货箱拣选系统的制作方法

本发明实施例涉及物流仓储领域，尤其涉及一种货箱拣选系统。

背景技术：

随着电子商务的迅猛发展，以及人们消费习惯与消费模式的改变，电商仓储行业拆零拣选的工作量越来越大，对速度和准确性的要求也越来越高。为了应对各种商品大量订单的拣选挑战，很多物流中心的自动化仓储开始采用巷道式载体模式，例如，在存储区设置多个巷道，每个巷道设定有对应的载体，比如移动机器人或穿梭车，然后由载体将对应货架指定位置的货箱移动至拣选平台，并负载该货箱直至拣选平台完成该货箱的拣选，然后将拣选之后的货箱返回至货架指定位置。

发明人在实现本发明的过程中发现现有技术至少存在以下技术问题：如果其中一个载体出现故障，那么该载体对应货架的货物就无法出入库，而且载体在工作时与货箱不分离，这种工作方式虽然使得载体的控制难度降低，但载体的工作效率和灵活性都较差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种货箱拣选系统，解决了现有货箱拣选系统因载体与货箱不分离所带来的载体工作效率较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种货箱拣选系统，包括：

至少一个货架组，所述货架组包括分布于巷道两侧的货架，且所述货架在朝向所述巷道一侧设置有传输轨道；

至少一条连接输送线，用于连接拣选平台和对应的货架出入口，从而将货架出入口处的货箱传输至拣选平台，和/或，将拣选平台上已完成拣选的货箱传输至所连接的货架出入口；

移动机器人，被设置成在所述传输轨道上运行，并将所述货架指定位置的货箱传输至匹配的货架出入口处的连接输送线上，或者将位于货架出入口处的连接输送线上的货箱运输至货架指定位置；

拣选平台，用于完成所接收的货箱的拣选任务。

进一步，所述连接输送线至少有两条，包括从所述货架出入口到所述拣选平台方向的连接输送线和从所述拣选平台到所述货架出入口方向的连接输送线。

进一步，所述传输轨道包括横向传输轨道和纵向传输轨道；

所述货架包括至少两个货架层，且每一货架层在朝向所述巷道一侧的横梁设置有横向传输轨道，用于使所述移动机器人到达所述货架的任一横向位置，其中，所述横梁平行于所述巷道；

所述货架在朝向所述巷道的一侧的至少两个立柱上设置有纵向传输轨道，用于使所述移动机器人到达所述货架的任一纵向位置。

进一步，还包括：上位机，所述上位机用于控制所述移动机器人将所述货架指定位置的货箱传输至匹配的货架出入口处的连接输送线上，以及控制该连接输送线将该货箱传输至拣选平台，以及控制连接输送线将所述拣选平台拣选之后的货箱传输至货架出入口，以及匹配移动机架人将位于货架出入口处的连接输送线上的货箱运输至货架指定位置。

进一步，还包括：至少一个转运平台，所述转运平台与所述连接输送线分别设置于所述货架的两端，且所述转运平台与预设货架层的横向传输轨道相连，用于供所述移动机器人在不同巷道之间转移。

进一步，所述转运平台为可升降平台。

进一步，还包括：货箱探测装置，设置于所述货架出入口与所述连接输送线的连接处，配合所述连接输送线运动方向使用，以确定当前是否存在需要移动机器人移走的货箱或者需要连接输送线移走的货箱。

进一步，所述拣选平台包括：

移位输送线，与所述连接输送线垂直连接，用于将自身负载的货箱移动至存储箱拣货位，或者将存储箱拣货位的货箱移动至匹配的连接输送线；

订单输送线，设置于所述移位输送线的下方，用于运走所接收的拣货完毕的订单箱；

订单箱拣货位，位于所述存储箱拣货位的下方，并设置于所述订单输送线背离所述连接输送线的一侧，用于接收从存储箱拣货位的货箱中拣选的商品；

顶升移载装置，用于将拣货完毕的订单箱从当前的订单箱拣货位移动至所述订单输送线。

进一步，所述拣选平台还包括：

机械手，设置于所述订单箱拣货位的一侧，用于将所述存储箱拣货位的货箱中的预设数量的目标商品转移至所述订单箱中。

进一步，还包括：显示装置，所述显示装置包括设于所述存储箱拣货位一侧的支架以及设于所述支架上的显示屏，且所述显示屏朝向所述存储箱拣货位，并至少用于显示离开货架的货箱的实时信息。

