CN115676203A - 仓储物资料箱搬运系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种仓储物资料箱搬运系统及方法，属于物资搬运设备技术领域，包括包括：后台中央控制器，用于控制料箱搬运机器人，按照预设的路线移动至目标位置；包括：到达料箱接收点接收料箱，到达料箱传送点位传送料箱，到达充电点位进行充电；多个料箱搬运机器人，用于从料箱接收点接收料箱，按照预设的路径移动至料箱传送点位传送料箱。本发明可通过辊筒使待搬运的料箱自动移动至承载平台上，无需人工搬运，通过光电感应器的作用可保证料箱自动停止到承载平台的上方合适位置，可自行将料箱搬运至目标位置，节省了人力物力，提高了工作效率，降低了生产成本。

Description

仓储物资料箱搬运系统及方法

技术领域

本发明涉及物资搬运设备技术领域，具体涉及一种仓储物资料箱搬运系统及方法。

背景技术

搬运操作是物资出库中重要的一环，它是领料人与仓库保管员进行实时交互的一个环节，其目的在于正确而迅速的集合所需要的所有物料。

领料施工人员持有配发的领料单，到达仓库保管员处，保管员根据其所列物资的物料号、名称、规格、型号、数量等项目，组织物品出库。由于物资存储位置的不同，保管员需带领领料人员分别前往不同的地点进行取货。

目前，传统仓库物资搬运工作主要由人力、手推车、叉车、龙门吊等完成，其需要人工将货物搬运至货物周转装置上，如手推车上，再推送至目标地点，还需要人工将货物卸下并放置到指定地点，该种货物搬运方式耗费人力和物力，工作效率低，时间和人工成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仓储物资料箱搬运系统及方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种仓储物资料箱搬运系统，包括：

后台中央控制器，用于控制料箱搬运机器人，按照预设的路线移动至目标位置；包括：到达料箱接收点接收料箱，到达料箱传送点位传送料箱，到达充电点位进行充电；

多个料箱搬运机器人，用于从料箱接收点接收料箱，按照预设的路径移动至料箱传送点位传送料箱。

优选的，所述料箱搬运机器人为辊筒式料箱搬运机器人，包括：

机器人主体；

所述机器人主体的顶部设有承载平台；

所述承载平台的顶部并列设置有多个可联动转动的辊筒，多个所述辊筒的两端均设有阻挡件；所述阻挡件安装在所述承载平台上；

所述阻挡件的两端均设有光电感应器，所述光电感应器连接驱动所述辊筒转动的驱动装置。

优选的，所述机器人主体包括底部设置的主驱动轮以及导向轮；所述承载平台的内部设置所述驱动装置，所述驱动装置传动连接所述辊筒。

优选的，所述阻挡件上设有信号收发装置，所述信号收发装置连接所述机器人主体的运行控制系统。

优选的，所述阻挡件上设有急停按钮；所述机器人主体上设有充电口。

优选的，两个相对的所述阻挡件的相对面均设有一导向条。

优选的，多个所述辊筒的上表面低于所述导向条的高度。

优选的，多个所述辊筒的同一端均设有传动轮，所述驱动装置通过传动带连接所述传动轮。

优选的，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机安装在所述承载平台的内部，所述伺服电机的输出轴连接一主动轮，所述主动轮通过所述传动带连接所述传动轮。

第二方面，本发明提供一种基于如上所述的仓储物资料箱搬运系统的仓储物资料箱搬运方法，包括：

后台中央控制器下发移动任务命令至料箱搬运机器人，机器人根据移动任务命令完成移动任务，并向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

后台中央控制器下发接收料箱任务至搬运机器人，搬运机器人完成料箱接收任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

后台中央控制器下发移动任务命令至搬运机器人，搬运机器人由接料区移动至封样区；搬运机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

封样完成后，后台中央控制器下发移动任务至搬运机器人，由封样区点位移动至待检测点；完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务。

