货架单元、货架、货物分拣系统和货物分拣方法技术方案

本发明专利技术公开了一种货架单元、货架、货物分拣系统和货物分拣方法。货架单元包括中空且前侧敞开的主支撑结构和支撑于主支撑结构上的中空且前侧敞开的托盘承载结构，托盘承载结构包括用于支撑托盘的托盘承载面，货架单元具有中空区域和与中空区域连通的前侧敞口，其中，前侧敞口、中空区域和托盘承载面设置为：承载有托盘的机器人能够从前侧敞口进入中空区域，并且在中空区域将托盘放置于托盘承载面上；空载的机器人能够在中空区域从托盘承载面上取下并承载托盘，并且承载有托盘的机器人能够从前侧敞口驶出中空区域。本发明专利技术能够提高机器人的有效载重率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仓储
，特别涉及一种货架单元、货架、货物分拣系统和货物分拣方法。
技术介绍
在仓储业，亚马逊的利用Kiva机器人分拣货物的货物分拣系统使货物分拣从传统的人到货拣模式升级至货到人拣模式。该货物分拣系统提供一种新型的自动化订单履行方案。通过使用数以百计的移动机器人(Kiva机器人)、可移动的货架、工作站和复杂的控制软件，完成配送中心的拣选、包装和输送作业。其主要设备有存储设备及搬运设备(Kiva机器人)。该货物分拣系统的存储设备采用的是移动式塑料架(Pods)。根据存储性质的不同，该货物分拣系统中的存储设备分为存货货架(InventoryPods)和输送货架(ShippingPods)两种。存货货架类似一个具有四条腿的1米见方的方桌形，由金属材料制成。存货货架的上平面放置托盘，托盘承载商品。Kiva机器人搬运托盘时，连同此存货货架和托盘一起顶升并且行进。输送货架是一个1米见方的多层搁板货架，货架下方带有四个支腿。搬运时，Kiva机器人可以钻入输送货架下方的空间，顶升输送货架并且行进。在实现本专利技术的过程中，设计人员发现，以上现有技术的货物分拣系统存在如下不足之处：1、机器人在搬运托盘前必须先将一个存货货架顶在其上方，缺少了这一道工序，就无法搬运托盘。2、运营过程中，不仅要管理托盘，还需要管理存货货架，管理成本较高。3、若整托商品存储在高位货架上，托盘下架后必须使用专门的设备把整托商品搬到Kiva机器人上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种货架单元、货架、货物分拣系统和货物分拣方法，旨在实现机器人搬运托盘时，无需连同存货货架一起搬运，从而提高机器人的有效载重率。本专利技术第一方面提供一种货架单元，所述货架单元包括中空且前侧敞开的主支撑结构和支撑于所述主支撑结构上的中空且前侧敞开的托盘承载结构，所述托盘承载结构包括用于支撑托盘的托盘承载面，所述货架单元具有中空区域和与所述中空区域连通的前侧敞口，其中，所述前侧敞口、所述中空区域和所述托盘承载面设置为：承载有托盘的机器人能够从所述前侧敞口进入所述中空区域，并且在所述中空区域将所述托盘放置于所述托盘承载面上；空载的所述机器人能够在所述中空区域从所述托盘承载面上取下并承载所述托盘，并且承载有所述托盘的所述机器人能够从所述前侧敞口驶出所述中空区域。优选地，所述主支撑结构包括间隔设置的四个支腿，所述四个支腿包括设置于左前方的左前支腿、设置于右前方的右前支腿、设置于左后方的左后支腿和设置于右后方的右后支腿，所述托盘承载结构与所述四个支腿分别连接。优选地，所述左前支腿、所述左后支腿与所述托盘承载结构形成供空载的所述机器人通过的出入口；和/或，所述右前支腿、所述右后支腿与所述托盘承载结构形成供空载的所述机器人通过的出入口；和/或，所述右后支腿、所述左后支腿与所述托盘承载结构形成供空载的所述机器人通过的出入口。优选地，所述托盘承载结构包括三根连接梁，所述三根连接梁包括连接于所述左前支腿和左后支腿的上部的左连接梁、连接于所述右前支腿和右后支腿上部的右连接梁和连接于所述左后支腿和右后支腿上部的后连接梁，所述托盘承载面至少包括所述左连接梁的顶面、所述右连接梁的顶面与所述后连接梁的顶面中前两者。优选地，所述左连接梁、所述右连接梁与所述后连接梁形成门框式梁。