可移动式密集存拣装置及组合式仓储系统的制作方法

本实用新型涉及一种物流仓储技术，具体为一种可移动式密集存拣装置及组合式仓储系统。

背景技术：

现有物流仓储或仓库中需要大量用到货架。现有的货架很多是自带滚轮的移动货架，移动货架设置在轨道上，货架通过驱动装置，在轨道上来回跑动输送货物。为了提高效率，通常货架有多层，每层上面都要放置货物。由于货架上载有货物，货架在移动需要耗费较多电能，而且针对某一个货架的分拣、上货、下货等动作，整个货架系统均需要整体启动和运动，能源耗费较高，特别是无效的电能消耗高，电能利用率低。每个移动货架往往重达数百公斤，移动货架在整体的移动过程中，彼此碰撞等损耗较大，对轨道、以及制动系统具有较高要求。在现有的货架循环运动体系中，常见的货架转向设计为轨道回路设计，即货架轨道具有较大的转弯半径，货架在该转弯轨道进行转向循环。在目前的货架换轨设计中，也有采用横移装置的，即在轨道两端设计横移轨道，在横移轨道上设有货架移载装置，货架通过移载装置转移到另外一个轨道上。由于货架通过为多层结构，其具有很大的重量，其转入移载装置后，移载装置需要较大的拖动功率。该结构对移载装置的承重强度、抗击打强度和功率均有较高的要求。此类专利如中国专利申请号为201610955227.0，名称为：自动密集仓库装置，公开日为2017年2月8日的专利文献，其公开了一种在轨道上置放货架的仓储系统。此类货架仓储系统对于货物堆高不高的情况适用还可以，但是对于较高层的情况，堆货太高，运动过程中会不安全，且无效搬运能源损耗太大。

而且，上述讨论的货架系统也不能应用于可移动式零售系统，例如在展会临时出现的小型零售车。现有的小型零售车一般都是人工操作，鲜有见到使用自动仓储系统。

另外，目前的自动仓库现场安装复杂，技术要求高。而且一旦安装好，扩容或减容不易，无法使用目前快速变化的市场需求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可移动式密集存拣装置、组合式仓储系统及其组装方法，其采用全新的自动仓储系统，使得移动式零售系统也可以采用自动仓储系统。

本实用新型要解决的另一技术问题是提供一种容易现场安装，可灵活构建仓库容量符合所需的组合式仓储系统，成本低、固定方便、节省了基础设施建造的时间，实现自动化仓库的快速部署和移动布置。

一方面，本文提出的一种可移动式密集存拣装置包括：撬装外箱，所述撬装外箱内具有一仓储区并定义一出库端；若干个料箱，所述若干个料箱位于所述仓储区，每个料箱用于容纳商品；出库台，所述出库台位于所述撬装外箱的出库端；轨道组件，所述轨道组件安装在所述撬装外箱内并位于所述料箱上方；取箱机器人，所述取箱机器人可滑动地安装在所述轨道组件上并位于所述料箱上方，所述取箱机器人用于将订单商品所在的料箱从所述仓储区搬运至所述出库台。

另一方面，本文提出一种组合式仓储系统，包括：多个存储集装箱，多个所述存储集装箱组合在一起形成一组合存储区，所述组合存储区内设置有轨道组件、位于所述轨道组件上的取箱机器人以及位于所述取箱机器人下方的若干料箱，所述料箱用于存放货物，所述取箱机器人能够在所述轨道组件上往返运行以对所述料箱进行存取操作；至少一换轨集装箱，所述换轨集装箱的内部空间与多个所述存储集装箱的至少其中之一存储集装箱的内部空间连通，所述换轨集装箱内设有换轨装置，所述换轨装置构造成用以将所述至少其中之一存储集装箱内的取箱机器人从所述取箱机器人所在的当前运行轨道切换至一目标运行轨道上；以及至少一出入库集装箱，所述出入库集装箱的内部空间与所述换轨集装箱的内部空间连通，所述出入库集装箱内设有出入库装置，用于执行货物的出入库操作。

另一方面，本文提出一种组合式仓储系统的组装方法，包括：组合多个存储集装箱形成一组合存储区，每个存储集装箱定义一长度方向和一宽度方向，组合后的多个存储集装箱包括一层或多层存储集装箱，每一层包括沿所述宽度方向平行排列并组合的多个存储集装箱，所述组合存储区内设置有供取箱机器人运行的轨道，其中所述轨道在组合多个所述存储集装箱之前就已经安装至多个所述集装箱内；将换轨集装箱安装至每一层多个存储集装箱在所述长度方向上的至少一端，使所述换轨集装箱内的空间与同层所述存储集装箱内的空间连通，并使所述换轨集装箱内的过渡轨道与同层的所述存储集装箱内的轨道垂直，所述过渡轨道构造成用以供换轨机器人往返运行，其中所述换轨集装箱内的过渡轨道在将所述换轨集装箱安装至多个所述存储集装箱的所述端之前就已经固定至所述换轨集装箱内。

另一方面，本文提出一种料箱抓取机构，用于抓取一料箱，包括可升降的抓手平台以及安装在所述抓手平台上的抓手，所述抓手用于抓住所述料箱的边框，其特征在于，还包括对位机构，所述对位机构包括设置在所述抓手平台的角落位置的多个对位件，每个对位件包括垂直向下延伸的垂直延伸部以及从所述垂直延伸部的底端向下并向外延伸的对位斜面，当所述料箱抓取机构已抓取所述料箱时，所有对位件的垂直延伸部都与所述料箱的边框外表面贴靠，且所述对位斜面全部位于所述料箱的底部下方，所述对位斜面构造成用以当已抓取的所述料箱与一个下方的第二料箱在竖直方向有偏差时，所述对位斜面与所述第二料箱的边框上缘滑动接触。

