带货物时，在所述第二通道、第三通道以及所述暂存位下方行走。

根据本申请的货物存取系统，所述出入库输送区域包括：第一输送机，用于输送货物出入库；第二输送机，所述第二输送机上有容许所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人在其下方对货物进行升降以完成存取工作的容置空间；顶升移载机，用于在出入库的输送过程中使货物在所述第一输送机和所述第二输送机之间换向。

根据本申请的货物存取系统，所述货架的每个暂存层中都设有第一输送机、第二输送机和顶升移载机；所述暂存层的第二输送机与所述第二搬运机器人对接，以在暂存位和出入库输送区域之间输送货物，或与所述提升机对接，将货物提升至不同层。

根据本申请的货物存取系统，所述货架的存储层中设置第二输送机；通过提升机将货物运送至指定存储层的第二输送机，所述第一机器搬运人从所述第二输送机上搬运货物，并将货物运送至指定存储位。

根据本申请的货物存取系统，在一种实施方式中，所述货架的暂存层位于存储层的下部；在另一种实施方式中，所述暂存层设置为一层，设置于所述货架的最下层。在其他的实施方式中，所述货架的暂存层位于存储层的上部，并且设置于货架的上层。

在一种实施方式中，存储层的货物输送采用四向穿梭板作为第一搬运机器人，暂存层的货物输送采用AGV作为第二搬运机器人。

本申请还提供一种货物存取方法，所述货物存取方法能够应用于根据本申请所述的货物存取系统，所述方法包括：

货物入库时，多个第二搬运机器人将货物搬运至暂存位，进而通过第二搬运机器人、提升机、第一搬运机器人将暂存层的货物搬运至指定存储位；或者，通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；

货物出库时，多个第二搬运机器人将暂存层的货物搬运至出入库输送区域出库；或者，所述第一搬运机器人将存储层的货物搬运至提升机，通过出入库输送区域出库。

根据本申请的货物存取方法，所述方法还包括：

出库时，根据订单信息确定待出库货物信息，根据待出库货物信息在所述暂存层选择匹配货物出库，当所述暂存层中无法满足订单需求时，根据待出库货物信息在所述存储层选择匹配货物出库；

入库时，判断待入库货物是否需要等待提升机，若不需要等待提升机，则通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；若需要等待提升机，则由第二搬运机器人将该待入库货物搬运至空闲暂存位。

本发明的有益效果如下：

根据本发明的货物存取系统和方法，由于货架采用至少一个暂存层和多个存储层，能够对货物的存储和暂存有效区分；并且，在存储层采用第一搬运机器人搬运货物，在暂存层采用第二搬运机器人搬运货物，从而，当需要大规模的快速出库时，可提前将待出库货物搬运至暂存层，充分利用第二搬运机器人在行走面上自由行走的灵活性，实现大规模的快速出库；或者当需入库的货物量很大时，可以先存放于暂存层，再由提升机陆续将货物输送至存储层上的指定存储位，使货物可以先入库，再排队等待提升机；并且，当出入库货物较少时，通过第一搬运机器人、提升机在指定存储位和出入库输送区域之间输送货物，使货物的输送和出入库效率更高。

附图说明

图1是本发明的货物存取系统中，货架的暂存层的俯视图；

图2是本发明的货物存取系统中，货架的存储层的俯视图；

图3是本发明的货物存取系统的部分侧视图；

其中：10、货架；11、暂存位；12、存储位；13、第一轨道；14、支撑板架；20、出入库输送区域；21、提升机；22、第一输送机；23、第二输送机；24、顶升移载机；30、第一搬运机器人；40、第二搬运机器人；50、货物；61、第二通道；62、第三通道；70、托盘。

具体实施方式

下面结合附图1-3，说明本申请的货物存取系统及方法的具体实施方式。

实施例一

本实施例公开一种货物存取系统，所述系统包括货架10、出入库输送区域20、第一搬运机器人30和第二搬运机器人40；出入库输送区域20位于货架10的一侧，第一搬运机器人30和第二搬运机器人40用于在货架10和出入库输送区域20之间输送货物50。

