一种分拣系统及分拣方法与流程

本发明涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种分拣系统及分拣方法。

背景技术：

电子商务的快速发展，既给快递行业带来了前所未有的发展机遇，也给快递服务提出了严峻的挑战。如何高效率、低成本、灵活准确的进行包裹分拣一直是这个行业面临的难题。传统的人工矩阵式分拣，主要面临效率低，差错率高、人工强度大、招工难、管理难等问题。交叉带分拣机等传统自动化分拣设备主要面临投资大、回报慢、灵活性与扩展性差的问题，设备利用率上无法适应各个时段波峰波谷的变化需求，且交差带分拣机属于串行系统，干线上一个点出现故障后都会造成整条交叉带分拣系统停止工作。因此，柔性自动化包裹分拣已成为快递行业谋求发展的关键问题和迫切需求。

近年来机器人技术的蓬勃发展为整个物流行业带来了巨大的技术变革，也给分拣行业带来新的技术和新的设计理念。快递机器人分拣系统，采用“机器人+钢平台”的形式，操作员在供件台将包裹放在机器人承载装置上，机器人承载着包裹运行到钢落件格口位置将包裹投递到落件格口从而完成包裹分拣任务。

上述包裹分拣机器人系统，较传统人工分拣方式虽然大大提高了分拣效率，较交叉带分拣机等传统自动化方式又具有成本低、柔性高等优点，因而得到了业界的广泛关注和快速推广。然而钢平台的使用和搭建，以及高昂的成本和较长的投资回报周期，使得上述系统在灵活性和成本方面都大打折扣。因此，寻求一种新式高效的分拣方案，成为了物流行业亟待突破的技术问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种分拣系统，降低分拣系统的成本，提高分拣灵活性。

本发明的另一个目的在于提供一种分拣方法，降低分拣的成本，提高分拣灵活性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种分拣系统，包括集货区、上层输送轨道、轨道运输车及出库输送线；

所述集货区内设置有多个集货容器，所述集货容器用于接收分拣机器人携带的包裹；

所述出库输送线设置在所述集货区的一侧；

所述上层输送轨道铺设在所述集货区的上方，且至少覆盖所述出库输送线的前端及所述集货区；

所述轨道运输车包括能够驱动所述轨道运输车在所述上层输送轨道运行的驱动轮机构和能够竖直升降的抓取机构，且所述轨道运输车能够沿所述上层输送轨道运行至所述集货区内的任一所述集货容器的上方，并将所述集货容器抓取放置至所述出库输送线上。

作为一种分拣系统的可选方案，所述抓取机构包括：

抓取组件，用于抓取或放开所述集货容器；

伸缩调节组件，分别与所述轨道运输车的车身及所述抓取组件连接，被配置为带动所述抓取组件竖直升降。

作为一种分拣系统的可选方案，所述伸缩调节组件包括：

伸缩驱动电机，设置在所述车身上；

卷绕轴，其水平设置在所述车身的底部，且所述卷绕轴与所述伸缩驱动电机的输出轴连接；

缆绳，其一端绕设在所述卷绕轴上，另一端与所述抓取组件连接。

作为一种分拣系统的可选方案，所述伸缩调节组件还包括：

导向滑轮，设置在所述车身的底部，且所述导向滑轮的中心轴水平设置，所述缆绳未连接所述卷绕轴的一端绕过所述导向滑轮与所述抓取组件连接。

作为一种分拣系统的可选方案，所述抓取组件包括电动抓手。

作为一种分拣系统的可选方案，所述集货容器上设置有与所述抓取组件配合的适配部。

作为一种分拣系统的可选方案，所述集货容器为集货料袋，所述集货料袋的开口周缘设置有多段空心卷绕部，每段所述空心卷绕部均沿所述集货料袋的周向设置，且每段所述空心卷绕部内均穿设有系绳，相邻两段空心卷绕部之间设置有一个所述适配部，且两根与该所述适配部相邻的所述系绳的一端均与所述适配部连接。

作为一种分拣系统的可选方案，所述抓取组件包括电磁铁，所述适配部为金属制成的磁吸件。

作为一种分拣系统的可选方案，所述集货料袋设置在集货料框内，所述集货料框的上端四角均凸设有凸柱，所述适配部为环状结构，且所述适配部为四个，当所述集货料袋设置在所述集货料框内时，所述适配部套设在所述凸柱上。

作为一种分拣系统的可选方案，所述上层输送轨道包括沿第一方向设置的第一轨道，多根所述第一轨道沿第二方向均匀间隔设置，且相邻两根所述第一轨道形成供所述轨道运输车通行的第一通道，每个所述集货容器均位于相邻两个第一轨道之间；

所述驱动轮机构包括第一驱动轮机构，所述第一驱动轮机构包括至少一对第一驱动轮，所述第一驱动轮的中心轴线与所述第一方向垂直，且当所述轨道运输车沿所述第一方向运行时，一对所述第一驱动轮中的两个所述第一驱动轮分别搭设在相邻两个所述第一轨道上。

作为一种分拣系统的可选方案，所述集货区内的所述集货容器呈行列排布，且每列所述集货容器沿所述第一方向排布，每行所述集货容器沿第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。

作为一种分拣系统的可选方案，相邻两行所述集货容器之间形成有供所述分拣机器人运行的横向通道和/或相邻两列集货容器之间形成有供所述分拣机器人运行的纵向通道。

作为一种分拣系统的可选方案，所述第一轨道的至少一端连接有公共通行平台，所述公共通行平台的上表面与所述第一轨道的上表面平行，且每个所述第一轨道均与所述公共通行平台连接。