本发明有益效果：可通过辊筒使待搬运的料箱自动移动至承载平台上，无需人工搬运，通过光电感应器的作用可保证料箱自动停止到承载平台的上方合适位置，可自行将料箱搬运至目标位置，节省了人力物力，提高了工作效率，降低了生产成本。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的辊筒式料箱搬运机器人的主视结构图。

图2为图1中A-A向结构剖视图。

图3为本发明实施例所述的辊筒式料箱搬运机器人的侧视结构图。

图4为图3中B-B向结构图。

图5为本发明实施例所述的辊筒式料箱搬运机器人的俯视结构图。

其中：1-机器人主体；2-承载平台；3-辊筒；4-阻挡件；5-主驱动轮；6-导向轮；7-信号收发装置；8-急停按钮；9-充电口；10-导向条；11-料箱。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本说明书的描述中，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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。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。

在本说明书的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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技术中的具体含义。

为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。

实施例

本发明实施例提供一种仓储物资料箱搬运系统，后台中央控制器，用于控制料箱搬运机器人，按照预设的路线移动至目标位置；包括：到达料箱接收点接收料箱，到达料箱传送点位传送料箱，到达充电点位进行充电；多个料箱搬运机器人，用于从料箱接收点接收料箱，按照预设的路径移动至料箱传送点位传送料箱。

如图1至图5所示，本实施例中，仓储物资料箱搬运机器人主要包括如下结构：机器人主体1；机器人主体1可根据控制系统的控制来实现路径的规划导航。该机器人主体1的具体控制运行原理为智能仓储领域的现有的货物运输设备的控制原理相同。如，本实施例中的该机器人主体1可以使用AGV小车，AGV小车有多种类型，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。工业应用中不需要驾驶员的搬运车，以可充电的蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路径以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路径，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

本实施例中，所述机器人主体1的顶部设有承载平台2。在机器人主体1的顶部设置承载平台2，可用于承载所要运输的货物料箱，承载平台2的内部空间可以安装动力装置等设备。所要运输的货物料箱11放置在承载平台2上，机器人主体1按照规划路径移动至目的地。承载平台2可以为金属材料制作的箱体，在承载平台2的底部设置螺纹孔，同时在机器人主体1的顶部设置对应的螺纹孔，通过螺栓配合螺纹孔将承载平台2安装在机器人主体1的顶部。

具体的，所述承载平台2的顶部并列设置有多个可联动转动的辊筒3，多个所述辊筒3的两端均设有阻挡件4；所述阻挡件4安装在所述承载平台2上。多个辊筒3并列设置，其中心轴平行且补充和，且在同一平面内，每个辊筒的中心点在同一条直线上。

在接货时，上一环节的货物料箱，如上一环节传送带运送过来的货物料箱，经过辊筒3的转动作用可移动至辊筒3上，料箱整体均位于辊筒3上后，停止辊筒3的转动，机器人主体1启动，按照规划的路径进行移动，对料箱进行搬运。在运输料箱11的过程中，承载平台2上的料箱11是放置在辊筒3上，阻挡件4位于料箱11的两侧，可防止料箱在运输过程中发生移动，保证运输的稳定性。当机器人主体1运至目的地，再重新启动辊筒3开始转动，将其上的料箱11移动至下一环节的托盘或者传送带上。

本实施例中，具体的，为了实现辊筒3的自动停止和转动，在所述阻挡件4的两端均设有光电感应器，所述光电感应器连接驱动所述辊筒3转动的驱动装置。

观点感应器即是光电传感器，是一种将光信号转换为电信号的器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类：外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。

本实施例中，所使用的的光电传感器为对射型光电传感器，将发光器和收光器分离开，分别设于两侧的阻挡件4的两端，就可使检测距离加大，一个发光器和一个收光器组成一对对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