又一方面，本文提出一种组合式仓储系统，包括：多个存储集装箱，多个所述存储集装箱组合在一起形成一组合存储区，所述组合存储区内设置有轨道组件、位于所述轨道组件上的取箱机器人以及位于所述取箱机器人下方的若干料箱，所述料箱用于存放货物，所述取箱机器人能够在所述轨道组件上往返运行以对所述料箱进行存取操作，所述轨道组件固定在所述存储集装箱的板体上；以及至少一出入库集装箱，所述出入库集装箱内设有出入库装置，用于执行货物的出入库操作，所述出入库集装箱的内部空间与所述组合存储区连通，使得所述取箱机器人能够在所述组合存储区和所述出入库装置之间运送料箱。

本申请公开的各种方案的有益效果如下：

本实用新型提供了一种可移动式密集存拣装置，该可移动式密集存拣装置包括：撬装外箱、若干料箱、出库台、轨道组件、取箱机器人及拣选机器人。该撬装外箱内具有一仓储区并定义一出库端。若干个料箱位于所述仓储区，每个料箱用于容纳商品。出库台位于所述撬装外箱的出库端。所述轨道组件安装在所述撬装外箱内并位于所述料箱上方。所述取箱机器人可滑动地安装在所述轨道组件上并位于所述料箱上方，所述取箱机器人用于将订单商品所在的料箱从所述仓储区搬运至所述出库台。所述拣选机器人位于所述撬装外箱内并邻近所述出库台设置，所述拣选机器人用于从位于所述出库台上的料箱中拣选所述订单商品。所述可移动式密集存拣装置可以实现为自动零售车或展示车等，其采用撬装外箱，绝大多数元件都安装在撬装外箱内，可以实现整个仓储系统的可移动功能。除此之外，取箱机器人的抓取机构的对位机构的设置，可以实现竖直方向上的精确对位，无需在取箱机器人上设置高成本的位置检测机构，有效降低成本。而且，可滑动的拣选机器人的设计可以在不需要加长机械手的前提下，改善拣选操作。

另一方面，本实用新型提供一种组合式仓储系统，包括存储集装箱、换轨集装箱和出入库集装箱中的一种或多种。可灵活构建仓库容量符合所需的组合式仓储系统，成本低、固定方便、节省了基础设施建造的时间，实现自动化仓库的快速部署和移动布置。

再一方面，本实用新型提供一种上述组合式仓储系统的组装方法，通过形成标准化、模块化的集装箱，将标准化的集装箱根据设定的方式堆叠并组合，且标准化的集装箱的集装箱体分别形成为具有可拆卸或可翻转的侧板，便于将集装箱堆叠组合的过程中，可以将彼此相邻的侧板拆卸或翻转后连接而形成内部空间连通的整体组合式仓储系统，实现自动化仓库的快速部署和移动布置。

附图说明

图1是可移动式密集存拣装置的一个实施例的立体示意图。

图2是图1的可移动式密集存拣装置的撬装外箱的立体示意图。

图3是图1的可移动式密集存拣装置去掉撬装外箱的立体示意图。

图4是图3的可移动式密集存拣装置的侧面示意图。

图5是一种料箱排布的简化示意图。

图6是料箱的立体示意图。

图7是料箱另一角度的立体示意图。

图8是出库台一实施例的立体示意图。

图9是轨道组件的一个轨道单元的局部示意图。

图10是图3的可移动式密集存拣装置的取箱机器人的立体示意图。

图11是图10的抓取机构的立体示意图。

图12是图11的抓取机构的对位件的立体示意图。

图13是图11的抓取机构的对位件的局部立体示意图。

图14是图3的可移动式密集存拣装置的拣选机器人的立体示意图。

图15是图14的拣选机器人去掉固定座的立体示意图。

图16是图14的拣选机器人的固定座的立体示意图。

图17是组合式仓储系统的俯视示意图。

图18是是组合式仓储系统的侧视示意图。

图19是组合式仓储系统的一个实施例的立体示意图。

图20是组合式仓储系统的部分放大图，其中示出了换轨机器人、对接轨道及过渡轨道。

图21是组合式仓储系统的另一个实施例的立体示意图。

图22是组合式仓储系统的又一个实施例的立体示意图。

图23是组合式仓储系统的组装方法的一个实施例的流程图。

图24是组合式仓储系统的组装方法中，箱体的一侧板可相对顶板展开的一个实施例的示意图。

图25是组合式仓储系统的组装方法中，箱体的两相对侧的侧板可相对顶板展开的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

本申请公开了一种可移动式密集存拣装置，该可移动式密集存拣装置包括：撬装外箱、若干料箱、出库台、轨道组件、取箱机器人及拣选机器人。该撬装外箱内具有一仓储区并定义一出库端。若干个料箱位于所述仓储区，每个料箱用于容纳商品。出库台位于所述撬装外箱的出库端。所述轨道组件安装在所述撬装外箱内并位于所述料箱上方。所述取箱机器人可滑动地安装在所述轨道组件上并位于所述料箱上方，所述取箱机器人用于将订单商品所在的料箱从所述仓储区搬运至所述出库台。所述拣选机器人位于所述撬装外箱内并邻近所述出库台设置，所述拣选机器人用于从位于所述出库台上的料箱中拣选所述订单商品。所述可移动式密集存拣装置可以实现为自动零售车或展示车等，其采用撬装外箱，绝大多数元件都安装在撬装外箱内，可以实现整个仓储系统的可移动功能。

以下结合附图对上述可移动式密集存拣装置零部件的实施例进行介绍。

图1是可移动式密集存拣装置一实施例的立体组合图。图2是图1的可移动式密集存拣装置的撬装外箱的立体示意图。图3是图1的可移动式密集存拣装置去掉撬装外箱之后的立体示意图，可以看出可移动式密集存拣装置内部结构。图4是图3的侧面示意图，可以看出可移动式密集存拣装置内部元件的大体布置。

请参考图1-4，可移动式密集存拣装置包括撬装外箱10，以及容纳在撬装外箱10内的若干料箱12、出库台14、轨道组件16、取箱机器人18、拣选机器人20等。

结合图2，所示的撬装外箱10采用集装箱式设计，包括顶壁22、底壁24以及两侧壁26。在本实施例中，撬装外箱10内形成一仓储区28，前后两端为开口端，其中一端(后端)定义为入库端30，另一端(前端)定义为出库端32。入库端30负责货物的入库操作，本实施例中具体为将装有货物的料箱从入库端30添加到仓储区28，例如，首次建仓时将装有货物的料箱搬运至仓储区28，或者当位于仓储区28的部分料箱已经空箱时，从入库端30补入装有货物的料箱以替换仓储区28的空箱。出库端32的负责货物的出库操作，本实施例中具体为，当用户订购仓储区28的商品(下称“订单商品”)后，装有订单商品的料箱12被搬运到出库端32，然后从该料箱12中拣选出订单商品，供用户拾取。当拣选操作完成后，该料箱12再被搬回至仓储区28。