作为一种分拣系统的可选方案，所述出库输送线设置有多条，多条所述出库输送线沿所述第一方向排布，且每条所述出库输送线均沿第二方向延伸，至少有相邻的两个所述第一轨道位于所述出库输送线的上方。

作为一种分拣系统的可选方案，所述上层输送轨道还包括沿第二方向设置的第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道呈横纵交叉分布；

所述驱动轮机构还包括第二驱动轮机构，所述第二驱动轮机构包括至少一对第二驱动轮，所述第二驱动轮的中心轴线与所述第一方向平行，且当所述轨道运输车沿所述第二方向运行时，一对所述第二驱动轮中的两个所述第二驱动轮分别搭设在相邻两个所述第二轨道上。

作为一种分拣系统的可选方案，所述上层输送轨道至少朝向所述出库输送线的一端设置有等待区，所述等待区用于供停放闲置的所述轨道运输车。

作为一种分拣系统的可选方案，相邻两个所述第一通道并排间隔设置，且相邻两个第一通道的一端通过弧形通道连通形成蛇形通道，所述蛇形通道的宽度处处等同；所述蛇形通道的两端通过连接通道连通，且所述连接通道的宽度等于所述蛇形通道的宽度。

作为一种分拣系统的可选方案，所述连接通道为半圆弧形通道或u型通道，所述出库输送线的前端位于相邻两根所述第一轨道的下方或所述出库输送线的前端位于所述u型通道的横边下方。

一种分拣方法，包括集货区、上层输送轨道、轨道运输车、出库输送线及控制系统；所述集货区内设置有多个集货容器，所述集货容器用于接收分拣机器人携带的包裹；所述出库输送线设置在所述所述集货区的一侧；所述上层输送轨道铺设在所述集货区的上方，且至少覆盖所述出库输送线的前端；所述轨道运输车包括能够驱动所述轨道运输车在所述上层输送轨道运行的驱动轮机构和能够竖直升降的抓取机构，且所述轨道运输车能够沿所述上层输送轨道运行至任一所述集货容器的上方，并将所述集货容器抓取放置至所述出库输送线上，所述分拣方法包括步骤：

所述分拣机器人将包裹投放至集货容器中；

所述控制系统检测是否有装满所述包裹的集货容器，若有，则所述控制系统确定目标集货容器的位置；

所述控制系统调度所述轨道运输车沿所述上层输送轨道运行至所述目标集货容器的上方；

所述轨道运输车的所述抓取机构下降，对所述集货容器进行抓取后，所述抓取机构带动所述集货容器上升；

所述轨道运输车根据所述目标集货容器的所述目标集货地，确定目标出库输送线；

所述控制系统控制所述轨道运输车从所述目标集货容器上方运行至所述目标出库输送线上方；

所述抓取机构带动所述集货容器下降直至所述集货容器与所述目标出库输送线接触。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的分拣系统，通过在集货区上方设置上层输送轨道，使用于搬运集货容器的轨道运输车与集货容器在空间上分层设置，提高了区域的空间利用率，且能避免轨道运输车与分拣机器人运行的干涉，提高分拣和出库搬运的效率；同时，在集货区内设置集货容器，在集货区上方设置上层输送轨道，不需要进行钢平台的搭建，极大地降低了分拣系统的建设成本；且由于集货区内集货容器的设置不需要受限于常规的钢平台的隔口设置，提高了集货容器设置的灵活性，增强了分拣过程的柔性化程度；同时，轨道运输车能够实现集货容器在集货区以及出库输送线之间的搬运，实现包裹分拣和出库操作的连续性。

本发明提供的分拣方法，通过采用上述的分拣系统，降低分拣成本，提高分拣灵活性。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的分拣系统的结构示意图；

图2是图1中结构的俯视图；

图3是本发明实施例二提供的分拣系统的结构示意图；

图4是图3中结构的俯视图；

图5是本发明实施例三提供的分拣系统的结构示意图；

图6是图5中结构的俯视图。

图中标记如下：

1-上层输送轨道；11-第一轨道；111-第一通道；12-第二轨道；121-第二通道；13-弧形通道；131-第一弧形轨道；132-第二弧形轨道；14-连接通道；141-第三弧形轨道；142-第四弧形轨道；15-公共通行平台；16-等待区；

2-轨道运输车；21-车身；22-第一驱动轮；23-第二驱动轮；24-抓取机构；

3-集货区；31-集货料框；32-横向通道；33-纵向通道；

4-出库输送线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

图1为本发明实施例提供的分拣系统的结构示意图，图2为图1中结构的俯视图。如图1和图2所示，本发明提供了一种分拣系统，其主要应用于快递包裹的分拣操作，使将不同目标集货地的包裹集中投递至对应的集货容器中，以实现包裹的集中出库操作。

本实施例提供的分拣系统包括集货区3、分拣机器人、上层输送轨道1、出库输送线4及轨道运输车2。其中，集货区3内设置有多个集货容器，集货容器用于接收包裹，位于同一集货容器中的包裹的目标集货地相同；分拣机器人用于将贴覆有地址信息的包裹搬运并投递至与地址信息对应的集货容器中；上层输送轨道1水平设置在集货区3的上方，并与集货容器相距预设高度；轨道运输车2设置在上层输送轨道1上，并能沿上层输送轨道1运行至集货区3的任一集货容器上方，且轨道运输车2上设置能够竖直升降的抓取机构24，以将装满包裹的集货容器抓取并运输放置至对应的出库输送线4上，以及将空的集货容器抓取并放置在集货区3的预设位置；出库输送线4用于将装载有包裹的集货容器进行出库处理，并输送至对应的出库口或货运车处；控制系统，用于调控分拣机器人、轨道运输车2及出库输送线4等的运行。

