CN115783573A - 智能仓储整箱拣选系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的智能仓储整箱拣选系统及其控制方法，基于货到人方式实施补货与整箱拣选搬运，货物从存储区输送至拣选货位后再由作业人员围绕拣选货位实施小范围行走而实现人到货方式拣选，最终完成将拣选后的整箱单元集中输送至后端分拣装置，以期充分利用立体仓储的空间高度，在拣选货位实现货到人与人到货的汇聚与集中式拣选作业，实现缩小拣选区域占地面积、减少人工等待时间与提高拣选效率的设计目的。拣选系统包括货架区、货到人拣选区和发货分拣区。其中，四向车用于输送货箱，四向车通过切换双侧车轮着地情况以实现在主通道和子通道中的行走，进而将存储有货箱的托盘从货架区搬运至货到人拣选区或是将空载的托盘转移至码盘机。

Description

智能仓储整箱拣选系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种应用于立体仓储空间的智能仓储整箱拣选系统及其控制方法，属于物流仓储领域。

背景技术

目前在物流仓储领域，自动化与智能化控制技术得以快速发展。伴随工业和商业用地、人工成本的不断上升，密集型立体仓储因其能够充分利用空间效能、相应地减少人员劳动力需求而具备较高的作业效率，如基于单层较小作业面积、同时实现多SKU和高拣选量的整箱拣选物流应用场景。

现有立体仓储仍局限于劳动密集型作业方式，智能货物分拣是物流中最常见且关键的技术环节，目前较常见的处理方式如以下方案：第一种，人到货拣选方式，配送中心接到拣货订单后分配给操作人员处理,将需要的货物投入料箱,然后扫码复核，确认无误后进行码放。为了满足拣货订单需求，通常需要配备数十人同时进行分拣处理。随着订单数量的增加及货物种类的增加，需要的分拣人员数量更多，导致人工分拣的成本较高。而且，此类拣选方案需要操作人员大范围地行走，不仅拣选效率较低、且劳动强度较大。第二种，货到人拣选方式，如在先公开的国内专利申请，申请号CN202110466491.9，名称为货到人机器人拣选系统、方法及装置，该方案基于动态组装可移动货架实施货到人的机器人拣选方法，在单一拣选面的SKU数量、搬运效率与整体仓储系统的存储空间利用率与可拓展性能上难以达到均衡，并不适用于立体仓储空间中的货物整箱拆零拣选与输送。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的智能仓储整箱拣选系统及其控制方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出基于货到人方式实施补货与整箱拣选搬运，货物从存储区输送至拣选货位后再由作业人员围绕拣选货位实施小范围行走而实现人到货方式拣选，最终完成将拣选后的整箱单元集中输送至后端分拣装置，以期充分利用立体仓储的空间高度，在拣选货位实现货到人与人到货的汇聚与集中式拣选作业，实现缩小拣选区域占地面积、减少人工等待时间与提高拣选效率的设计目的。

为实现上述设计目的，本申请所述的智能仓储整箱拣选系统包括货架区、货到人拣选区和发货分拣区。其中，

所述的货架区由钢结构组成若干层库体，在每一层库体中设置有数个用于存放货箱的备货货位、用于作业人员实施货箱进行拣选货物的拣选货位，每一备货货位、拣选货位均被赋有唯一的标识码；

备货货位分布于背离货到人拣选区一侧，在每一备货货位中通过托盘存放货箱；拣货货位分布于临近货到人拣选区一侧，在每一拣货货位中通过托盘存放货箱，以供拣选人员人工拣选货箱中的货物；货位中的托盘、货箱均被赋有唯一的标识码；