优选地，所述门框式梁由整块板材切割形成。优选地，所述货架单元还包括连接于所述主支撑结构与所述托盘承载结构之间的辅助支撑结构。优选地，所述辅助支撑结构包括连接于所述主支撑结构与所述托盘承载结构之间的加强杆，所述加强杆、所述主支撑结构与所述托盘承载结构形成三角结构。优选地，所述货架单元还包括连接部，所述连接部用于使两个以上所述货架单元组合形成组合货架。优选地，所述连接部包括连接孔或卡接结构。优选地，所述连接部包括设置于所述主支撑结构上的连接孔，所述连接孔设置于所述主支撑结构的1/3高度附近和/或2/3高度附近。本专利技术第二方面提供一种货架，所述货架包括本专利技术第一方面中任一项所述的货架单元。优选地，所述货架为组合货架，所述组合货架包括两个以上所述货架单元，所述货架单元的前侧敞口朝向所述组合货架的外侧。优选地，所述组合货架中相邻的所述货架单元固定连接。优选地，所述组合货架的两个以上货架单元形成一列货架单元列，其中，所述一列货架单元列的各所述货架单元的前侧敞口的朝向相同；或者，所述一列货架单元列包括第一货架单元组和第二货架单元组，所述第一货架单元组的各所述货架单元的前侧敞口朝向第一方向，所述第二货架单元组的各所述货架单元的前侧敞口朝向与所述第一方向相反的第二方向。优选地，所述组合货架的两个以上货架单元形成并排设置的两列货架单元列，两列所述货架单元列中第一列货架单元列的各所述货架单元的前侧敞口朝向第一方向，两列所述货架单元列中第二列货架单元列的各所述货架单元的前侧敞口朝向与所述第一方向相反的第二方向。本专利技术第三方面提供一种货物分拣系统，包括机器人和货架，所述货架为本专利技术第二方面中任一项所述的货架，其中，承载有托盘的所述机器人能够从所述货架的货架单元的前侧敞口进入所述货架单元的中空区域，并在所述中空区域将所述托盘放置于所述货架单元的托盘承载面上；空载的所述机器人能够在所述中空区域从所述托盘承载面上取下并承载所述托盘，并且承载有所述托盘的所述机器人能够从所述前侧敞口驶出所述中空区域。本专利技术第四方面提供一种货物分拣方法，利用本专利技术第三方面所述的货物分拣统分拣货物，所述货物分拣方法包括：承载有托盘的所述机器人从所述货架单元的前侧敞口进入所述货架单元的中空区域，在所述中空区域将所述托盘放置于所述货架单元的托盘承载面上；空载的所述机器人在所述中空区域将所述托盘从所述货架单元的托盘承载面上取下并承载于所述机器人上，承载有托盘的所述机器人从所述货架单元的前侧敞口驶出所述中空区域。基于本专利技术提供的货架单元、货架、货物分拣系统和货物分拣方法，货架单元包括中空且前侧敞开的主支撑结构和支撑于主支撑结构上的中空且前侧敞开的托盘承载结构，托盘承载结构包括用于支撑托盘的托盘承载面，货架单元具有中空区域和与中空区域连通的前侧敞口，其中，前侧敞口、中空区域和托盘承载面设置为：承载有托盘的机器人能够从前侧敞口进入中空区域，并且在中空区域将托盘放置于托盘承载面上；空载的机器人能够在中空区域从托盘承载面上取下并承载托盘，并且承载有托盘的机器人能够从前侧敞口驶出中空区域。可见，货架单元的前侧敞口、中空区域和托盘承载面的设置使得机器人搬运托盘及其上的货物时，无需连同存货货架一起搬运，从而能够提高机器人的有效载重率。本专利技术的货架、货物分拣系统和货物分拣方法均具有本专利技术的货架单元具有的优点。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的货架单元的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例的货架的立体结构示意图。图3为图2所示的货架中沿左右方向连接的两个货架单元的连接结构示意图。图4为图2所示的货架中四个货架单元的连接结构示意图。