在本实施例中，通过在集货区3上方设置上层输送轨道1，使用于搬运集货容器的轨道运输车2与集货容器在空间上分层设置，提高了区域的空间利用率，且能避免轨道运输车2与分拣机器人运行的干涉，提高分拣和出库搬运的效率；同时，在集货区3内设置集货容器，在集货区3上方设置上层输送轨道1，不需要进行钢平台的搭建，极大地降低了分拣系统的建设成本；且由于集货区3内集货容器的设置不需要受限于常规的钢平台的隔口设置，提高了集货容器设置的灵活性，增强了分拣过程的柔性化程度；同时，轨道运输车2能够实现集货容器在集货区3以及出库输送线4之间的搬运，实现包裹分拣和出库操作的连续性。

在本实施例中，包裹上贴覆有标签码，标签码至少包括包裹的收件地址信息，且收件地址信息至少包括与目标集货地对应的地址。如，收件地址信息通常主要包括包裹收件地所在的省自治区、市、区、街道和小区，对于市级分拣系统，由本市向本省其他市或外省市派发的包裹通常以市级地址为目标集货地，即目标集货地对应收件地址中的“市”，如对于位于北京市的分拣中心，包裹的目标集货地可以为天津市、武汉市、石家庄等；对于本市内派发的包裹，通常以区为目标集货地，即目标集货地对应地址信息中的“区”。

在本实施例中，标签码还可以包括包裹的寄件地址、寄件人姓名、收件人姓名等其他信息，且包裹上标签码的设置为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。在本实施例中，标签码可以为条形码、二维码或射频标签，本实施例不对包裹上贴覆的标签码的类型进行具体限制。

集货区3内设置有多个集货容器，用于对不同目标集货地的包裹进行分拣集货处理。位于同一集货容器中的包裹的目标集货地相同，不同的集货容器之间的目标集货地可以相同或不同，如当某一目标集货地的包裹量较大时，可以设置两个或多个集货容器对该目标集货地的包裹进行分拣。

在本实施例中，集货容器可以为集货料框31或集货料袋，且集货料袋设置在集货料框31内。集货料框31为上端开口的框体结构，集货料袋为一端开口的袋式结构。投放至集货容器中的包裹位于集货料袋中，集货料框31用于固定和支撑集货料袋的作用，且装车出库时，通常将打包好的集货料袋进行装车出库并运输。

在本实施例中，轨道运输车2可以对集货料框31进行整体抓取和搬运，此时，在出库输送线4将集货容器运输至出库口处时，需要将集货料框31中集货料袋取出并进行打包装车，同时还需将空置的集货料框31采用搬运机器人等运回至集货区3中。更为优选地，在本实施例中，轨道运输车2仅对集货料袋进行抓取和搬运，即当集货料袋中装满包裹后，轨道运输车2通过抓取机构24将集货料袋抓取并提升，使集货料袋脱离集货料框31后，轨道运输车2沿上层输送轨道1将集货料袋输送至出库输送线4上，经出库输送线4进行出库处理。该种设置方式，由于不需要搬运集货料框31，能够减小轨道运输车2的负载，且由于轨道运输车2搬运的集货料袋可以直接用于打包装车，不需要进行集货料框31的往复搬运，提高分拣效率，减小分拣能耗。在本实施例中，以搬运的集货容器为集货料袋为例进行描述。

在本实施例中，为方便轨道运输车2对集货容器的搬运，优选地，集货容器在集货区3内沿第一方向和第二方向行列排布，即沿第一方向设置间隔设置有多行集货料框31，沿第二方向间隔设置有多列集货料框31，相邻两行集货料框31之间形成供拣选机器人通过的横向通道32，相邻两列集货料框31之间形成供拣选机器人通过的纵向通道33。携带包裹的拣选机器人通过横向通道32和/或纵向通道33运行至与包裹地址信息对应的集货容器处，并将包裹投放至集货容器中。

在本实施例中，为实现拣选机器人对集货容器的定位，每个集货容器所在的拣选区域的位置均设置有用于定位集货容器的定位标识。控制系统内存储有每个定位标识对应的位置坐标及目标集货地等信息。即，分拣机器人接收到包裹后，经扫描装置获取该包裹上的地址信息并传输至控制系统；控制系统根据地址信息确定目标集货地，并根据目标集货地确定目标集货容器的位置坐标；控制系统根据分拣机器人的初始位置及目标集货容器的位置坐标确定分拣机器人的投放运行轨迹；控制系统控制分拣机器人根据投放运行轨迹运行目标集货容器所在位置，并将包裹投递至集货容器中。

为实现分拣机器人对包裹的搬运以及对将包裹投递至集货容器中，在本实施例中，分拣机器人为自驱式机器人，其包括壳体、设置在壳体底部的驱动机构和设置在壳体顶部的承载平台。驱动机构包括设置在壳体底部的驱动轮和驱动驱动力转动的驱动单元。通过设置驱动机构，分拣机器人能够在分拣区域和集货区3内之间运行，以将分拣机器人承接的包裹携带运行至目标集货容器处。承载平台用于承载包裹，承载平台可以为翻板式承载平台，即其通过翻转的方式将承载平台上的包裹投递至集货容器中。承载平台也可以为输送带式承载平台，其通过输送带的形式将承载平台上的包裹输送至集货容器中。在本发明中，分拣机器人的驱动机构及承载平台的设置均为本领域的常规技术手段，且分拣机器人可采用现有的能够将包裹投递至集货容器中的分拣机器人结构，本实施例不再进行赘述。