为方便观察仓储区28工作状况，可以在侧壁26上开设侧窗34。撬装外箱10上还可以安装用户交互界面，例如安装一个显示器36，显示器36与该可移动式密集存拣装置的订单系统通讯连接，以向用户展示选购界面供用户直接选购商品，或者展示二维码供用户扫描而在自己的终端设备上选购商品。

结合图3、图4和图5，若干料箱12在三维方向密集排列形成立体仓库，无需设置货架，料箱12直接相互堆叠，进一步提升料箱密度。具体而言，仓储区28在水平面上具有多个以二维坐标定义的料箱位置40(图5)，而在每个料箱位置40上有多个料箱12在竖直方向上堆叠。因此，每个料箱可以根据三维坐标(横向坐标、长度方向坐标、高度坐标)加以识别。更具体而言，所示的若干料箱12在横向上分为三列，在长度方向上分为四行，同时在高度方向上有四层，因此可以根据料箱12所在的列数，行数和层数加以识别。

在一可选的实施例中，所述若干个料箱在水平面上排列成n列，所述轨道组件包括对应位于所述n列料箱上方的n个轨道，该可移动式密集存拣装置还可以包括与所述n个轨道垂直的过渡轨道及在过渡轨道上运行的换轨机器人，所述换轨机器人上设有与所述轨道组件中轨道末端匹配的对接轨道，所述过渡轨道供所述换轨机器人顺沿运动，以实现所述取箱机器人于n个不同的轨道之间的切换。其中对接轨道与对应的轨道组件中的轨道的末端对齐，可以作为轨道的延伸，便于取箱机器人从轨道组件中的轨道移动到对接轨道上，再由换轨机器人顺沿过渡轨道运动到下一个切换的轨道的末端，完成所述取箱机器人于n个不同的轨道之间的切换。

图6和图7是单个料箱12的立体图。料箱12包括四个侧壁42和一个底壁44，侧壁42和底壁44围成一个用于容纳商品的容纳空间46，料箱12上端形成一正对底壁44的开口48。底壁44的底面形成一凸台50，该凸台50的形状与开口48的形状一致，当多个料箱12竖直方向堆叠时，上一个料箱12的凸台50收容在紧挨着的下一个料箱12的开口48中。由于凸台50与开口48的形状一致，因此，一旦凸台50容纳在开口48中，堆叠的料箱12在水平面上就不会发生相对移动，可以保证竖直方向上堆叠地非常整齐。所示的料箱12呈长方体形状，从上往下看，具有四个角，开口48和凸台50都呈矩形。但应当理解的是，所示的形状只是一种举例，还可以采用其他合适的形状。

料箱12的其中两相对的侧壁42上部各设有一抓孔52，用于供抓取机器人18的抓手抓取(如下面结合图的描述)。

如图3、图4和图8，出库台14设置在撬装外箱10的出库端32，放置在撬装外箱10的底壁24上。出库台14用于接收从仓储区28搬运过来的料箱12。出库台14具有一支撑面53，用于支撑接收的料箱12。为了能够同时接收多个料箱12，出库台14上设有多个出库位54，每个出库位54占据支承面53的一部分。在所示的实施例中，出库台14设有3个出库位54。每个出库位54对应一列料箱12。

为了使取箱机器人18能够准确的取到料箱12或放置料箱12到准确的位置，出库位54上设有料箱定位机构。在所示的实施例中，料箱定位机构包括横向定位片56和纵向定位片58，横向定位片56和纵向定位片58从出库台14的支撑面53垂直向上延伸，分别用于在横向和纵向上定位料箱12在出库位54上的位置。

撬装外箱10的入库端30设置有入库台60，入库台60的结构和功能与出库台14类似。在所示的实施例中，其上也设置有三个入库位，可以同时接收三个料箱，每个入库位在位置上与仓储区28的其中一列料箱12对应。从结构上来说，入库台60可以与出库台14完全一致，因此不再赘述。操作时，需要人为地或者利用其它机构将装有商品的料箱12搬运到入库位上，再由取箱机器人16将该箱子搬运到仓储区28。

作为一种可选的实施例，在所述出库端位置设置有出入库集装箱，所述出入库集装箱包括出入库箱体、位于所述出入库箱体内的货物输送设备、所述出库台及所述拣选机器人，所述出入库箱体包括顶板、底板及连接于所述顶板和所述底板之间的可拆卸式侧板，所述出入库集装箱的出入库箱体与同层沿水平方向平行排列的多个所述撬装外箱垂直、且内部空间连通。该出入库集装箱的出入库箱体与沿水平方向并列平行设置的多个撬装外箱垂直设置，且出入库集装箱内的空间与撬装外箱的出库端连通。

在另一可选的实施例中，在所述入库端30位置设置有出入库集装箱，所述出入库集装箱包括出入库箱体、位于所述集装箱体内的货物输送设备、所述入库台及拣选机器人，所述出入库箱体包括顶板、底板及连接于所述顶板和所述底板之间的可拆卸式侧板，所述出入库集装箱的出入库箱体与同层沿水平方向平行排列的多个所述撬装外箱垂直、且内部空间连通。

需要说明的是，这里的入库端的出入库集装箱和出库端的出入库集装箱可以形成为相同的标准化的集装箱，在不同的实施例中，可以仅包括位于撬装外箱的一端的出入库集装箱，仅通过一端的出入库集装箱同时实现商品的出库和入库的功能，也可以包括分别位于撬装外箱的两端的出入库集装箱，以分别实现商品出库和入库的功能。也需要说明的是，根据各出入库集装箱的内部设置，各出入库集装箱可以只具有出库功能，只具有入库功能，或者同时具有出库和入库功能。

