CN116986184A - 高输送效率的库前输送系统及具有其的自动化立体库 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高输送效率的库前输送系统及具有其的自动化立体库，涉及立体仓储技术领域，主要目的是针对传统的库前输送系统输送效率低的问题，提供一种具有较高的输送效率的库前输送系统以及具有其的自动化立体库。该高输送效率的库前输送系统包括位于库端站台和输送线之间的行走轨道和四向穿梭车，所述行走轨道与所述库端站台和所述输送线相接，所述四向穿梭车能经所述行走轨道在所述库端站台和所述输送线之间进行物品输送。与传统的输送设备相比，四向穿梭车能够通过切换运输方向和路径的方式规避不同的四向穿梭车之间可能会出现的路径冲突问题，有效提高货物的运输效率。

Description

高输送效率的库前输送系统及具有其的自动化立体库

技术领域

本发明涉及立体仓储技术领域，尤其是涉及一种高输送效率的库前输送系统及具有其的自动化立体库。

背景技术

一般来说，一套完整的自动化立体库系统由货架系统、存储设备、库前输送系统及控制管理系统等构成。其中，库前输送系统在自动化立体库中占据了很大的比重，其设计往往成为自动化立体库较困难的部分。很多自动化立体库系统，因为库前输送系统的设计问题，影响了整个物流中心的性能。

目前的库前输送系统多采用输送机、直线穿梭车、环形穿梭车以及AGV等设备来进行物资的库前输送，上述输送设备各有优劣：输送机具有集放能力强、安全可靠的优点，但是存在其刚性大、不易扩展、检测光电布局多、故障率高等缺点；直线穿梭车可以通过往复运输的方式实现货物搬运，输送较为灵活且性价比较高，但是其输送效率会随着输送距离的增加而迅速减小，并且增加车数效率提升不明显，不适用于大型仓库；环形穿梭车更好的适用于大型仓库，与直线穿梭车相比更具柔性，但是其单向运行的输送方式存在较为严重的空跑现象，同时穿梭车的数量较多时极易出现堵塞情况；AGV运输车无轨运行，具有极高的灵活度和柔性，适用于远距离或跨车间输送，但是该设备对地面的平整度有较高要求，且该设备较为昂贵，整体成本较高。因此，目前不存在成本低且具有较高柔性和适应性的库前输送系统。

为了解决上述问题，提高库前输送系统的输送效率，需要研发一种新型的库前输送系统以及具有该系统的立体库。

发明内容

本发明的目的在于提供高输送效率的库前输送系统及具有其的自动化立体库，以解决现有技术中存在的库前输送系统输送效率低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种高输送效率的库前输送系统，包括位于库端站台和输送线之间的行走轨道和四向穿梭车，所述行走轨道与所述库端站台和所述输送线相接，所述四向穿梭车能经所述行走轨道在所述库端站台和所述输送线之间进行物品输送。

与传统的输送设备相比，四向穿梭车能够通过与之配套的行走轨道在库端站台和输送线之间灵活移动，同时规避不同的四向穿梭车之间可能会出现的路径冲突问题，有效提高货物的运输效率；同时由于该四向穿梭车需要在固定的轨道上移动，也降低了对相关区域地面平整度的要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的进一步改进，所述行走轨道包括主轨道和换向轨道，所述换向轨道的数量为多个；所述主轨道与所述换向轨道相互垂直且多个所述换向轨道沿所述主轨道的长度方向排布。

作为本发明的进一步改进，所述主轨道的数量为至少两个且所有的所述主轨道沿同一方向平行布置，任意一个所述换向轨道能连通至少两个所述主轨道。

四向穿梭车可以根据设定沿横向或纵向两个不同的方向行走，并借助轨道通过换向行走的方式合理规划作业路径或实现相互避让，提升货物的运输效率。

作为本发明的进一步改进，所述库端站台包括入库站台和出库站台；

和/或，所述输送线包括入库输送线和出库输送线。

作为本发明的进一步改进，所述出库站台包括出库挑选站台和出库暂存站台。

作为本发明的进一步改进，所述库端站台和/或所述输送线处设置有能供所述四向穿梭车行走的子轨道，所述四向穿梭车能经所述子轨道与所述库端站台和/或所述输送线接驳。

作为本发明的进一步改进，位于不同的所述库端站台和/或所述输送线处的所述子轨道的结构不完全一致。

作为本发明的进一步改进，还包括认证组件，所述认证组件包括标识件和识别件，所述标识件固定设置于所述库端站台、所述输送线和所述行走轨道上，所述识别件固定设置于所述四向穿梭车上。