上层输送轨道1主要用于实现集货完毕的包裹在集货区3与出库输送线4之间的运输，从而实现包裹在分拣与出库之间的对接。在本实施例中，上层输送轨道1包括沿第一方向设置多个第一轨道11，且多个第一轨道11沿第二方向均匀间隔设置，使相邻两个第一轨道11形成供轨道运输车2沿第一方向运行的第一通道11。

更为优选地，每相邻两个第一轨道11之间的距离均相同，即任意相邻两根第一轨道11均可形成供轨道运输车2运行的第一通道111。每个集货容器的中心均位于相邻两个第一轨道11的中心线上，以方便轨道运输车2对集货容器的抓取定位。

在本实施例中，上层输送轨道1至少覆盖集货区3，以使轨道运输车2能够通过上层输送轨道1运行至集货区3的任一的集货容器的上方。集货区3朝向仓库出口的一侧设置有多条出库输送线4，每条出库输送线4与仓库的一个出库口对应。以将出库输送线4上的包裹运输到出库口中，进行出库操作。

在本实施例中，出库输送线4沿第二方向延伸，且多个出库输送线4沿第一方向并排设置。多个第一轨道11中靠近出库输送线4上一侧的最后两个第一轨道11形成与出库输送线4对接的对接轨道，对接轨道位于出库输送线4的正上方，以使轨道运输车2能够通过对接轨道运动至各个出库输送线4的上方，以将轨道运输车2上携带的集货料袋放置对应的出库输送线4上进行出库。该种设置方式，通过将两个第一轨道11作为对接出库输送线4的对接轨道，可以使轨道运输车2在上层输送轨道1上仅沿第一方向运行即可实现对集货容器中集货料袋的抓取与运输。

参照图1，在本实施例中，为了实现轨道运输车2在两个第一通道111之间的转换，上层输送轨道1包括设置在第一轨道11一端的公共通行平台15，且每根第一轨道11均与公共通行平台15对接。公共通行平台15的上表面与第一轨道11的上表面平行。某一第一通道111上的轨道运输车2沿第一方向运行至公共通行平台15上，在公共通行平台15上进行换向后，运行至另一第一通道处。且公共通行平台15可用于承载处于空闲等待状态的轨道运输车2，避免数量较多的轨道运输车2占用上层输送轨道1造成堵塞。更进一步地，为了缓解公共通行平台15中的交通堵塞，上层输送轨道1沿第一方向的两侧均设置有公共通行平台15。

且在本实施例中，上层输送轨道1的两端与公共通行平台15之间采用刚性连接，以提高上层输送轨道1的结构刚度。由于上层输送轨道1相距地面的距离较小，公共通行平台15通过多根第一支撑柱与集货料框31所在地面连接，以使第一支撑柱对上层输送轨道1进行支撑。且当上层输送轨道1的铺设面积较大时，还可以在第一轨道11覆设的区域设置第二支撑柱，加强对上层输送轨道1的支撑。且优选地，第二支撑柱占据集货区3中一个集货容器的位置，且上端与上层输送轨道1的下表面连接，以避免第二支撑柱的设置对分拣机器人在集货区3中的运行造成障碍，以及避免第二支撑柱的设置对轨道运输车2在上层输送轨道1上的运输造成干涉。在本实施例中，第二支撑柱的数量和设置位置可以根据上层输送轨道1的铺设面积进行具体设置。在其他一个实施例中，当仓库高度较小时，也可以使上层输送轨道1通过钢柱或缆绳等吊设在集货区3的上方。

在本实施例中，为了实现抓取机构24对集货料袋在集货料框31和出库输送线4之间的运输，上层输送轨道1的距离集货料框31所在地面的高度大于两倍集货料框31的高度，且优选小于三倍集货料框31的高度，以避免上层输送平台设置过高造成上层输送轨道1搭设困难。

在本实施例中，轨道运输车2包括车身21和第一驱动轮机构，第一驱动轮机构包括分别设置在车身21底部两侧的两个第一驱动轮22以及设置在车身21内部且驱动第一驱动轮22转动的第一驱动单元。当轨道运输车2运行在上层输送轨道1时，两个第一驱动轮22分别位于相邻两根第一轨道11上，且两个第一驱动轮22的轴线与第一轨道11垂直，从而使轨道运输车2在第一轨道11上沿第一方向运行。

为实现轨道运输车2在公共通行平台15上的换向运行，轨道运输车2还包括换向运行机构。在本实施例中，换向运行机构可以为万向轮换向机构，即在车身21底部设置万向轮，通过万向轮带动车身21转动换向。在其他实施例中，也可以将换向运行机构设置成沿第二方向运行的第二驱动轮机构，即在车身21两侧分别设置两个第二驱动轮23及在车身21内部设置驱动第二驱动轮23转动的第二驱动单元，且第二驱动轮23的中心轴与第一驱动轮22的中心轴垂直，以使第二驱动轮23能够沿第二方向直线运动，通过切换第一驱动轮机构与第二驱动轮机构的运行，实现轨道运输车2的换向运动。

