一种仓储物品处理系统及其处理方法与流程

1.本发明涉及仓储设备技术领域，具体涉及一种仓储物品处理系统和仓储物品的处理方法。


背景技术：

2.现有的仓储系统中，为了实现巷道两侧高空货架上的物品料箱的存储和转运，通常采用可以同时完成地面运行和攀爬货架的两栖机器人，例如专利cn110869294b和us2001/0047116a1中公开的仓库物品运送系统中，货物运送机器人既可以在仓库的地面行走，也可以攀爬货架，导致该货物运送机器人内部同时集成了复杂的地面行走驱动机构和攀爬动力机构，并包含了与竖直轨道进行接合和脱离的离合结构，其内部结构十分复杂且单机重量大，该系统在运送物品时单台机器人要依次完成地面转运和货架攀爬，之后才能进入下一次的物品转运，机器人内部的地面行走驱动机构或攀爬动力机构其中一种在运转时，另一种机构即处于空闲状态，整个系统的利用效率低下。
3.专利cn114180250a公开了一种具有直接对接定位装置的物品处理系统，其用于物品存取的包含水平运动机器人和垂直运动机器人，垂直机器人可以攀爬货架，当垂直机器人运动到最底层时，水平机器人会载着垂直机器人在地面运动进行物品转运，该专利虽然解决了一定的机器人内部结构复杂的问题，但是在整个物品的转运过程中，垂直机器人会全程参与，整体的转运效率也较低，若要提高转运速度，就需要增加机器人的数量。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中机器人结构复杂、仓储物品处理系统运转效率低下的问题，提出了一种仓储物品处理系统，以解决上述不足。
5.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
6.一种仓储物品处理系统，包括若干货架和物品转运系统，所述物品转运系统包括垂直机器人和空中机器人；所述货架设有用于外部物品转运的接驳箱位以及若干层的物品存储箱位；货架上安装有多条垂直轨道，货架或者货架上方设有空中轨道；所述垂直机器人沿着所述垂直轨道进行升降运动，所述空中机器人沿着空中轨道进行水平运动；所述空中机器人上设置有用于运载垂直机器人的运载部，所述空中机器人通过所述运载部带动垂直机器人沿着空中轨道变换垂直轨道；所述垂直机器人用于在接驳箱位和存储箱位之间或者不同的存储箱位之间转运物品。
7.外部的物品存入货架时首先被运送至接驳箱位，位于对应列的垂直机器人下降至接驳箱位将物品取出，之后上升将物品运送至该列的目标存储箱位，或者在空中机器人的承载下变换垂直轨道后，再由垂直机器人将物品运送至其他列的存储箱位。垂直机器人仅进行垂直方向的运动，其内部运动机构大大简化，而空中机器人可以协助垂直机器人变换轨道，有效的减少垂直机器人的数量，物品的地面转运和货架上的转运由不同的机器人通过接驳箱位接力完成，地面转运过程和货架上的转运可以同时进行，提升整个系统的运转
效率。
8.进一步地，所述货架中间或相邻货架之间设有巷道，所述垂直轨道位于巷道的两侧，所述空中轨道包括沿巷道方向延伸的纵向空中轨道，垂直机器人在巷道内沿两侧货架上的垂直轨道运动，而空中机器人沿着纵向空中轨道，便于运载垂直机器人变换垂直轨道。
9.进一步地，所述空中轨道还包括与所述纵向空中轨道相交且联通的横向空中轨道，使空中机器人在不同的巷道的货架之间进行移动，提高垂直机器人的转运范围。
10.进一步地，所述垂直轨道上设有竖直齿条，所述垂直机器人设有与竖直齿条配合的攀爬齿轮，通过齿轮齿条的啮合实现垂直机器人的攀爬。
11.进一步地，所述承载部为对接机构，所述对接机构上设有与所述攀爬齿轮配合的齿部，当垂直机器人需要变换轨道时，空中机器人运动至垂直机器人上方，使对接机构与垂直轨道接合形成一条轨道，垂直机器人沿着该轨道由货架上的垂直轨道运动至空中机器人的对接机构上，垂直机器人即由空中机器人承载并随空中机器人移动变换轨道。
12.进一步地，所述空中轨道上设有水平齿条，所述空中机器人设有与水平齿条配合的滚动齿轮，通过滚动齿轮与水平齿条的啮合，使空中机器人沿空中轨道进行移动。
13.进一步地，所述货架的最底层为接驳箱位，所述接驳箱位的上方为存储箱位，外部的物品存入货架时首先被运送至底层的接驳箱位，再有垂直机器人承载后运送至目标存储箱位。
