货物单元缓存装置及仓储系统的制作方法

本实用新型涉及仓储物流领域，尤其涉及一种货物单元缓存装置及仓储系统。

背景技术：

随着电商行业的发展，订单量及订单对应的商品体量巨大，随之仓库面积越来越大。如何在几万甚至十几万平方米的面积上及时的按订单拣货、打包发到客户手中，成为保证时效、提升客户体验的重中之重。

目前，单个仓库内的作业模式是：将一个1.2万平方米或是2.4万平方米的建筑根据消防要求划分成多个消防分区；分区拣选货物，再对拣选的货物合流，以便克服因场地面积过大而导致拣货人员全场跑动的劳动强度太大的问题。

在入库和出库环节中，利用多层穿梭车和提升机对前端输送线陆续输送过来的料箱进行搬运，将其送入货架进行缓存。在一个集合单对应的料箱在货架上集齐后，再通过该多层穿梭车和提升机向出库位置搬运。

技术实现要素：

经发明人研究发现，在多层穿梭车的搬运能力的限制下，货架最多做成双深位的缓存道，空间利用率较为有限，并且穿梭车出库能力较差。

有鉴于此，本公开实施例提供一种货物单元缓存装置及仓储系统，能够提高货架的空间利用率。

在本实用新型的一个方面，提出一种货物单元缓存装置，包括：

货架，具有多条缓存道，所述多条缓存道被配置为自动对输入的待缓存货物单元进行位置调整；和

输入载具，运行在上架前的暂存位置与所述多条缓存道中每条缓存道的输入端之间，用于运送所述待缓存货物单元。

在一些实施例中，所述多条缓存道分布在所述货架的至少一层，输入载具包括分别在所述货架各层运行的穿梭车。

在一些实施例中，还包括：

运行轨道，分别设于所述货架的各层，用于给所述穿梭车提供承载和导向作用。

在一些实施例中，在所述多条缓存道内设有动力驱动机构，用于驱动所述待缓存货物单元在所述缓存道内运动。

在一些实施例中，在所述多条缓存道内设有无动力驱动机构，用于利用所述待缓存货物单元的重力势能或动能在所述缓存道内运动。

在一些实施例中，所述无动力驱动机构包括：铺设在所述缓存道内的无动力辊筒，且所述缓存道的输入端高于输出端，以便所述待缓存货物单元能够在重力势能的作用下沿所述无动力辊筒运动到所述输出端一侧。

在一些实施例中，所述货架设置在所述输入载具的运送路线的一侧或两侧。

在一些实施例中，所述多条缓存道中每条缓存道被配置为缓存集合单中的多个待缓存货物单元。

在本实用新型的另一个方面，提出一种仓储系统，包括前述的货物单元缓存装置。

在一些实施例中，还包括：

货物单元入库装置，用于将入库的货物单元运送到所述上架前的暂存位置；和/或

货物单元出库装置，用于将所述货架中已缓存的货物单元运送到出库位置。

在一些实施例中，所述多条缓存道分布在所述货架的至少一层，所述货物单元入库装置包括：

入库提升机，与来货输送线连接，用于将经所述来货输送线输送并入库的货物单元沿竖直方向运送到所述上架前的暂存位置，所述上架前的暂存位置位于所述货物单元对应的缓存道所在层。

在一些实施例中，所述货物单元出库装置包括：

承载平台，用于对货架上待出库的多个货物单元进行承载；和

驱动装置，用于驱动所述承载平台在所述货架的出货位置与出库位置之间运动。

在一些实施例中，所述承载平台包括一个或多个输送线单元，用于将所述货架上的所述多个货物单元输入到所述输送线单元上，并沿所述输送线单元的输送方向排列，以便通过所述输送线单元对所述多个货物单元进行承载，和/或将所述输送线单元上承载的所述多个货物单元输出到所述出库位置。