在本发明中，现有的能够实现换向和沿特定方向运行的驱动机构均可以应用到轨道运输车2中，如将第一驱动轮机构设置为差速驱动配合万向轮换向，即可实现轨道运输车2沿第一方向的直线运动以及轨道运输车2的自旋换向运动，且该种驱动形式的设置为本领域的常规技术手段，如在分拣机器人或拣选机器人中的驱动设置；或可以通过第一驱动轮机构和第二驱动轮机构之间的切换，实现轨道运输车2的换向运动，如现有的四向穿梭车等，本实施例不再进行赘述。

为保证轨道运输车2在准确运行至各个第一轨道11上处，公共通行平台15上还贴覆有用于轨道运输车2导向的位置标识。优选地，公共通行平台15于每相邻两个第一轨道11的端口中间贴覆有该位置标识，以使轨道运输车2运行至第一轨道11之前，使轨道运输车2正对第一轨道11且中心位于相邻两个第一轨道11的中心线上，从而保证轨道运输车2的两个第一驱动轮22分别驶入相邻两个第一轨道11上。更为优选地，在本实施例中，位置标识为二维码，轨道运输车的底部中心设置有用于扫描二维码的摄像头。通过二维码对轨道运输车2进行导航和定位为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

为实现轨道运输车2对集货容器的搬运，轨道运输车2的底部设置有抓取机构24，抓取机构24包括用于抓取集货容器的抓取组件以及用于实现抓取组件竖直升降的升降调节组件。

在本实施例中，为简化轨道运输车2的结构，伸缩调节组件优选包括缆绳、卷绕轴和卷绕驱动电机。卷绕驱动电机设置在车身21的底部或设置在车身21的内部，卷绕轴水平设置在车身21的底部并与卷绕驱动单元的输出轴连接，以使卷绕驱动单元驱动卷绕轴转动。缆绳的一端固定系在卷绕轴上，另一端连接有抓取组件。通过卷绕驱动电机的输出轴转动带动转绕轴转动，从而实现缆绳在卷绕轴上的卷绕，从而使抓取组件竖直升高；或通过卷绕驱动电机的输出轴反向转动带动转绕轴反向转动，从而实现缆绳在卷绕轴上的放开，使抓取组件竖直下降。通过设置卷绕式的升降调节组件，结构简单，能够减小伸缩调节组件的占地空间，减小轨道运输车2的尺寸，且能够增大升降调节的范围。在其他实施例中，伸缩调节组件还可以设置成其他形式，如可以设置成伸缩杆的形式。

在本实施例中，集货料框31通常为矩形框体结构，集货料袋放置在集货料框31中时，集货料袋的开口端边缘搭设在集货料框31的开口边缘处。为实现抓取机构24对集货容器的平稳抓取，抓取机构24包括多根缆绳和多个抓取组件，且缆绳和抓取组件的个数一一对应。多个抓取组件均对应集货料框31的边沿设置，以防止抓取组件作用于集货容器中的包裹，造成包裹破碎以及对集货容器抓取不稳等问题。在本实施例中，抓取组件设置有四个，四个抓取组件分别对应集货料框31的四个角设置。在其他实施例中，抓取组件也可以设置两个，两个抓取组件可对应集货料框31相对两侧边的中点设置，也可以对应集货料框31的对角设置。

在本实施例中，每根缆绳可以对应设置一个卷绕轴和卷绕驱动电机，更为优选地，为降低成本，可以将多根缆绳系设在同一根卷绕轴上，采用一个卷绕驱动电机同步驱动多根卷绕轴卷绕或放开，从而实现多个抓取组件的同步动作。如在本实施例中，卷绕轴水平设置且相对第一方向和第二方向均倾斜，四根缆绳中的两根位于卷绕轴的一侧，另两根缆绳位于卷绕轴的另一侧，且四根缆绳的一端分别系设在卷绕轴沿其轴向的不同部分，且根据缆绳相对卷绕轴的方向确定每根缆绳是顺时针系绕还是逆时针系绕，以使卷绕轴的转动带动四根缆绳同步卷绕或放开。且为了实现对缆绳伸缩方向和下垂位置的定位，轨道运输车2底部设置有四个用于缆绳定向的导向滑轮，缆绳的另一端绕过导向滑轮与抓取组件连接。通过导向滑轮的设置，对缆绳的运动进行导向及对抓取组件之间的相对位置进行定位，能够使导向滑轮两侧的两段缆绳相互垂直，避免抓取机构24在抓取集货容器过程中发生水平偏移，同时，减小缆绳卷绕的阻力。

为提高抓取机构24对集货容器的抓取准确性和稳定性，优选地，集货容器上设置有用于与抓取组件配合的配接部。在本实施例中，集货料袋上设置有四个配接部，且配接部对应集货料框31的四角设置，从而使每个配接部与抓取机构24的四个抓取组件一一对应设置。且为提高集货料袋在集货料框31中的放置稳定性，当集货料袋放置在集货料框31中时，四个配接部搭设在集货料框31的四角处。

在实施例中，为简化抓取机构24对集货料袋的抓取，优选地，抓取组件包括电磁铁，适配部为金属制成的磁吸件。轨道运输车2内设置有电源和控制模块，电磁铁通过螺旋导线与电源连接，且控制模块与电磁铁电连接。通过控制模块控制电源与电磁铁之间的连通或断开，使电磁铁在通电的情况下，能够吸引磁吸件，从而使抓取机构24带动集货料袋升降和/或平移；在电磁铁断电的情况下，与磁吸件脱离连接，从而使抓取机构24将盛有包裹的集货料袋放置在出库输送线4上，或将空的集货料袋放置在集货料框31中。

