自动拣货仓库及其自动拣货方法与流程

[0001]
本发明涉及自动拣货技术领域，具体地涉及一种自动拣货仓库及其自动拣货方法。


背景技术：

[0002]
近年来，随着电商行业的高速发展，随之而来产生的大量网购订单带动了物流和仓储行业的快速发展。电商物流主要涉及两个环节，一是电商中心仓根据门店的需求向门店仓配货、二是门店仓根据用户订单分拣商品并打包出库。目前，大多门店仓是人工拣货，即拣货员推着拣货车去拣选商品，不仅劳动强度大、效率低，还容易出错。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本发明提供一种能够根据用户的订单准确高效地拣选商品的自动拣货仓库及其自动拣货方法。
[0004]
本发明提供一种自动拣货仓库，根据消费者订单自动拣选消费者订购的商品，包括存储区以及可在所述存储区穿行的自动拣货车，所述存储区存放有多个料箱，商品按份存放于所述料箱内，所述自动拣货车包括可移动的车体以及设置于所述车体上的货篮与机械抓手，所述货篮与所述车体滑动连接并相对所述车体在拣货位置与非拣货位置之间滑动，所述料箱包括至少一抽屉式子箱；所述货篮在拣货位置时相对于所述车体向外伸出，所述机械抓手抽拉所述子箱至出货位置，所述子箱被抽出的部分底部开口并位于所述货篮的上方，商品由所述子箱的底部开口自动落入至所述货篮。
[0005]
进一步地，每一所述料箱包括多个子箱，其中至少一个所述子箱包括多个子空间，每一所述子空间存放一份商品，每一所述子箱的各个子空间存放同种商品。
[0006]
进一步地，所述货篮包括上下排布的第一货篮与第二货篮，所述第一货篮沿第一方向相对于所述车体向外滑动至拣货位置、所述第二货篮沿与所述第一方向相反的第二方向相对于所述车体向外滑动至拣货位置。
[0007]
进一步地，所述自动拣货仓库还包括管理系统，所述管理系统记录商品在所述存储区的存放信息并对照消费者订单规划所述自动拣货车的行进路线。
[0008]
进一步地，所述自动拣货仓库还包括出货区，所述出货区包括多个出货窗口，所述拣货车在拣选完一个消费者订单所订购的商品后将所拣选的商品以及承载商品的货篮一起传送至相应的一出货窗口。
[0009]
进一步地，所述自动拣货仓库还包括周转区，所述周转区与出货区位于仓库的同一侧，所述货篮内拣选的商品在出货窗口被取走后空置的货篮被传送至所述周转区存放。
[0010]
进一步地，所述自动拣货仓库还包括上架区，所述上架区设置有自动上货车将装载有商品的料箱置放于所述存储区的空位上以对仓库补货，所述上架区与出货区位于仓库的相对两侧。
[0011]
进一步地，所述自动拣货仓库还包括回收区，所述回收区与上架区位于仓库的同
一侧，所述料箱内的全部商品被拣选之后空载的料箱由所述自动拣货车运送至所述回收区存放。
[0012]
本发明还提供一种自动拣货方法，根据消费者的订单将所订购的商品由料箱拣选至货篮中，所述料箱包括至少一个抽屉式子箱，所述子箱抽出时其底部呈开口状，所述商品按份存放于所述子箱内，所述自动拣货方法包括：根据存放有所要拣选的商品的料箱的位置在一平面内移动所述货篮；根据存放有所要拣选的商品的料箱的高度在竖直方向上移动所述货篮；以及，抽拉所述料箱存放有所要拣选的商品的子箱至所述货篮的上方，所要拣选的商品由被抽拉的子箱的底部开口自动落入至所述货篮中。
[0013]
进一步地，在抽拉所述料箱之前还包括：滑动所述货篮使其朝向存放有所要拣选的商品的料箱的方向伸出。
[0014]
相较于现有技术，本发明自动拣货仓库能够根据消费者的订单自动地在仓库中拣选商品，配货准且效率高。
附图说明
[0015]
图1为本发明自动拣货仓库的布局示意图。
[0016]
图2为图1的平面图。
[0017]
图3为图1所示自动拣货仓库的自动拣货车的结构示意图。
[0018]
图4为图3所示自动拣货车的使用状态示意图。
[0019]
图5为图1所示自动拣货仓库内承载商品的料箱的结构示意图。