在上述将出库端位置和入库端位置的组件形成为独立的出入库集装箱的方案中，可以将拣选机器人和出库台/入库台不设置于撬装外箱内，而是设置于该出入库集装箱内。搭建仓储系统时，仅需选取所需数量的模块化的存储集装箱和模块化的出入库集装箱按照设定的方式组合进行搭建即可。本文将在后面的描述中对这种模块化的搭建方案进行更加详细的讨论。

如图3、图4和图9，轨道组件16安装在所述撬装外箱10内并位于所述仓储区28的料箱12上方。在所示的实施例中，轨道组件16包括对应位于3列料箱12上方的3个轨道单元62，每个轨道单元上都可滑动地安装有一个取箱机器人18。因此，在所示的实施例中，取箱机器人18一共有三个，每个取箱机器人18对应一列料箱12。

在上述实施例中，设有三列料箱12，三个出库位54，三个入库位，三个轨道单元62、三个取箱机器人18，且相互对应。在其他实施例中，设有n列料箱12，n个出库位54，n个入库位，n个轨道单元62、n个取箱机器人18，且相互对应，n为大于等于1的整数。在另一些实施例中，料箱12的列数、出库位54的个数，入库位的个数，轨道单元62的个数，取箱机器人18的个数也可以不对应，其可以根据实际情况选择。

如图9所示，为其中一个轨道单元62的部分结构的示意图。轨道单元62包括在横向上间隔开的两个导轨64，每个导轨64设有导轨槽66，同一轨道单元62的两个导轨64的导轨槽66相对，用于与取箱机器人18配合。每个导轨包括侧壁67以及自侧壁67上下缘朝向另一导轨64延伸的顶边68和底边69，其中侧壁67、顶边68和底边69共同构成一c形横截面。

如图3、图4和图10，取箱机器人18包括行走机构70和悬吊在所述行走机构70下方并可相对于所述行走机构70升降的抓取机构72。行走机构70可滑动地安装在轨道组件16上以沿轨道组件16水平移动从而带动抓取机构72水平移动。行走机构70两侧设有行走滚轮74和导向轮76，内部设有驱动行走滚轮74滚动的驱动装置。四个行走滚轮74分设在行走机构70两侧，每侧两个。其中一侧的两个行走滚轮74行走在轨道单元62的其中一导轨64的底边69上，另一侧的两个行走滚轮74行走在轨道单元62的另一导轨64的底边69上。而两侧的导向轮76行走在两个导轨的侧壁67上。通过内部的驱动装置带动行走滚轮74，行走机构70即可沿着导轨在纵向上移动。

在驱动装置的驱动下，使4个行走滚轮74同步获得动力在轨道内运动，取箱机器人18的负重比较均匀的分散到4个行走滚轮74。由于行走滚轮74在轨道内运动，可能发生滚轮与导轨侧壁67的接触，为此，导向轮76可以解决此问题，在导向轮76的作用下，行走滚轮74与导轨的侧壁67保持稳定的距离，而且可以减小和控制车身的抖动，增加车身的平稳性，避免料箱12在取箱机器人18下面发生不利的晃动。

如图11，抓取机构72包括抓手平台78、抓手80以及对位机构。

抓手平台78与行走机构70之间设有升降机构，用于升降抓手平台78。在所示的实施例中，升降机构包括提升条82以及提升驱动装置。提升条82的上端与提升驱动装置连接，提升条82的下端固定在抓手平台78上。通过提升驱动装置向上提拉或向下放下提升条82，可以实现抓手平台78的升降。在所示的实施例中，提升驱动装置设置在行走机构70内，包括驱动电机和与驱动电机连接的卷绕器，提升条82的上端卷绕在卷绕器上，卷绕器在驱动电机的驱动下进行卷绕动作，从而实现提升条82的提拉和放下动作。提升条82可以为柔性的钢条或钢绳等。

抓手80设置在抓手平台78侧边，用以抓住料箱12的侧壁42。在所示的实施例中，抓手80设置两个，分别位于抓手平台78相对的两侧边，分别用于抓住料箱12的两个抓孔52。抓手平台78上还设有抓手驱动装置，用于驱动抓手80在抓取位置和释放位置之间绕转动轴86转动。其中，在抓取位置，抓手80转动至伸入抓孔52中，而在释放位置，抓手80向外转动退出抓孔52。抓手驱动装置可以实施成任何合适的形式。在所示的实施例中，抓手驱动装置包括电机84以及由电机驱动的连杆机构，连杆机构的其中一连杆85与抓手80的上端连接。当电机84驱动连杆机构运动时，连杆85带动抓手在抓取位置和释放位置之间绕转动轴86转动。

同时参考图12和图13，对位机构包括设置在抓手平台78角落位置的若干对位件90。在所示的实施例中，对位件90的数量为四个，分别对应料箱12的四个角。每个对位件90包括垂直向下延伸的垂直延伸部92以及从所述垂直延伸部92的底端向下并向外延伸的对位斜面94。当抓取机构72抓住一个料箱12后，所有对位件90的垂直延伸部92都与料箱12的侧壁外表面贴靠，且垂直延伸部90向下延伸的长度设置成对位斜面94全部位于被抓住的料箱12的底部下方。在将被抓住的料箱12堆叠在一个下方料箱12的过程中，如果被抓住的料箱12和下方料箱12没有正对，则被抓住的料箱12的凸台50将与下方料箱12的开口48错位，无法实现正常的堆叠。此时，对位斜面94会与下方料箱12的侧壁上缘滑动接触，从而在水平面上微调上面的料箱12的位置，从而使被抓住的料箱12与下方料箱12对正。本申请采用在抓取机构72上设置对位机构实现竖直方向上的精确对位，无需在取箱机器人18上设置高成本的位置检测机构，有效降低成本。

在所示的实施例中，每个对位件90的垂直延伸部92包括第一对位板92a和第二对位板92b。第一对位板92a和第二对位板92b相互垂直，使得对位件90平行于水平面的横截面呈l形。第一对位板92a和第二对位板92b用于贴靠被抓取的料箱12的两相邻侧壁的外表面，即形成其中一个角的两相邻侧壁的外表面。相应地，对位斜面94包括从第一对位板92a的底端向下并向外延伸的第一对位斜面94a和从第二对位板92b的底端向下并向外延伸的第二对位斜面94b。