为了提高集货料袋在集货料框31的设置稳定性，进一步地，在本实施例中，集货料框31的四角处设置有凸柱，适配部为环形结构。当集货料袋放置在集货料框31中使，四个适配部分别套设在集货料框31四角的凸柱中；当抓取组件抓取集货料框31时，适配部被电磁铁吸引而与凸柱脱离。

进一步地，集货料袋的开口周缘设置有四段空心卷绕部，每个适配部均设置在相邻两个空心卷绕部之间，且每个空心卷绕部中均穿设有系绳，系绳的两端穿出空心卷绕部并分别与空心卷绕部两端的环形结构连接，从而使相邻两根系绳通过一个环形结构连接。该种设置方式，抓取组件抓取集货料袋时，由于集货料袋中包裹的重力作用，带动集货料袋的开口向中心回缩，有利于对集货料袋的收口。

在其他一个实施例中，抓取组件可以为电动抓手，适配部为搭设在集货料框31四角的凸柱或适配部为搭设在集货料框31开口边缘处的搭边结构。通过电力驱动电动抓手张开或合拢，实现对适配部的抓取。在该种设置下，优选地，搭边结构呈矩形设置，且包括四个首尾相连的搭边，四个搭边分别搭设在集货料框31开口端四侧，从而能够方便抓取组件作用于集货料袋，且提高集货料袋在集货料框31中的设置稳定性。且搭边结构的硬度大于集货料袋的硬度，以实现集货料袋开口端在集货料框31上的搭设。搭边结构可以由集货料袋的开口周缘经多次卷绕形成，也可以为额外设置在集货料袋上的结构，且此时，优选地，搭边结构与集货料袋可拆卸连接，以方便集货料袋进行打包收口。

在本实施例中，为提高分拣和出库操作的连续性，集货区3的一侧设置有集货料袋区，集货料袋区用于存放空的集货料袋。优选地，集货料袋区位于上层输送轨道1的下方，以使轨道运输车2能够抓取集货料袋区中空的集货料袋并放置在集货料框31中。更为优选地，为方便抓取机构24对集货料袋的抓取，集货料袋区内可设置与集货料框31类似的储存容器，集货料袋可层层套设在储存容器内，且集货料袋的四个适配部对应储存容器的四角设置，以使抓取机构24的四个抓取组件能分别作用与集货料袋四角处的四个适配部，以实现对集货料袋的稳定抓取以及将集货料袋准确地放置在集货料框31中。该种设置方式，能够在装满包裹的集货料袋被轨道运输车2抓取运输后，空闲的轨道运输车2抓取集货料袋放置在集货料框31中，实现分拣机器人对集货料袋中包裹的持续投递，提高分拣和出库操作的连续性。

在本实施例中，装满包裹的集货料袋被轨道运输车2的抓取机构24抓取后运输至出库输送线4上进行出库操作。出库输送线4设置有多条，每条出库输送线4对应仓库的不同出库口，即每条出库输送线4对应的目标集货地不同。控制系统在控制轨道运输车2对集货料框31中的集货料袋进行抓取时，根据集货料框31所在位置确定集货料袋中对应的目标集货地，从而确定集货料袋对应的出库输送线4，以对轨道运输车2的路径进行规划，使轨道运输车2沿规划的路径运行至目标出库输送线4上方，以将集货容器放置在目标出库输送线4上。

优选地，为简化控制难度，一个出库输送线4对应一个目标集货地。在仓库面积受限和/或目标集货地较多的情况下，也可以是一个出库输送线4对应多个目标集货地，且多个目标集货地具有相同的上层地理级别，如位于同一省的多个目标集货地可以对应于一条出库输送线4。

在本实施例中，优选地，每条出库输送线4的前端均设置有打包平台，且打包平台位于对接输送轨道的下方，以使轨道运输车2搬运的包裹直接落在打包平台上进行打包处理。打包平台用于对集货料袋进行收口、标签贴覆等处理。在本实施例中，对集货料袋的收口及标签贴覆等处理操作可以由人工进行，也可以采用机械臂进行，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种分拣方法，包括以下步骤：

步骤s101：分拣机器人在分拣区接收包裹；

步骤s102：控制系统根据包裹上的地址信息确定包裹的目标集货地，并确定目标集货地对应的集货容器所在的位置；

步骤s103：控制系统根据分拣机器人在分拣区的位置及目标集货容器在集货区3的位置为分拣机器人规划第一行进路径；

步骤s104：分拣机器人根据第一行进路径运行至目标集货容器处，并将包裹投递至目标集货容器中；

步骤s105：当集货区3中存在集货容器装满包裹时，控制系统确定装满包裹的集货容器的位置；

步骤s106：控制系统调度轨道运输车2，并根据轨道运输车2的初始位置和集货容器的位置为轨道运输车2规划第二行进路径；

步骤s107：轨道运输车2沿第二心境路径运行至目标集货容器的上方；

步骤s108：轨道运输车2的抓取机构24的伸缩调节组件动作，使抓取组件下降并与集货料袋接触；

步骤s109：轨道运输车2的抓取机构24的抓取组件动作，对集货料袋进行抓取；

步骤s110：轨道运输车2的伸缩调节组件动作，使抓取组件带动集货料袋上升与集货料框31脱离；

在本实施例中，抓取机构24抓取的为集货料袋，需要提升集货料袋至与集货料框31脱离接触。在其他实施例中，当抓取机构24抓取的为集货料框31时，需要将集货料框31提升至其底部高于出库输送线4的表面的高度。