[0020]
图6为图5所示料箱出货时的状态示意图。
[0021]
图7为图3所示自动拣货车与图5所示料箱配合拣货的示意图。
[0022]
图8为图3所示自动拣货车回收料箱的状态示意图。
具体实施方式
[0023]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
[0024]
本发明自动拣货仓库可以是无人售货的门店仓等，根据消费者的订单自动地拣选消费者所订购的商品。如图1-2所示，根据本发明一实施例的自动拣货仓库包括有存储区i、上架区ii、出货区iii、周转区iv、回收区v，以及在各区i～v之间穿行的自动拣货车100。存储区i内放置有大量的货架200，每一货架200上堆放有数个料箱300，商品按份存放于各个料箱300内，自动拣货车100根据消费者的订单在货架200之间穿行并从相应的料箱300中拣选所订购的商品。在完成一个订单的全部商品的拣选后，自动拣货车100行进至出货区iii，配送员由出货区iii取走订购的商品并配送至消费者，整个订单完成。
[0025]
存储区i位于仓库的中央，货架200成排设置于存储区i内，相邻的两排货架200之间以及各排货架200的侧端形成有通道，供自动拣货车100穿行以拣选商品。较佳地，存储区i的地面上形成有轨道，导引自动拣货车100的行进。图示实施例中，各排货架200由背靠背设置的两组货架200构成，同一排货架200的两组货架200上的料箱300的朝向相反，每一组
货架200上的料箱300的打开方向均朝向与之相邻的通道。上述货架200排布方式可以有效减小占地面积、优化拣货路径，提升拣货效率。
[0026]
上架区ii用于对存储区i补货，出货区iii用于所拣选的商品的出库。较佳地，上架区ii与出货区iii位于仓库的相对两侧，尽量避免出货与补货相干扰。较佳地，上货区内有自动上货车，所补充的商品承载于料箱300内并由中心仓配送至仓库，自动上货车将所补充的料箱300运送至存储区i并放置于货架200的空位上，实现自动化上货。回收区v与上架区ii位于仓库的同一侧，用于存放出货后的空载料箱300，中心仓的配送车在将补货的料箱300卸货后可以顺带地将存放于回收区v的空载料箱300取走并返送至中心仓，空载料箱300在中心仓可以再次装载商品，达到循环利用的效果。
[0027]
出货区iii优选地设置多个出货窗口，同一订单的所有商品被传送至同一出货窗口，多个出货窗口可以实现多个订单的同时出货，配送员根据订单由预定的出货窗口取走所订购的商品。本发明中，所拣选的商品承接于自动拣货车100的货篮内，在完成一订单的商品的拣选后，所拣选的商品以及承载商品的货篮被一起传送至相对应的出货窗口。周转区iv与出货区iii位于仓库的同一侧，配送员在对应的出货窗口取走货篮内的订购商品后，货篮空置并被传送至周转区iv暂存，之后可以再次被装配至自动拣货车100上进行下一次的拣货操作，从而货篮可以循环利用。
[0028]
本发明自动拣货仓库较佳地包括一管理系统，管理系统接收用户的订单并根据订单控制自动拣货车100的运行，实现自动拣货。存储区i所存放的商品的相关信息，包括商品的名称、数量、存放的货架号和料箱号等，记录于管理系统内。消费者下单订购商品时，管理系统对照消费者的订单信息与所记录的商品存放信息，得出消费者所订购的各个商品在存储区i的具体位置并据此规划出自动拣货车100的行进路线。
[0029]
如在一订单中，消费者订购一份1号商品、两份2号商品和五份3号商品。首先，管理系统对照所记录的商品存放信息得出商品存放位置，如，一份1号商品存放于a号货架的a5号栏位、两份2号商品分别存放于d号货架的d1、d2号栏位、五份3号商品分别存放于b号货架的b3～b8号栏位。然后，管理系统根据a、b、d号货架在仓库内的位置排布规划出自动拣货车100的行进路线，如a—>b—>d等。
[0030]
如图3-4所示，自动拣货车100包括车体10以及设置于车体10上的拣货篮20、机械抓手30和控制器。
