货物拣选系统及拣选方法与流程

1.本发明涉及物流设备技术领域，尤其涉及一种货物拣选系统及拣选方法。


背景技术：

2.传统堆垛机立体仓库或四向车立体仓库的拣选系统普遍采用货到人的拣选方式，但货到人的拣选方式通常应用在物料种类少、单类存储量多的快消品行业。对于机械重工行业和商用车的产线物流领域，因存在较多定制的零配件，这些领域具有物料种类繁多、单类存储数量少、零件尺寸差异大、零件周转率低等特点，自动化仓储的实施难度大且应用程度低。
3.以机械重工行业中的小型板材零件(长宽尺寸小于1.2m)为例，其自动化仓储多是使用传统的堆垛机立体仓库，出库后进行人工拣选，拆零后的托盘再返回立库。而堆垛机存在效率上限，拆零后返回的托盘数量成倍增加，难以满足混托存放和拣选的自动化控制，实质仍属于对货到人、存、拣分来的拣选方式，存在反复出入库的效率浪费，无法满足使用需求。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种货物拣选系统及拣选方法，用以解决现有技术中现有拣选系统效率低无法满足机械重工业的领域应用的缺陷。
5.本发明实施例提供一种货物拣选系统，包括货架、四向穿梭车、天轨车及转轨车，所述货架的巷道内铺设有地轨轨道及天轨轨道，所述地轨轨道和所述天轨轨道沿所述货架的长度方向延伸，所述四向穿梭车可滑动安装在所述地轨轨道上，所述天轨车安装有机械手，所述天轨车滑动安装在所述天轨轨道上，所述巷道之间设置有转轨车轨道，所述转轨车可滑动安装在所述转轨车轨道上，所述转轨车用于与移动至该处的天轨车卡接以便沿所述转轨车轨道将所述天轨车从其中一个巷道移送至另一巷道。
6.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，所述天轨轨道设有转巷口，所述转轨车轨道连通两所述天轨轨道上对应设置的转巷口。
7.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，所述天轨轨道为c型滑轨，所述机械手安装有动力轮，所述动力轮安装在所述c型滑轨内并能沿所述c型滑轨滑动。
8.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，所述转轨车轨道与所述天轨轨道相互独立，所述转轨车轨道沿所述货架的高度方向布设在所述天轨轨道的上方。
9.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，所述货架设有多层地轨轨道和多层所述天轨通道，每一所述天轨轨道铺设在上层所述地轨轨道的横梁上并位于其下方。
10.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，还包括升降机，所述升降机安装在所述货架的进料端，所述升降机用于将来料托盘移送至对应的巷道内以便入库。
11.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，所述四向穿梭车为两台，其中一台四向穿梭车用于承载来料托盘，另外一台四向穿梭车用于承载空托盘，所述机械手可沿所述天
轨轨道滑动以将来料托盘中的目标物料移送至空托盘。
12.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，还包括人工拣选区，在人工拣选区布设有出料升降机、输送线及工作台，所述出料升降机位于所述货架的出料端，所述输送线连通所述出料升降机的出料位和所述工作台。
13.根据本发明一个实施例的货物拣选系统，还包括输送机，所述输送线与所述巷道一一对应布设有多条，所述工作台布设有多个，多个所述工作台并行设置在所述输送机的同一侧。
14.本发明还提供了一种货物拣选方法，包括：
15.四向穿梭车沿地轨轨道滑动，天轨车沿天轨轨道滑动，天轨车上安装有机械手，所述机械手用于将目标物料从来料托盘转移至空托盘中，其中来料托盘和空托盘分别由一台四向穿梭车承载，经所述机械手拣选后，将来料托盘输送至人工拣选区进行人工拣选；
16.其中，所述天轨轨道设有转巷口，转轨车轨道连通管相邻巷道内的天轨轨道对应设置的转巷口，转轨车沿转轨车轨道滑动，所述天轨车移动至所述转巷口后与所述转轨车对接以随同所述转轨车移动至另一巷道。
