CN116443471A - 仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质。本申请的立体货架上布置有行驶轨道相互贯通的第一接驳仓位、第二接驳仓位与存储仓位。本申请利用接驳仓位直接接收货物或输出货物，能够直接通过AGV叉车将待存储货物运送至立体货架的指定层或指定巷道，或将待输出的货物直接转运至暂存货架上以待拣选。这样的出入库方式能够有效减少输送线、提升机对货物的中转，避免提升机每次升降仅能实现单一货物运输所造成的吞吐效率瓶颈，减少大吞吐量需求下提升机对有效仓储空间的挤占，加速物流周转，降低仓储物流成本。

Description

仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质

技术领域

本申请涉及智能仓储技术领域，具体而言涉及一种仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质。

背景技术

现有的智能仓储系统中，货物入库存储需先利用叉车将货物搬运至统一的入库输送线上，然后利用输送线将货物转运至仓储货架的提升机接收口位置，驱动提升机将货物搬运至指定仓储层，再驱动四向穿梭车将货物搬运至相应的存储仓位。现有智能仓储系统在货物出库时，需要先驱动仓储货架中的四向穿梭车运行至待出库货物的存储仓位，将该货物搬运至仓储货架的出库侧升降机中，利用升降机将货物转移至出库输送线所在层，再由出库输送线将货物转运至统一的出库端实现出库。

现有的智能仓储系统中，各存储仓位直接由纵横交错的四向车运行轨道分割形成。货物入库时，四向穿梭车沿其运行轨道将承载货物的托盘搬运至相应的存储仓位后，直接将托盘放置在该位置的四向车运行轨道顶端。这种仓储方式能够最大限度地利用仓储系统空间，避免专门货物运输通道对仓储空间的占用。但是，当仓储系统中存储物资较多或者需要按照特定顺序从仓储货架中取出指定货物时，会存在频繁移库导致仓储系统吞吐效率受限的问题。其原因在于：

目前的存储模式下，出库时需先将目标货物出库路径上的货物逐一转移至空闲位置或指定的移库位置，然后才能将目标货物转移至升降机中，通过出库输送线取出。该过程中，频繁的移库过程会严重影响仓储系统吞吐效率，并且，输入、输出升降机每次运行只能转移单一货物，各类别货物的输入、输出均依赖于单一的入库输送线或出库输送线，出入库输送线的转运效率严重限制了仓储系统的吞吐量，成为限制仓储系统吞吐量的主要瓶颈。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，提供一种仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质，本申请利用立体货架中的接驳仓位配合AGV叉车提高对出入库货物的接收效率，以及对出库货物的中转效率，克服现有仓储系统输送线、升降机的的吞吐瓶颈。本申请具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种仓储系统，其包括：立体货架，其外围设置有第一接驳仓位和第二接驳仓位，立体货架的内部设置有若干存储仓位，其中，第一接驳仓位布置在立体货架的货物进口一侧，第二接驳仓位布置在立体货架的货物出口一侧，第一接驳仓位、第二接驳仓位与存储仓位均由纵横交错的行驶轨道连接为一整体，并且，第一接驳仓位与存储仓位之间、第二接驳仓位与存储仓位之间的行驶轨道相互贯通；暂存货架，其独立设置于立体货架外，用于暂存由第二接驳仓位输出的货物；四向穿梭车，其沿立体货架中的行驶轨道运行，用于从第一接驳仓位接收货物，将货物搬运至相应的存储仓位上，还用于根据出库信息将存储仓位上的货物搬运至相应的第二接驳仓位上以供输出货物；AGV叉车，其用于将待存储货物搬运至第一接驳仓位，还用于由第二接驳仓位中将待输出的货物搬运至暂存货架；其中，所述第一接驳仓位位于立体货架的一侧外立面，所述第二接驳仓位位于立体货架的另一侧外立面，所述存储仓位由外立面包围设置在立体货架中部。

可选的，如上任一所述的仓储系统，其特征在于，立体货架中至少在AGV叉车抬升范围的每一层分别布置第一接驳仓位和第二接驳仓位；每一层立体货架中，所述第一接驳仓位和第二接驳仓位均设置为单一进深。

可选的，如上任一所述的仓储系统，其特征在于，立体货架中各层行驶轨道的末端还至少连接一台升降机，所述升降机与输送线连接，用于：利用输送线接收目标存储仓位位于AGV叉车抬升范围外的货物，驱动输送线将货物输入至升降机中，再由升降机将货物抬升至立体货架中的相应层；还用于：由升降机接收立体货架相应层中待输出的货物，驱动升降机将货物降至输送线中，利用输送线将货物输出供AGV叉车搬运至暂存货架。

可选的，如上任一所述的仓储系统，其特征在于，还包括手持终端，用于在AGV叉车将待存储货物搬运至第一接驳仓位之前先录入货物类别、批次与载货托盘编号之间的对应关系；所述AGV叉车根据载货托盘编号获取待存储货物所对应的第一接驳仓位，所述四向穿梭车根据载货托盘编号获取待存储货物所对应的存储仓位。