14.进一步地，所述物品转运系统还包括地面机器人，所述地面机器人进出巷道在接驳箱位和该巷道之外的区域转运物品，包括巷道两侧之外的其他货架区或仓库的其他区域的物品，例如物品接驳站等，均可通过地面机器人存储或转移出接驳箱位，通过地面机器人、空中机器人和垂直机器人各司其职，每种机器人仅在一个平面内运动，机器人内部结构大大简化，同时垂直机器人和空中机器人完全不参与物品在地面的转运过程，三种机器人均可以同时运转，使整个系统的效率最大化。
15.进一步地，所述地面机器人和垂直机器人上均设有动力驱动装置、物品承载平台和勾箱组件，在转运物品时，勾箱组件将物品的料箱送至承载平台上，之后由驱动装置驱动地面机器人或垂直机器人运动。
16.利用上述仓储物品处理系统进行物品处理方法，外部物品存入货架时，先将外部货物经由巷道运送至货架上的接驳箱位，所述垂直机器人沿竖直方向运动，所述空中机器人水平运动，垂直机器人和空中机器人配合使垂直机器人承载该接驳箱位的物品后运送至其他指定的存储箱位；将货架上物品运出时，垂直机器人和空中机器人配合使垂直机器人承载指定物品后，将该物品运送至接驳箱位，并由操作人员或者地面机器人将物品运出；物品在货架内变换存储箱位时，垂直机器人和空中机器人配合使垂直机器人承载指定物品后，将该物品运送至另一个存储箱位。外部货物送入或送出接驳箱位时，可通过地面机器人或者输送线或者由人工直接操作完成。上述物品处理方法使物品的转运过程中涉及到的不同平面内的运动由专门的机器人完成，各种机器人可以同时运转，物品的地面转运和货架上的转运可以同时进行，提高物品存储和转运的效率。
17.进一步地，垂直机器人和空中机器人配合包括空中机器人直接承载垂直机器人后使其变换垂直轨道，或者空中机器人承载带有物品的垂直机器人后使其变换垂直轨道，以实现物品在接驳箱位与存储箱位之间的转运或者不同存储箱位之间的转运。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：不同种类的机器人可分别同时进行运动，有效的提升整个系统的运转效率，单个机器人仅在一个平面内运动，无需同时兼具多种运动机构，机器人的结构大大简化。
附图说明
19.本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
20.图1是本发明实施例仓储物品处理系统的整体结构图；
21.图2是本发明实施例仓储物品处理系统的局部放大图；
22.图3是本发明实施例空中机器人的结构示意图。
23.附图标记如下：货架1、垂直机器人2、空中机器人3、巷道4、接驳箱位5、存储箱位6、垂直轨道7、空中轨道8、承载部9、地面机器人10、水平齿条11、滚动齿轮12、竖直齿条13、攀爬齿轮14、齿部15。
具体实施方式
24.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本使用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
25.下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
26.图1是根据一示例性实施例示出的一种仓储物品处理系统的结构示意图，该仓储物品处理系统包括货架1和物品转运系统，其中物品转运系统包括垂直机器人2和空中机器人3；货架1设有用于外部物品转运的接驳箱位5以及若干层的物品存储箱位6，所述货架1中间或相邻货架1之间设有巷道4，货架包括x*y(x为层数，y为列数)个存储位置，其中货架1最底层为接驳箱位5，其之上的多层均为存储箱位6，接驳箱位5作为该货架1外部的物品进入该货架1或者由该货架1转出外部时的暂时存放位置。
27.货架1上安装有多条垂直轨道7，该垂直轨道7位于巷道的两侧，垂直机器人2沿垂直轨道7在巷道4内进行升降运动，货架1或者货架1上方设有空中轨道8，空中轨道8包括沿巷道4延伸方向的纵向空中轨道，也包括与纵向空中轨道成一定夹角相交并且联通的横向空中轨道，空中机器人3沿着上述空中轨道8进行水平运动，可选的，二者相互垂直，使空中机器人3在不同的巷道4和不同的货架1之间进行移动，提高垂直机器人2的转运范围。空中轨道8可以设置在货架1顶部的梁上，也可以设置在货架1的其他高度位置，亦或者设置在货架1的上方。
28.空中机器人3上设置有用于运载垂直机器人2的运载部9，空中机器人3通过运载部9运载垂直机器人2并带动垂直机器人2变换垂直轨道7。
