基于AGV运送载货小推车的仓储系统及入库、出库方法与流程

本发明涉及物流技术领域，具体涉及基于AGV运送载货小推车的仓储系统及入库、出库方法。

背景技术：

目前，公知的大批量分流式物流配送，由人工搬运转送，当货物较重或者货物为大批量运输搬运时，需很大的人工成本。由于人工搬运方式存在管理混乱，自动化水平低，存储空间利用率较低，物流信息不能及时更新，查询效率低等问题。

中国专利申请公布号为CN104555222A的中国专利公开了一种基于AGV的储分一体化系统和方法，以解决传统人工搬运方式自动化程度低，管理混乱的问题。其系统主要包括库房、库房中设有货位和货位上的货架、AGV小车，其方法如下：入库时，货物进入月台，月台处的工作人员对货物人工扫描，读取的信息传至系统，系统调动AGV小车去该货物需要存入的货位（货架未装满时）或空货架区（原货架已装满）将货架托起并运输至月台处，操作人员将该货物放入该货架的对应位置，AGV小车将货物运回货架的原货位，完成入库操作。出库时，AGV小车将需出库货物所在的货架托起并运输至出库区域，工作人员将货物取下，AGV小车将货架运送到原货位（货架上还有其他货物时）或空货架存放区（货架上没有货物时）。这种仓储方法虽然自动化程度较高，但依然存在货物存取十分繁琐费力的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于AGV运送载货小推车的仓储系统，以解决传统仓储方法存取货物繁琐费力、存储效率低下的技术问题；本发明的目的还在于提供一种基于AGV运送载货小推车的入库方法；本发明的目的还在于提供一种基于AGV运送载货小推车的出库方法。

为实现上述目的，本发明基于AGV运送载货小推车的仓储系统采用如下技术方案：

技术方案1：基于AGV运送载货小推车的仓储系统包括存放货物的库房和设在库房中用于运送货物的AGV小车，库房中分布有存放货物的货位，还包括载货小推车，用于移载货物，并可作为货架存放在所述货位上；库房内还设有交接位，用于在货物入库时AGV小车与载货小推车的对接或在货物出库时AGV小车与载货小推车的分离；基于AGV的仓储系统还包括连通库房外与所述交接位之间的出入路径，用于供装载货物的所述载货小推车在出入库时沿其行进。所述库房外的出入路径上设有出入位，用于在货物入库时载货小推车在此处开始进入库房或货物出库时载货小推车沿出入路径行进至此处。

技术方案2：在技术方案1的基础上，在所述出入路径的出入位与交接位之间还设有用于扫描所述载货小推车上的货物的射频识别装置。

技术方案3：在技术方案2的基础上，射频识别装置包括横跨在所述库房的出入口的射频识别室，射频识别室内装有用于读取货物信息的射频识别探头，射频识别室包括位于库房之外的前门和位于库房之内的后门，所述出入位设在所述前门的门口处，所述交接位位于后门的门口处。

技术方案4：在技术方案1或2或3的基础上，基于AGV的仓储系统还包括驱动所述载货小推车在所述出入路径上行进的驱动装置。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述驱动装置包括位于所述前门和后门之间的轨道，轨道位于所述出入路径上，驱动装置还包括设在轨道上的传动链轮，传动链轮上套设有链条，驱动装置还包括带动所述链轮转动的驱动电机。

技术方案6：在技术方案5的基础上，所述载货小推车包括货架，还包括安置在货架底部的车轮，用于支撑货架并在所述轨道上滚动；载货小推车上设有与所述AGV小车对接的结合部，以便AGV小车可以运送载货小推车及载货小推车上的货物；载货小推车底部还设有与所述驱动装置的链条啮合传动的齿条。

技术方案7：在技术方案6的基础上，所述结合部包括位于所述载货小推车的底盘与地面之间的顶撑空间，用于供AGV小车潜入以便将载货小推车的车轮顶离地面。

技术方案8：在技术方案1或2或3的基础上，基于AGV运送载货小推车的仓储系统还包括用于为所述AGV小车导航的导航子系统，包括供所述AGV小车循迹的轨迹线，轨迹线包括主线路和分支线路，分支线路上设有所述货位。

技术方案9：在技术方案8的基础上，所述分支线路上可设有双层并列的所述货位，其中一条分支线路上设有货物周转位，用于提取处于并列货位的内层货位上的货物时先暂存外层货位上的货物。