同时，为实现上述目的，本申请还提供一种仓储系统的协同存取方法，其特征在于，用于如上任一所述的仓储系统，其步骤包括：响应于第一交互数据构建待存储货物与载货托盘之间的映射关系，标记货物的属性信息；根据货物的属性信息及立体货架中各存储仓位当前所对应的状态属性规划入库路径，并根据入库路径向相应的AGV叉车下发第一驱动指令，驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架中由入库路径所指定的第一接驳仓位中；根据入库路径向相应的四向穿梭车下发第二驱动指令， 驱使所述四向穿梭车由第一接驳仓位将所述待存储货物搬运至立体货架中由入库路径所指定的存储仓位中；响应于出库单构建出库任务，按照出库任务及立体货架中各第二接驳仓位当前所对应的状态属性规划出库路径，根据出库路径向相应的四向穿梭车下发第三驱动指令， 驱使所述四向穿梭车由存储仓位将相应货物搬运至立体货架中由出库路径所指定的第二接驳仓位中；根据出库路径向相应的AGV叉车下发第四驱动指令，驱使所述AGV叉车由第二接驳仓位将货物搬运至暂存货架中由出库路径所指定的位置上。

可选的，如上任一所述的仓储系统的协同存取方法，其特征在于，当立体货架中无状态属性为空闲的第一接驳仓位时，或目标存储仓位超出AGV叉车的抬升范围时，下发第一驱动指令驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架中升降机所连输送线的入口位置；当立体货架中无状态属性为空闲的第二接驳仓位时，或存储仓位超出AGV叉车的抬升范围时，下发第三驱动指令驱使所述四向穿梭车将货物搬运至立体货架中升降机的接收位置。

可选的，如上任一所述的仓储系统的协同存取方法，其特征在于，还根据各四向穿梭车的指令执行状态向无驱动指令的四向穿梭车下发理货指令，驱使所述四向穿梭车将各层中不同行驶轨道上具有相同属性信息的货物转移至同一行驶轨道上的存储仓位中。

此外，本申请还同时提供一种AGV叉车，其用于如上任一所述的仓储系统，所述AGV叉车设置有：载货托盘识别摄像头，用于采集并识别载货托盘编号，触发所述AGV叉车根据载货托盘上所承载的货物将待存储货物搬运至第一接驳仓位或输送线中，或由第二接驳仓位中将待存储货物搬运至暂存货架中；所述AGV叉车还设置为，直接将返库载货托盘搬运至AGV叉车抬升范围内的第二接驳仓位中。

本申请还提供一种四向穿梭车，其用于如上任一所述的仓储系统，所述四向穿梭车设置为：优先执行四向穿梭车所在层中存储仓位13与第二接驳仓位12之间的货物搬运任务。

与之对应，本申请还提供一种存储介质，其内存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现如上任一所述的方法步骤。

有益效果

本申请提供一种仓储系统、其协同存取方法、搬运设备及存储介质。其在立体货架上布置有行驶轨道相互贯通的第一接驳仓位、第二接驳仓位与存储仓位。本申请利用接驳仓位直接接收货物或输出货物，能够直接通过AGV叉车将待存储货物运送至立体货架的指定层或指定巷道，或将待输出的货物直接转运至暂存货架上以待拣选。这样的出入库方式能够有效减少输送线、提升机对货物的中转，避免提升机每次升降仅能实现单一货物运输所造成的吞吐效率瓶颈，减少大吞吐量需求下提升机对有效仓储空间的挤占，加速物流周转，降低仓储物流成本。

需要强调的是：本申请的发明点之一即在于AGV叉车与第一接驳仓位、第二接驳仓位之间的协作配合关系。本申请中，第一接驳仓位布置于立体货架的一侧外立面，所述第二接驳仓位布置于立体货架的另一侧外立面，所述存储仓位由外立面包围设置在立体货架的中部。上述第一第二接驳仓位的设置位置也并非随意而为，而是为了方便其与AGV叉车协作配合以提升仓储系统的整体吞吐效率。其原因在于，现有仓储系统，其局限于仅通过单一的输送线、提升机实现入库，通过另一侧输送线、提升机实现单一地出库。输送线及提升机运行时，每个运行周期仅能实现一个货物托盘的入库或出库：当提升机的升降架被货物托盘占用时，其他货物托盘上的货物即使已经通过输送线到达提升机入口，也只能等待提升机将当前托盘转移至特定的仓储楼层，由该楼层的四向穿梭车取走以执行入库后才能返回输送线所在的地面高度进行下一组货物托盘的入库。而本申请直接利用立体货架外立面上若干相互独立的接驳仓位，通过驱动AGV叉车直接进行入库和输出中转。立体货架外立面上各接驳仓位各自的存取状态并不会影响其相邻仓位接收、输出或暂存货物，相反，将接驳仓位设置在立体货架的外立面还能够节约AGV叉车取货和放货的耗时。当增加系统中AGV叉车数量时，或根据系统吞吐需求将不需要执行任务的叉车调度至入库侧或出库侧外围时，本申请可通过将增加的可供调度的AGV叉车设置为分别执行不同货物的入库动作或出库动作，而相应将货物托盘独立搬运至第一接驳仓位实现入库，或将相应的货物托盘从第二接驳仓位取出转运至暂存货架上以为出库做预先准备。接驳仓位的具体位置使得其在出库过程中或入库过程中能同时由不同的AGV叉车分别互不干扰地实现多仓位多货物的同时出入库。由此，本申请能够从现有传输线、提升机所实现的单一出入库转变为分别由不同接驳仓位配合AGV叉车所实现的并行出入库。也就是说，本申请通过AGV叉车与特定位置上接驳仓位之间的协同配合，能够成倍地提升仓储系统的存储效率。