在拣货货位处设置有电子标签，以基于WMS系统下发的拣货任务内容通过外部显示装置提示拣选人员，由拣选人员根据拣货任务完成拣选作业；

在临近货到人拣选区一侧设置有码盘机，该码盘机用于空托盘的自动码垛，码垛后的空托盘通过出入库托盘输送机从货架区输出；

在每层库体中设置有呈网格状纵横连通、用于四向车行走的主通道和子通道；

在货架区一侧设置有至少一个连通地面和所述多层库体的换层提升机；

所述的四向车用于输送货箱，四向车通过切换双侧车轮着地情况以实现在主通

道和子通道中的行走，进而将存储有货箱的托盘从货架区搬运至货到人拣选区或是将空载的托盘转移至码盘机；

在四向车搬运过程中，备货货位、拣选货位、托盘和货箱上的唯一标识信息与所搬运的货物绑定，由WMS系统记录每一四向车搬运货物的信息绑定结果；

货物在货架区与货到人拣选区之间流转中，WMS系统以四向车为载体对货到人搬运路径与轨迹实施实时的监控。

进一步地，所述的货到人拣选区包括数层由钢结构组成的拣选平台、无线手持、便携式标签打印机以及无线AP；

每一层拣选平台与货架区的每一层库体处于同一水平作业面上，在拣选平台上设置有输送机，以承载并输送存放货物的货箱；

所述的无线手持，用于拣选人员在无线网络支持下、拣选货物时进行补货任务

信息的交付与确认；

所述的便携式标签打印机用于拣选人员在作业过程中打印出由电子标签输出并显示的拣货任务信息；

所述的无线AP用于与四向车建立交互式的无线网络通讯，以满足四向车、无线手持、便携式标签打印机通过通讯网络接收WMS系统指令和反馈信息。

进一步地，所述的发货分拣区按输送方向依次设置有螺旋输送机、条码扫描器、转向轮分拣机、数组分拣道口和异常道口；

所述的螺旋输送机用于将货到人拣选区的不同层拣选平台输送过来的货箱，经垂直提升或者下降而水平地输送至后续连接的转向轮分拣机；

所述的条码扫描器设置于转向轮分拣机的入口处，针对每一货箱的条码信息进行读取、上传至WMS系统；

所述的转向轮分拣机，在其输送线上对应于每一分拣道口设置有摆转换向装置；

所述的分拣道口3-4用于分拣后的货箱在此处缓存以实施后续出入库作业；

所述的异常道口3-5用于缓存无法正常分拣的货箱以待人工干预处理。

基于上述智能仓储整箱拣选系统的结构设计，本申请同时提出下述智能仓储整箱拣选控制方法：

1)、生成出库订单

根据物流作业需要，出库订单导入至WMS系统，由WMS系统下达订单拣选任务至电子标签系统；

电子标签系统将具体的订单信息输出、显示于拣货货位的电子标签；

2)、拣选作业

拣选人员根据电子标签输出信息，在拣选货位拣选指定的货物；

若拣选货位存放有足够数量的货物，则按照电子标签输出的订单内容完成拣选作业，拣选人员通过无线手持上报WMS系统以登记拣选任务完成信息；拣选任务完成触发补货任务，同时转至步骤4)执行；

若拣选货位处存放的货物数量不足，拣选人员通过无线手持上报WMS系统申请补货；

根据补货信息，WMS系统下达补货任务至四向车调度系统，转至步骤3)执行；

3)、调用四向车补货

四向车调度系统通过无线AP网络将补货任务指令发送到四向车，由四向车将指定的货箱从备货货位输送至拣选货位；

若调用的四向车与备货货位或拣选货位不处于同一层库体，则由WMS系统调用换层提升机；四向车沿主通道、子通道行走、经换层提升机升降换层后到达存放指定货箱的备货货位，从备货货位中取走载有货箱的托盘，最终输送至指定的拣选货位，完成一个补货过程；