作为本发明的进一步改进，还包括与所述行走轨道相配合的辅助输送组件；

所述辅助输送组件包括直线输送组件和/或环形输送组件。

本发明还提供了一种自动化立体库，包括上述任一项所述的高输送效率的库前输送系统，还包括立体货架。

相比于现有技术，本发明较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果：

与传统的库前输送系统相比，本方案利用四向穿梭车可以在横向和纵向方向上进行换向的特点解决了传统的输送设备单向输送以及为了避免路径冲突导致的运输效率低的问题，上述四向穿梭车可以通过换向的方式实现多路径选择，有效规避不同的四向穿梭车之间的路径冲突问题，减少了因作业等待时间较长而导致的输送效率低的问题；另外，该输送系统还可以根据货物进出库的频率灵活增减四向穿梭车或者调整轨道布局，使该库前输送系统整体具有较高的自由度和可扩展性，减少空跑现象。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅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。

图1是本发明高输送效率的库前输送系统的整体结构示意图；

图2是本发明高输送效率的库前输送系统中的行走轨道与库端站台和输送线的配合示意图；

图3是本发明高输送效率的库前输送系统中的行走轨道与四向穿梭车的配合示意图；

图4是本发明高输送效率的库前输送系统中的行走轨道和子轨道的连接示意图；

图5是图4中的某一种子轨道的结构示意图；

图6是图4中的另一种子轨道与四向穿梭车的配合示意图。

图中：1、库端站台；11、入库站台；12、出库挑选站台；13、出库暂存站台；2、输送线；21、入库输送线；22、出库输送线；3、行走轨道；31、主轨道；32、换向轨道；33、充电位置；4、四向穿梭车；5、子轨道；6、标识件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明提供了一种高输送效率的库前输送系统，如图1所示，包括位于库端站台1和输送线2之间的行走轨道3和四向穿梭车4，行走轨道3与库端站台1和输送线2相接，四向穿梭车4能经行走轨道3在库端站台1和输送线2之间进行物品输送。

与传统的输送设备相比，四向穿梭车4能够通过与之配套的行走轨道3在库端站台1和输送线2之间灵活移动，同时规避不同的四向穿梭车4之间可能会出现的路径冲突问题，有效提高货物的运输效率；同时由于该四向穿梭车4需要在固定的轨道上移动，也降低了对相关区域地面平整度的要求。

该库前输送系统除了用于运输货物以外，还可以用于运输堆叠起来的托盘等。

作为可选的实施方式，库端站台1包括入库站台11和出库站台。其中，入库站台11处可以设置有尺寸检测装置和承重检测装置，货物经四向穿梭车4输送至该入库站台11处后，可以通过位于其后方的人工叉车或者AGV设备或者其它相关货物输送设备实现货物入库。出库站台包括出库挑选站台12，该出库挑选站台12为货架式结构，该货架适用于四向穿梭车4，其上设置多处拣选位置，待出库的货物通过相关输送设备被运输至该处，可以用于实现后续的拣选或整托出库功能。

在部分情况下，上述出库站台还包括出库暂存站台13，该出库暂存站台13用于实现夜间或空闲整托预出库暂存功能，其结构与上述出库挑选站台12基本一致，但是所使用的货架数量较多且呈多列或多排布置。

作为可选的实施方式，输送线2包括入库输送线21和出库输送线22，其中入库输送线21可以用于接驳四向穿梭车4或者其它输送设备运输而来的托盘结构；出库输送线22能够与上述四向穿梭车4相配合，实现托盘出库等功能。

在使用该库前输送系统时，为了提高输送效率，一般会在上述行走轨道3上布置至少两台四向穿梭车4，如图1所示，图1中设置有四台四向穿梭车4。多台四向穿梭车4行走在行走轨道3上时，可能会出现路径冲突，进而影响正常的货物运输。为了规避上述问题，避免出现多车作业路径冲突的问题，在本实施例中，设置上述行走轨道3包括主轨道31和换向轨道32，换向轨道32的数量为多个；主轨道31与换向轨道32相互垂直且多个换向轨道32沿主轨道31的长度方向排布。

上述换向轨道32可以实现四向穿梭车4的换向行走。在四向穿梭车4沿行走轨道3行走时，一旦出现两台四向穿梭车4位于同一主轨道31上且相对移动时，此时可以通过调整某一四向穿梭车4换向并移动至换向轨道32上的方式来解决路径冲突。

作为可选的实施方式，主轨道31的数量为至少两个且所有的主轨道31沿同一方向平行布置，任意一个换向轨道32能连通至少两个主轨道31。

四向穿梭车4可以根据设定沿横向或纵向两个不同的方向行走，并借助轨道通过换向行走的方式合理规划作业路径或实现相互避让，提升货物的运输效率。

在主轨道31有至少两个的情况下，如图2所示，此时四向穿梭车4可以根据运输需要灵活的规划多个不同的输送路径，图2中的箭头指向即为该四向穿梭车4的可能移动方向，并在多台四向穿梭车4出现路径冲突的情况下，通过停止等待直至冲突消失或者换向改变路径的方式来解决路径冲突问题。此时该库前输送系统可以通过多个主轨道31和换向轨道32实现多个位置任意换向行走，避免多次作业时的路径冲突问题，同时还通过多路径选择有效降低了因作业等待时间而产生的输送效率低的问题。