本发明基于AGV的仓储系统的有益效果是：采用本发明的基于AGV运送载货小推车的仓储系统，小推车不仅可直接作为货架存储在库房的货位上，还能在的出入位与库房内的货位之间自由运送货物，也可在库房外人工自由运送货物，使得本发明的仓储系统的应用范围十分广泛，物流存储、流水线运输等均可；交接位是货物入库时AGV小车与载货小推车的对接位或货物出库时AGV小车与载货小推车的分离位，该位置的设置是为了方便AGV小车与载货小推车的自动对接。相对于传统人工存取货物或现有技术中其他仓储系统，本发明可减少存储步骤、自动化程度高，使整个物流仓储过程整洁、高效、方便。

进一步地，采用具有射频识别装室的大批量扫描的射频识别装置，可一次性对载货小推车上的所有货物信息进行扫描，货物在扫描过程中不用人工操作即可自动识别，步骤简单，扫描迅速，可显著提高扫描效率。

进一步地，货物随载货小推车在射频识别装置内扫描时，也即货物随载货小推车从库外的出入位到库内的交接位的过程中，通过具有轨道、链轮、链条的驱动装置的驱动，使驱动装置的链条与载货小推车底部的齿条啮合传动，此方式不仅对接和脱离比较方便，而且运动过程中十分平稳。

进一步地，库房中货位结构可采用双层结构，并通过设置周转货位以方便货位的提取和放入，此方式结构紧凑，可充分利用仓库空间，提高空间利用率。

本发明基于AGV运送载货小推车的入库方法采用如下技术方案：

技术方案1：第一步，将装载好货物的载货小推车从库房外的出入位驱动至与AGV小车的交接位；第二步，AGV小车与载货小推车对接，以使AGV可运送载货小推车及载货小推车上的货物；第三步，根据第一步中读取的信息，控制已与载货小推车结合的AGV小车将载货小推车和载货小推车上的货物运送至库房中的相应货位，AGV小车将载货小推车放置在该货位后空载离开。

技术方案2：在技术方案1的基础上，在所述载货小推车到达交接位之前完成对载货小推车上货物的扫描。

技术方案3：在技术方案2的基础上，采用射频识别装置对货物扫描时，载货小推车从射频识别装置的前门运动至射频识别装置的后门的过程中，射频识别装置内的射频识别探头对载货小推车上的货物进行扫描以读取货物的信息。

技术方案4：在技术方案1或2或3的基础上，在所述第一步中，驱动装置通过其链轮上的链条与载货小推车底部的齿条啮合传动，驱动电机转动时带动链轮转动，链轮带动其上的链条运动，从而驱动载货小推车沿驱动装置的轨道运动。

本发明基于AGV运送载货小推车的入库方法的有益效果是：采用本发明的基于AGV运送载货小推车的入库方法，货物直接在库房外放在作为货架和移载工具使用的载货小推车上，不用命令AGV车先将货架从货位运送过来，节省了步骤，提高了存储效率。

进一步地，采用大批量扫描的射频识别装置一次性对载货小推车上的全部货物进行扫描，货物在载货小推车上即可完成扫描，无需人工对货物逐个扫描，再放置在货架上，提高货物扫描效率

本发明基于AGV运送载货小推车的出库方法采用如下技术方案：

技术方案1：第一步，AGV小车根据控制命令运行至需出库货物所在的货位处，并与货物所在的载货小推车对接，以使AGV可运送载货小推车及载货小推车上的货物；第二步，控制已与载货小推车结合的AGV小车将载货小推车运送到交接位，AGV小车与载货小推车分离并空载离开；第三步，将载货小推车及其上的货物驱动至库房外的出入位。

技术方案2：在技术方案1的基础上，在所述载货小推车到达出入位之前完成对载货小推车上货物的扫描。

技术方案3：在技术方案2的基础上，采用射频识别装置对货物扫描时，载货小推车从射频识别装置的后门运动至射频识别装置的前门的过程中，射频识别装置内的射频识别探头对载货小推车上的货物进行扫描以读取货物的信息。

技术方案4：在技术方案1或2或3的基础上，在所述第三步中，驱动装置通过其链轮上的链条与载货小推车底部的齿条啮合传动，驱动电机转动时带动链轮转动，链轮带动其上的链条运动，从而驱动载货小推车沿驱动装置的轨道运动。

本发明基于AGV运送载货小推车的出库方法的有益效果是：出库时AGV小车直接将载货小推车运至库房出入口整体扫描，载货小推车的货物完全取下时将载货小推车放置在库房门口，以便于货物存储时使用，形成一个良好的出入库循环。