此外，本申请可针对不同类别的货物分别单独分配独立巷道进行存储，存储时直接根据货物的属性信息即可通过AGV叉车将货物运送至相应巷道入口处的第一接驳仓位实现入库。因此，本申请通过四向穿梭车将货物搬运至立体货架中合适位置，还能有效提高多类别仓储场景下对各类别物质的调度管理能力。

对于高度较高的仓储空间，本申请还可增加立体货架的层数，并将上层超出AGV叉车抬升范围的货架设置为通过升降机和输送线实现入库和出库。与传统仓储相比，这种智能立体仓储可以向上挖掘空间，并且通过四向穿梭车自动化的操作极大缩小通道面积，空间利用率可以增加50%左右，减少占地面积，降低土地租赁/购置费用。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1是本申请系统的平面布局方式示意图；

图2是本申请的系统的主视图；

图3为仓储系统的一条出库路线。

图中，1表示立体货架；11表示第一接驳仓位；12表示第二接驳仓位；13表示存储仓位；2表示暂存货架；3表示四向穿梭车；4表示拣选工位，5表示升降机，6表示输送线。

实施方式

为使本申请实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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）具有与本申请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。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于立体货架本身而言，由其外周指向中心存储仓位的方向为内，反之为外；而非对本申请的装置机构的特定限定。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本申请中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对立体货架时，由地面指向货物存储位置的方向即为上，反之即为下，而非对本申请的装置机构的特定限定。

图1为根据本申请的一种仓储系统，其包括：

立体货架1，其外围设置有第一接驳仓位11和第二接驳仓位12，立体货架1的内部设置有若干存储仓位13，其中，第一接驳仓位11布置在立体货架1的货物进口一侧，第二接驳仓位12布置在立体货架1的货物出口一侧，第一接驳仓位11、第二接驳仓位12与存储仓位13均由纵横交错的行驶轨道连接为一整体，并且，第一接驳仓位11与存储仓位13之间、第二接驳仓位12与存储仓位13之间的行驶轨道相互贯通；

暂存货架2，其独立设置于立体货架1外，用于暂存由第二接驳仓位12输出的货物；

四向穿梭车3，其沿立体货架1中的行驶轨道运行，用于从第一接驳仓位11接收货物，将货物搬运至相应的存储仓位13上，还用于根据出库信息将存储仓位13上的货物搬运至相应的第二接驳仓位12上以供输出货物；

AGV叉车，其用于将待存储货物搬运至第一接驳仓位11，还用于由第二接驳仓位12中将待输出的货物搬运至暂存货架2；

其中，所述第一接驳仓位11位于立体货架1的一侧外立面，所述第二接驳仓位12位于立体货架1的另一侧外立面，所述存储仓位13由外立面包围设置在立体货架1中部。

该仓储系统，可通过如下的交互方式全自动化衔接立库及拣选工作：

货物入库时，接收手持终端人工录入的第一交互数据，响应于该第一交互数据构建待存储货物与载货托盘之间的映射关系，标记货物的属性信息；

根据货物的属性信息，例如，货物的类别（SKU）、货主、批次（SN）等，以及立体货架1中各存储仓位13当前所对应的状态属性是否为空或是否已安排路径任务而相应利用空闲仓位规划入库路径，并根据入库路径向相应的AGV叉车下发第一驱动指令，驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架1中由入库路径所指定的第一接驳仓位11中；

根据入库路径向相应的四向穿梭车3下发第二驱动指令， 驱使所述四向穿梭车3由第一接驳仓位11将所述待存储货物搬运至立体货架1中由入库路径所指定的存储仓位13中；

货物出库时，响应于出库单构中的货物信息构建出库任务，按照出库任务及立体货架1中各第二接驳仓位12当前所对应的状态属性是否为空或是否已安排路径任务而相应规划出库路径，根据出库路径向相应的四向穿梭车3下发第三驱动指令， 驱使所述四向穿梭车3由存储仓位13将相应货物搬运至立体货架1中由出库路径所指定的第二接驳仓位12中；

根据出库路径向相应的AGV叉车下发第四驱动指令，驱使所述AGV叉车由第二接驳仓位12将货物搬运至暂存货架2中由出库路径所指定的位置上，再由Agv叉车将货物从暂存货架运输至指定拣选工位，由人工RF手持终端根据出库订单任务，将出库单订单号中需要拣选的物资种类以及数量显示在终端界面，便于仓内人员拣选作业位

前述的各手持终端、四向穿梭车、AGV叉车等设备之间目前可基于wifi，5G技术实时数据传输，满足企业随时查询库存状态及动态的数据分析。

由于上述仓储系统中，能够直接通过AGV叉车将货物运输至对应其所属种类的存储仓位的接驳位置，因此，可以有效压缩四向穿梭车的转运路线，并避免通过单一的提升机接收货物时造成的吞吐拥堵。出库时，由于立体仓库中提供有大量的第二接驳仓位，因此，可根据出库需要，将各类别待出库货物分别放置在独立的接驳仓位，供AGV叉车取出至由横梁货架、层板货架、贯通货架、模具货架、悬臂货架等构成的暂存货架中。当待取出的货物位于立体仓库巷道的中间位置时，可充分利用冗余空闲的第二接驳仓位先将该货物移出路径前的各货物转移至空余的第二接驳位置，即可迅速取出目标货物。转移出的货物还可根据后级拣选工作的需要分别由AGV叉车转移至暂存货架上，以供拣选调取，并减少对立体货架中接驳位置的占用。