本实施例所述的货物存取系统中，货架10包括至少一个暂存层以及多个存储层，在一种实施方式中，暂存层设置于货架10的下部，存储层设置于货架的上部；参考图1和图2所示，图1为货架10中暂存层的俯视图，暂存层中设有多个用于暂存货物50的暂存位11，图2为货架10中存储层的俯视图，存储层中设有多个用于存储货物50的存储位12；第一搬运机器人30将货物搬运至指定存储位12，或者从所述存储位12中将货物搬出，第二搬运机器人40，用于在暂存层和出入库输送区域20之间搬运货物，其中，出入库输送区域20设置在与暂存层相同的平面。在另一种实施方式中，所述货架10中暂存层也可设置在存储层的上部，相应地，出入库输送区域20也设置在上部。

在一种实施方式中，出入库输送区域20包括提升机21和出入库输送线，提升机21设置在货架10的一侧，提升机21用于将货物50和/或第一搬运机器人30升降至货架10的不同层，并且所述提升机21贯穿所述货架10的暂存层和存储层。

如图1所示，出入库输送线包括第一输送机22、第二输送机23和顶升移载机24，其中，第一输送机22用于输送货物50出入库，并且通过顶升移载机24与第二输送机23对接，第二输送机23和提升机21的载货台对接，或与第二搬运机器人40对接；并且，第二输送机23上设有容许所述第一搬运机器人30或者所述第二搬运机器人40在其下方对货物50进行升降以完成取放工作的容置空间；顶升移载机24设置在第二输送机23与第一输送机22之间，用于在第一输送机22输送货物50出入库的过程中，使货物50在第二输送机23与第一输送机22之间换向。

在一种实施方式中，所述货架10的每个暂存层都设有第一输送机22、第二输送机23和顶升移载机24。所述第二输送机23与所述第二搬运机器人40对接，以在暂存位11和出入库输送区域20之间输送货物，或与所述提升机21对接，以将货物提升至不同层。

在一种实施方式中，货架10的存储层设有第二输送机23，提升机21将货物50运送至指定存储层的第二输送机23，所述第一机器搬运机器人30从所述第二输送机23上搬运货物，并将货物50运送至指定存储位12。

进一步的，所述货架10包括多排货架单元，参考图1、图2所示，图1和2中货架10按照左右方向设置多排货架单元，并且存储层上设有至少一个第一通道，所述第一通道设置于相邻货架单元之间，第一通道中设有供第一搬运机器人30行驶的第一轨道13，所述存储位12下方设有供第一搬运机器人30行驶的第二轨道，所述第一搬运机器人30行驶至第二轨道上通过顶升或者下降完成货物50的存取工作，所述第一搬运机器人30能够在所述第一轨道13与所述第二轨道之间转换行驶。

更进一步的，所述暂存位11由设置在货架10两侧的支撑板架14形成，货物50搭放在两侧的支撑板架14上，两侧的支撑板架14之间有允许所述第二搬运机器人40在所述暂存位11的下方对货物50进行升降完成取放工作的容置空间；并且所述存储位12由设置于其下方的第二轨道的上部支撑形成，所述存储位12和所述第二轨道之间有允许所述第一搬运机器人30在所述存储位12的下方对货物进行升降完成存取工作的容置空间。

参考图2所示，在一种实施方式中，第一轨道13可设置两条或以上，并且每条第一轨道13的两侧均连通有多条第二轨道，位于两条第一轨道13之间的每条第二轨道的两端分别和第一轨道13垂直连通。作为一种实施例，两条第一轨道13上可以分别配备第一搬运机器人30，也可以多条第一轨道13共用一个第一搬运机器人30，或由多个第一搬运机器人30在第一轨道13和第二轨道之间行驶，以在提升机和指定存储位之间输送货物或用于搬运目标货物。