在一些实施例中，所述多个输送线单元沿所述输送方向顺序连接，位于输入侧的所述输送线单元的输入方向与所述货架的出货方向平行，位于输出侧的所述输送线单元的输出方向与所述出库位置的出库方向平行。

在一些实施例中，位于输入侧的所述输送线单元为弯曲辊筒输送线或弯曲带式输送线，位于输出侧的所述输送线单元为直线带式输送线或直线辊筒输送线。

在一些实施例中，所述输送线单元为整段的直线带式输送线或直线辊筒输送线，且所述货架的出货方向与所述出库位置的出库方向平行。

在一些实施例中，所述货架的每层对应有第一轨道，所述驱动装置包括：

轨道车，与所述承载平台驱动连接，用于驱动所述承载平台在所述第一轨道上行走；和

切换机构，用于驱动所述承载平台在各个货位层和所述出库位置之间切换。

在一些实施例中，所述切换机构包括：

提升平台，具有可与所述第一轨道对接的第二轨道，用于承载行走到所述第二轨道的轨道车；和

出库提升机，与所述提升平台驱动连接，用于驱动所述提升平台改变高度位置。

在一些实施例中，所述货物单元的水平截面的形状为矩形，所述货物单元在所述缓存道内长边相邻，并沿短边方向从所述缓存道的输出端被向外输出。

因此，根据本实用新型实施例，由输入载具运送待缓存的货物单元，并在货架中设置自动对输入的货物单元进行位置调整的多个缓存道，通过在缓存道中对货物单元进行自动的位置调整，可以在缓存道内实现更多的货物单元的缓存，有效地提高了空间利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型货物单元缓存装置的一些实施例的结构示意图。

图2为本实用新型仓储系统的一些实施例的结构示意图。

图3为本实用新型仓储系统的一些实施例中出库环节的结构示意图。

图4为本实用新型仓储系统的一些实施例中承载平台和轨道车的安装结构示意图。

图5为本实用新型仓储系统的一些实施例中切换机构的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在有些相关技术中，入库和出库环节均采用多层穿梭车和提升机。通过多层穿梭车和提升机对前端输送线陆续输送过来的料箱进行搬运，并将料箱送入货架进行缓存。而当一个集合单对应的料箱在货架上集齐后，再通过该多层穿梭车和提升机向出库位置搬运。

对于这些相关技术，发明人研究发现多层穿梭车的搬运能力较为有限，通常只能搬运一到两个料箱。相应的，缓存料箱的货架也只能最多做成双深位的缓存道，这造成货架的空间利用率较为有限。另外，在相关技术中的穿梭车往往既要进行入库操作，也要进行出库操作，再加上穿梭车的搬运能力有限，导致整体的出库能力较差。

有鉴于此，本实用新型实施例提供货物单元缓存装置、仓储系统及库存方法，以提高货架的空间利用率。

如图1所示，为本实用新型货物单元缓存装置的一些实施例的结构示意图。在图1中，货物单元缓存装置包括：具有多条缓存道11的货架1和输入载具。多条缓存道11被配置为自动对输入的待缓存的货物单元23进行位置调整。输入载具运行在上架前的暂存位置53(参见图2)与所述多条缓存道11中每条缓存道11的输入端之间，用于运送所述待缓存的货物单元23。

在本实施例中，多条缓存道11中的每条缓存道11可以实现一个或多个货物单元的缓存需要。缓存道11所缓存的货物单元24的数量可与集合单对应的货物量相关联。在一些实施例中，每个缓存道11被配置为缓存集合单中的多个待缓存货物单元。例如在一个集合单中涉及六个货物单元，则相应地在货架1中的某个缓存道11中缓存该六个货物单元。在六个货物单元均在该缓存道11完成缓存后，对该缓存道11中的货物单元执行出库操作。