步骤s111：控制系统根据目标集货容器对应的目标集货地确定出库输送线4，并根据出库输送线4的位置和目标容器所在位置为轨道运输车2规划第三行进路径；

步骤s112：轨道运输车2根据第三行进路径运行至目标轨道运输车2的上方；

步骤s113：伸缩调节组件动作，带动集货料袋下降直至与出库输送线4接触；

步骤s114：抓取组件动作，使集货料袋与抓取组件脱离，且伸缩调节件组件动作，带动抓取组件回复初始位置；

步骤s115：集货料袋在打包平台上被打包贴签后经出库输送线4运输至出库口；

步骤s116：控制系统调度轨道运输车2抓取空置的集货料袋至空置的集货料框31中。

在本实施例中，步骤s116可以发生在步骤s110与步骤s115之间的任意阶段。且在本实施例中，抓取机构24抓取的为集货料袋，当抓取机构24抓取的为集货料框31时，需要将空置的集货料框31放置在原目标集货料框31所在地。

实施例二

图3为本发明实施例提供的分拣系统的结构示意图，图4为图3中结构的俯视图，如图3和图4所示，本实施例提供了一种分拣系统，与实施例一提供的分拣系统相比，本实施例仅在上层输送轨道1的设置上存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

如图3所示，在本实施例中，上层输送轨道1包括沿第一方向设置的第一轨道11和沿第二方向的第二轨道12，且多跟第一轨道11沿第二方向均匀间隔设置，多跟第二轨道12沿第一方向均匀间隔设置。优选的，在本实施例中，第一轨道11和第二轨道12的上表面位于同一平面上，方便轨道运输车2在第一轨道11和第二轨道12上进行方向切换。相邻两根第一轨道11形成供轨道运输车2沿第一方向通行的第一通道111，相邻想跟第二轨道12形成供轨道运输车2沿第二方向通行的第二通道121。

轨道运输车2能够在相邻两根第一轨道11上沿第一方向直线往复运动，在相邻两根第二轨道12上沿第二方向直线往复运动。即，在本实施例中，轨道运输车2包括车身21、第一驱动轮机构和第二驱动轮机构。车身21的横截面为矩形结构，第一驱动轮机构包括设置在车身21相对两侧的两对第一驱动轮22和设置在车身21内部的第一驱动单元，第二驱动轮机构包括设置在车身21另外相对两侧的两对第二驱动轮23和设置在车身21内部的第二驱动单元，且第一驱动轮22的中心轴线与第二驱动轮23的中心轴线垂直。

当轨道运输车2运行在上层输送轨道1上时，每对第一驱动轮22的两个第一驱动轮22分别位于相邻两根第一导轨上，且第一驱动轮22的中心轴线与第二方向平行，以驱动轨道运输车2在第一轨道11上沿第一方向运动；每对第二驱动轮23的两个第二驱动轮23分别位于相邻两个第二导轨上，且第二驱动轮23的中心轴线与第一方向平行，以驱动轨道运输车2在第二轨道12上沿第二方向运动。为了实现轨道运输车2在第一方向和第二方向运动的切换，轨道运输车2上还设置有能够切换第一驱动轮机构和第二驱动轮机构的换向机构。在本实施例中，轨道运输车2的设置可参考现有技术中四向穿梭车的设置，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，通过设置纵横交叉分布的第一轨道11和第二轨道12，使轨道运输车2可以沿任意相邻两根第一轨道11或任意两根相邻第二轨道12运行，从而使轨道运输车2在上层输送轨道1上的运行路径灵活多变，控制系统能够根据集货容器所在位置和出库输送线4所在位置对轨道运输车2的路径进行更优规划，缩短轨道运输车2的运行路径，提高轨道运输车2的输送效率；且轨道运输车2可以在任意第一轨道11和第二轨道12的交叉位置进行换向，避免轨道运输车2在特定轨道或特定区域上进行换向造成的换向轨道或换向区域上的交通堵塞。

在本实施例中，上层输送轨道1至少覆盖整个集货区3，集货区3内行列设置有多个集货料框31，且每个集货料框31均位于相邻两根第一轨道11和相邻两根第二轨道12之间。且更为优选的，为方便控制系统对轨道运输车2和集货容器进行定位，相邻两根第一轨道11和相邻两根第二轨道12形成的矩形中心与集货料框31底面中心重合。

在本实施例中，集货区3在第二方向的一侧设置有出库输送线4，且出库输送线4沿第二方向延伸，多条出库输送线4沿第一方向间隔排布。上层输送轨道1上至少相邻两根第一轨道11位于出库输送线4的上方，以使轨道运输车2运输的集货容器能够放置在出库输送线4上。

为减小上层输送轨道1上轨道运输车2的交通堵塞，在本实施例中，更为优选的，上层输送轨道1的至少一侧设置有用于空闲的轨道运输车2进行等待的等待区16，以避免空闲的轨道运输车2停滞在上层输送轨道1上对其他的轨道运输车2的运行造成干涉。在本实施例中，由于每个轨道运输车2均需搬运集货容器至出库输送线4上，则等待区16优选设置在上层输送轨道1朝向出库输送线4的一侧，且等待区16位于出库输送线4的上方。在其他实施例中，可在上层输送轨道1的四侧均设置等待区16，以减缓交通堵塞。