进一步，第二搬运机器人40用于在暂存层11和出入库输送区域20之间搬运货物50。暂存层中，暂存位的下方设有供第二搬运机器人40行驶的行走面，所述第二搬运机器人40行驶的行走面上设有供第二搬运机器人40携带货物50行驶的第二通道61和第三通道62，第二通道61设置于相邻的货架单元之间，第三通道62贯穿多排货架单元，第二通道61与第三通道62垂直连通；携带货物时，所述第二搬运机器人40在第二通道61、第三通道62内行走；不携带货物时，所述第二搬运机器人40在第二通道61、第三通道62以及暂存位下方的行走面任意行走。

在一种实施方式中，货架10可以直接放置在地面上，当货架10的暂存层设置在最下层时，地面为所述第二搬运机器人40行驶的行走面，第二搬运机器人40能够在地面上自由行驶至暂存位11的下方，并且第二搬运机器人40能够通过顶升或者下降完成货物50的取走或存放工作。

需要说明的是，货物50在输送和存取过程中通常放置于托盘70上，一个托盘70上可以放置一件或多件货物50，位于存储位12的托盘70搭放在第二轨道的上部，位于暂存位11上的托盘70搭放在货架10两侧的支撑板架14的上部。

本申请的货物存取系统中，由于第二搬运机器人40在其行驶的行走面上采用无轨道的形式运行，从而货物输送过程中，在携带货物50时第二搬运机器人40搬运货物50沿第二通道61和第三通道62行驶，并且在不携带货物时能够在第二通道61和第三通道62以及货架10暂存位下方任意行驶，运行路线十分灵活，能够节省大量的货物输送时间，使货物的出入库效率进一步提高。

本申请的货物存取系统中，货架10以及出入库输送线可以根据现场的实际需要采用不同的布局方式。在一种实施方式中，货架10以及出入库输入线的布局方式如下：参考图3所示，货架10放置在地面上，货架10的暂存层选用一层，并且暂存层位于货架10的最下方第一层，存储层采用多层，并且存储层位于货架10的第二层及以上。

在一种实施方式中，第一搬运机器人30可选用四向穿梭板，穿梭板上也带有可升降的载货台，用于顶升或下放托盘70。第二搬运机器人40可选用AGV，AGV上带有可升降的载货台，用于顶升或下放托盘70。

由于提升机的设备安装要求，通常提升机存在预定的安装高度，根据本申请的货物存取系统，采用AGV作为第二搬运机器人，能够使货架10下方的暂存层设置在比提升机21更低的位置，并且通过AGV的升降作用将货物顶升至提升机21的高度，能够将现有系统中由于提升机的高度限制带来的库存量下降问题转化为第二搬运机器人与提升机的对接高度要求，从而通过选取厚度较小的AGV，能够进一步减小货架最下层的最低高度，从而进一步提升货架的存储密度。

在一种实施方式中，出入库输送线的第一输送机22采用滚筒式输送机，滚筒式输送机的个数根据实际需要设置，滚筒式输送机布置在地面上，滚筒式输送机的一端作为货物50的入库或出库端；第二输送机23采用链条机，链条机根据实际需要设置多个，滚筒式输送机的另一端与链条机对接，顶升移载机24用于链条机和滚筒式输送机之间的换向，实现货物50在链条机和滚筒式输送机之间的流转。顶升移载机24设置在链条机之间，并且其中设有滚筒式的载物台，该载物台能够顶升并和滚筒式输送机的滚筒平齐，并在滚筒式输送机上的货物输送至顶升移栽机24的载物台上后，顶升移栽机24下降，使货物落在链条机上，从而通过顶升移载机24的换向，滚筒式输送机将货物50输送至链条机上。

本申请的货物存取系统在工作时，第一搬运机器人30能够在存储位12和提升机21之间搬运货物，第二搬运机器人40能够在暂存位11和出入库输送线的链条机之间搬运货物。在一种实施方式中，位于地面上以及不同存储层的链条机均能够和提升机21的载货台对接，并且第一搬运机器人30经由链条机将提升机21上提升至某一层的货物输送至存储层的存储位12。