上述四向穿梭车4与行走轨道3之间的配合结构如图3所示，行走轨道3中的主轨道31和换向轨道32分别沿横向和纵向方向延伸，当四向穿梭车4移动至两个轨道相交处时，可以实现换向行走，从而克服多车作业时可能会出现的路径冲突问题。

另外，上述布置方式配合库端站台1和输送线2，可以大大提高该库前输送系统的柔性和扩展性，使其具有更高的适应性。随着出入库效率的增加，还可以对上述四向穿梭车4的数量进行灵活调整，当输送效率较高时，可以设置四台四向穿梭车4同时作业，当输送效率要求较低时，可以设置两台四向穿梭车4作业，其余两台四向穿梭车4备用(可以临时停放在行走轨道3上且不会妨碍作业状态下的四向穿梭车4的正常作业)。

为了确保上述四向穿梭车4能够灵活的在库端站台1和/或输送线2处进行货物转运，作为可选的实施方式，库端站台1和/或输送线2处设置有能供四向穿梭车4行走的子轨道5，四向穿梭车4能经子轨道5与库端站台1和/或输送线2接驳，如图4所示，此时四向穿梭车4行走于行走轨道3上并能够在合适的位置上移动至上述子轨道5。

上述位于不同位置的子轨道5的结构可以相同，也可以不同。

作为可选的实施方式，位于不同的库端站台1和/或输送线2处的子轨道5的结构根据需要设计，可以相同，也可以不完全一致。通过观察图4可以看出，图中左侧为库端站台1中的出库挑选站台12和/或出库暂存站台13，右侧为输送线2(可以是入库输送线21，也可以是出库输送线22)，上述与入库输送线21和/或出库输送线22相接的子轨道5为如图5所示的方管轨道；而位于其对面的、与出库挑选站台12和/或出库暂存站台13相接的子轨道5的结构如图6所示。另外在本实施例中，与上述入库站台11相接的子轨道5是如图5所示的方管轨道结构。

当然，上述子轨道5也可以是其它结构，该子轨道5只需要能够实现四向穿梭车4的正常移动换向，同时不会影响其它设备的正常使用即可。

另外需要注意的是，为了进一步提高该库前输送系统的输送效率，还可以设置上述行走轨道3为多层轨道结构。该行走轨道3上设置有能够带动四向穿梭车4在多层轨道之间进行升降移动的升降机结构。在本实施例中，可以设置该升降机位于某一主轨道31或某一换向轨道32输送方向上的末端。

当然，也可以设置上述升降机结构位于出库挑选站台12或者出库暂存站台13处并与之相接，从而方便四向穿梭车4将货物输送至不同的高度上，实现立体作业。

在四向穿梭车4沿行走轨道3和子轨道5移动的过程中，会经过不同的区域。为了精准的了解四向穿梭车4的所在位置，方便对其运动路径和运动状态进行调控，作为可选的实施方式，还包括认证组件，认证组件包括标识件6和识别件，标识件6固定设置于库端站台1、输送线2和行走轨道3上，识别件固定设置于四向穿梭车4上。

在上述认证组件的作用下，配合相应的控制系统，可以及时有效的掌握所有的四向穿梭车4的当前工作状态(是否空闲)、调度频率以及作业路径，不仅可以方便操作人员动态调配合适的四向穿梭车4以达到提升运输效率的目的，同时还可以及时有效的帮助位于同一层的四向穿梭车4进行路径调整。

具体的，上述标识件6可以是二维码或者条形码等，而对应的识别件为具备扫描识别功能的摄像设备。四向穿梭车4可以通过标识件6获取当前所在位置信息。上述识别件以及标识件6为现有技术，在此不再赘述。

下面以单层行走轨道3为例，对四向穿梭车4在行走轨道3上活动时可能会出现的情况进行说明：

若上位机处需要指派货物运输任务时，需要先检测是否有四向穿梭车4处于空闲状态，若有，则按照系统设定顺序或者随机将该任务发送至某一空闲状态下的四向穿梭车4处，该四向穿梭车4在接收到该任务后，其状态被切换至任务状态，此时不再接收上位机处发出的任务指令直至该任务完成为止；若当前未检测到处于空闲状态下的四向穿梭车4，则该货物运输任务进行等待队列直至出现处于空闲状态的四向穿梭车4为止。