本申请的仓储系统，可优选选择按照图1方式，将立体货架1设置为分别在AGV叉车抬升范围的每一层的外周布置第一接驳仓位11和第二接驳仓位12；第一接驳仓位11和第二接驳仓位12可分别按照仓库的入库位置和出库位置布置在立体仓库的外侧。每一层立体货架1中，所述第一接驳仓位11和第二接驳仓位12均设置为单一进深，即，仅供容纳一个载货托盘，仅占据立体货架1最外围的一条母通道。

对于图2中，本身规划的仓储空间存在高度差的库房，可将立体货架布置在净高较高的一侧，将暂存货架布置在库房净高较矮的一侧。由此，可充分利用库房的高度空间提升其存储量。对于超出AGV叉车抬升范围的立体货架仓位，本申请可通过升降机5与输送线6实现接驳入库。

具体而言，为实现多品种物资的密集存储，本申请所提供的“货到人”拣选系统主要由三部分组成，即储存系统、输送系统、拣选系统。

其中的存储系统可通过立体货架以及暂存货架实现。这样的立体货架中，可将入库侧货架立面中位于最外层的仓位设置为第一接驳仓位。针对层数较高，比如，针对超出3层或超出4层的立体货架，还可在入库侧布置输送线6与升降机5。

为方便出库，一般将暂存货架2布置在出库拣选工位4与立体货架之间；将立体货架中靠近暂存货架2一侧的货架立面中位于货架最外层的仓位设置为第二接驳仓位。针对层数较高，比如，针对超出3层或超出4层的立体货架，还可在出库侧布置另一组输送线6与升降机5。

立体货架可在两侧的第一、第二接驳仓位与中间的存储仓位之间设置四向车待命通道C。升降机5与存储仓位之间也可设置另一组四向车待命通道C。空闲无待执行任务的四向车可在待命通道C等待接收或转运货物。

为更加灵活的向拣选系统提供服务，本申请的仓储系统可设置为按照如下方式进行货物的入库与出库操作：

货物进入仓库时，可由工作人员手持终端录入货物信息，包括货物的类别、货主、批次等数据，然后按照货物的上述属性信息将相同属性的货物进行组盘，放置在相同的载货托盘上，并扫描该载货托盘的编号，从而在AGV叉车将待存储货物搬运至第一接驳仓位之前，先通过手持终端人工录入货物类别、批次与载货托盘编号之间的对应关系，将录入的前述对应关系记录为第一交互数据发送至仓储管理系统进而触发上架任务。第一交互数据将货物数据与载货托盘编号进行绑定后，可直接通过手持终端PDA提交上架任务，调度AGV叉车前往搬运该载货托盘所对应的货物。AGV叉车通过摄像头识别到对应的托盘编号，根据载货托盘编号获取待存储货物入库路径所对应的第一接驳仓位，或在该货物的目标存储仓位超出叉车抬升极限高度时将货物放置在入库侧的输送线上。

仓储管理系统相应在AGV叉车完成接驳时，向四向穿梭车的控制系统发送调度指令，控制待命通道C中等待任务的四向穿梭车移动至相应的接驳仓位或移动至升降机中，接收相应编号的载货托盘，将其上货物按照入库路径转移至相应的存储仓位13中。

货物出库时会有出库单据，仓储管理系统根据出库单据构建出库任务，生成将相应载货托盘从存储仓位搬运到工位的任务下发给仓储设备的控制系统，使仓储设备的控制系统按照货物的出库路径下发控制指令，驱动相应的四向穿梭车从待命通道C移动至相应货物的存储仓位，将货物从存储仓位中搬运至该层空余的第二接驳仓位中，或将层级较高的货物搬运至升降机中再由升降机将货物降至输送线上实现出库。

具体实现货物入库时，对于目标存储仓位层数较高的货物可通过输送线+提升机的方式实现入库：AGV叉车将物资运输至入库输送线接收口A，物资通过外形检测和读码后进入提升机托盘B，提升机将物资运输至指定层的接驳输送线处，四向车从待命点C行驶至接驳输送线D处将物资顶升运输至指定货位放置稳妥后，上层系统实时更新库存信息。对于目标存储仓位层数较低的货物可直接通过AGV叉车实现入库：AGV叉车将物资运输至货架1-4层入库口的接驳仓位，四向车从接驳仓位附近的待命点行驶至入库口处接收物资，并将货物顶升运输至指定货位，然后触发上层系统实时更新库存信息。

具体进行出库作业时，对于存储仓位层数较高的货物可通过输送线+提升机的方式实现出库：先驱动四向车将物资从指定货位运输至接驳输送线D处，驱动输送提升B将物资运输至货架1层出库口，然后驱动叉车agv将物资从出库口运输至横梁货架上进行暂存，或将物资直接运输到拣选工位4。对于存储仓位层数较低的货物可通过AGV叉车实现出库：先驱动四向车将物资从指定工位运输至货架1-4层指定出库口位置的接驳仓位，叉车agv可直接举升将物资从货架上取出运输至运输至横梁货架区暂存，或将物资直接运输到拣选工位4。

上述输送线与升降机还可设置在货架的中间位置，以独立于接驳仓位在不同时段分别实现出库和入库功能：入库时，输送线接收目标存储仓位位于AGV叉车抬升范围外的货物，驱动输送线将货物输入至升降机中，再由升降机将货物抬升至立体货架1中的相应层；出库时，由升降机接收立体货架1相应层中待输出的货物，驱动升降机将货物降至输送线中，利用输送线将货物输出供AGV叉车搬运至暂存货架2。