当上一环节的货物输送至第一对光电传感器时，光电传感器感应到货物料箱，驱动辊筒3转动的驱动装置启动，驱动辊筒3开始转动，将料箱11进行移动，当料箱11移动至另一端的第二对光电传感器时，则驱动装置停止，料箱11不再移动，机器人主体1开始移动，搬运料箱11。

本实施例中，所述驱动辊筒3转动的驱动装置安装在所述承载平台2的内部，如，该驱动装置可以是伺服电机。伺服电机安装在承载平台2的内部，伺服电机的驱动轴连接一个主动轮，主动轮再通过传动带连接辊筒3上设置的传动轮，每一个辊筒3的一端均设置一个传动轮，阻挡件4为一个内部中空的板件，辊筒3上设置传动轮的一端活动的穿过中空板件的侧壁，伸入中空板件内，传动轮位于中空板件内，中空板件的底部预留传动带的空隙，主动轮位于空隙的下方，传动带通过空隙连接在主动轮和传动轮上，伺服电机启动后，主动轮通过传动带带动传动轮转动，传动轮的转动带动辊筒转动。

本实施例中，为了使辊筒活动的穿过中空板件的侧壁，在该侧壁上安装后轴承，每一根辊筒3穿过一个对应的轴承，辊筒3的外壁与轴承的内圈固定连接。

所述机器人主体1的底部设置有主驱动轮5以及导向轮6。机器人主体1在主驱动轮5的作用下实现行走，导向轮6在行走过程中可调节机器人主体1的行走方向。

所述阻挡件4上还设有信号收发装置7，所述信号收发装置7连接所述机器人主体1的运行控制系统，用于接收机器人主体1的运行控制系统的控制信号。信号收发装置7为信号天线。所述阻挡件4上还设有急停按钮8。在突发情况或紧急情况时，通过急停按钮8紧急停止设备的运行。

所述机器人主体1上设有充电口9。通过充电口9连接电源充电设备，为机器人主体1内部的蓄电池充电，补充动力能源。

本实施例中，两个相对的所述阻挡件4的相对面均设有一导向条10。导向条10为弧形的侧面，即其厚道由两端向中间逐渐增厚，该导向条10的设置，便于料箱11沿导向条10移动。多个所述辊筒3的上表面低于所述导向条10的高度，可防止辊筒3在移动料箱的过程中，使料箱掉落。

在阻挡件4上还设置有运行指示灯12。

本实施例中，料箱搬运机器人的主要功能包括：

(1)从输送带接收料箱，向输送带送料箱。

(2)通过后台中央控制器控制机器人分别移动到充电点位，传送带点位，封样点，待检区点位。

(3)通过物理按钮实现一键返回至输送带点位。

本实施例中，实现的料箱搬运具体业务流程如下：

1、任务触发，上层下发至后台中央控制器；

2、后台中央控制器下发(充电点-输送带接料箱点)移动任务，下发至机器人，发送移动任务命令包括(起点，终点，任务号，机器人编号等)。

3、机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，中央控制系统按调度策略，调度下一个任务；失败时，中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。若任务完成失败时，按照实际业务需求进行制定调度策略进行调度。

4、后台中央控制器下发机器人接收料箱任务，命令包括(输送带点位，输送带接收料箱模式标识，任务号，机器人编号等)。

备注：此处需要和复合输送带进行交互，接收料箱需要辊筒机器人先转动辊筒，复合输送带再移动料箱。

5、机器人完成料箱接收任务(利用信号收发装置7完成任务信号的接收或反馈信息的发送)，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；失败时，后台中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。若任务完成失败时，按照实际业务需求进行制定调度策略进行调度。

6、后台中央控制器下发(输送带接料箱点-封样区点位)移动任务，下发至机器人，发送移动任务命令包括(起点，终点，任务号，机器人编号等)。

7、机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；失败时，后台中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。若任务完成失败时，按照实际业务需求进行制定调度策略进行调度。