17.本发明提供的货物拣选系统及拣选方法，使用四向穿梭车作为运载单元，空间利用率高；通过增加车量能提高整体复合出入库效率，方便拓展；四向穿梭车沿地轨轨道滑动，天轨车沿天轨轨道滑动，使天轨车和地轨车上下分体设置，转轨车沿转轨车轨道滑动将天轨车在巷道之间移动，从而使天轨车配合四向穿梭车可以在货架的任意位置调度，相比于现有技术中三台车在巷道内配合拣选的方式，可以有效降低巷道拥堵风险。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
19.图1是本发明实施例提供的货物拣选系统的俯视图；
20.图2是本发明实施例提供的货架的侧视图；
21.图3是本发明实施例提供的四向穿梭车和天轨车配合拣选的结构示意图；
22.图4是本发明实施例提供的天轨车切换巷道的结构示意图。
23.附图标记：
24.1：货架；2：天轨车；21：转巷口；22：机械手；3：天轨轨道；4：四向穿梭车；5：地轨轨道；6：转轨车；7：转轨车轨道；8：升降机；9：出料升降机；10：输送线；11：工作台；12：输送机。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
26.下面结合图1至图4描述本发明实施例的货物拣选系统的结构。
27.如图1至图4所示，本发明实施例提供一种货物拣选系统，包括货架1、四向穿梭车4、天轨车2及转轨车6，货架1的巷道内铺设有地轨轨道5及天轨轨道3，地轨轨道5和天轨轨道3沿货架1的巷道方向延伸，四向穿梭车4可滑动安装在地轨轨道5上。如图3和图4所示，天轨车2安装有机械手22，天轨车2滑动安装在天轨轨道3上，巷道之间设置有转轨车轨道7，转轨车6可滑动安装在转轨车轨道7上，转轨车6用于与移动至该处的天轨车2卡接以便沿转轨车轨道7将天轨车2从其中一个巷道移送至另一巷道。
28.货架1用于存储物料。四向穿梭车4沿天轨轨道3运动以运载物料实现物料入库。天轨车2上安装有机械手22，随着天轨车2沿天轨轨道3的移动，机械手22在货架1内进行物料拣选。其中，转轨车6可与天轨车2卡接以带动天轨车2一起从一个巷道移动至另一巷道，使天轨车2能够在货架1空间内的任意位置进行拣选。
29.如图1和图2所示，货架1有多层和多排物料架，相邻两排物料架之间铺设一排天轨轨道3，对应该天轨轨道3下方铺设地轨轨道5，每层物料架均对应铺设天轨轨道3和地轨轨道5，对此本发明实施例不作具体介绍。对应，转轨车轨道7铺设多层，在每层物料架都设置有转轨车轨道7。转轨车轨道7和天轨轨道3均位于对应的地轨轨道5上方，转轨车轨道7沿货架1的宽度方向延伸，天轨轨道3和地轨轨道5均沿货架1的巷道方向也即长度方向延伸。另外，入库过程中，若出入库位置未被拣选设备占用，则可以通过绕行避开被占用的巷道；若出入库位置被拣选设备占用，则可以根据拣选剩余时间和避让实际的算法选择最优方式，四向穿梭车4在空库位避让，天轨车2直接抵达拣选位置等待地轨车就位后拣选，避免巷道拥堵。
30.本发明实施例提供的货物拣选系统，使用四向穿梭车4作为运载单元，空间利用率高；通过增加车量能提高整体复合出入库效率，方便拓展；四向穿梭车4沿地轨轨道5滑动，天轨车2沿天轨轨道3滑动，使天轨车2和地轨车上下分体设置，转轨车6沿转轨车轨道7滑动将天轨车2在巷道之间移动，从而使天轨车2配合四向穿梭车4可以在货架1的任意位置调度，相比于现有技术中三台车在巷道内配合拣选的方式，可以有效降低巷道拥堵风险。
31.具体的，如图4所示，天轨轨道3设有转巷口21，转轨车轨道7连通两天轨轨道3上对应设置的转巷口21。
32.其中，不同巷道内的天轨轨道3，转巷口21相对应设置，转轨车轨道7连通对应的转巷口21。转巷口21的宽度略大于天轨车2的宽度，当天轨车2沿天轨轨道3移动至转巷口21时，可以与安装在转轨车轨道7上的转轨车6对接，天轨车2随转轨车6沿转轨车轨道7移动，以实现巷道切换。
33.转巷口21的数量可以为一个或多个，具体根据实际需要设置。当转巷口21设置有多个时，在每一转巷口21设置一个转轨车6，以便根据实际需要选择合适的转巷口21切换轨道。当转巷口21设置有一个时，在需要切换巷道时先将天轨车2移动至该转巷口21，每次切换巷道均在同一处。
34.传统天轨轨道3为连续的滑道，天轨车2安装在天轨轨道3上被天轨轨道3限位，仅能沿天轨轨道3来回运动，无法达到四向穿梭车4四个方向的调度和运动，为此，本发明实施例提供的天轨轨道3设有转巷口21，将天轨轨道3分割为多段，当天轨车2移动至转巷口21后可以根据需要继续向前滑行或者是对转轨车6对接切换巷道。
35.具体的，转轨车6上设有滑轨，该滑轨与天轨车2适配，当天轨车2移动至转巷口21