货物单元是指货架上缓存以及在入库和出库过程中被整体输送的对象，其与集合单相关联。在一些实施例中，货物单元包括货物或通过包装封装的物料等；在另一些实施例中，货物单元也包括通过料箱或托盘盛装的货物或物料。集合单可以是货物订单，也可以是多个货物订单的集合。

为了方便理解，在本实用新型各实施例的描述中，对处于不同过程的货物单元分别进行了不同的编号(参见图2)，包括：经来货输送线51输送并入库的货物单元21、处于上架前的暂存位置53的货物单元22、由输入载具承载的或者输入缓存道11且位置调整未完成时的待缓存的货物单元23、在缓存道11内已缓存的货物单元24、输出到承载平台4的货物单元25和经出货输送线35、36进行出库操作的货物单元26。

在货架1中设置多条缓存道11可以增加货架的存储能力。而为了使缓存道11能够容纳更多的货物单元23，缓存道11被配置为自动对输入的待缓存的货物单元23进行位置调整。也就是说，货物单元23在进入到缓存道11之后，无需输入载具的驱动作用而在缓存道11内就能够在缓存道11内设置的机构的辅助下完成位置调整。

举例来说，在多条缓存道11内可以设置动力驱动机构，用于驱动所述待缓存的货物单元23在所述缓存道11内运动，以增加对货物单元23位置调整的可控性。该动力驱动机构可采用动力辊筒、气动推杆、传动皮带等方式。待缓存的货物单元23可以被调整到靠近输出端一侧的缓存位置。

在另一实施例中，在多条缓存道11内可设置无动力驱动机构，用于利用所述待缓存货物单元的重力势能或动能在所述缓存道11内运动，以节省能源。例如，无动力驱动机构具体包括铺设在所述缓存道11内的无动力辊筒14。缓存道11的输入端设置成高于输出端，以便所述待缓存货物单元能够在重力势能的作用下沿所述无动力辊筒14运动到所述输出端一侧。

又例如，无动力驱动机构具体包括铺设在所述缓存道11内的无动力辊筒14。货物单元23在被输入到缓存道11时，被输入载具提供一个较大的初速度。而无动力辊筒14则为货物单元23提供低摩擦力的支撑表面，货物单元23在动能作用下顺着无动力辊筒运动到输出端一侧。缓存道11内的无动力辊筒可以设置成水平的，也可以将输入端可以设置成高于输出端。

参考图1，在一些实施例中，多条缓存道11可以分布在所述货架1的多层。例如图1中，多条缓存道11分布在五层的货架1上。在另一些实施例中，还可以设置更多层或更少层的缓存道11，甚至只设置一层的缓存道11。相应的，输入载具可包括分别在货架1各层运行的穿梭车12。

为了使各层的穿梭车12能够稳定快速的运行，可以在货架1的各层分别设置运行轨道13。该运行轨道13可用于给穿梭车12提供承载和导向作用。

为了充分利用输入载具的输送能力，在一些实施例中，可以在输入载具的运送路线的两侧设置货架1。在图1中，位于穿梭车12及运行轨道13左侧和右侧各设置有货架1，这样每层的穿梭车可以根据指令选择左侧或者右侧的某条缓存道11进行货物单元23的输入。当然，在其他实施例中，也可以在输入载具的运送路线的某一侧(例如左侧或右侧)设置货架1。另外，沿输入载具的运送路线的方向可以设置一个或多个货架1，这些货架1可共用同一个输入载具。

本实用新型的上述货物单元缓存装置可适用于各类需要进行货物单元缓存的场合，例如仓储系统。因此本实用新型的一些实施例还提供了包括了前述任一种货物单元缓存装置实施例的仓储系统。

如图2所示，为本实用新型仓储系统的一些实施例的结构示意图。在本实施例中，仓储系统包括前述的货物单元缓存装置，以及货物单元入库装置和/或货物单元出库装置。货物单元缓存装置的具体说明可参考前文，这里暂不赘述。货物单元入库装置用于将入库的货物单元21运送到所述上架前的暂存位置53。而货物单元出库装置用于将所述货架1中已缓存的货物单元24运送到出库位置。之后，可经出库输送线35或36输出到复核或生产环节。

