一种自动仓储系统及其上货和取货工作方法技术方案

本发明专利技术涉及仓储技术领域，公开了一种自动仓储系统及其上货和取货工作方法。通过本发明专利技术创造，提供了一种非常适合物流/自动售货的末端配置设备及其工作方法，即通过仓库本体、置物架、传送带、扫码器、边缘计算网关、数据中心和天车式机器人等的具体配置，不但可以自动地对入仓物品进行物品识别、存放空间分配和搬运存放等动作，还可以自动地查找待取物品并将其送出仓门，从而可以大大地提升存放过程的自动化，非常节约人力，有效降低工作量和人力成本，便于实际应用和推广。

An automatic storage system and its loading and picking up method

The invention relates to the technical field of storage, and discloses an automatic storage system and a working method for loading and picking up goods. Through the invention, a terminal configuration device and its working method which are very suitable for logistics / vending are provided, that is, through the specific configuration of warehouse body, storage rack, conveyor belt, code scanner, edge computing gateway, data center, crown block robot, etc., not only can the articles in warehouse be automatically identified, storage space allocation, handling and storage, etc, It can also automatically find the items to be picked up and send them out of the warehouse door, which can greatly improve the automation of the storage process, save manpower, effectively reduce workload and manpower cost, and facilitate practical application and promotion.