本发明提供的货箱拣选系统的技术方案，相较于现有技术，通过连接货架出入口与拣选平台的连接输送线将位于货架出入口的货箱传输至拣选平台，将移动机器人的活动区域限定在货架区域，实现了移动机器人与货箱在非货架区域的分离，提高了移动机器人的工作效率，而且用户可以根据订单量随时增加或减少移动机器人的数量，系统的灵活性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明实施例提供的货箱拣选系统的示意图；

图2是本发明实施例提供的货箱拣选系统的前视图；

图3a是本发明实施例提供的货架的前视图；

图3b是本发明实施例提供的货架的左视图；

图3c是本发明实施例提供的货架的俯视图；

图4是本发明实施例提供的货架的立柱与横梁的连接示意图；

图5是本发明实施例提供的横梁的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的货箱拣选系统的控制框图；

图7是本发明实施例提供的连接输送线与拣选平台的工作流示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，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

本发明实施例提供了一种货箱拣选系统，如图1和图2所示，该系统包括至少一个货架组、至少一条连接输送线3，以及移动机器人2和拣选平台4。其中，货架组包括分布于巷道两侧的货架1，且该货架1在朝向巷道一侧设置有传输轨道；连接输送线3用于连接拣选平台4和对应的货架出入口，从而将货架出入口处的货箱01传输至拣选平台4，和/或，将拣选平台4上已完成拣选的货箱01传输至所连接的货架出入口；移动机器人2被设置成在传输轨道上运行，并将货架1指定位置的货箱01传输至匹配的货架出入口处的连接输送线3上，或者将位于货架出入口处的连接输送线3上的货箱01运输至货架指定位置；拣选平台4用于完成所接收的货箱01的拣选任务。

其中，传输轨道包括横向传输轨道和纵向传输轨道。如图3a、图3b和图3c所示，货架1包括至少两个货架层，且每一货架层在朝向巷道一侧的横梁12设置有横向传输轨道，用于使移动机器人到达货架的任一横向位置，其中，横梁平行于巷道；货架1在朝向巷道的一侧的立柱11上设置有纵向传输轨道，用于使移动机器人到达货架的任一纵向位置。横向传输轨道与纵向传输轨道的设置使得移动机器人可到达货架的任一位置，从而可将货箱搬运至货架的任一位置。在一些实施例中，货架在朝向巷道的一侧的至少两个立柱上设置有纵向传输轨道，多个横向传输轨道和多个纵向传输轨道的设置使得移动机器人可通过多种路线组合到达货架的某个指定位置，增加了移动机器人路线选择的灵活性，而且可供多个移动机器人同时工作。

其中，货架包括立柱11、横梁12和托架13，其中，立柱11竖直放置，横梁12水平放置，立柱11和横梁12连接成框架结构，是整个货架的主承力结构，托架13安装在两根横梁之间，托架13上面可摆放货箱。两个货架1之间设置有一定宽度的巷道。

其中，图4为横梁12与立柱11连接处的结构示意图。由该图可以看出，设置有纵向传输轨道的立柱11包括截面为c型的弧形腔，其内设置有齿条111和导条112，其中，齿条111可与移动机器人的爬升齿轮啮合，导条112用于为移动机器人导向，从而使移动机器人沿着导条112做升降运动。