每个对位件90的第一对位斜面94a与第二对位斜面94b相交或者之间存在较小的缝隙(可以视为相交)。对于每一对位件90，其第一对位板92a和第二对位板92b具有第一相交线92c，其第一对位斜面94a和第二对位斜面94b具有第二相交线94c，第一相交线92c和第二相交线94c位于同一竖直平面内。如此，利用第一对位斜面94a与第二对位斜面94b可顺利地矫正上下两个料箱12的相对位置。

对位机构对应每一对位件90设置一与抓手平台78固定的安装件96。对位件90利用安装件96安装至抓手平台78。

当抓取机构72抓取一料箱并移动至某一料箱位置时，该料箱可能是位于另一料箱之上(即料箱在高度方向是位于第一层之上)，也可能是直接放置在一平台或地面上(即，料箱在高度方向上是位于第一层)。如果是后者，则定位件90会与平台或地面先接触，导致在定位件90已经与平台或地面接触的情况下，被抓取的料箱无法与平台或地面接触。如果此时贸然释放抓手80，料箱12会跌落在平台或地面上而有可能会损坏料箱12内的商品。因此，本申请在安装件96与对位件90之间设有滑轨组件，使得定位件90可在平台或地面反作用力的作用下而向上滑动，让料箱12缓慢落地。如前所述，在将被抓住的料箱12堆叠在下方料箱12的过程中，如果被抓住的料箱12和下方料箱12没有正对，则定位件90的对位斜面94会与下方料箱12的侧壁上缘滑动接触，此时下方料箱12的侧壁上缘会对对位斜面94施加一个斜向上的推力。为了防止该推力推动定位件90向上滑动，本申请将滑轨组件的阻尼力设计成大于所述下方料箱对对位斜面94施加的推力在竖直方向上的分力。

如图13，该附图中去掉了定位件90，以更清楚地展示安装件96和滑轨组件。安装件96从抓手平台78垂直向下延伸，所述滑轨组件包括固定在安装件上的第一导轨98a和固定在对位件90上的第二导轨98b，所述第一导轨98a和第二导轨98b滑动配合。在所示的实施例中，第一导轨98a包括两个凸块，每个凸块面对第二导轨98b的表面形成导槽，而第二导轨98b滑动收容在两个凸块的导槽中。而且，抓手平台78对应每一对位件90设有一安装孔99，对位件90可滑动地安装在所述安装孔99中。在所示的实施例中，安装孔99为l形。

结合图14-16，拣选机器人20包括一移动座100和一机械手102。移动座100相对于料箱12是可移动的。机械手102由移动座100支撑以可随移动座100移动。机械手102用于将料箱中的订单商品拣选到至少一出货口104(图1和图3)。用户订购一商品后，装有该订单商品的料箱12就会被取箱机器人18搬运到出库台14的出库位54上，然后机械手102从该料箱12中拣选该订单商品至出货口104，以供用户拾取。

如前所述，出库台14具有若干出库位54，每个出库位54用于接收一料箱12。移动座100沿这些出库位54的排列方向是可移动的，因此，若订单商品所在的料箱12距离机械手102较远的位置，则移动座100可以朝向该料箱12滑动，以在不需要加长机械手102的前提下，改善拣选操作。

拣选机器人18位于撬装外箱10内，其移动座100可移动地支撑在一固定座106上，其中固定座106固定放置于撬装外箱10内邻近出库台14的位置。固定座106设有一支撑台面108，支撑台面108和移动座100其中之一设有导轨，而支撑台面108和移动座100其中另一设有导槽，导轨可滑动地容纳在所述导槽内，以此实现移动座100在固定座106上的移动。

在所示的实施例中，移动座100的底面的两侧边缘各设有至少一凸块110，每一凸块110设有一沟槽112，所述沟槽112形成所述导槽。如图15，移动座100的底面设有四个凸块110，其中两个凸块110的沟槽112形成一个导槽，另外两个凸块110的沟槽112形成另一个导槽。固定座106的支撑台面108上对应固定安装有两个导轨。在支撑台面108的四个角落位置还分别设有一个挡块116，对移动座100的移动进行限位。

支撑台面106上设有一齿条118，齿条118与拣选机器人20的移动方向平行。移动座100上设有一电机120，电机120的输出轴上固定设置有齿轮122，使得齿轮122能够随输出轴转动。齿轮122与齿条118啮合。当齿轮122被电机120驱动转动时，齿轮122会沿齿条118行走，从而带动移动座100移动。当然齿轮配齿条的方案只是一种举例而已，其他实施例中移动座100可以采用其他合适的驱动方案。

在所示的实施例中，如图1和图3，出货口104的数量为四个，在其他实施例中，出货口104的数量可以是其他数目，本申请不对其进行限定。

另外，在所示的实施例中，拣选机器人18位于出库台14与出货口104之间，且出货口104位于撬装外箱10之外。在其他实施例中，出货口104也可以位于撬装外箱10之内。