4)、出库

根据订单任务完成货物拣选后，拣选人员使用无线手持发送打印指令至便携式标签打印机，以打印出记录有载货货箱、拣选任务信息等内容的标签；

拣选人员将打印出的标签贴于货箱外部并将其搬运至拣选平台的输送机上，后续输送至发货分拣区；

5)货物分拣

载有完成拣选货物的货箱，经螺旋输送机输送至转向轮分拣机，在转向轮分拣机上由条码扫描器扫描货箱外部的标签；

根据扫描结果包含的分拣目的地信息，由WMS系统分配分拣道口并控制转向轮分拣机上的摆转换向装置将货箱分流至指定的分拣道口；

若条码扫描器未能成功识别标签，货箱被输送至转向轮分拣机末端的异常道口，等待人工干预处理。

进一步地，所述的智能仓储整箱拣选控制方法包括下述入库流程：

1)、入库的托盘及货箱被送至出入库托盘输送机，同时进行初步检测与信息识别；

2)、基于条码扫描装置分别识别托盘、货箱的身份信息，WMS系统记录该条码信息后发送至四向车调度系统，以绑定搬运入库的四向车；

3)、由WMS系统下发入库指令并指定货箱和托盘的存放仓位，由四向车执行入库指令；

四向车根据入库指令中具体生成的上架路径，将托盘搬运至换层提升机；

4)、到达指定的库体后，四向车按上架路径将托盘连同货箱一并存放至指定的备货货位。

综上内容，本申请所述的智能仓储整箱拣选系统及其控制方法具有以下优点：

1、本申请提出了一种兼具现有货到人与人到货不同拣选方案特点的新型整箱拣选系统和方法，包括换层提升、主辅通道间搬运的大范围输送路径中采取货到人拣货，围绕拣选货位采取人到货的整箱拣选作业，从而显著地节省拣选货位区域的占地面积和作业人员行走的范围，在充分利用立体仓储空间高度的前提下提高拣选效率、降低人工作业负荷，在有限的空间内尽可能多得实现拣选面覆盖较多的SKU。

2、本申请提出的拣选系统与控制方法，自动化程度较高，不仅分拣与输送系统运行更加稳定，而且为整箱拣选解决方案提供了多样化的拓展方向，具有较好的推广价值，特别适用于流通型智能仓储中的BC类SKU场景。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本发明。

图1是本申请所述智能仓储整箱拣选系统的整体结构示意图；

图2是如图1所示系统结构的俯向视图；

图3是如图1所示系统的控制方法流程图；

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

实施例1，如图1至图3所示，本申请提出下述智能仓储整箱拣选系统，该系统包括货架区10、货到人拣选区20和发货分拣区30。

其中，所述的货架区10由钢结构组成若干层库体，在每一层库体中设置有数个用于存放货箱的备货货位1-4、用于作业人员实施货箱进行拣选货物的拣选货位1-5，每一备货货位1-4、拣选货位1-5均被赋有唯一的标识码，如记录该货位序列号的条码或标签；

备货货位1-4分布于背离货到人拣选区20一侧，在每一备货货位1-4中通过托盘存放货箱；

拣货货位1-5分布于临近货到人拣选区20一侧，在每一拣货货位1-5中通过托盘存放货箱，以供拣选人员人工拣选货箱中的货物；

上述货位中的托盘、货箱均被赋有唯一的标识码，如贴附有含标识信息的条形码或二维码；

在拣货货位1-5处设置有电子标签2-2，以基于WMS系统下发的拣货任务内容通过外部显示装置提示拣选人员，由拣选人员根据拣货任务完成拣选作业；电子标签2-2是一组具备外部显示装置(如电子屏幕、信号指示灯等)的电子设备，由WMS系统通过有线或无线网络将任务信息显示于电子标签2-2，以直观地告知拣选人员任务内容信息，以提醒、指导拣选人员正确地完成拣选作业；

在临近货到人拣选区20一侧设置有码盘机1-7，该码盘机1-7用于空托盘的自动码垛，码垛后的空托盘通过出入库托盘输送机1-8从货架区10输出；

在每层库体中设置有呈网格状纵横连通、用于四向车1-1行走的主通道1-2和子通道1-3；

主通道1-2位于备货货位1-4与拣货货位1-5之间，子通道1-3连接主通道1-2和出入库托盘输送机1-8；主通道1-2和子通道1-3共同组成的网格状通道，用于实现存储有货箱的托盘或空载的托盘由四向车1-1输送进出货架区10。

在货架区10一侧设置有至少一个连通地面和所述多层库体的换层提升机1-6，该换层提升机1-6用于四向车1-1的换层，以在多层库体之间搬运存储有货箱的托盘、或是空载的托盘；

所述的四向车1-1用于输送货箱，该四向车1-1通过切换双侧车轮着地情况以实现在主通道1-2和子通道1-3中的行走，进而将存储有货箱的托盘从货架区10搬运至货到人拣选区20、或是将空载的托盘转移至码盘机1-7。