后，滑入滑轨，然后转轨车6将天轨车2抱紧锁死，转轨车6和天轨车2一起沿转轨车轨道7移动。其中，滑轨与天轨轨道3的对接间隙小于20mm。若滑轨与天轨轨道3之间的对接间隙过大则天轨车移转时容易发生偏斜，无法顺畅滑入转轨车6。因此，滑轨与天轨轨道3的对接间隙需设置在合理的范围。比如，滑轨与天轨轨道3的对接间隙为15mm，两者之间间隙小，确保天轨车移动至转巷口21时能顺畅过渡到滑轨上。
36.天轨轨道3为c型滑轨，机械手22安装有动力轮，动力轮安装在c型滑轨内并能沿c型滑轨滑动。借由c型滑轨将动力轮限定在轨道中保证行驶的稳定性，配合机械手22即可实现平稳的拣选操作，避免晃动导致拣选物料未成功拣选。对应的，滑轨为与天轨轨道3相同的c型轨道，两者轨道一致，确保能够顺利切换。
37.转轨车轨道7与天轨轨道3相互独立，转轨车轨道7沿货架1的高度方向布设在天轨轨道3的上方。
38.当天轨车2移动至转巷口21时，其可以沿天轨车2轨道继续前行，可以随着转轨车6沿转轨车轨道7滑动，两个滑道相互独立，借助转轨车6的对接即可将天轨车2移动至另一巷道的天轨轨道3上，移送到位后，转轨车6与天轨车2分离，天轨车2沿另一巷道的天轨轨道3滑行。
39.其中，货架1设有多层地轨轨道5和多层天轨轨道3，每一天轨轨道3铺设在上层地轨轨道5的横梁上并位于其下方。
40.天轨轨道3铺设在上层地轨轨道5的横梁上，以减少轨道铺设所占用的空间，方便铺设。
41.如图1所示，本发明提供的货物拣选系统还包括升降机8，升降机8安装在货架1的进料端，升降机8用于将来料托盘移送至对应的巷道内以便入库。
42.使用时，物料在托盘内堆放整齐，以便机械手22视觉识别。待物料信息与托盘信息绑定后，分配存储位置并规划入库路径，升降机8将其移动至对应高度，然后对应巷道内对应高度处的四向穿梭车4接驳物料，将其输送至对应库位。
43.在本发明实施例中，如图3所示，四向穿梭车4为两台，其中一台四向穿梭车4用于承载来料托盘，另外一台四向穿梭车4用于承载空托盘，机械手22可沿天轨轨道3滑动以将来料托盘中的目标物料移送至空托盘。
44.在机械重工行业和商用车的产线物流领域，定制件多，物料种类多样，物料经过拣选之后，存在大量被拆零的托盘，为减少这些托盘占用的空间需要重新入库，重新入库会导致运载单元被占用，造成运载单元的效率浪费和能源浪费，本发明实施例提供的货物拣选系统，两台四向穿梭车4相互配合，一台用于承载来料托盘，另一台用于承载空托盘，配合天轨车2上的机械手22和视觉识别系统即可将目标物料由来料托盘拣选到空托盘内，整个拣选动作在巷道内进行，无需出库，提高拣选效率和反复出库入库导致的效能浪费。
45.另外，如图1所示，本发明实施例提供的货物拣选系统还包括人工拣选区，人工拣选区位于货架1的出料端，在人工拣选区布设有出料升降机9、输送线10及工作台11，出料升降机9位于货架1的出料端，输送线10连通出料升降机9的出料位和工作台11。
46.物料被四向穿梭车4移送至货架1的出料端，出料升降机9将来料托盘通过输送线10输送至工作台11进行人工拣选。
47.本发明实施例提供的货物拣选系统，货架1内拣选和人工拣选相配合，降低人工拣
选工作量及人工成本，同时减少出库入库次数，提高拣选系统的能效。
48.具体的，货物拣选系统还包括输送机12，输送线10与巷道一一对应布设有多条，工作台11布设有多个，多个工作台11并行设置在输送机12的同一侧。
49.工作台11集中布设，每个巷道的出料端布设一条输送线10。比如，输送机12沿货架1的长度方向布设，工作台11集中布设在输送机12的同一侧，输送线10一端位于出料升降机9的出料处，另一端与工作台11对接。人工拣选后，输送机12将物料输送至操作工位，完成出库。
50.本发明实施例还提供一种货物拣选方法，包括：
51.四向穿梭车4沿地轨轨道5滑动，天轨车2沿天轨轨道3滑动，天轨车2上安装有机械手22，机械手22用于将目标物料从来料托盘转移至空托盘中，其中来料托盘和空托盘分别由一台四向穿梭车4承载，经机械手22拣选后，将料托盘输送至人工拣选区进行人工拣选；
52.其中，天轨轨道3设有转巷口21，转轨车轨道7连通管相邻巷道内的天轨轨道3对应设置的转巷口21，转轨车6沿转轨车轨道7滑动，天轨车2移动至转巷口21后与转轨车6对接以随同转轨车6移动至另一巷道。
53.本发明实施例提供的货物拣选方法，四向穿梭车4可以实现四向运动，其和天轨车2相互配合实现货架1内的拣选，天轨车2通过转轨车6和转轨车轨道7实现巷道切换，从而实现多个维度的物料拣选并能方便进行避让。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。