在更为优选的方式下，入库时，可按照如下规则为不同种类、不同货主、不同批量的货物分配立体库中空闲的存储仓位，进而按照目标存储仓位进行入库路径的规划：

先根据楼层效率规则确定载货托盘所对应的存储楼层；然后根据仓位效率规则确定该存储楼层中载货托盘的具体存储仓位；

其中，楼层效率规则要求优先选择四向车任务空闲的楼层，当各层四向车均非空闲状态时次优选择四向车任务未达到任务数量上限的楼层，当各四向车待执行的任务已经达到任务数量上限时再选择目前有四向车正在作业的楼层以避免跨层调度四向车进行接驳，当各四向车待执行的任务已经达到任务数量上限时还可选择空闲四向车最多的楼层或空闲存储仓位最多的楼层；

仓位效率规则要求优先将经过人工拣选调取需输出货物后存储有剩余货物的载货托盘，即返库物资，以及入库时存储有多种不同物资的混放载货托盘直接存放至单巷道或单进深的仓位进行放置，存放时优先1-4层，次优选择3-8层单进深仓位；对于其他物资，优选将大批量密集入库的货物存放在巷道最接近提升机的近区，将具有相同货物类别、相同货物批次的载货托盘优先存储在相同巷道内，为不同于仓库内现存货物类别、不同于仓库内现存货物批次的载货托盘申请新巷道进行存储。新申请的巷道一般按照中区、远区物资比例1：1的规则进行派发，其中，中区、远区一般根据巷道距离提升机的最近距离进行区分，距离提升机较近但处于近区范围外的巷道可设置为中区，距离提升机较远的巷道可设置为远区。当前述规则均无法获得新巷道存储仓位时，根据物资属性中是否标记能够接受混放而在能够混放时选择其他类别、批次物资所对应的具有空余仓位的巷道进行存放。同等条件下，优先选择任务数少、离入库口近的巷道。如果需要在巷道中进行混放，则需要预留部分仓位（预留数量为：最大进深+1）用做移库。如果当前层空仓位数量不足（最大进深+1），将不允许继续入库。

按照前述规则筛选存储仓位时，一般在确认楼层和可接收货物的巷道之后，按照：自上而下，从两侧往中间、由前向后的总体存储原则依次存储。

大批量密集入库的货物可通过人工手持终端对物资属性进行配置管理，将入库物资配置相应的“大批量、中批量、小批量”属性。针对小批量物资，同一种物资优先存储在同一层；当推荐进深没有合适的仓位时，系统会选择其他仓位进行存储。对于标记属性为样品、定制的货物需存储将其存储在单进深仓位。

当确定目标存储仓位后，规划从接驳仓位到目标存储仓位的入库路径时，可：

先找到属于该载货托盘上货物所述种类及货主的存储巷道，根据该巷道入口是否具有接驳仓位，在巷道入口处不满（允许较早的批次进行合并）具有接驳仓位时，直接驱动叉车运行到该楼层的对应巷道端部的接驳仓位进行入库处理；

如果该巷道接驳仓位已被占据则可找到指定批次的空巷道，优先空闲的1-4楼层，其次选择空闲的5-8层。

找到指定楼层之后，按照距离出入库口进行按照距离派发入库。

入库过程中，仓库设备的控制系统可在立体货架1中无状态属性为空闲的第一接驳仓位11时，或目标存储仓位13超出AGV叉车的抬升范围时，下发第一驱动指令驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架1中升降机5所连输送线6的入口位置；

相应的在出库过程中，同样可在立体货架1中无状态属性为空闲的第二接驳仓位12时，或存储仓位13超出AGV叉车的抬升范围时，下发第三驱动指令驱使所述四向穿梭车3将货物搬运至立体货架1中升降机5的接收位置。

各四向穿梭车3同样可由仓库设备的控制系统进行调度：根据各四向穿梭车的指令执行状态，向无驱动指令的四向穿梭车下发理货指令，驱使所述四向穿梭车将各层中不同行驶轨道上具有相同属性信息的货物转移至同一行驶轨道上的存储仓位13中

出库时，出库任务有优先级，优先执行优先级最高的任务；然后根据生产日期，先进先出的原则进行出库，出库批次的生产日期建议精确到季度。出库仓位的选择策略与入库仓位的选择策略类似：先根据楼层效率规则确定载货托盘所对应的存储楼层；然后根据仓位效率规则确定该存储楼层中载货托盘的具体存储仓位；

其中，楼层效率规则要求优先选择四向车任务空闲的楼层，当各层四向车均非空闲状态时次优选择四向车任务未达到任务数量上限的楼层，当各四向车待执行的任务已经达到任务数量上限时再选择目前有四向车正在作业的楼层以避免跨层调度四向车进行接驳，当各四向车待执行的任务已经达到任务数量上限时还可选择空闲四向车最多的楼层或空闲存储仓位最多的楼层。出库过程中，先找到属于相同货物种类以及货主的巷道，如果巷道出口处不满，则直接到指定楼层指定巷道进行出库处理。处理过程中先判断是否有备货，若有则先对备货的物资执行出库。若备货物资出库完毕或无备货物资则找到具有最早批次的货物信息的巷道列表，优先对四向车任务空闲的楼层进行出库，出库时优先调度处于1-4层的空闲四向穿梭车将货物搬运至接驳仓位进行出库，其次调度处于5-8层的空闲四向穿梭车将货物搬运至升降机中通过升降机与输送线的配合进行出库。对于相同楼层，一般先对数量较少的物资进行出库，再对距离出库口位置较近的物资执行出库。具体执行出库时，一般会对相应楼层的货物按照其距离提升机或接驳仓位的距离远近，先派发距离近的货物进行出库。