附图说明

图1为本发明基于AGV的仓储系统的具体实施例示意图；

图2为图1中载货小推车进出射频识别装置时的状态示意图；

图3为图2的左视图；

图4为图1中载货小推车的驱动装置的结构示意图；

图5为图1中载货小推车底部齿条与驱动装置链条配合时的结构示意图；

图6为图1中AGV小车将载货小推车托离地面时的状态示意图；

图7为库房中的货位采用单层布置方式时的结构示意图；

图8为库房中的货位采用环形布置方式时的结构示意图；

图9为AGV小车的主视图；

图10为AGV小车的俯视图；

图中：1-载货小推车，11-齿条，2-驱动装置，21-链轮，22-链条，23-驱动电机，3-射频识别装置，31-前门，32-后门，4-主线路，41-分支线路，5-AGV小车，51驱动装置，511-驱动轮，516步进电机，52顶升装置，61-充电位，62-充电装置，7-待机位，81-内层货位，82-外层货位，9-周转货位，10-货物，101-交接位。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的基于AGV运送载货小推车的仓储系统的具体实施例，如图1至图10所示，包括存储货物10的库房，库房的地面上布置有轨迹线，轨迹线为现有技术中的磁轨迹或其他轨迹线，不再赘述。轨迹线库房中还包括多个AGV小车5，AGV小车5的结构如图9和图10所示，其前部具有驱动装置51，装有驱动轮511，步进电机516，其后部具有顶升装置52，用于将载货小推车1顶起以便运输载货小推车1，配以电池提供动力，在其他实施例中，AGV小车5也可采用挂接方式拉动载货小推车1运动。AGV小车5可在上述轨迹线上循迹行进。轨迹线包括主线路4和从主线路4上分叉出来的分支线路41，分支线路41上设有存储货物10的货位，如图1所示，货位采用双层并列布置方式，包括内层货位81和外层货位82，以提高库房空间的利用率，在其他实施例中，货位与轨迹线布置时可根据库房布局灵活布置，如图7所示，货位在分支线路41上采用单层布置方式，这种方式存取货物10时不会受外层货位82上载货小推车1的干扰，十分方便；如图8所示，轨迹线采用环形结构，外环为主线路4，主线路4向内部分叉形成对接的分支线路41，分支线路41上设有双层，这种结构库房的空间利用率更高。当货位为图1或图8所示的双层并列结构布置时，为了提取内层货位81上的货物10，需要将外层货位82上的货物10移开以让出通道，在其中一条分支线路41上设置周转货位9，周转货位9与该分支线路41的唯一货位并列布置，周转货位9在不提取货物10时处于空闲状态，上面不存放货物10，仅在提取其他分支线路41的内层货位81上的货物10时才用AGV小车5将该分支线路41上的外层货位82上的货物10运送至周转货位9进行暂存。

基于AGV运送载货小推车的仓储系统还包括移载货物10的载货小推车1，载货小推车1包括上部盛放货物10的货架和位于货架底部的轮架和车轮，车轮将轮架和货架支撑起来并使货架底部与地面之间形成一个顶撑空间，顶撑空间为载货小推车1与AGV小车5的结合部，用于供AGV小车5潜入其中并将载货小推车1托起。载货小推车1底部还设有齿条11，载货小推车1可用于盛放货物10并作为货物10的移载工具。在其他实施例中，载货小推车1与AGV小车5的结合部也可替换为挂钩或钩槽，以便与AGV小车5上的挂钩或钩槽适配。

基于AGV运送载货小推车的仓储系统还包括设在库房出入口处的龙门式的射频识别装置3，射频识别装置3包括置于库房出入口处的射频识别室，射频识别室包括前门31和后门32。射频识别室内部具有可供载货小推车1通过的腔室，内部设有射频识别的射频识别探头，载货小推车1运载货物10从前门31进入，通过腔室后从后门32出来的过程中即可完成载货小推车1上所有货物10的扫描，扫描或读取的信息可上传给供应链管理的ERP系统。在其他实施例中，货物10的扫描也可采用其他射频识别装置，可以为手持式的射频识别装置等，由人工进行扫描并将货物10放置在载货小推车1上，或者由人工持射频识别装置直接对载货小推车1上的货物10进行扫描；装载货物的载货小推车1入库时如果不需要扫描信息，也可不设置射频识别装置。

库房中内位于射频识别装置3的后门32处的轨迹线上还设有交接位101，用于供货物10与AGV小车5的交接或分离，入库时，从后门32出来的载货小推车1行进至交接位101时由AGV小车5接手并向库房的货位上运送，交接方式为AGV小车5行进至载货小推车1底部的顶撑空间内，通过自身的顶升装置将载货小推车1顶起，以便AGV小车5可以运输载货小推车1；出库时，AGV小车5将载货小推车1运送至交接位101后放下并空载离开。