在四向车1-1搬运过程中，备货货位1-4、拣选货位1-5、托盘和货箱上的唯一标识信息与所搬运的货物绑定，由WMS系统记录每一四向车1-1搬运货物的信息绑定结果。

货物在货架区10与货到人拣选区20之间流转中，WMS系统以四向车1-1为载体对货到人搬运路径与轨迹实施实时的监控。

所述的货到人拣选区20用于订单任务的拣选作业，该货到人拣选区20包括数层由钢结构组成的拣选平台2-1、无线手持2-3、便携式标签打印机2-4以及无线AP2-5；

每一层拣选平台2-1与货架区10的每一层库体处于同一水平作业面上，在拣选平台2-1上设置有输送机2-6，以承载并输送存放货物的货箱；

所述的无线手持2-3，用于拣选人员在无线网络支持下、拣选货物时进行拣货任务信息的交付与确认；

所述的便携式标签打印机2-4，用于拣选人员在作业过程中打印出由电子标签2-2输出并显示的拣货任务信息；

所述的无线AP(Access Point的简称，无线访问节点)2-5用于与四向车1-1建立交互式的无线网络通讯，以满足四向车1-1、无线手持2-3、便携式标签打印机2-4通过通讯网络接收WMS系统指令和反馈信息。

四向车1-1通过换层提升机1-6、主通道1-2、子通道1-3将托盘连同货箱搬运至指定的拣选平台2-1；由拣选人员在拣货货位1-5上实施货物拣选，拣选后的空托盘再由四向车1-1转运至码盘机1-7；最终，由四向车1-1将码垛后的空托盘垛由码盘机1-7、通过换层提升机1-6搬运回货架区10以重新存放货箱，从而完成托盘在整个拣选区域中的循环利用。

上述四向车1-1在货架区10与货到人拣选区20之间实施“货到人”方式的待拣选货物的搬运，一方面显著地减少了拣选作业区域的占地面积，有效地利用货架区10的仓储空间高度，从而提高立体仓储空间利用率；另一方面，根据订单任务的拣选数量需求，需补充的货物可临时从存储区域输送至拣选货位，拣选人员围绕拣货货位1-5实施小范围地行走即可高效的实施人到货拣选方式，而且拣选完成后的货箱能够地集中输送至后端的发货分拣区30，从而最终形成“货到人搬运”与“人到货拣选”两种作业方式的汇聚实施，有效地减少拣选作业的等待时间，在每层拣选平台2-1上能够同时实施单一拣选面的、多SKU数量的高效作业，而且整个拣选系统具有较高的可拓展性能。

所述的发货分拣区30与货到人拣选区20连接以形成连续的货箱输送与分拣生产线，该发货分拣区30按输送方向依次设置有螺旋输送机3-1、条码扫描器3-2、转向轮分拣机3-3、数组分拣道口3-4和异常道口3-5。

所述的螺旋输送机3-1用于将货到人拣选区20的不同层拣选平台2-1输送过来的货箱，经垂直提升或者下降而水平地输送至后续连接的转向轮分拣机3-3

所述的条码扫描器3-2设置于转向轮分拣机3-3的入口处，针对每一货箱的条码信息进行读取、上传至WMS系统；继而，由WMS系统确定该货箱应分拣的地址，也就是即时地分配分拣道口；

所述的转向轮分拣机3-3，在其输送线上对应于每一分拣道口3-4设置有摆转换向装置，如摆轮分拣机。当货箱到达指定的分拣道口3-4前端时，摆转换向装置将其按WMS系统指定的分拣地址分流至对应的分拣道口3-4；对于未成功分拣的货箱，则一直输送至连接于转向轮分拣机3-3末端的异常道口3-5；