图5为本专利技术实施例的货物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种货架单元(100)，其特征在于，所述货架单元(100)包括中空且前侧敞开的主支撑结构(110)和支撑于所述主支撑结构(110)上的中空且前侧敞开的托盘承载结构(120)，所述托盘承载结构(120)包括用于支撑托盘的托盘承载面，所述货架单元(100)具有中空区域(130)和与所述中空区域(130)连通的前侧敞口(140)，其中，所述前侧敞口(140)、所述中空区域(130)和所述托盘承载面设置为：承载有托盘的机器人(300)能够从所述前侧敞口(140)进入所述中空区域(130)，并且在所述中空区域(130)将所述托盘放置于所述托盘承载面上；空载的所述机器人(300)能够在所述中空区域(130)从所述托盘承载面上取下并承载所述托盘，并且承载有所述托盘的所述机器人(300)能够从所述前侧敞口(140)驶出所述中空区域(130)。

【技术特征摘要】
1.一种货架单元(100)，其特征在于，所述货架单元(100)包括中空且前侧敞开的主支撑结构(110)和支撑于所述主支撑结构(110)上的中空且前侧敞开的托盘承载结构(120)，所述托盘承载结构(120)包括用于支撑托盘的托盘承载面，所述货架单元(100)具有中空区域(130)和与所述中空区域(130)连通的前侧敞口(140)，其中，所述前侧敞口(140)、所述中空区域(130)和所述托盘承载面设置为：承载有托盘的机器人(300)能够从所述前侧敞口(140)进入所述中空区域(130)，并且在所述中空区域(130)将所述托盘放置于所述托盘承载面上；空载的所述机器人(300)能够在所述中空区域(130)从所述托盘承载面上取下并承载所述托盘，并且承载有所述托盘的所述机器人(300)能够从所述前侧敞口(140)驶出所述中空区域(130)。2.根据权利要求1所述的货架单元(100)，其特征在于，所述主支撑结构(110)包括间隔设置的四个支腿，所述四个支腿包括设置于左前方的左前支腿(111)、设置于右前方的右前支腿(112)、设置于左后方的左后支腿(113)和设置于右后方的右后支腿(114)，所述托盘承载结构(120)与所述四个支腿分别连接。3.根据权利要求2所述的货架单元(100)，其特征在于，所述左前支腿(111)、所述左后支腿(113)与所述托盘承载结构(120)形成供空载的所述机器人(300)通过的出入口(150)；和/或，所述右前支腿(112)、所述右后支腿(114)与所述托盘承载结构(120)形成供空载的所述机器人(300)通过的出入口(150)；和/或，所述右后支腿(114)、所述左后支腿(113)与所述托盘承载结构(120)形成供空载的所述机器人(300)通过的出入口(150)。4.根据权利要求2所述的货架单元(100)，其特征在于，所述托盘承载结构(120)包括三根连接梁，所述三根连接梁包括连接于所述左前支腿(111)和左后支腿(113)的上部的左连接梁(121)、连接于所述右前支腿(112)和右后支腿(114)上部的右连接梁(122)和连接于所述左后支腿(113)和右后支腿(114)上部的后连接梁(123)，所述托盘承载面至少包括所述左连接梁(121)的顶面、所述右连接梁(122)的顶面与所述后连接梁(123)的顶面中前两者。5.根据权利要求4所述的货架单元(100)，其特征在于，所述左连接梁(121)、所述右连接梁(122)与所述后连接梁(123)形成门框式梁。6.根据权利要求5所述的货架单元(100)，其特征在于，所述门框式梁由整块板材切割形成。7.根据权利要求1所述的货架单元(100)，其特征在于，所述货架单元(100)还包括连接于所述主支撑结构(110)与所述托盘承载结构(120)之间的辅助支撑结构。8.根据权利要求7所述的货架单元(100)，其特征在于，所述辅助支撑结构包括连接于所述主支撑结构(110)与所述托盘承载结构(120)之间的加强杆(171)，所述加强杆(171)、所述主支撑结构(110)与所述托盘承载结构(120)形成三角结构。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦恒乐，胡金星，张囝，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11