接近库房出入口的地方设有出入位，在入库时载货小推车1从此处开始入库，在出库时载货小推车1从此处结束出库。出入位与交接位101之间为载货小推车1出入库时行进用的出入路径。

基于AGV运送载货小推车的仓储系统还包括设在库房出入口处的驱动装置2，驱动装置2包括从射频识别装置3的前门31通往后门32的轨道，轨道铺设在上述出入位与交接位101之间的出入路径上，驱动装置2还包括设在轨道上的传动链轮21，传动链轮21上套设有链条22，链条22可与载货小推车1底部的齿条11啮合传动，在驱动电机23的带动下，链条22带动载货小推车1在轨道上移动。驱动装置2可将载货的载货小推车1从前门31拉动至射频识别装置3内部进行货物10的扫描，并送至后门32处的交接位101，实现与AGV小车5的对接。驱动装置2还可将后门32处的交接位101上的载货小推车1牵引至射频识别装置3内部进行货物10扫描，并运送至前门31之外进行出库。在其他实施例中，也可不设置驱动装置2，而采用人工推送方式；设置的驱动装置2的形式也可替换为传送带的方式，此时所使用的载货小推车1也可不设置车轮，采用支腿方式留出供AGV小车5潜入以托起载货小推车1的顶撑空间即可；驱动装置2的链条22与齿条11配合的方式也可替换为挂钩与钩槽配合方式。

本发明基于AGV运送载货小推车的仓储系统还包括设在轨迹线的主线路4上的待机位7和充电位61，待机位7为AGV小车5空闲状态时停留位，在此处时AGV小车5的驱动电机23和顶升装置的电机断电休整；充电位61为AGV小车5电量不足时停留此处充电的位置，此处设有充电装置62，AGV小车5上的充电插头可自动与充电装置62的插座对接，以对AGV小5车内的电池进行充电。

本发明的基于AGV运送载货小推车的入库方法的具体实施例，第一步，将需要存入库房的货物10在库房外部装在载货小推车1上，将载货小推车1推至射频识别装置3的前门31处的出入位处，将载货小推车1送至驱动装置2轨道上，驱动装置2的链条22与载货小推车1底部的齿条11开始啮合。第二步，在驱动电机23带动下将载货的载货小推车1牵引至射频识别装置3内的射频识别室中进行扫描，读取载货小推车1上所有货物10的信息并同步上传至ERP系统，载货小推车1在驱动装置2的拖动下继续前进，并从射频识别装置3的后门32出来，通过斜坡或人工拖拉等方式将其送至交接位101。在其他实施例中，也可采用人工持手持扫描设备的方式进行货物10的扫描；载货小推车1被驱动至交接位101的驱动方式也可替换为人工拖拽或传送带传输等方式。第三步，AGV小车5在上步读取完货物10信息时同步接收到控制命令，AGV小车5根据控制命令沿轨迹线行进至交接位101，并行至载货小推车1底部的顶撑空间内，此时顶升装置52正好对准载货小推车1的下方，如图6所示，在顶升装置52的托举下将载货小推车1托离地面，AGV小车5沿轨迹线行进将载货小推车1运送至库房中的货位，此时顶升装置52下降将载货的载货小推车1放置在该货位上，AGV小车5空载离开。如果AGV小车5没有接到控制命令则自动行进至轨迹线上的待机位7，并使驱动和顶升电机断电，以节省电能。如果此时AGV小车5的电量不足以进行下一次送货任务，则自动行进至充电位61，并自动与充电位61的充电装置62对接以实现自动充电。

本发明的基于AGV运送载货小推车的出库方法的具体实施例，第一步，如果货位为如图7所示的单层结构，AGV小车5根据控制命令直接从待机位7行进至需出库货物10所在的货位处，将载货小推车1托起并运送至库房出入口处的交接位101并放下，在该位置时驱动装置2的链条22可与载货小推车1底部的齿条11对接，同时AGV小车5空载离开；如果货位为图1的或图8所示的双层货位结构，当需要提取外层货位82上的货物10时则与上述步骤相同，如果需要提取双层货位的内层货位81上的货物10时，AGV小车5会先将位于外层货位82上的货物10运送至周转货位9，再按照上述步骤将内层货位81上的货物10运送至交接位101与驱动装置2对接，然后AGV小车5返回周转货位9将此处暂存的货物10运送至原货位处或运送至原货位内侧空出来的内层货位81处；第二步，驱动装置2拖动货物10进入射频识别装置3进行扫描，读取货物10信息并上传，驱动方式与扫描方式的具体实施方式与本发明基于AGV运送载货小推车的入库方法中的驱动方式与扫描方式的各具体实施例相同，不再赘述。