所述的分拣道口3-4，用于分拣后的货箱在此处缓存以实施后续出入库作业；分拣道口3-4可由滚筒输送机与滑槽等装置组成；

所述的异常道口3-5，用于缓存无法正常分拣的货箱以待人工干预处理；异常道口3-5可采用与分拣道口3-4相同的输送装置。

本申请提出的上述智能仓储整箱拣选系统主要应用于立体仓储物流现场，以在较小面积内实现多SKU和高拣选量的整箱拣选作业，作业过程包括仓内补货、上架、整箱拣选、盘点、出库分拣等环节。包括平面布局下的货到人搬运，通过四向车搬运托盘货物单元到指定层的拣选平台，由人工完成拣选、盘点等操作，由此可大幅度地提高拣选效率，避免拣选人员在仓库内行走与找寻货物,等待时间大为压缩，主要用时集中到有效的拣选操作上。

同时，本申请提出利用四向车在多层库体空间内的灵活调度来辅助整箱拣选方法，一是选择垂直输送方式，搬运量较小且缩短了拣选面的补货距离；二是将拣选平台结构设计模块化，拣选工位通过无线网络接收、反馈订单，拣选操作与标签打印一站式流水作业，既提高了作业灵活性与执行拣选订单任务的准确性，同时允许后续设备与作业流程的配置升级；三是立体化的拣选面能够提高库体空间利用率与SKU高效作业数量。

基于上述智能仓储整箱拣选系统，本申请同时提出下述智能仓储整箱拣选方法，该方法包括以下实施步骤：

1)、生成出库订单

根据物流作业需要，出库订单导入至WMS系统，由WMS系统下达订单拣选任务至电子标签系统；

电子标签系统将具体的订单信息输出、显示于拣货货位1-5的电子标签2-2；

2)、拣选作业

拣选人员根据电子标签2-2输出信息，在拣选货位1-5拣选指定的货物；

若拣选货位1-5存放有足够数量的货物，则按照电子标签2-2输出的订单内容完成拣选作业，拣选人员通过无线手持2-3上报WMS系统以登记拣选任务完成信息；拣选任务完成触发补货任务，同时转至步骤4)执行；

若拣选货位1-5处存放的货物数量不足，拣选人员通过无线手持2-3上报WMS系统申请补货；

根据补货信息，WMS系统下达补货任务至四向车调度系统，转至步骤3)执行；

3)、调用四向车补货

四向车调度系统通过无线AP网络将补货任务指令发送到四向车1-1，由四向车1-1将指定的货箱从备货货位1-4输送至拣选货位1-5；

若调用的四向车1-1与备货货位1-4或拣选货位1-5不处于同一层库体，则由WMS系统调用换层提升机1-6；四向车1-1沿主通道1-2、子通道1-3行走、经换层提升机1-6升降换层后到达存放指定货箱的备货货位1-4，从备货货位1-4中取走载有货箱的托盘，最终输送至指定的拣选货位1-5，完成一个补货过程；

4)、出库

根据订单任务完成货物拣选后，拣选人员使用无线手持2-3发送打印指令至便携式标签打印机2-4，以打印出记录有载货货箱、拣选任务信息等内容的标签；

拣选人员将打印出的标签贴于货箱外部并将其搬运至拣选平台2-1的输送机2-6上，后续输送至发货分拣区30；

5)货物分拣

载有完成拣选货物的货箱，经螺旋输送机3-1输送至转向轮分拣机3-3，在转向轮分拣机3-3上由条码扫描器3-2扫描货箱外部的标签；

根据扫描结果包含的分拣目的地信息，由WMS系统分配分拣道口3-4并控制转向轮分拣机3-3上的摆转换向装置将货箱分流至指定的分拣道口3-4；

若条码扫描器3-2未能成功识别标签(如条码污损导致无法识别、条码扫描器3-2发生故障、拣选人员漏贴标签等)，货箱被输送至转向轮分拣机3-3末端的异常道口3-5，等待人工干预处理。

上述智能仓储整箱拣选方法，由WMS系统下达拣选指令至电子标签系统，电子标签系统将订单信息输出至电子标签2-2以提示拣选任务内容；拣选人员根据拣选指令进行拣货，拣货完成的货箱通过拣选平台2-1的输送机2-6输送至后端发货分拣区30的转向轮分拣机3-3进行分拣；

在上述拣选过程中，暂存于货到人拣选区20的货物在不断减少，本申请提出基于四向车1-1在货架区10与货到人拣选区20之间的“货到人”补货输送方式，以动态随机地搬运待拣选货箱和拣选后的空载托盘。