在图2中，可按照货物单元缓存装置、货物单元入库装置和货物单元出库装置的设置位置在仓库区域内设置多个区域。例如在入库区设置货物单元入库装置，在缓存区设置货物单元缓存装置，在左出库区和右出库区设置两组货物单元出库装置。

参考图2，在一些实施例中，所述多条缓存道11分布在所述货架1的至少一层。货物单元入库装置包括入库提升机52，入库提升机52与来货输送线51连接，用于将经所述来货输送线51输送并入库的货物单元21沿竖直方向运送到所述上架前的暂存位置53。该上架前的暂存位置53位于货物单元22对应的缓存道11所在层。例如，多个集合单中的多个货物单元21经来货输送线51陆续输送到入库提升机52。入库提升机52根据该货物单元21对应的缓存道11所在层将货物单元21提升到该层。然后，通过移栽机将货物单元21从入库提升机52移动到上架前的暂存位置53。

考虑到相关技术中穿梭车在进行出库操作时，因搬运能力有限而导致整体的出库能力较差。因此在本实用新型仓储系统的一些实施例中，货物单元出库装置包括承载平台4和驱动装置。承载平台4用于对货架1上待出库的多个货物单元24进行承载。驱动装置用于驱动所述承载平台4在货架1的出货位置(即缓存道11的输出端)与出库位置(即出货输送线35、36)之间运动。在图2中，左出库区和右出库区可各自设置一个承载平台4，来分别实现左侧和右侧的出库操作。

货物单元的水平截面的形状优选为矩形。为了增加缓存道11内可缓存的料箱数量，提升货架1的存储量，可使料箱在所述缓存道11内长边相邻，并沿短边方向从缓存道11的输出端被向外输出。这样，在货物单元入库缓存之前，货物单元在入库输送线51上沿着货物单元的长边延长方向输送。在货物单元从缓存道11输出到承载平台4及从承载平台4到出库输送线35、36的过程中，货物单元沿短边延伸方向被进行输送。这种短边输送方式的输送量超过长度输送方式，因此可提高批量出库的效率。

承载平台4的基本功能为承载待出库的多个货物单元25。相比于相关技术中所采用的穿梭车运送货物的方式，其可以整体承载更多的货物单元25执行出库操作，大大地提高了出库效率。为了使货架1上缓存的多个货物单元24能够方便的输入到承载平台4的承载表面上，可以在承载平台4上设置动力或无动力的输送线单元，来实现多个货物单元相对于所述承载平台4自身的输入和/或输出。

如图3所示，为本实用新型仓储系统的一些实施例中出库环节的结构示意图。再参考图4和图5分别示出的承载平台和轨道车及切换机构的结构示意图，在一些实施例中，承载平台4包括一个或多个输送线单元41、42，用于将所述货架1上的所述多个货物单元输入到所述输送线单元41、42上，并沿所述输送线单元41、42的输送方向排列，以便通过所述输送线单元41、42对所述多个货物单元进行承载。这里的输送线单元41、42可采用动力形式，即通过动力驱动输送线单元运行来将多个货物单元24输入到承载平台4的承载位置，例如输送线单元41、42的上侧表面。

承载平台4包括的一个或多个输送线单元41、42还用于将所述输送线单元41、42上承载的所述多个货物单元输出到所述出库位置。这里的输送线单元41、42可采用动力输送线单元，即通过动气驱动输送线单元运行来将多个货物单元25从承载平台4输出到出库位置。

在另一些实施例中，还可以提供辅助输入装置，例如机械手或推杆等，将货架1上缓存的多个货物单元24输入到承载平台4的承载位置。或者提供辅助输出装置，例如机械手或推杆等，将承载平台4上的多个货物单元25输出到出库位置。在这些情形下，输送线单元41、42可采用无动力形式。