【技术实现步骤摘要】
一种自动仓储系统及其上货和取货工作方法
本专利技术属于仓储
，具体地涉及一种自动仓储系统及其上货和取货工作方法。
技术介绍
在新零售行业或快递配送业务中，仓储(即通过仓库对物资进行储存、保管以及仓库相关储存活动的总称，它随着物资储存的产生而产生，又随着生产力的发展而发展)是一个非常重要的系统。但是目前仓储系统的物品存取过程，仍以人工存取作业为主，自动化程度极低甚至没有，如此给仓储管理员带来了极大的工作量，使得人工成本居高不下。
技术实现思路
为了解决现有仓储系统中所存在的物品存取自动化程度低、工作量大和人工成本高的问题，本专利技术目的在于提供一种自动仓储系统及其上货和取货工作方法。本专利技术所采用的技术方案为：一种自动仓储系统，包括仓库本体、置物架、传送带、扫码器、边缘计算网关、数据中心和天车式机器人；所述置物架的数目为若干且间隔地并排设置在所述仓库本体的内部，并在所述置物架的竖直方向上设有若干用于存放物品的置物层；所述传送带设置在位于相邻两排置物架之间的室内地面上，并使所述传送带的传送一端位于所述仓库本体的仓门处；所述扫码器设置在所述仓门的顶端并通信连接所述边缘计算网关，所述边缘计算网关分别通信连接所述仓门的受控端、所述传送带的受控端、所述数据中心和所述天车式机器人；所述天车式机器人用于从所述传送带上抓取待存物品并放入位于所述置物架上的目标存放空间位置中，以及用于从位于所述置物架上的目标存放空间位置中抓取待取物品并放置在所述传送带上，其中，所述天车式机器人的路线轨道倒置在位于所有相邻两排置物架之间的室内顶面上，并使它们相互连接。优化的，还包括人机交互面板，其中，所述人机交互面板设置在所述仓库本体的主视面上并通信连接所述边缘计算网关。优化的，所述天车式机器人还包括行走牵引机构、竖直升降机构、机械手、中央控制器和无线收发器，其中，所述行走牵引机构倒挂地行走配合所述路线轨道，所述竖直升降机构的顶端固定连接所述行走牵引机构的底端；所述机械手的数目为两只且在行走方向上前后间隔设置，每只所述机械手均包括有依次连接的X轴旋转关节、机械手臂、Z轴旋转关节和机械手指，其中，所述X轴旋转关节活动连接所述竖直升降机构的底端，在所述机械手指的非连接端部设置有摄像头和距离传感器，所述摄像头的数目为三个且分别朝向Y轴方向、竖直上方和竖直下方，所述距离传感器的数目也为三个且分别朝向Y轴方向、竖直上方和竖直下方；所述中央控制器分别通信连接所述无线收发器、所述摄像头和所述距离传感器，所述中央控制器还分别通信连接所述行走牵引机构、所述竖直升降机构、所述X轴旋转关节和所述Z轴旋转关节的受控端，X轴方向与行走方向一致，Z轴方向与竖直方向一致，Y轴方向分别与所述X轴方向和所述Z轴方向垂直。进一步优化的，所述路线轨道采用开口朝下的C型槽钢，并在该C型槽钢的行走方向两侧分别设有C型滑槽，以及使两C型滑槽的开口相对设置；所述行走牵引机构包括有驱动轮、横杆、竖直杆和升降连接器，其中，所述驱动轮上设有驱动电机，并以成对形式且滑动配合地设置在两侧的C型滑槽中，所述驱动电机的受控端通信连接所述中央控制器，所述横杆的两端分别通过轴承轴连接对应侧的所述驱动轮，所述竖直杆的顶端固定连接所述横杆的中部，所述竖直杆的底端固定连接所述升降连接器，所述升降连接器作为所述行走牵引机构的底端连接所述竖直升降机构。进一步优化的，所述竖直升降机构包括伸缩式液压缸、液压油池、液压油泵和机械手连接器，其中，所述液压油池和所述液压油泵分别挂装在所述行走牵引机构的底端，所述机械手连接器作为所述竖直升降机构的底端活动连接所述机械手；所述伸缩式液压缸由多级套筒形活塞杆构成，其中，最上级套筒型活塞杆固定连接所述行走牵引机构的底端，最下级套筒型活塞杆固定连接所述机械手连接器；所述液压油泵的受控端作为所述竖直升降机构的受控端通信连接所述中央控制器。进一步优化的，所述机械手臂包括有依次连接的第一臂节段、X轴旋转臂关节、第二臂节段、Z轴旋转臂关节和第三臂节段，其中，所述第一臂节段作为所述机械手臂的一端连接所述X轴旋转关节，所述第三臂节段作为所述机械手臂的另一端连接Z轴旋转关节，所述X轴旋转臂关节和所述Z轴旋转臂关节的受控端分别通信连接所述中央控制器。进一步优化的，所述机械手指包括有依次连接的ZY双轴旋转指关节、第一指节段、第一Z轴旋转指关节、第二指节段、第二Z轴旋转指关节和第三指节段，其中，所述ZY双轴旋转指关节连接所述Z轴旋转关节，所述ZY双轴旋转指关节、所述第一Z轴旋转指关节和所述第二Z轴旋转指关节的受控端分别通信连接所述中央控制器。进一步优化的，所述机械手指包括有若干指节段，并在每个指节段的外表面上设有支撑膜、环形气囊和真空吸盘，其中，所述环形气囊环绕所述支撑膜的边缘设置，所述真空吸盘的数目为若干且分别设置在所述支撑膜上，并被所述环形气囊包围，与所述环形气囊和所述真空吸盘对应的气泵的受控端通信连接所述中央控制器。本专利技术所采用的另一种技术方案为：一种如前所述自动仓储系统的上货工作方法，包括如下步骤：S101.在收到上货指令后，控制仓门打开；S102.通过扫码器扫描获取待存物品的入仓物品信息，其中，所述入仓物品信息包含物品形状；S103.根据所述入仓物品信息中的物品形状分配适合存放所述待存物品的且位于置物架上的存放空间，若分配成功，则生成对应分配存放空间的入仓存放位置信息，然后执行步骤S104，若分配失败，则对外反馈入仓失败消息；S104.判断传送一端位于所述仓门处的传送带是否处于空闲状态，若是则生成入仓传送带信息，然后执行步骤S105，否则对外反馈入仓失败消息，其中，所述入仓传送带信息包含所述传送带的传送带编号和传送带位置编号；S105.启动所述传送带，将所述待存物品送入室内，并将包含所述入仓物品信息、所述入仓存放位置信息和所述入仓传送带信息的入仓数据分别同步传送至数据中心和天车式机器人；S106.天车式机器人在获取所述入仓数据后，根据所述入仓传送带信息移动至所述传送带的上方，然后根据所述入仓物品信息抓取所述待存物品，最后根据所述入仓存放位置信息将所述待存物品放入位于所述置物架上的目标存放空间位置中；S107.在发现所述传送带上不存在物品时，延时关闭所述仓门。本专利技术所采用的另一种技术方案为：一种如前所述自动仓储系统的取货工作方法，包括如下步骤：S201.在收到取货指令和取货凭证信息后，根据所述取货凭证信息查找仓库本体内是否存放有对应的待取物品，若查找成功，则获取所述待取物品的出仓物品信息和出仓存放位置信息，然后执行步骤S202，否则对外反馈取货失败消息；S202.为所述待取物品分配传出的传送带，并生成出仓传送带信息，其中，所述出仓传送带信息包含所述传送带的传送带编号和传送带位置编号；S203.将包含所述出仓物品信息、所述出仓存放位置信息和所述出仓传送带信息的出仓数据分别同步传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动仓储系统，其特征在于，包括仓库本体(200)、置物架(300)、传送带(400)、扫码器、边缘计算网关、数据中心和天车式机器人(800)；/n所述置物架(300)的数目为若干且间隔地并排设置在所述仓库本体(200)的内部，并在所述置物架(300)的竖直方向上设有若干用于存放物品的置物层；/n所述传送带(400)设置在位于相邻两排置物架(300)之间的室内地面上，并使所述传送带(400)的传送一端位于所述仓库本体(200)的仓门(201)处；/n所述扫码器设置在所述仓门(201)的顶端并通信连接所述边缘计算网关，所述边缘计算网关分别通信连接所述仓门(201)的受控端、所述传送带(400)的受控端、所述数据中心和所述天车式机器人(800)；/n所述天车式机器人(800)用于从所述传送带(400)上抓取待存物品并放入位于所述置物架(300)上的目标存放空间位置中，以及用于从位于所述置物架(300)上的目标存放空间位置中抓取待取物品并放置在所述传送带(400)上，其中，所述天车式机器人(800)的路线轨道(1)倒置在位于所有相邻两排置物架(300)之间的室内顶面上，并使它们相互连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动仓储系统，其特征在于，包括仓库本体(200)、置物架(300)、传送带(400)、扫码器、边缘计算网关、数据中心和天车式机器人(800)；
所述置物架(300)的数目为若干且间隔地并排设置在所述仓库本体(200)的内部，并在所述置物架(300)的竖直方向上设有若干用于存放物品的置物层；
所述传送带(400)设置在位于相邻两排置物架(300)之间的室内地面上，并使所述传送带(400)的传送一端位于所述仓库本体(200)的仓门(201)处；
所述扫码器设置在所述仓门(201)的顶端并通信连接所述边缘计算网关，所述边缘计算网关分别通信连接所述仓门(201)的受控端、所述传送带(400)的受控端、所述数据中心和所述天车式机器人(800)；
所述天车式机器人(800)用于从所述传送带(400)上抓取待存物品并放入位于所述置物架(300)上的目标存放空间位置中，以及用于从位于所述置物架(300)上的目标存放空间位置中抓取待取物品并放置在所述传送带(400)上，其中，所述天车式机器人(800)的路线轨道(1)倒置在位于所有相邻两排置物架(300)之间的室内顶面上，并使它们相互连接。