29.空中轨道8上设有水平齿条11，空中机器人3设有与水平齿条11配合的滚动齿轮12，通过滚动齿轮12与水平齿条11的啮合，使空中机器人3沿空中轨道8进行移动。
30.垂直轨道7上设有竖直齿条13，垂直机器人2设有与竖直齿条13配合的攀爬齿轮14，通过齿轮齿条的啮合实现垂直机器人2的攀爬。
31.空中机器人3与垂直机器人2之间通过运载部9实现运载与脱离，其中，运载部9为对接机构，对接机构上设有与攀爬齿轮14配合的齿部15，当垂直机器人2需要变换轨道时，空中机器人3运动至垂直机器人2正上方，使对接机构与垂直轨道7接合形成一条轨道，垂直机器人2沿着该轨道由货架上的垂直轨道7运动至空中机器人的对接机构上，垂直机器人2即由空中机器人3运载并随空中机器人3移动变换轨道。
32.在本实施例中，货架外物品的转运利用地面机器人10，所述地面机器人10进出巷道4在接驳箱位5和该巷道4之外的区域转运物品，包括巷道4两侧之外的其他货架1区或仓库的其他区域的物品，例如物品接驳站等，均可通过地面机器人10存储或转移出接驳箱位5，通过使地面机器人10、空中机器人3和垂直机器人2各自在一个平面内运动，机器人内部结构大大简化，垂直机器人2和空中机器人3完全不参与物品在地面的转运过程，三种机器人可以同时运转，使整个系统的效率最大化。
33.地面机器人10和垂直机器人2上均设有动力驱动装置、物品承载平台和勾箱组件，在转运物品时，勾箱组件将物品的料箱送至承载平台上，之后由驱动装置驱动地面机器人10或垂直机器人2运动，勾箱组件采用现有技术中常用的技术即可，在此不做赘述。
34.本实施例的仓储物品处理系统的运转过程为：
35.物品需要存入货架1的目标存储箱位6时，地面机器人10先将货物经由巷道4运送至该货架1中与目标存储箱位6相对应的接驳箱位5；若该接驳箱位5上方对应的垂直轨道7上已存在垂直机器人2，则该垂直机器人2直接沿竖直方向下降至接驳箱位5将物品取出，并携带物品竖直上升运送至目标存储箱位6；若该接驳箱位5上方对应的垂直轨道7上没有垂直机器人2，则空中机器人3将其他列垂直轨道7上的处于空闲状态的垂直机器人2运载至目标存储箱位6对应的垂直轨道7上，再由该垂直机器人2竖直下降至接驳箱位5将物品取出，并携带物品竖直上升运送至目标存储箱位6。
36.将货架1上的某个目标存储箱位6中的物品运出时，若该目标存储箱位6对应列的垂直轨道7上已存在垂直机器人，则该垂直机器人2直接沿竖直方向运动至该目标存储箱位6将物品取出后，下降至底部将物品送入接驳箱位5中；若该目标存储箱位6对应列的垂直轨道7上没有垂直机器人，则空中机器人3将其他列垂直轨道7上的处于空闲状态的垂直机器人2运载至目标存储箱位6对应的垂直轨道7上，再由该垂直机器人2沿竖直方向运动至目标存储箱位6将物品取出，并下降至底部将物品送入接驳箱位5中；之后再由地面机器人10将该接驳箱位5中的物品运出。
37.在其他实施例中，地面机器人10也可以由人工或者输送线所替代。
38.在其他实施例中，空中机器人3可以运载带有物品的垂直机器人2。
39.物品需要在不同的存储箱位6之间进行转运时，若原存储箱位6对应列的垂直轨道7上已存在垂直机器人2且目标存储箱位与原存储箱位6位于同一列时，则该垂直机器人2直接沿竖直方向运动至原存储箱位6处并将物品取出后直接运送至目标存储箱位即可，若目标存储箱位与原存储箱位6位于不同列时，空中机器人3运动至该垂直机器人2对应的垂直轨道7处，空中机器人3的对接机构与该垂直轨道7完成对接，垂直机器人2由垂直轨道7运动至对接机构上变为由空中机器人3运载的状态，在空中机器人3的运载下变换至目标存储箱位6的垂直轨道7上，垂直机器人2脱离空中机器人3后沿竖直方向将物品运送至目标存储箱位；若原存储箱位6对应列的垂直轨道7上没有垂直机器人2，则需要空中机器人3先将其他
列垂直轨道7上的处于空闲状态的垂直机器人2运载至原存储箱位对应的垂直轨道7上，再进行上述过程。
40.外部物品需要存入货架1的目标存储箱位6时，地面机器人10也可以先将外部货物经由巷道4运送至该货架1中目标存储箱位6对应列之外的其他接驳箱位5中，垂直机器人2运载该物品后连同物品一起由空中机器人3运载至目标存储箱位6的对应垂直轨道7上。
41.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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案。