其中，图5为横梁的截面示意图，横梁12包括限位部121和轨道部122，限位部121截面为n型，轨道部122为界面l型，轨道部122的一侧与限位部121的一侧连接，且轨道部122与限位部121的弯折均朝下，限位部121用于防止货箱在存取时被移出托架，轨道部122用于为移动机器人提供横向传输轨道。该结构使得横梁较为轻便，在提供横向传输轨道和限位功能的同时，还能够减少立柱的负重。

需要说明的是，本实施例的立柱和横梁结构仅为本实施例的优选结构，在一些其他实施例中，也可以采用其他现有技术的结构，本实施例在此不作具体限定。

其中，移动机器人包括沿立柱上的纵向传输轨道爬行的爬升组件，比如爬升齿轮以及与爬升齿轮连接的动力器件等，还包括沿横梁上的横向传输轨道形式的导向组件，比如导向轮以及与导向轮连接的动力器件等，以及用于在转运平台进行巷道变化的驱动组件，比如驱动轮以及与驱动轮连接的动力器件。需要说明的是，本实施例不对移动机器人的具体结构进行限定，采用现有技术的移动机器人结构即可。

其中，连接输送线的运行方式可以是单向的，也可以是双向的，本实施例的连接输送线至少有两条，且运动方向优选为单向，即包括从货架出入口到拣选平台方向的连接输送线，以及从拣选平台到货架出入口方向的连接输送线。如图1所示，共包括两个货架组，四个货架1，每个货架出入口设置有一条连接输送线3，并将中间的两条连接输送线的运行方向设置为从货架出入口到拣选平台4，两边缘的两条连接输送线的运动方向设置为从拣选平台4到货架出入口。可以理解的是，连接输送线3的设置将移动机器人2的活动区域限定在货架区域，实现了移动机器人2与货箱01在非货架区域的分离，提高了移动机器人2的工作效率，而且用户可以根据订单量随时增加或减少移动机器人的数量，使得该系统的灵活性非常好。

在一些实施例中，该系统还包括入口编码机构，该入口编码机构设置于附图1边缘的两连接输送线3的一侧，如图7所示，这两个连接输送线的传输方向被设置为拣选平台到货架出入口方向。在对货架补货时，先通过入库编码机构对补货物品所在货箱进行编码，然后该货箱放置在对应的连接输送线上，由该连接输送线将该货箱传送至对应的货架出入口，然后由匹配的移动机器人将该货箱从货架出入口运送到货架的指定位置。

优选地，如图1所示，该系统还包括至少一个转运平台5，该转运平台5与连接输送线3分别设置于货架1的两端，且转运平台5与预设货架层的横向传输轨道相连，用于供移动机器人2在不同巷道之间转移。这样移动机器人2可以跨巷道工作，从而大大提高了移动机器人2在货架区域的活动范围和工作效率。在一些实施例中，该转运平台被设置为可升降平台，从而可使用户根据需要调整转运平台的位置，比如将其调整到订单量较大的货品所在的货架层，以减少移动机器人在纵向传输轨道上的运行距离，从而提高移动机器人的工作效率。在一些实施例中，货架的两端均设置有转运平台，而且与拣选平台同侧的转运平台设置于拣选平台的上方。

可以理解的是，当某个巷道处于工作状态的移动机器人数量多于一个时，其货箱的存储和拿取可能由两个移动机器人完成，为了降低时间成本，优选由就近的移动机器人完成。

优选地，该系统还包括货箱探测装置，该货箱探测装置设置于货架出入口与连接输送线3的连接处，配合连接输送线3运动方向使用，以确定当前是否存在需要移动机器人2移走的货箱01或者需要连接输送线3移走的货箱01。可以理解的是，如果连接输送线3的运行方向仅为货架出入口到拣选平台4方向，且连接输送线3始终处于运动状态，或可由压力传感器触发运动，此时无需货箱探测装置，只要移动机器人2将货箱01放置在货架出入口处的连接输送线3上，连接输送线3即可将该货箱运送至拣选平台4；如果连接输送线3的运行方向仅为拣选平台4到货架出入口方向，此时货箱探测装置探测到货架出入口有货箱01后，会向上位机6发送货箱存储信号，上位机6匹配就近的移动机器人2将该货箱放置到货架的指定位置，参见图6所示。