本申请的货物存取系统中，由于货架10中设有至少一个暂存层和多个存储层，从而当货物的出库量较大时，多个第一搬运机器人30和多个第二搬运机器人40协调工作，先通过第一搬运机器人30将存储位12上的货物50输送至提升机21上，提升机21带动货物50下降至暂存层，并将货物50输送至暂存层的链条机上，第二搬运机器人40移动到链条机处取货并将货物50运至暂存层的暂存位11上临时存储，后续再通过第二搬运机器人40将暂存位11上的货物50陆续运出。货物入库同出库类似，当货物的入库量较大时，第二搬运机器人40将入库货物50由出入库输送线搬运至暂存层的暂存位11上，然后利用第二搬运机器人40和提升机21将暂存位11上的货物50输送至各个存储层，并由第一运机器人30输送至指定的存储位12，使货物的出入库不需要等待提升机；并且，当出入库货物较少时，通过第一搬运机器人30、提升机21在指定存储位和出入库输送区域20之间输送货物，从而大大提高货物50的出入库效率。

此外，本申请的货物存取系统中，位于货架的存储层的第一通道下方还设有防护钢筋和防护网，用于防止存储层的第一搬运机器人30或第一搬运机器人30上运送的货物从该通道掉落。

实施例二

本实施例提供一种根据实施例一所述的货物存取系统的货物存储方法，所述方法包括：

货物入库时，多个第二搬运机器人将货物搬运至暂存位，进而通过第二搬运机器人、提升机、第一搬运机器人将暂存层的货物搬运至指定存储位；或者，通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；

货物出库时，多个第二搬运机器人将暂存层的货物搬运至出入库输送区域出库，或者，所述第一搬运机器人将存储层的货物搬运至提升机，通过出入库输送区域出库。

根据本实施例的货物存取方法，所述方法还包括：

出库时，根据订单信息确定待出库货物信息，根据待出库货物信息在所述暂存层选择匹配货物出库，当所述暂存层中无法满足订单需求时，根据待出库货物信息在所述存储层选择匹配货物出库；

入库时，判断待入库货物是否需要等待提升机，若不需要等待提升机，则通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；若需要等待提升机，则由第二搬运机器人将该待入库货物搬运至空闲暂存位。

根据本申请的货物存取系统和方法，由于第二搬运机器人在其行驶的行走面上采用无轨道的形式运行，从而货物输送过程中，当第二搬运机器人在携带货物时能够沿第二通道和第三通道行驶，并且在取货之前或者完成放货后能够在第二通道、第三通道以及暂存位下方的行走面任意行驶，运行路线十分灵活，能够节省大量的货物输送时间，使货物的出入库效率进一步提高。

根据本发明的货物存取系统和方法，由于货架采用至少一个暂存层和多个存储层，能够对货物的存储和暂存有效区分；并且，在存储层采用第一搬运机器人搬运货物，在暂存层采用第二搬运机器人搬运货物，从而，当需要大规模的快速出库时，可提前将待出库货物搬运至暂存层，充分利用第二搬运机器人在行走面上自由行走的灵活性，实现大规模的快速出库；或者当需入库的货物量很大时，可以先存放于暂存层，再由提升机陆续将货物输送至存储层上的指定存储位，使货物可以先入库，再排队等待提升机；并且，当出入库货物较少时，通过第一搬运机器人、提升机在指定存储位和出入库输送区域之间输送货物，使货物的输送和出入库效率更高。

此外，由于提升机的设备安装要求，通常提升机存在预定的安装高度，根据本申请的货物存取系统，采用AGV作为第二搬运机器人，使货架下方的暂存层能够设置在比提升机更低的位置，并且通过AGV的升降作用将货物顶升至提升机的高度，能够将现有系统中由于提升机的高度限制带来的库存量下降问题转化为第二搬运机器人与提升机的对接高度要求，从而通过选取厚度较小的AGV，能够进一步减小货架最下层的最低高度，以提升货架的存储密度。

Claims (10)