8、封样完成，后台中央控制器下发(封样区点位-待检测点)移动任务，下发至机器人，发送移动任务命令包括(起点，终点，任务号，机器人编号等)。

9、机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务。

10、取样完成，人工按物理按钮一键返回将空料箱至输送带点位。

11、机器人完成移动任务，向中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；失败时，后台中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。若任务完成失败时，按照实际业务需求进行制定调度策略进行调度。

12、后台中央控制器下发下发机器人传送料箱任务，命令包括(输送带点位，输送带接收料箱模式标识，任务号，机器人编号等)。

备注：此处需要和复合输送带进行交互，复合输送带先转动皮带。需要辊筒机器人后转动辊筒，将料箱吐出至输送带。

13、机器人完成料箱吐出任务(辊筒机器人有感应器)，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；失败时，后台中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。若任务完成失败时，按照实际业务需求进行制定调度策略进行调度。

14、后台中央控制器下发(输送带接料箱点-充电点)移动任务，下发至机器人，发送移动任务命令包括(起点，终点，任务号，机器人编号等)。

15、机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈，反馈信息包括(任务完成状态(成功或失败)，任务状态描述信息，生成任务号，机器人编号等)。任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；失败时，后台中央控制器查询机器人是否处于故障状态，若故障按调度策略通知人修复机器人。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，包括：

后台中央控制器，用于控制料箱搬运机器人，按照预设的路线移动至目标位置；包括：到达料箱接收点接收料箱，到达料箱传送点位传送料箱，到达充电点位进行充电；

多个料箱搬运机器人，用于从料箱接收点接收料箱，按照预设的路径移动至料箱传送点位传送料箱。

2.根据权利要求1所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，所述料箱搬运机器人为辊筒式料箱搬运机器人，包括：

机器人主体(1)；

所述机器人主体(1)的顶部设有承载平台(2)；

所述承载平台(2)的顶部并列设置有多个可联动转动的辊筒(3)，多个所述辊筒(3)的两端均设有阻挡件(4)；所述阻挡件(4)安装在所述承载平台(2)上；

所述阻挡件(4)的两端均设有光电感应器，所述光电感应器连接驱动所述辊筒(3)转动的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，所述机器人主体包括底部设置的主驱动轮(5)以及导向轮(6)；所述承载平台(2)的内部设置所述驱动装置，所述驱动装置传动连接所述辊筒(3)。

4.根据权利要求2所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，所述阻挡件(4)上设有信号收发装置(7)，所述信号收发装置(7)连接所述机器人主体(1)的运行控制系统。

5.根据权利要求2所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，所述阻挡件(4)上设有急停按钮(8)；所述机器人主体(1)上设有充电口(9)。

6.根据权利要求2所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，两个相对的所述阻挡件(4)的相对面均设有一导向条(10)。

7.根据权利要求6所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，多个所述辊筒(3)的上表面低于所述导向条(10)的高度。

8.根据权利要求2所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，多个所述辊筒(3)的同一端均设有传动轮，所述驱动装置通过传动带连接所述传动轮。

9.根据权利要求8所述的仓储物资料箱搬运系统，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机安装在所述承载平台(2)的内部，所述伺服电机的输出轴连接一主动轮，所述主动轮通过所述传动带连接所述传动轮。

10.一种基于如权利要求1-9任一项所述的仓储物资料箱搬运系统的仓储物资料箱搬运方法，其特征在于，包括：

后台中央控制器下发移动任务命令至料箱搬运机器人，机器人根据移动任务命令完成移动任务，并向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

后台中央控制器下发接收料箱任务至搬运机器人，搬运机器人完成料箱接收任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

后台中央控制器下发移动任务命令至搬运机器人，搬运机器人由接料区移动至封样区；搬运机器人完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务；

封样完成后，后台中央控制器下发移动任务至搬运机器人，由封样区点位移动至待检测点；完成移动任务，向后台中央控制器发送反馈信息；任务成功时，后台中央控制器按调度策略，调度下一个任务。

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