通过上述对拣选机器人18的介绍，本申请也公开了这样一种自动仓储系统的商品拣选组件，其包括：

至少一料箱12，所述料箱12用于容纳商品；

至少一出货口104(例如，所示的四个出货口)，用于接收来自所述至少一料箱12的一商品；

一拣选机器人18，所述拣选机器人18包括：

一移动座100，所述移动座100相对于所述料箱12可移动；以及

机械手102，所述机械手102由所述移动座支撑以可随所述移动座100移动，所述机械手102用于将所述料箱12中的订单商品拣选到所述出货口104。

上述自动仓储系统的商品拣选组件除了可以应用在所示的可移动式密集存拣装置中之外，在其他实施例中，还可以应用在其他自动仓储系统中。

综上所述，本实用新型上述实施例提供了一种可移动式密集存拣装置，该可移动式密集存拣装置包括：撬装外箱、若干料箱、出库台、轨道组件、取箱机器人及拣选机器人。该撬装外箱内具有一仓储区并定义一出库端。若干个料箱位于所述仓储区，每个料箱用于容纳商品。出库台位于所述撬装外箱的出库端。所述轨道组件安装在所述撬装外箱内并位于所述料箱上方。所述取箱机器人可滑动地安装在所述轨道组件上并位于所述料箱上方，所述取箱机器人用于将订单商品所在的料箱从所述仓储区搬运至所述出库台。所述拣选机器人位于所述撬装外箱内并邻近所述出库台设置，所述拣选机器人用于从位于所述出库台上的料箱中拣选所述订单商品。所述可移动式密集存拣装置可以实现为自动零售车或展示车等，其采用撬装外箱，绝大多数元件都安装在撬装外箱内，可以实现整个仓储系统的可移动功能。除此之外，取箱机器人的抓取机构的对位机构的设置，可以实现竖直方向上的精确对位，无需在取箱机器人上设置高成本的位置检测机构，有效降低成本。而且，可滑动的拣选机器人的设计可以在不需要加长机械手的前提下，改善拣选操作。

需要说明的是，上述可移动式密集存拣装置中料箱的存储以及拣选还可以形成为标准化的彼此独立的集装箱组成部分，如，可以将撬装外箱、料箱、轨道组件、取箱机器人共同形成为标准的独立的存储集装箱；可以将出入库台、拣选机器人共同形成为标准的、独立的出入库集装箱；可以将换轨机器人、换轨轨道等换轨组件共同形成为标准的、独立的换轨集装箱，便于根据所需仓储系统的容量需求而选择相应数量的集装箱组成部分进行拼接。也可以根据实际情况，将出入库集装箱内的组件和换轨集装箱内的组件整合在同一个集装箱内。也可以不设置换轨组件，或者换轨组件整合在出入库集装箱内。

请参阅图17至图20，为本实用新型实施例提供的一种组合式仓储系统，包括多个存储集装箱200、至少一换轨集装箱202和至少一出入库集装箱204。

如图17，在水平面上，多个存储集装箱200沿存储集装箱200的长度方向和宽度方向上组合，一个或多个换轨集装箱202设置在多个存储集装箱200的长度方向两端，而一个或多个出入库集装箱204设置在换轨集装箱202的外侧。在所示的实施例中，存储集装箱200、换轨集装箱202、出入库集装箱204为标准化集装箱，数量根据需求、按照给定拼接方式进行增减。比如，根据宽度方向上组合的存储集装箱200的数量多少，换轨集装箱202的组合数量相应变化，同理出入库集装箱204的组合数量也相应变化。

如图18，组合式仓储系统可以在集装箱的高度方向上设有一层或多层，每层的布局可以参照图17。

图19和图20是以一个简化的实施例来详细介绍本申请的组合结构和原理。图19的例子为两层结构，同层的存储集装箱200有5个，沿存储集装箱200的宽度方向上组合，在存储集装箱两端各有1个换轨集装箱，换轨集装箱与存储集装箱200垂直摆放。在此实施例中，换轨集装箱和出入库集装箱合二为一，也就是说换轨集装箱内的组件和出入库集装箱内的组件整合在了同一个集装箱中。所以，此集装箱可以称为具有出入库功能(具有出入库装置)的换轨集装箱，也可以称为具有换轨功能(具有换轨组件)的出入库集装箱。为了方便描述，本实施例中将此集装箱称为换轨集装箱202。

多个所述存储集装箱200组合在一起形成一组合存储区，所述组合存储区内设置有轨道组件206、位于轨道组件206上的取箱机器人208以及位于取箱机器人208下方的若干料箱210，所述料箱210用于存放货物。取箱机器208人能够在轨道组件206上往返运行以对所述料箱210进行存取操作。上述轨道组件206、取箱机器人208和料箱210的结构和原理与图1-16例示的实施例中的相关元件可以一致，因此其详细细节不再赘述。

上述组合存储区应该理解为各集装箱形成的存储区的总和。在所示的实施例中，组合存储区包括5个子存储区212，每个子存储区由一个存储集装箱200形成。每个子存储区212都设有上述轨道组件206、取箱机器人208和料箱210。

存储集装箱200包括一集装箱箱体，集装箱箱体包括底板214、顶板216、连接于顶板216和底板214长边的两个侧板218、以及连接于顶板216和底板214短边的两个端板220。轨道组件206、取箱机器人208和料箱210都设置在存储集装箱200的集装箱箱体内。在运输存储集装箱200之前，至少轨道组件206已经安装至集装箱箱体内，例如通过连接件安装至集装箱箱体的顶板216或侧板218。轨道组件206的轨道沿存储集装箱200的长度方向延伸。

同存储集装箱200一样，换轨集装箱202也具有底板214、顶板216、连接于顶板216和底板214长边的两个侧板218、以及连接于顶板216和底板214短边的两个端板220。换轨集装箱202组装至存储集装箱200的长度方向的一端后，该换轨集装箱202的内部空间与这些存储集装箱200的内部空间(即个子存储区212)连通。换轨集装箱202内设有换轨装置，换轨装置构造成用以将至少其中一个存储集装箱200内的取箱机器人208从所述取箱机器人所在的当前运行轨道切换至一目标运行轨道上。在所示的实施例中，如图20，换轨装置包括过渡轨道222和换轨机器人224。在运输换轨集装箱202之前，至少过渡轨道222就已经安装至换轨集装箱202内，例如通过连接件安装至换轨集装箱202的集装箱箱体的顶板216或侧板218。换轨机器人224位于所述过渡轨道222上并能够在所述过渡轨道222上往返移动。所述换轨机器人224构造成用以接收所述取箱机器人并将所述取箱机器人沿所述过渡轨道222运送到所述目标运行轨道。换轨机器人224上设有与所述轨道组件206的末端匹配的对接轨道226。