当在承载平台4上布置多个输送线单元41、42时，多个输送线单元41，42可沿所述输送方向顺序连接，位于输入侧的所述输送线单元41，42的输入方向与所述货架1的出货方向平行，以便承载平台4在对接货架11的出货口时，能够更加便利地实现多个货物单元24的输入。位于输出侧的所述输送线单元41、42的输出方向与所述出库位置的出库方向平行，以便承载平台4在对接出库位置时，能够更加便利地实现多个货物单元25的输出。

在图4中，承载平台4的输入方向和输出方向存在夹角(例如90度夹角等)时，位于输入侧的输送线单元41可采用弯曲辊筒输送线，以满足多个货物单元24在输入时调整转角的需求。在另一些实施例中，位于输入侧的输送线单元41还可以采用弯曲带式输送线。另外，位于输出侧的输送线单元42可以为直线带式输送线或直线辊筒输送线。在另一些实施例中，位于输出侧的输送线单元42也可以采用弯曲辊筒输送线或弯曲带式输送线。在又一些实施例中，货架1的出货方向与所述出库位置的出库方向平行，相应地输送线单元还可以采用整段的直线带式输送线或直线辊筒输送线。

参考图2-图4，在一些实施例中，货架1的每层对应有第一轨道31。第一轨道31可通过支架32进行支撑。驱动装置可具体包括轨道车44和切换机构。轨道车44与所述承载平台4驱动连接，用于驱动所述承载平台4在所述第一轨道31上行走。轨道车41具有可沿所述第一轨道31行走的车轮。承载平台4包括的一个或多个输送线单元41、42可以通过安装框架43固定在所述轨道车41的上表面，以确保多个货物单元在输入/输出以及运输时的稳定性。

切换机构用于驱动所述承载平台4在各个货位层和所述出库位置之间切换。参考图5，在一些实施例中，切换机构包括：提升平台37和出库提升机34。提升平台37具有可与所述第一轨道31对接的第二轨道33，用于承载行走到所述第二轨道33的轨道车44。出库提升机34与所述提升平台37驱动连接，用于驱动所述提升平台37改变高度位置。

当对货架1中的多个货物单元24执行出库操作时，驱动机构可根据多个货物单元24的所在层和出货位置驱动承载平台4到达该层的出货位置。如果承载平台4与待出库的多个货物单元24处于同层，则由轨道车44沿第一轨道31将承载平台4移动到该层中待出货的多个货物单元24的出货位置。

如果承载平台4与待出库的多个货物单元24处于不同层，则使出库提升机34调整提升平台37到轨道车44所在的当前层，并使当前层的第一轨道31与第二轨道33对接。然后，由轨道车44沿第一轨道31和第二轨道33将承载平台4送入提升平台37上。出库提升机34将提升平台37调整到待出库的多个货物单元24所在层，再由轨道车44沿第一轨道31将承载平台4移动到该层中待出货的多个货物单元24的出货位置。

当货架1中的多个货物单元24已经输入到承载平台4上时，轨道车44沿第一轨道31将承载平台4移动到提升平台37上。然后，出库提升机34将提升平台37调整到出库位置所在的高度。接下来，将承载平台4上的多个货物单元25输出到出库位置，以完成出库操作。

基于上述本实用新型的仓储系统的各实施例，对应的库存方法可包括以下多个流程，例如缓存流程，即根据集合单将位于上架前的暂存位置53的货物单元输入到货架1中对应于所述集合单的缓存道11内进行缓存。又例如出库流程，即在所述集合单对应的货物单元在所述缓存道11内集齐后，将所述缓存道11内缓存的货物单元集中运送到出库位置，以便出库输送线35、36将货物单元输送到复核或生产环节等，从而完成出库操作。在另一些实施例中，库存方法还包括入库流程，即将经来货输送线51输送并入库的货物单元运送到所述上架前的暂存位置53。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。