仓储过程中，若四向车空闲无待执行任务则可触发仓储设备的控制系统执行移库程序。移库程序中向空闲四向车下发移库任务，将因入库时仓储空间不足而混杂于其他类别物资出存储巷道中的物资转移至相同属性、相同批次货物所处巷道的同层空货位处。

对于入库过程中由人工手持终端标记为高频率出库拣选的物资，出库过程中可优先将其出库的目标暂存位置设置在横梁货架的1-2层，避免agv叉车从横梁货架提取货物进行人工筛选时频繁举升下降浪费时间。

当出库时未完全提取载货托盘中全部物资，而需要将载货托盘中剩余货物重新入库时，可通过分拣出库工位的交互设备触发执行余盘返库程序，或在完成载货托盘货物分拣后自动触发将该载货托盘中剩余物资重新入库进行存储以待下一次提取出库。余盘返库策略可触发余盘返库物资先经过入库侧读码器读托盘码，重新根据入库策略自动分配仓位，再按照目标存储仓位重新执行入库程序：触发AGV叉车直接将返库载货托盘搬运至AGV叉车抬升范围内的第一接驳仓位12中，并优选将余盘返库入立库一层。本申请中，仓储系统可自动根据四向车的空闲状态触发执行理货，也可设置按照固定时间节点或固定间隔周期执行理货，或手动触发理货。定时理货为系统配置好理货时间，到时间点会触发理货。手动理货为管理系统有开始理货和结束理货按钮，进行人工触发开始和结束理货。理货时可按照货物处于相同楼层或不同楼层执行不同步骤。总体的理货策略为开启理货时，触发当前没有待执行任务的四向车开始理货，将同一层存储在不同巷道的同一货物种类且相同货主的货物，根据货物批次编号将相同批次的货物进行合并将其搬运至相同巷道中进行存储；对于存储于不同楼层不同巷道的同一种类、同一货主的货物，可根据其批次编号，将相同批次的货物进行合并，将同一批次编号的货物搬运至相同巷道中。跨层搬运过程中，四向车先运行至待移库的货物存储位置，将该货物搬运到接驳口，然后驱动AGV叉车从接驳口将相应货物搬运到目标层的接驳口，再由该层的四向穿梭车将该货物搬运到移库的目标仓位。

为保障仓位利用效率，本申请各四向穿梭车优选设置为：优先执行四向穿梭车所在层中存储仓位13与第二接驳仓位12之间的货物搬运任务，以通过出库程序争取更多空余仓位，提高仓储系统对新增货物的接收容量。

本申请中的四向穿梭车和agv叉车都可以柔性添加设备和删减设备，其可以依据实际情况增减设备，添加或移除设备时候会配置设备的位置和IP地址，仓储设备的控制系统对各设备进行调度时先从设备池子里面动态的查询可用的设备列表，然后将任务下发至列表中的相应设备。当需执行货物搬运任务时，系统可从设备列表中根据各设备的空闲状态以及当前所处楼层指派最佳的设备添加相应任务进行搬运。

对于立体库与暂存库之间的第二接驳口，由于立库的外边缘的接驳口可以设置为匹配于立库的宽*高的数量，接驳口的数量会远远大于机器人的数量，因此会使得本申请对货物的接收和输出不受限于提升机和输送线的数量影响，能够提高仓库吞吐率和货物中转效率

由此，本申请可通过引入高技术的自动化设备和搬运设备，提高仓库的管理水平和作业效率，确保自动化设备运行的高可靠性和安全性。本申请通过工业网络将智能化设备变为智能化系统。在构建系统时，尽力提高设备的智能化水平。四向穿梭车、提升机、AGV叉车、外形检测、扫码、货架等并行集成、并行采集，每个子系统不但能够独立运作而且顶层能够实现策略的管控，减少设备系统之间的耦合度，在各个子系统之间通过智能仓储调度系统（WCS）进行联结，在平行串联的基础上实现整个系统的智能化、柔性化，达到高内聚低耦合。在将来发展的基础上，能做到本系统与外部系统沟通和协作，实现整个系统的有效运作。

本申请还能够合理配置库房各区域的储存设备和作业设备，保证各区域作业的均衡和协调，确保入库、出库、拣选正常进行，应对意外情况并进行妥善解决。

本申请的系统可通过无线物联方式实现系统资讯整合，采用高效先进的仓储管理信息系统，且系统易于升级和扩展，可与上层系统进行对接实现出库、入库、仓储位置的统一规划，从而能够动态根据货物的出入频率、货物批次属性动态调整货物的存储位置，以方便高频次货物迅速完成出库动作，并尽可能保证批次较早货物优先出货。