2.如权利要求1所述的一种自动仓储系统，其特征在于，还包括人机交互面板(900)，其中，所述人机交互面板(900)设置在所述仓库本体(200)的主视面上并通信连接所述边缘计算网关。


3.如权利要求1所述的一种自动仓储系统，其特征在于，所述天车式机器人(800)还包括行走牵引机构(2)、竖直升降机构(3)、机械手(4)、中央控制器和无线收发器，其中，所述行走牵引机构(2)倒挂地行走配合所述路线轨道(1)，所述竖直升降机构(3)的顶端固定连接所述行走牵引机构(2)的底端；
所述机械手(4)的数目为两只且在行走方向上前后间隔设置，每只所述机械手(4)均包括有依次连接的X轴旋转关节(41)、机械手臂(42)、Z轴旋转关节(43)和机械手指(44)，其中，所述X轴旋转关节(41)活动连接所述竖直升降机构(3)的底端，在所述机械手指(44)的非连接端部设置有摄像头(7)和距离传感器，所述摄像头(7)的数目为三个且分别朝向Y轴方向、竖直上方和竖直下方，所述距离传感器的数目也为三个且分别朝向Y轴方向、竖直上方和竖直下方；
所述中央控制器分别通信连接所述无线收发器、所述摄像头(7)和所述距离传感器，所述中央控制器还分别通信连接所述行走牵引机构(2)、所述竖直升降机构(3)、所述X轴旋转关节(41)和所述Z轴旋转关节(43)的受控端，X轴方向与行走方向一致，Z轴方向与竖直方向一致，Y轴方向分别与所述X轴方向和所述Z轴方向垂直。


4.如权利要求3所述的一种自动仓储系统，其特征在于，所述路线轨道(1)采用开口朝下的C型槽钢，并在该C型槽钢的行走方向两侧分别设有C型滑槽，以及使两C型滑槽的开口相对设置；
所述行走牵引机构(2)包括有驱动轮(21)、横杆(22)、竖直杆(23)和升降连接器(24)，其中，所述驱动轮(21)上设有驱动电机，并以成对形式且滑动配合地设置在两侧的C型滑槽中，所述驱动电机的受控端通信连接所述中央控制器，所述横杆(22)的两端分别通过轴承轴连接对应侧的所述驱动轮(21)，所述竖直杆(23)的顶端固定连接所述横杆(22)的中部，所述竖直杆(23)的底端固定连接所述升降连接器(24)，所述升降连接器(24)作为所述行走牵引机构(2)的底端连接所述竖直升降机构(3)。


5.如权利要求3所述的一种自动仓储系统，其特征在于，所述竖直升降机构(3)包括伸缩式液压缸(31)、液压油池(32)、液压油泵(33)和机械手连接器(34)，其中，所述液压油池(32)和所述液压油泵(33)分别挂装在所述行走牵引机构(2)的底端，所述机械手连接器(34)作为所述竖直升降机构(3)的底端活动连接所述机械手(4)；
所述伸缩式液压缸(31)由多级套筒形活塞杆构成，其中，最上级套筒型活塞杆(311)固定连接所述行走牵引机构(2)的底端，最下级套筒型活塞杆(312)固定连接所述机械手连接器(34)；
所述液压油泵(33)的受控端作为所述竖直升降机构(3)的受控端通信连接所述中央控制器。


6.如权利要求3所述的一种自动仓储系统，其特征在于，所述机械手臂(42)包括有依次连接的第一臂节段...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海春，蒋东昇，蒋灵瑶，
申请(专利权)人：成都侠客颂科技有限公司，苏州睿安芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51