其中，上位机6用于控制移动机器人将货架指定位置的货箱传输至匹配的货架出入口处的连接输送线3上，以及控制该连接输送线3将该货箱传输至拣选平台，以及匹配连接输送线3将拣选平台4拣选之后的货箱传输至货架出入口，以及匹配移动机架人将位于货架出入口处的连接输送线3上的货箱运输至货架指定位置。

其中，如图1所示，拣选平台4包括订单输送线41、移位输送线42、订单箱拣货位43和顶升移载装置。其中，移位输送线42与连接输送线3垂直连接，用于将完成所负载的货箱01在存储箱拣货位与连接输送线之间的移位，比如，将所负载的货箱移动至存储箱拣货位44，或者将存储箱拣货位44的货箱移动至匹配的连接输送线3。如果连接输送线3的传输方向均为单向，且两侧的连接输送线3的运动方向为拣选平台到货架入口方向，那么，移位输送线42可以将拣货完毕的货箱移动到左侧边缘的连接输送线3，或者移动到右侧边缘的连接输送线3。其中，订单输送线41设置于移位输送线42的下方，用于接收参与拣选的空订单箱，以及运走所接收的拣货完毕的订单箱，优选地，订单输送线41为单向运行，可将空的订单箱运至订单箱拣货位43，待拣选完毕之后，再将拣选完毕之后的订单箱运走。订单箱拣货位43位于存储箱拣货位44的下方，并设置于订单输送线41背离连接输送线3的一侧，用于接收从存储箱拣货位44的货箱中拣选的商品；顶升移载装置用于完成订单箱45在订单箱拣货位43与订单输送线41之间的移位。具体为，将空的订单箱45从订单输送线41转移至订单箱拣货位43，以及将拣货完毕的订单箱45从当前的订单箱拣货位43移动至订单输送线41，以由订单输送线41将该订单箱45移走。

为了提高货物拣选速度，该系统优选还包括机械手，且该机械手设置于订单箱拣货位的一侧，用于将存储箱拣货位的货箱中的预设数量的目标商品转移至订单箱中。

为了便于工作人员实时了解货箱存取的状态，该系统还包括显示装置46，参见图7所示，该显示装置46包括设于存储箱拣货位一侧的支架以及设于支架上的显示屏，且显示屏朝向存储箱拣货位，并至少用于显示离开货架的货箱的实时信息。

工作过程：结合图1和图6，移动机器人2接收到上位机6发送的任务信息之后，根据任务信息中的路径指令移动到目标货箱位置，并根据路径指令将目标货箱移动至中间两货架出入口中的一个，至此移动机器人2结束了此次搬运任务。该连接输送线3将所接收的目标货箱移动至移位输送线42上的存储箱拣货位44，然后上位机6控制机械手将目标货箱中的货物拣选到订单箱拣货位43上的订单箱45中，拣选完毕之后，顶升移载装置将订单箱拣货位43的订单箱45转移至订单输送线41上以由订单输送线41将该订单箱运走打包；拣选完毕之后，移位输送线42将该目标货箱移动至一边缘上的连接输送线3，从而由该连接输送线3将该目标货箱运送至对应的货架出入口，货架出入口的货箱探测装置检测到有目标货箱被送回后，向上位机6发送存储指令，上位机6指派就近的移动机器人2将该目标货箱存放至货架的指定位置。

相较于现有技术，通过连接货架出入口与拣选平台的连接输送线将位于货架出入口的货箱传输至拣选平台，将移动机器人的活动区域限定在货架区域，实现了移动机器人与货箱在非货架区域的分离，提高了移动机器人的工作效率，而且用户可以根据订单量随时增加或减少移动机器人的数量，系统的灵活性较高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。