[0031]
控制器包括通信模块、控制模块以及驱动模块。通信模块优选地为无线通讯模块，如蓝牙通讯模块等，与仓库的管理系统进行无线通讯以获取所要拣选的商品信息，包括商品的名称、数量、位置等，以及自动拣货车100拣选商品的行进路线。驱动模块包括多个驱动器，如驱动车体10行进的第一驱动器、驱动拣货篮20移动的第二驱动器、以及驱动机械抓手30伸缩的第三驱动器等。各个驱动器优选地为电机、气缸等，可与车体10/拣货篮20/机械抓手30等直接相连，也可以通过传动元件，如齿轮机构等传动相连。控制模块根据通讯模块所接收的信息产生相应的控制信号，启动驱动模块的各个驱动器。
[0032]
车体10作为整个自动拣货车100的基体，可以根据管理系统给出的行进路线在货架200之间穿行。第一驱动器启动时，驱使车体10按规划路线行进至所要拣选的商品所存放的货架200的对应位置处。之后，第二驱动器启动，将拣货篮20移动至与所要拣选的商品所存放的栏位相对应的高度处。最后，第三驱动器启动，机械抓手30伸出使所要拣选的商品落
入至拣货篮20内，完成该商品的拣选。当一个订单中订购有多个商品时，完成某一商品的拣选后第一驱动器再次启动并根据行进路线将车体10驱动至下一拣选商品所存放的货架200的对应位置处并重复上述拣货过程，直至订单中所有的商品全部拣选完成。
[0033]
图3所示实施例中，车体10的一侧设置有竖直的导向杆14。以自动拣货车100行进的方向为前后方向(即图示的x方向)，导向杆14设置于车体10的前侧、拣货篮20位于导向杆14的后侧。拣货篮20的前侧形成有套接部22，套接部22与导向杆14滑动地相套接。第二驱动器包括一纵向驱动器，拣货篮20在纵向驱动器的驱动下沿导向杆14上下滑动，调整拣货篮20的高度，以与所要拣选的商品在货架200上的高度相匹配。在其它实施例中，车体10也可以在其前后两侧分别设置一导向杆14，对拣货篮20形成更为稳定的支撑，避免商品过重而引起重心不稳等问题。
[0034]
拣货篮20包括外框24以及滑动地与外框24连接的货篮，图示实施例中货篮包括第一货篮26与第二货篮28。其中，外框24为竖直设置的方框结构，套接部22形成于外框24的侧面上，第一货篮26与第二货篮28上下布置并可相对于外框24沿左右方向(即图示的y方向)滑动而向外伸出。当第一货篮26/第二货篮28相对于外框24向外滑动而朝向货架200伸出时，到达拣货位置；当第一货篮26/第二货篮28反向滑动而缩回至外框24内时，处于非拣货位置。第二驱动器还包括横向驱动器，横向驱动器可以是两个，分别驱动第一货篮26与第二货篮28的横向滑动。在一些实施例中，第一、第二货篮26、28的滑动也可由同一横向驱动器驱动。
[0035]
在一具体实施例中，如图4所示，第一货篮26相对于外框24沿第一方向(如向左)向外伸出到达拣货位置、相对于外框24沿相反的第二方向(如向右)滑动而缩回至外框24内；第二货篮28相对于外框24向右滑动而伸出外框24到达拣货位置、相对于外框24向左滑动而缩回外框24内。如此，自动拣货车100在两排货架200之间行进时，其左侧货架200上的商品由第一货篮26承接、右侧货架200上的商品由第二货篮28承接，也就是说自动拣货车100在一次行进的过程中可以拣选其两侧货架200上的商品，相对地可以将拣选商品的速度提升近一倍。
[0036]
在一些实施例中，第一货篮26、第二货篮28可以相对于外框24双向滑动向外伸出，也就是既可以向左滑动伸出外框24也可以向右滑动伸出外框24，如此可以根据所要拣选商品的位置，选择第一货篮26和/或第二货篮28的伸出方向，使得两个货篮26、28内承接的商品量大致相同，确保两个货篮26、28能够被充分利用。在一些实施例中，如果同一订单所订购的商品数量过多而超出了两个货篮26、28一次所能承载的上限，仓库的管理系统可以预先将订单拆分为多个子订单，相应地多个子订单被分别分配至多个自动拣货车100，确保每一自动拣货车100所需要拣选的商品在其承载范围内。