需要强调的是：本申请的发明点之一即在于AGV叉车与第一接驳仓位、第二接驳仓位之间的协作配合关系。本申请中，第一接驳仓位布置于立体货架的一侧外立面，所述第二接驳仓位布置于立体货架的另一侧外立面，所述存储仓位由外立面包围设置在立体货架的中部。上述第一第二接驳仓位的设置位置也并非随意而为，而是为了方便其与AGV叉车协作配合以提升仓储系统的整体吞吐效率。其原因在于，现有仓储系统，其局限于仅通过单一的输送线、提升机实现入库，通过另一侧输送线、提升机实现单一地出库。输送线及提升机运行时，每个运行周期仅能实现一个货物托盘的入库或出库：当提升机的升降架被货物托盘占用时，其他货物托盘上的货物即使已经通过输送线到达提升机入口，也只能等待提升机将当前托盘转移至特定的仓储楼层，由该楼层的四向穿梭车取走以执行入库后才能返回输送线所在的地面高度进行下一组货物托盘的入库。而本申请直接利用立体货架外立面上若干相互独立的接驳仓位，通过驱动AGV叉车直接进行入库和输出中转。立体货架外立面上各接驳仓位各自的存取状态并不会影响其相邻仓位接收、输出或暂存货物，相反，将接驳仓位设置在立体货架的外立面还能够节约AGV叉车取货和放货的耗时。当增加系统中AGV叉车数量时，或根据系统吞吐需求将不需要执行任务的叉车调度至入库侧或出库侧外围时，本申请可通过将增加的可供调度的AGV叉车设置为分别执行不同货物的入库动作或出库动作，而相应将货物托盘独立搬运至第一接驳仓位实现入库，或将相应的货物托盘从第二接驳仓位取出转运至暂存货架上以为出库做预先准备。接驳仓位的具体位置使得其在出库过程中或入库过程中能同时由不同的AGV叉车分别互不干扰地实现多仓位多货物的同时出入库。由此，本申请能够从现有传输线、提升机所实现的单一出入库转变为分别由不同接驳仓位配合AGV叉车所实现的并行出入库。也就是说，本申请通过AGV叉车与特定位置上接驳仓位之间的协同配合，能够成倍地提升仓储系统的存储效率。

即便对于AGV叉车已满负荷运转、无可供调度的空余AGV叉车的仓储系统，本申请依旧能够有效提升仓储系统对各个货物托盘从存储和输出效率。具体参照下表。即便本申请中AGV叉车已满负荷运行无法扩充AGV叉车实现并列实现不同接驳仓位的入库和中转，但因本申请接驳仓位本身即已根据目标存储仓位进行了优化选择，并且，AGV叉车在平地上运行到指定位置的效率明显优于四向穿梭车在纵横交错的巷道中逐步转向切换至升降机接收口、再等待空闲升降机，搭乘升降机和输送线移动到13号点的货物接收位置，因此，即使本申请无法实际实现多叉车并列运行同步接收提取货物，也能比现有技术节约约23%的四向车中转时长。

表1-本申请仓储系统与现有仓储系统在相同入库位置、存储仓位出库位置之间存取货物的总耗时统计表

此外，本申请还能进一步解决现有仓储系统中货位前后都有物资存放的堵塞情况。具体参照图3，假设星标货位前后都有物资存放，该货位堵塞情况，因而无法直接进行出库作业。此时，本申请所提供的方案，其出库策略为：先将横梁货架，即图3中圆点处作为A物资的暂存点，由系统根据实时的出库需求以及历史记录中对该A物资的需求状况，设置暂存区A物资的最低库存量，在暂存区该位置上A物资的数量低于安全库存时，触发四向车所运行的立体货架库第一时间进行出库，将标星位置的A物资补充至横梁货架区（此动作在作业空闲时间进行，故不占用效率）。故当订单需要出A物资时，只需要AGV叉车从横梁货架中取出直接出库，预计时间只需40-150 S。

若无此设计，则现有仓储系统的出库效率描述计算如下：先将星标货位前方堵塞的物资进行移库作业，移库物资的作业时间约60-600 S（受空闲货位位置影响，若星标货位周围有空闲货位，移库采用就近存放，若周围没有空闲货位，移库作业时间可能就会较长）。待移库完成后进行出库作业，出库作业时间约80-240 S。因此，现有技术中对A货物的出库作业耗时约为80-840 S，作业时间约为申请方案的2-5倍。

综上，本申请适用于货物物资种类较多、各品类物资总数不多、需要按照不同客户订单单独进行拣选出库的场景，其通过四向穿梭车在立体货架中前后左右的自由移动，并配合提升机的跨层转运，能够在立体货架中三维空间内任意的货位实现存储和拣选，十分的方便灵活,柔性更高，能够实现托盘物资货到人的拣选。四向穿梭车的作业物流通道与货架相结合，采用12进深的货位布置，能够有效减少占地面积且视觉美观，能够实现高密度自动化存取，单位面积存储量是普通仓库的5~10倍。最大化的利用仓库，实现多品种少批量的物资有限空间内实现密集存储。

本申请在入库端自动分配叉车agv叉车作业，实现货物到各接驳仓位的直接转运，能够有效提升入库位置的存储效率，缩短各层四向穿梭车对货物的转运路线，避免大量货物拥堵在提升机端口，影响系统效率。并且，本申请可动态根据各接驳仓位以及存储仓位中货物的实时状态，柔性动态控制系统内各设备，实现托盘类物资按需自动实现货到人拣选。

本申请的系统能够通过智能物流协同存取系统+自动化设备的配合，可以实现对货物的实时监控，动态掌握仓库的流转，便于决策层快速响应，调整货物，避免不必要的浪费，提高物资调节水平。并且，本申请的仓储系统能够实现全自动化操作，运行效率高，摆脱了传统仓库对熟练、稳定作业人员的依赖，能够降低劳动强度、人工成本。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种仓储系统，其特征在于，包括：