更为优选的，在本实施中，等待区16由相邻两根轨道形成，即，若等待区16设置在上层输送轨道1沿第一方向的一侧，且等待区16由相邻两根位于集货区3外侧的第二轨道12形成，若等待区16设置在上层输送轨道1沿第二方向的一侧，则等待区16由相邻两根位于集货区3外侧的第一轨道11形成。采用位于集货区3外侧的第一轨道11或第二轨道12形成等待区16，能够使上层输送轨道1的布置一致性，简化上层输送轨道1的设计加工。在其他实施例中，等待区16可以由平面板状结构形成。

本实施例还提供了一种分拣方法，其可参考实施例一提供的分拣方法，本实施例不再进行赘述。

实施例三

图5为本发明实施例提供的分拣系统的结构示意图，图6为图5中结构的俯视图，如图5和图6所示，本实施例提供了一种分拣系统，与实施例一提供的分拣系统相比，本实施例仅在上层输送轨道1的设置上存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

在本实施例中，上层输送轨道1为封闭式环形轨道，其包括沿第一方向设置的第一轨道11，多根第一轨道11沿第二方向并排间隔设置。两根相邻的第一轨道11形成供轨道运输车2沿第一方向直线运行的第一通道111，轨道运输车2的一对第一驱动轮22中的两个第一驱动轮22分别位于形成第一通道111的两个第一轨道11上，且相邻两个第一通道111并排间隔设置。为保证轨道运输车2在上层输送轨道1上的运行，每个第一通道111的宽度相同，且优选地，相邻两个第一通道111之间的间距与第一通道111的宽度相同，即，在本实施例中，多根第一轨道11沿第二方向均匀间隔设置。

相邻两个第一通道111的一端采用弧形通道13连接，弧形通道13由同心设置的第一弧形轨道131和第二弧形轨道132形成，第一弧形轨道131分别与相邻两个第一通道111中位于内侧的两个第一轨道11端部连接，第二弧形轨道132分别与相邻两个第一通道111中位于外侧的两个第一轨道11的端部连接，且第一弧形轨道131和第二弧形轨道132均与对应的第一轨道11相切连接，使第一弧形轨道131和第二弧形轨道132均为半圆弧轨道。第二弧形轨道132和第一弧形轨道131的半径差等于第一通道111的宽度，使轨道运输车2能够通过弧形通道13从一个第一通道111向另一个第一通道111运行。位于上层输送轨道1中间的第一通道111的两端均连接有弧形通道13，且一个第一通道111两端的弧形通道13错位设置，位于上层输送轨道1两侧的第一通道111的一端连接有弧形通道13，使整个上层输送轨道1形成一个连续的蛇形通道。

为实现轨道运输车2在上层输送轨道1的循环运行，蛇形通道的两端采用一段连接通道14连通，连接通道14的宽度等于第一通道111的宽度。在本实施例中，优选地，连接通道14由同心设置的第三弧形轨道141和第四弧形轨道142形成，且第三弧形轨道141的两端分别与两个位于最外侧第一通道111的内侧第一轨道11的端部连接，第四弧形轨道142的两端分别与两个位于最外侧的直线运行轨道的外侧第一轨道11的端部连接，且第三弧形轨道141与第四弧形轨道142的端部均与对应的第一轨道11相切。在其他实施例中，连接通道14也可以为u型通道，u型通道的两端分别与位于最外侧的两个第一通道111连通，且u型通道的两竖边与横边之间采用圆弧过渡连接，以方便轨道运输车2在u型通道的横边与竖边之间的转弯运动。

在本实施例中，由于上层输送轨道1为封闭式的环形通道，因此，轨道运输车2仅能沿环形通道单向运动，以避免轨道运输车2之间发生碰撞。

在本实施例中，轨道运输车2包括第一驱动轮机构，第一驱动轮机构包括至少一对第一驱动轮22和设置在车身21内部的第一驱动单元。一对第一驱动轮22的两个驱动轮分别位于形成通道的两根轨道上。且第一驱动单元优选为差速驱动装置，以实现轨道运输车2的转弯换向。在本实施例中，采用差速驱动进行转弯换向，使其能够在环形或蛇形的轨道上运行为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，集货料箱可以仅对应第一通道111设置，即每个集货料箱均位于形成第一通道111的两根第一轨道11之间。且位于同一第一通道111下的相邻两个集货料箱可以间隔设置，使分拣机器人可以通过纵向通道33和/或横向通道32运行至对应的集货料箱处；位于同一第一通道111下的相邻两个集货料箱也可以是紧邻设置，则分拣机器人仅可以通过横向通道32运行至对应的集货料箱处。

在其他实施例中，集货料箱还可以对应弧形通道13和/或连接通道14设置，即部分集货料箱位于形成弧形通道13的第一弧形轨道131和第二弧形轨道132之间和/或部分机会料箱位于形成连接通道14的第三弧形轨道141和第四弧形轨道142之间，以增加集货区3集货料箱的设置密度。

在本实施例中，出库输送线4优选对应轨道输送线最外侧的一条第一通道111设置，是每条出库输送线4的前端均位于该第一通道111的下方，以使轨道运输车2从集货区3搬运的集货容器能够放置至对应的出库输送线4上。在其他实施例中，当连接通道14为u型通道时，出库输送线4也可以对应u型通道的横边设置，使每个出库输送线4的前端均位于u型通道的横边的下方，同样能够实现集货容器在集货区3与出库输送线4上的搬运。

出库输送线4的设置以及轨道运输车2对集货容器的搬运可以参考实施例一的设置，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种分拣方法，其可参考实施例一提供的分拣方法，本实施例不再进行赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。