本申请通过上述拣选方法，优化了立体仓储空间的存放、补货输送、拣选区域划分与动态补货控制，将四向车1-1实现“货到人”补货输送、以拣选平台2-1为中心的拣选工位相结合，通过多层库体与主、子通道的连接建立起空间拣选作业平台，能够实现在较小面积内、高效地完成多SKU和高拣选量的拣选作业，拣选效率相对较高。

应用上述智能仓储整箱拣选方法，以货物入库流程为例进行说明如下：

1)、入库的托盘及货箱被送至出入库托盘输送机1-8，同时进行初步检测与信息识别；

2)、基于条码扫描装置分别识别托盘、货箱的身份信息，WMS系统记录该条码信息后发送至四向车调度系统，以绑定搬运入库的四向车1-1；

3)、由WMS系统下发入库指令并指定货箱和托盘的存放仓位，由四向车1-1执行入库指令；

四向车1-1根据入库指令中具体生成的上架路径(包括具体货位所在的货架层数、主通道编号、子通道编号、货位编号等)，将托盘(承载货箱)搬运至换层提升机1-7；

4)、到达指定的库体后，四向车1-1按上架路径将托盘连同货箱一并存放至指定的备货货位1-4。

应用上述智能仓储整箱拣选方法，以下述补货过程为例进行说明：

1)、生成出库订单

出库订单导入至WMS系统，由WMS系统下达订单拣选任务至电子标签系统，订单信息输出至拣货货位1-5的电子标签2-2；

2)、波次运算

WMS系统根据当日全部的订单拣选任务，确定全部商品出库(SKU)的具体明细，得出当日应出库的货物品种与对应的数量；比如，SKU1的数量是1托+10箱，SKU2的数量是8箱，SKU3的数量是2托+5箱；

WMS系统根据当日全部拣货货位1-5上的期初库存明细进行计算，得出当日全部应补货的品种与数量，即生成对应于拣货任务的补货任务内容；比如，SKU1期初存放于1个拣货货位1-5，总共有10箱，经计算应从备货货位1-4补货1个托盘的货物单元；

3)、补货任务执行

拣选人员进行拣货过程中，四向车调度系统通过无线AP网络将补货任务指令发送到四向车1-1，由四向车1-1将指定的货箱从备货货位1-4输送至拣选货位1-5；

若调用的四向车1-1与备货货位1-4或拣选货位1-5不处于同一层库体，则由WMS系统调用换层提升机1-6；四向车1-1沿主通道1-2、子通道1-3行走、经换层提升机1-6升降换层后到达存放指定货箱的备货货位1-4，从备货货位1-4中取走载有货箱的托盘，最终输送至指定的拣选货位1-5，完成一个补货过程；

上述补货过程中，四向车调度系统将补货任务指令发送到四向车1-1时生成具体的补货行走路径，路径包括从备货货位1-4搬运至拣货货位1-5过程中所经过的货架层数、主通道编号、子通道编号、货位编号；

比如，SKU1的拣货货位位于4层，备货货位位于1层而需进行换层，则WMS系统同时调度四向车1-1和换层提升机1-6到位；根据最优路径计算，优先调用已处于1层的四向车1-1从备货货位1-4搬运货箱进入已待命于1层的换层提升机1-6；经换层后，四向车1-1将托盘搬运至处于4层的拣货货位1-5。

应用上述智能仓储整箱拣选方法，以下述拣货过程为例进行说明：

1)、生成出库订单

出库订单导入至WMS系统，由WMS系统下达订单拣选任务至电子标签系统，订单信息输出至拣货货位1-5的电子标签2-2；

2)、波次运算

WMS系统根据当日全部的订单拣选任务，确定全部商品出库(SKU)的具体明细，得出当日应出库的货物品种与对应的数量；比如，SKU1的数量是1托+10箱，SKU2的数量是8箱，SKU3的数量是2托+5箱；

WMS系统根据当日全部拣货货位1-5上的期初库存明细进行计算，得出当日全部应补货的品种与数量，即生成对应于拣货任务的补货任务内容；比如，SKU1期初存放于1个拣货货位1-5，总共有10箱，经计算应从备货货位1-4补货1个托盘的货物单元；