立体货架（1），其外围设置有第一接驳仓位（11）和第二接驳仓位（12），立体货架（1）的内部设置有若干存储仓位（13），其中，第一接驳仓位（11）布置在立体货架（1）的货物进口一侧，第二接驳仓位（12）布置在立体货架（1）的货物出口一侧，第一接驳仓位（11）、第二接驳仓位（12）与存储仓位（13）均由纵横交错的行驶轨道连接为一整体，并且，第一接驳仓位（11）与存储仓位（13）之间、第二接驳仓位（12）与存储仓位（13）之间的行驶轨道相互贯通；

暂存货架（2），其独立设置于立体货架（1）外，用于暂存由第二接驳仓位（12）输出的货物；

四向穿梭车（3），其沿立体货架（1）中的行驶轨道运行，用于从第一接驳仓位（11）接收货物，将货物搬运至相应的存储仓位（13）上，还用于根据出库信息将存储仓位（13）上的货物搬运至相应的第二接驳仓位（12）上以供输出货物；

AGV叉车，其用于将待存储货物搬运至第一接驳仓位（11），还用于由第二接驳仓位（12）中将待输出的货物搬运至暂存货架（2）；

其中，所述第一接驳仓位（11）位于立体货架（1）的一侧外立面，所述第二接驳仓位（12）位于立体货架（1）的另一侧外立面，所述存储仓位（13）由外立面包围设置在立体货架（1）中部。

2.如权利要求1所述的仓储系统，其特征在于，立体货架（1）中至少在AGV叉车抬升范围的每一层分别布置第一接驳仓位（11）和第二接驳仓位（12）；

每一层立体货架（1）中，所述第一接驳仓位（11）和第二接驳仓位（12）均设置为单一进深。

3.如权利要求2所述的仓储系统，其特征在于，立体货架（1）中各层行驶轨道的末端还至少连接一台升降机（5），所述升降机（5）与输送线（6）连接，用于：

利用输送线接收目标存储仓位位于AGV叉车抬升范围外的货物，驱动输送线将货物输入至升降机中，再由升降机将货物抬升至立体货架（1）中的相应层；

还用于：

由升降机接收立体货架（1）相应层中待输出的货物，驱动升降机将货物降至输送线中，利用输送线将货物输出供AGV叉车搬运至暂存货架（2）。

4.如权利要求1所述的仓储系统，其特征在于，还包括手持终端，用于在AGV叉车将待存储货物搬运至第一接驳仓位之前先录入货物类别、批次与载货托盘编号之间的对应关系；

所述AGV叉车根据载货托盘编号获取待存储货物所对应的第一接驳仓位，所述四向穿梭车根据载货托盘编号获取待存储货物所对应的存储仓位（13）。

5.一种仓储系统的协同存取方法，其特征在于，用于权利要求1-4任一所述的仓储系统，其步骤包括：

响应于第一交互数据构建待存储货物与载货托盘之间的映射关系，标记货物的属性信息；

根据货物的属性信息及立体货架（1）中各存储仓位（13）当前所对应的状态属性规划入库路径，并根据入库路径向相应的AGV叉车下发第一驱动指令，驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架（1）中由入库路径所指定的第一接驳仓位（11）中；

根据入库路径向相应的四向穿梭车（3）下发第二驱动指令， 驱使所述四向穿梭车（3）由第一接驳仓位（11）将所述待存储货物搬运至立体货架（1）中由入库路径所指定的存储仓位（13）中；

响应于出库单构建出库任务，按照出库任务及立体货架（1）中各第二接驳仓位（12）当前所对应的状态属性规划出库路径，根据出库路径向相应的四向穿梭车（3）下发第三驱动指令， 驱使所述四向穿梭车（3）由存储仓位（13）将相应货物搬运至立体货架（1）中由出库路径所指定的第二接驳仓位（12）中；

根据出库路径向相应的AGV叉车下发第四驱动指令，驱使所述AGV叉车由第二接驳仓位（12）将货物搬运至暂存货架（2）中由出库路径所指定的位置上。

6.如权利要求5所述的仓储系统的协同存取方法，其特征在于，当立体货架（1）中无状态属性为空闲的第一接驳仓位（11）时，或目标存储仓位（13）超出AGV叉车的抬升范围时，下发第一驱动指令驱使所述AGV叉车将所述待存储货物搬运至立体货架（1）中升降机（5）所连输送线（6）的入口位置；

当立体货架（1）中无状态属性为空闲的第二接驳仓位（12）时，或存储仓位（13）超出AGV叉车的抬升范围时，下发第三驱动指令驱使所述四向穿梭车（3）将货物搬运至立体货架（1）中升降机（5）的接收位置。

7.如权利要求6所述的仓储系统的协同存取方法，其特征在于，还根据各四向穿梭车（3）的指令执行状态向无驱动指令的四向穿梭车下发理货指令，驱使所述四向穿梭车将各层中不同行驶轨道上具有相同属性信息的货物转移至同一行驶轨道上的存储仓位（13）中。

8.一种AGV叉车，其特征在于，用于权利要求1至4任一所述的仓储系统，所述AGV叉车设置有：

载货托盘识别摄像头，用于采集并识别载货托盘编号，触发所述AGV叉车根据载货托盘上所承载的货物将待存储货物搬运至第一接驳仓位或输送线中，或由第二接驳仓位中将待存储货物搬运至暂存货架中；

所述AGV叉车还设置为，直接将返库载货托盘搬运至AGV叉车抬升范围内的第二接驳仓位（12）中。

9.一种四向穿梭车，其特征在于，用于权利要求1至4任一所述的仓储系统。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现权利要求5所述的方法步骤。