过渡轨道222沿换轨集装箱202的长度方向上延伸，并与各列存储集装箱内的运行轨道206垂直。换轨机器人224包括车身、以及安装在车身上与过渡轨道适配的行走机构，行走机构与驱动装置连接且由驱动装置驱动，带动换轨机器人顺沿过渡轨道做往返运动。其中，换轨机器人224的车身上设置有所述对接轨道226，当换轨机器人224顺沿过渡轨道222运动至与一列存储集装箱中的运行轨道206正对时，对接轨道226恰好与存储集装箱中的运行轨道206所在高度平齐，换轨机器人224的车身上的对接轨道226则与该列存储集装箱中的运行轨道的末端对齐且彼此连接，此时，便于存储集装箱中取箱机器人208可以顺沿运行轨道206直接滑动到换轨机器人224上的对接轨道226上。再驱动换轨机器人224顺沿过渡轨道运行，可以改变换轨机器人224与一个不同列的存储集装箱中的运行轨道正对，换轨机器人224的车身上的对接轨道226则与该列存储集装箱中的运行轨道的末端对齐且彼此连接，此时，便于存储集装箱中取箱机器人208可以从换轨机器人上的对接轨道226滑动至该不同列的存储集装箱中的运行轨道上去，完成于取箱机器人208通过换轨集装箱202实现不同列的存储集装箱的轨道组件206之间的切换。关于换轨机构的结构和原理详细描述于本申请人于2018年7月24日申请的实用新型名称为“立体仓储系统”的中国实用新型专利申请中，该中国实用新型专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

如前所述，在图19所示的实施例中，出入库集装箱的功能整合在换轨集装箱202中。换轨集装箱202中设置有出入库装置，用于执行货物的出入库操作。在所示的实施例中，出入库装置包括置物台228，所述置物台228设置于所述出入库集装箱/换轨集装箱202的底板214上并位于过渡轨道222下方，用于料箱临时存放。其中所述出入库装置在将换轨集装箱202安装至多个存储集装箱200的一端之前就已经安装至所述换轨集装箱202内。存储集装箱200内的料箱210经取箱机器人202取出，换轨机器人224携带取箱机器人202移动将料箱210放到置物台的指定位置。此时，可以在出入库集装箱/换轨集装箱202中部署作业员或机器人来做货物拣选动作。出入库集装箱/换轨集装箱202中还可以设置货物输送设备，负责将料箱搬运出入库。作为出入库装置的一种实施方式，图19例示了一种固定式出入库，即料箱在置物台上是不动的。

图21例示了另一种出入库装置，其为一种流水线式出入库装置。虽然本文中例示了两种出入库方式，应当理解的是，出入库装置可以有更多实施方式，只要能实现货物的出入库功能即可。另外，虽然都称为“出入库装置”，但根据不同的情况，其可以只实现出库功能，只实现入库功能，或者同时实现出库和入库功能。

如图22类似于图21，不同之处在于，每层显示出两个出入库集装箱。

在图19-22的实施例中，换轨集装箱202内同时具有出入库装置，即一种同时具有换轨功能和出入库功能的集装箱与存储集装箱200进行组合。在另一实施例中，也可以将一种不具有换轨功能仅具有出入库功能的集装箱与存储集装箱200进行组合，即不具有换轨功能的出入库集装箱202与存储集装箱200进行组合。

因此，本实用新型一实施例提供一种组合式仓储系统，包括：

多个存储集装箱，多个所述存储集装箱组合在一起形成一组合存储区，所述组合存储区内设置有轨道组件、位于所述轨道组件上的取箱机器人以及位于所述取箱机器人下方的若干料箱，所述料箱用于存放货物，所述取箱机器人能够在所述轨道组件上往返运行以对所述料箱进行存取操作，所述轨道组件固定在所述存储集装箱的板体上；以及

至少一出入库集装箱，所述出入库集装箱内设有出入库装置，用于执行货物的出入库操作，所述出入库集装箱的内部空间与所述组合存储区连通，使得所述取箱机器人能够在所述组合存储区和所述出入库装置之间运送料箱。

其中出入库装置与前述实施例的出入库装置相同，在此不再赘述。在没有换轨装置的情况下，取箱机器人直接将货物运送到出入库装置，例如运送至置物台，而不需要换轨机器人的协助。

当具有沿所述存储集装箱宽度方向组合的多个存储集装箱时，所述出入库集装箱与沿所述宽度方向组合的所述多个存储集装箱垂直，并且所述出入库集装箱的内部空间与沿所述宽度方向排列的所述多个存储集装箱形成的内部空间连通。

当具有至少两个出入库集装箱时，所述至少两个出入库集装箱沿所述出入库集装箱的长度方向组合，且所述至少两个出入库集装箱组合时相邻的端板被拆除以实现内部相互连通。

图23为一种组合式仓储系统的组装方法。该方法包括：

组合多个存储集装箱形成一组合存储区，每个存储集装箱定义一长度方向和一宽度方向，组合后的多个存储集装箱包括一层或多层存储集装箱，每一层包括沿所述宽度方向平行排列并组合的多个存储集装箱，所述组合存储区内设置有供取箱机器人运行的轨道，其中所述轨道在组合多个所述存储集装箱之前就已经安装至多个所述集装箱内；

将换轨集装箱安装至每一层多个存储集装箱在所述长度方向上的至少一端，使所述轨集装箱内的空间与同层所述存储集装箱内的空间连通，并使所述换轨集装箱内的过渡轨道与同层的所述存储集装箱内的轨道垂直，所述过渡轨道构造成用以供换轨机器人往返运行，其中所述换轨集装箱内的过渡轨道在将所述换轨集装箱安装至多个所述存储集装箱的所述端之前就已经固定至所述换轨集装箱内。

如前所述，每个存储集装箱和换轨集装箱都包括一集装箱箱体，所述集装箱箱体包括一底板、一顶板、连接所述底板与顶板长边的两侧板、以及连接所述底板和顶板短边的两端板。在组装换轨集装箱202和存储集装箱200时，换轨集装箱202面向所述存储集装箱200的其中一侧板被拆除，而与换轨集装箱202内部连通的每个存储集装箱200面向所述换轨集装箱202的其中一端板被拆除，实现这种内部空间的连通，让取箱机器人208可以从存储集装箱200运行到换轨集装箱202。

在沿换轨集装箱202长度方向组合至少两个换轨集装箱202时(见图17和图18)，所述至少两个换轨集装箱202组合时相邻的端板被拆除，实现相邻换轨集装箱的内部空间连通。