3)、补货任务执行

拣选人员进行拣货过程中，四向车调度系统通过无线AP网络将补货任务指令发送到四向车1-1，由四向车1-1将指定的货箱从备货货位1-4输送至拣选货位1-5；

若调用的四向车1-1与备货货位1-4或拣选货位1-5不处于同一层库体，则由WMS系统调用换层提升机1-6；四向车1-1沿主通道1-2、子通道1-3行走、经换层提升机1-6升降换层后到达存放指定货箱的备货货位1-4，从备货货位1-4中取走载有货箱的托盘，最终输送至指定的拣选货位1-5，完成一个补货过程；

4)、拣货任务执行

与补货任务同时执行拣货任务，WMS系统完成波次运算后，自动推送下发第一批次(补货任务触发前可执行的拣货任务，即无需补货的拣选任务)拣货任务至电子标签系统；之后陆续下发需触发补货任务执行的拣货任务；

WMS系统下发拣货任务给WCS系统，WCS系统通过拣货系统接口将拣货任务经过网络交换机传递给区域控制器；一个区域控制器控制某一个区域的多个电子标签2-2；比如，该区域控制器控制电子标签灯闪或扬声提示，以提示拣选人员根据信息进行拣货作业；

按照电子标签2-2输出的订单内容完成拣选作业，拣选人员通过无线手持2-3上报WMS系统以登记拣选任务完成信息；拣选任务完成触发补货任务；

若拣选货位1-5处存放的货物数量不足，拣选人员通过无线手持2-3上报WMS系统申请补货，转至步骤3)执行；

5)、出库

根据订单任务完成货物拣选后，拣选人员使用无线手持2-3发送打印指令至便携式标签打印机2-4，以打印出记录有载货货箱、拣选任务信息等内容的标签；

拣选人员将打印出的标签贴于货箱外部并将其搬运至拣选平台2-1的输送机2-6。

如上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。

Claims (5)

1.一种智能仓储整箱拣选系统，其特征在于：包括货架区、货到人拣选区和发货分拣区；

所述的货架区由钢结构组成若干层库体，在每一层库体中设置有数个用于存放货箱的备货货位、用于作业人员实施货箱进行拣选货物的拣选货位，每一备货货位、拣选货位均被赋有唯一的标识码；

备货货位分布于背离货到人拣选区一侧，在每一备货货位中通过托盘存放货箱；拣货货位分布于临近货到人拣选区一侧，在每一拣货货位中通过托盘存放货箱，以供拣选人员人工拣选货箱中的货物；货位中的托盘、货箱均被赋有唯一的标识码；

在拣货货位处设置有电子标签，以基于WMS系统下发的拣货任务内容通过外部显示装置提示拣选人员，由拣选人员根据拣货任务完成拣选作业；

在临近货到人拣选区一侧设置有码盘机，该码盘机用于空托盘的自动码垛，码垛后的空托盘通过出入库托盘输送机从货架区输出；

在每层库体中设置有呈网格状纵横连通、用于四向车行走的主通道和子通道；

在货架区一侧设置有至少一个连通地面和所述多层库体的换层提升机；

所述的四向车用于输送货箱，四向车通过切换双侧车轮着地情况以实现在主通道和子通道中的行走，进而将存储有货箱的托盘从货架区搬运至货到人拣选区或是将空载的托盘转移至码盘机；