[0037]
如图5-6所示，每一料箱300包括多个(图示为4个)子箱310，每个子箱310包括多个(图示为4个)子空间312。每个子空间312容纳一份商品，每个子箱310的各个子空间312容纳同一种商品。不同的子箱310可以容纳相同种类的商品，也可以容纳不同种类的商品。仓库的管理系统所记录的商品存放信息具体至料箱300的子空间312，如：1号商品存放于a号货架的a3号栏位的3号料箱的1号子箱的1-3号子空间，2号商品存放于b号货架的b5号栏位的1号料箱的2号子箱的1-4号子空间以及3号子箱的1-2号子空间，3号商品存放于b号货架的b5号栏位的1号料箱的4号子箱的1-4号子空间等。
[0038]
较佳地，料箱300的各个子箱310为抽屉式结构，每个子箱310可以被单独抽出。子箱310的底部开口，当子箱310被向外抽拉时，该子箱310被抽出的子空间312内的商品由底部开口自动向下掉落。根据所需要的商品的种类与数量，可以确定所需要抽拉的料箱300、子箱310、以及子箱310需要抽拉出的长度。如，需要拣选两份3号商品时，需要将1号料箱的4号子箱抽拉出两格，即将4号子箱的第1-2号子空间向外抽出。又如，需要拣选5份2号商品时，可以将1号料箱的3号子箱全部抽出并将2号子箱的第1-3号子空间抽出；当然此时也可以将1号料箱的2号子箱全部抽出并将3号子箱抽拉出一格，具体地采用哪种方式可以由仓库的管理系统根据算法预先确定。
[0039]
本发明自动拣货仓库在接到消费者的订单时，首先管理系统根据订单确定所订购的商品的存放位置并规划自动拣货车100的行进路线；之后，自动拣货车100根据行进路线在仓库的地面上移动并依次到达各种商品所存放的料箱300的对应位置处。请同时参阅图7，在每到达所要拣选商品存放的料箱300的对应位置后，首先拣货篮20整体上下移动调整货篮26、28的高度，然后货篮26或28朝向所要拣选的商品所存放的料箱300所在的一侧向外伸出，最后机械抓手30抽拉料箱300存放有所要拣选的商品的子箱310至货篮26或28的上方，子箱310的被抽拉出的一个或多个子空间312内的商品自动掉落至货篮26或28。
[0040]
自动拣货车100的拣货过程中，当存放所要拣选商品的料箱300在其左侧时，第一货篮26被驱动而向左伸出至拣货位置；当存放所要拣选商品的料箱300在其右侧时，第二货篮28被驱动而向右伸出至拣货位置。较佳地，伸出的第一货篮26/第二货篮28与货架200相靠近或者相接触，在高度方向上第一货篮26/第二货篮28与所要拣货的料箱300相靠近并位于所要拣货的料箱300的下方。子箱310被抽拉的长度取决于拣选商品在子箱310内的位置以及拣选商品所需要的份数，这可以由管理系统预先确定。另外，当需要拣选的商品份数超过一个子箱312内存放的商品份数时，可以同时抽拉多个子箱312。
[0041]
当自动拣货车100完成一个订单或者一个子订单的所有商品的拣货后，自动拣货车100行进至仓库的出货区iii，所拣选的商品以及承载商品的货篮26、28被一起传送至预定的出货窗口，之后所拣选的商品被配送员取走。在商品取走后，货篮26、28并被传送至周转区iv暂存，之后再次装配至自动拣货车100上，以进行下一订单的自动拣货。
[0042]
较佳地，如图3与图8所示，拣货篮20的外框24的顶部设置有料箱承载位29，料箱承载位29位于货篮26、28的上方。当某一料箱300内的商品全部被拣选而空置时，自动拣货车100可以将空置的料箱300抓取至所述料箱承载位29并由本发明自动拣货车100运送至回收区v存放。空置的料箱300的抓取回收可以由抽拉子箱310的机械抓手30完成，也可以在自动拣货车100上另外配置抓取料箱300的料箱抓手。
[0043]
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。