当出入库集装箱204与换轨集装箱202独立设置时，该组装方法还包括将出入库集装箱204平行设置在换轨集装箱202外侧，且出入库集装箱204的数量与换轨集装箱的数量一致。同样，出入库集装箱的集装箱体也具有底板、顶板、连接所述底板与顶板长边的两侧板、以及连接所述底板和顶板短边的两端板。出入库集装箱204沿其长度方向组合时相邻的端板被拆除，实现相邻出入库集装箱204的内部空间连通，而换轨集装箱与出入库集装箱组装时，所述换轨集装箱202和所述出入库集装箱204相邻的侧板被拆除，实现两者之间的内部空间连通。

所述存储集装箱200在其长度方向上组合时相邻的端板被拆除，实现相邻存储集装箱200的内部空间连通。

在设有多层时，集装箱整齐排列，使集装箱角件对齐，集装箱角件在高度方向通过连接件固定，集装箱间隙通过密封件密封。

在前述实施例中，在组装时，每个集装箱密集组合，除了每个集装箱的部分板体被拆除外，存储集装箱200的各自容积没有变化，其中每一子存储区由其中一个存储集装箱200形成，而组合存储区的总容积基本上等于所有存储集装箱200的容积之和。但在一些其他实施例中，组合存储区的总容积也可以大于所有存储集装箱的容积之和。

图24和图25给出了另一种集装箱组装或拼接方法。其中，组合多个所述存储集装箱包括：

在所述存储集装箱的宽度方向上平行排列多个存储集装箱，使得相邻存储集装箱之间间隔一距离；以及

利用一水平设置的板体桥接于两相邻存储集装箱之间。

与前述组装方法的实施例中存储集装箱密集组合不一样，本实施例中将相邻存储集装箱之间间隔一距离，然后利用一水平的板体桥接在该距离上，则可以在该板体的下方形成额外的子存储区，用于存储更多的货物。其中该水平设置的板体可以有多种实施方式，图24和图25给出了两种方式，介绍如下。

如图24，步骤24(a)中，先提供存储集装箱200。存储集装箱200的集装箱体具有底板214、顶板216、连接于顶板216和底板214长边的两个侧板218。其中一个侧板218的一边230与存储集装箱200的顶部可转动地连接。

在步骤24(b)中，将各存储集装箱200的所述侧板218的另一边向外向上转动90度，呈水平状态。

在步骤24(c)中，让侧板218的另一自由边被一相邻的存储集装箱支撑连接，保持在水平状态。依次这样连接，使得若干存储集装箱沿存储集装箱的宽度方向拼接。如此，在每一翻转呈水平状态的侧板218下方都形成了一额外的子存储区，可存储额外的料箱。

在步骤24(d)中，用同样的方式拼接另一层结构，实现多层仓储系统。

在图24的实施例中，板体即为存储集装箱的可翻转的侧板。综合来看，每个存储集装箱200通过展开单侧侧板，形成了2个子存储区，也就是说，利用相同的存储集装箱数量，实现翻倍的料箱存储空间。需要指出的是，上面的步骤并不限定执行顺序，比如在步骤24(b)和24(c)中，可以先将已经翻转至水平状态的侧板218支撑连接在一相邻的存储集装箱上，然后再将该相邻的存储集装箱的侧板218翻转。在运输存储集装箱之前，侧板218内侧已经安装有供取箱机器人208运行的轨道。翻转之后，轨道位于水平放置的侧板218的下表面。因此，此实施例中，存储集装箱的顶板和其中一需要翻转的侧板上预先安装有轨道。

如图25，步骤25(a)中，先提供一个存储集装箱200。存储集装箱200的集装箱体具有底板214、顶板216、连接于顶板216和底板214长边的两个侧板218。每个侧板218的一边230与存储集装箱200的顶部可转动地连接。

25(b)中，将该存储集装箱200的两个侧板218的另一边向外向上转动90度，呈水平状态。

25(c)中，将一相邻的存储集装箱200的两个侧板218也以同样方式翻转至水平状态。在两个相邻的存储集装箱200之间提供一个支撑体232。在本实施例中是若干支撑柱232。

25(d)中，所述两侧板218的另一边对接并利用支撑体232支撑，使得所述两侧板218保持在所述水平状态。如此，在每一翻转呈水平状态的侧板218下方都形成了一额外的子存储区，相当于在两个相邻的存储集装箱200之间形成了额外的两个子存储区，可存储额外的料箱。按照这种方式，可以拼接更多集装箱。在所示的实施例中，支撑柱232位于两相邻存储集装箱200的中间位置。

25(e)中，用同样的方式拼接另一层结构，实现多层仓储系统。

在图25的实施例中，板体即为存储集装箱的可翻转的两个侧板，综合来看，每个存储集装箱200通过展开双侧侧板，形成了3个子存储区，也就是说，利用相同的存储集装箱数量，实现翻三翻的料箱存储空间。需要指出的是，上面的步骤并不限定执行顺序，比如在步骤25(c)和25(d)中，可以先将存储集装箱已经翻转至水平状态的侧板218用支撑体232支撑，然后再翻转相邻的存储集装箱的侧板218。同样，在运输存储集装箱之前，侧板218内侧已经安装有供取箱机器人208运行的轨道。翻转之后，轨道位于水平放置的侧板218的下表面。因此，此实施例中，存储集装箱的顶板和两侧板都预先安装有轨道。

上述实施例中，通过形成标准化、模块化的存储集装箱和换轨集装箱，将标准化的存储集装箱和换轨集装箱根据设定的方式堆叠并组合，且标准化的存储集装箱的箱体和换轨集装箱的箱体分别形成为具有可拆卸的侧板，便于将存储集装箱和换轨集装箱堆叠组合的过程中，可以将彼此相邻的侧板拆卸后连接而形成内部空间连通的整体组合式仓储系统。所述实用新型具备模块化思想，可扩展、可通过集装箱数量、排列方式来调整仓库容量大小。所述存储集装箱、换轨集装箱、出入库集装箱均为标准化集装箱、制造容易、成本低、固定方便、节省了基础设施建造的时间，实现自动化仓库的快速部署和移动布置。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。