在四向车搬运过程中，备货货位、拣选货位、托盘和货箱上的唯一标识信息与所搬运的货物绑定，由WMS系统记录每一四向车搬运货物的信息绑定结果；

货物在货架区与货到人拣选区之间流转中，WMS系统以四向车为载体对货到人搬运路径与轨迹实施实时的监控。

2.根据权利要求1所述的智能仓储整箱拣选系统，其特征在于：所述的货到人拣选区包括数层由钢结构组成的拣选平台、无线手持、便携式标签打印机以及无线AP；

每一层拣选平台与货架区的每一层库体处于同一水平作业面上，在拣选平台上设置有输送机，以承载并输送存放货物的货箱；

所述的无线手持，用于拣选人员在无线网络支持下、拣选货物时进行拣货任务信息的交付与确认；

所述的便携式标签打印机用于拣选人员在作业过程中打印出由电子标签输出并显示的拣货任务信息；

所述的无线AP用于与四向车建立交互式的无线网络通讯，以满足四向车、无线手持、便携式标签打印机通过通讯网络接收WMS系统指令和反馈信息。

3.根据权利要求1或2所述的智能仓储整箱拣选系统，其特征在于：所述的发货分拣区按输送方向依次设置有螺旋输送机、条码扫描器、转向轮分拣机、数组分拣道口和异常道口；

所述的螺旋输送机用于将货到人拣选区的不同层拣选平台输送过来的货箱，经垂直提升或者下降而水平地输送至后续连接的转向轮分拣机；

所述的条码扫描器设置于转向轮分拣机的入口处，针对每一货箱的条码信息进行读取、上传至WMS系统；

所述的转向轮分拣机，在其输送线上对应于每一分拣道口设置有摆转换向装置；

所述的分拣道口3-4用于分拣后的货箱在此处缓存以实施后续出入库作业；

所述的异常道口3-5用于缓存无法正常分拣的货箱以待人工干预处理。

4.根据权利要求1至3任一所述智能仓储整箱拣选系统的控制方法，其特征在于：包括以下实施步骤，

1)、生成出库订单

根据物流作业需要，出库订单导入至WMS系统，由WMS系统下达订单拣选任务至电子标签系统；

电子标签系统将具体的订单信息输出、显示于拣货货位的电子标签；

2)、拣选作业

拣选人员根据电子标签输出信息，在拣选货位拣选指定的货物；

若拣选货位存放有足够数量的货物，则按照电子标签输出的订单内容完成拣选作业，拣选人员通过无线手持上报WMS系统以登记拣选任务完成信息；拣选任务完成触发补货任务，同时转至步骤4)执行；

若拣选货位处存放的货物数量不足，拣选人员通过无线手持上报WMS系统申请补货；

根据补货信息，WMS系统下达补货任务至四向车调度系统，转至步骤3)执行；

3)、调用四向车补货

四向车调度系统通过无线AP网络将补货任务指令发送到四向车，由四向车将指定的货箱从备货货位输送至拣选货位；

若调用的四向车与备货货位或拣选货位不处于同一层库体，则由WMS系统调用换层提升机；四向车沿主通道、子通道行走、经换层提升机升降换层后到达存放指定货箱的备货货位，从备货货位中取走载有货箱的托盘，最终输送至指定的拣选货位，完成一个补货过程；

4)、出库

根据订单任务完成货物拣选后，拣选人员使用无线手持发送打印指令至便携式标签打印机，以打印出记录有载货货箱、拣选任务信息等内容的标签；

拣选人员将打印出的标签贴于货箱外部并将其搬运至拣选平台的输送机上，后续输送至发货分拣区；

5)货物分拣

载有完成拣选货物的货箱，经螺旋输送机输送至转向轮分拣机，在转向轮分拣机上由条码扫描器扫描货箱外部的标签；

根据扫描结果包含的分拣目的地信息，由WMS系统分配分拣道口并控制转向轮分拣机上的摆转换向装置将货箱分流至指定的分拣道口；

若条码扫描器未能成功识别标签，货箱被输送至转向轮分拣机末端的异常道口，等待人工干预处理。

5.根据权利要求4所述的智能仓储整箱拣选控制方法，其特征在于：包括下述入库流程，

1)、入库的托盘及货箱被送至出入库托盘输送机，同时进行初步检测与信息识别；

2)、基于条码扫描装置分别识别托盘、货箱的身份信息，WMS系统记录该条码信息后发送至四向车调度系统，以绑定搬运入库的四向车；

3)、由WMS系统下发入库指令并指定货箱和托盘的存放仓位，由四向车执行入库指令；

四向车根据入库指令中具体生成的上架路径，将托盘搬运至换层提升机；

4)、到达指定的库体后，四向车按上架路径将托盘连同货箱一并存放至指定的备货货位。

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