针对不同的四向穿梭车4的调度频率，一般以次数均衡为目标，避免让同一辆四向穿梭车4不停执行任务而其余空闲的四向穿梭车4始终处于空闲状态。

针对四向穿梭车4的运输路径，一般以该四向穿梭车4当前所在位为起点，确保从当前起点运行至目标点处的各矢量段的总和最小，同时尽可能避免四向穿梭车4在运输过程中多次转向。

需要注意的是，当多台四向穿梭车4在同一层进行作业时，可能会发生路径冲突，该路径冲突包括节点冲突(即两台四向穿梭车4在同一时间段在同一路口节点相遇)和相遇冲突(即两台四向穿梭车4在同一时间段内的行进路径发生重叠)。以上情况可以根据作业的优先级进行调节(优先级可以按照一定的标准或要求认为设定)。针对节点冲突，作业优先级高的四向穿梭车4在路口节点优先通过，作业优先级低的四向穿梭车4在路口节点前等待直至节点冲突不存在；若两台四向穿梭车4的作业优先级相同，则路径最短的四向穿梭车4先通过，另一四向穿梭车4在路口节点前等待直至节点冲突不存在。针对相遇冲突，作业优先级高的四向穿梭车4行走路径不变；作业优先级低的四向穿梭车4处将冲突路段设置为障碍物并重新规划路径(该障碍物设定为一次性，在当前运输任务完成后即恢复)；两台四向穿梭车4的作业优先级相同时，路径最短的四向穿梭车4优先通过，另一台按上文所述重新规划路径。

为了达到上述效果，该库前输送系统还包括控制系统，包括上位机和与之相连的信号收发组件，该上位机可以是PLC控制器等电子原件，具有数据处理、存储、信号发送和接收等功能。该信号收发组件的数量为多个且对应安装在上述四向穿梭车4上。四向穿梭车4能通过上述信号收发组件接收上位机处发出的任务指令并根据该指令进行作业，在作业完成后，四向穿梭车4能通过上述信号收发组件向上位机发出任务完成指令，并再次切换至空闲状态。四向穿梭车4在工作状态下能够根据是否执行任务处于任务状态和空闲状态；若四向穿梭车4本身电量过低，则会自动行走至充电位置进行充电。

上述充电位置33也布置于行走轨道3上，如图1所示。该充电位置33可以实现对四向穿梭车4的自动充电。该结构为现有技术，在此不再赘述。

可以理解的是，与传统的库前输送系统相比，该方案在满足相同的输送效率的前提下成本更低，同时设备对光电检测的依赖性更低，可以有效降低设备的故障率，使其维护更加方便；另外，该方案还可以通过增加车辆数量的方式来有效提升运输效率，其整体呈离散式布局，柔性高，后期整改或扩展的潜力更大，在使用上更加方便。

在实际使用时，针对不同仓库的不同需要，还可以在上述行走轨道3外安装能与之相配合的辅助输送组件，该辅助输送组件包括直线输送组件和/或环形输送组件。

本发明还提供了一种自动化立体库，包括上述任一项所述的高输送效率的库前输送系统，还包括立体货架。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高输送效率的库前输送系统，其特征在于，包括位于库端站台和输送线之间的行走轨道和四向穿梭车，所述行走轨道与所述库端站台和所述输送线相接，所述四向穿梭车能经所述行走轨道在所述库端站台和所述输送线之间进行物品输送。

2.根据权利要求1所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，所述行走轨道包括主轨道和换向轨道，所述换向轨道的数量为多个；所述主轨道与所述换向轨道相互垂直且多个所述换向轨道沿所述主轨道的长度方向排布。

3.根据权利要求2所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，所述主轨道的数量为至少两个且所有的所述主轨道沿同一方向平行布置，任意一个所述换向轨道能连通至少两个所述主轨道。

4.根据权利要求1所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，所述库端站台包括入库站台和出库站台；

和/或，所述输送线包括入库输送线和出库输送线。

5.根据权利要求4所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，所述出库站台包括出库挑选站台和出库暂存站台。

6.根据权利要求1所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，所述库端站台和/或所述输送线处设置有能供所述四向穿梭车行走的子轨道，所述四向穿梭车能经所述子轨道与所述库端站台和/或所述输送线接驳。

7.根据权利要求6所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，位于不同的所述库端站台和/或所述输送线处的所述子轨道的结构不完全一致。

8.根据权利要求1所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，还包括认证组件，所述认证组件包括标识件和识别件，所述标识件固定设置于所述库端站台、所述输送线和所述行走轨道上，所述识别件固定设置于所述四向穿梭车上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的高输送效率的库前输送系统，其特征在于，还包括与所述行走轨道相配合的辅助输送组件；

所述辅助输送组件包括直线输送组件和/或环形输送组件。

10.一种自动化立体库，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的高输送效率的库前输送系统，还包括立体货架。