1.一种货物存取系统，其特征在于，所述系统包括：

货架，所述货架包括至少一个暂存层以及多个存储层，所述暂存层中设有多个用于暂存货物的暂存位，所述存储层中设有多个用于存储货物的存储位；

第一搬运机器人，用于将货物搬运至指定存储位，或者从所述存储位中将货物搬出；

第二搬运机器人，用于在暂存层和出入库输送区域之间搬运货物；所述暂存层上设有供所述第二搬运机器人自由移动的行走面；

出入库输送区域，所述出入库输送区域包括提升机，所述提升机用于将货物和/或第一搬运机器人升降至货架的不同层。

2.如权利要求1所述的货物存取系统，其特征在于：

所述货架包括多排货架单元；

所述货架的存储层上设有至少一个第一通道，所述第一通道设置于相邻的货架单元之间，所述第一通道中设有供第一搬运机器人行驶的第一轨道；

所述存储层的存储位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，并经由所述第一轨道和所述第二轨道行驶至所述存储位并通过顶升或下降完成货物的存取工作。

3.如权利要求2所述的货物存取系统，其特征在于：

所述暂存位由设置在货架两侧的支撑板架支撑形成，货物搭放在货架两侧的支撑板架上，所述支撑板架之间有允许所述第二搬运机器人在所述暂存位的下方对货物进行升降完成存取工作的容置空间；

所述存储位由设置于其下方的第二轨道的上部支撑形成，并且所述存储位和所述第二轨道之间有允许所述第一搬运机器人在所述存储位的下方对货物进行升降完成存取工作的容置空间。

4.如权利要求1所述的货物存取系统，其特征在于：

所述货架包括多排货架单元；

所述货架的暂存层下方设有供所述第二搬运机器人自由移动的行走面，所述第二搬运机器人行驶至暂存位的下方并通过顶升或者下降完成货物的存取工作；

所述行走面上设有供第二搬运机器人携带货物行驶的第二通道和第三通道，所述第二通道设置于相邻货架单元之间，所述第三通道贯穿多排货架单元，并且第二通道与第三通道垂直连通。

5.如权利要求4所述的货物存取系统，其特征在于：

所述第二搬运机器人携带货物时，在所述第二通道、所述第三通道内行走；

所述第二搬运机器人不携带货物时，在所述第二通道、所述第三通道以及所述暂存位下方行走。

6.如权利要求1所述的货物存取系统，其特征在于，所述出入库输送区域包括：

第一输送机，用于输送货物出入库；

第二输送机，所述第二输送机上有容许所述第一搬运机器人或所述第二搬运机器人在其下方对货物进行升降以完成存取工作的容置空间；

顶升移载机，用于在货物出入库的输送过程中使货物在所述第一输送机和所述第二输送机之间换向。

7.如权利要求6所述的货物存取系统，其特征在于：

所述货架的每个暂存层中都设有第一输送机、第二输送机和顶升移载机；

所述暂存层的第二输送机与所述第二搬运机器人对接，以在暂存位和出入库输送区域之间输送货物，或与所述提升机对接，将货物提升至不同层。

8.如权利要求6所述的货物存取系统，其特征在于：

所述货架的存储层中设置第二输送机；通过提升机将货物运送至指定存储层的第二输送机，所述第一机器搬运人从所述第二输送机上搬运货物，并将货物运送至指定存储位。

9.一种货物存取方法，其特征在于，所述货物存取方法能够应用于如权利要求1-8的任一项所述的货物存取系统，所述方法包括：

货物入库时，多个第二搬运机器人将货物搬运至暂存位，进而通过第二搬运机器人、提升机、第一搬运机器人将暂存层的货物搬运至指定存储位；或者，通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；

货物出库时，多个第二搬运机器人将暂存层的货物搬运至出入库输送区域出库；或者，所述第一搬运机器人将存储层的货物搬运至提升机，通过出入库输送区域出库。

10.如权利要求9所述的货物存取方法，其特征在于，所述方法包括：

出库时，根据订单信息确定待出库货物信息，根据待出库货物信息在所述暂存层选择匹配货物出库，当所述暂存层中无法满足订单需求时，根据待出库货物信息在所述存储层选择匹配货物出库；

入库时，判断待入库货物是否需要等待提升机，若不需要等待提升机，则通过提升机将货物运送至指定存储层，由第一搬运机器人将货物搬运至指定存储位；若需要等待提升机，则由第二搬运机器人将该待入库货物搬运至空闲暂存位。

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