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无人输送分拣及存储系统

阅读：360发布：2020-12-06

专利汇可以提供无人输送分拣及存储系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种无人输送分拣及存储系统，包括料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统，控制系统；料箱堆垛系统包括圆柱状的立体货架，立体货架中心部位设有堆垛机器人，用于将料箱放入/拿出立体货架；分拣播种系统包括环形输送线，环形播种轨道上设有至少一个播种机器人；自动拣选系统包括至少一个拣选工位、至少一个拣选机器人，通过拣选机器人将物料从料箱Ⅰ内取出，放置在环形输送线上；控制系统是料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统的控制中心，识别料箱Ⅰ、料箱Ⅱ及货物的信息，并监控整个分拣输送过程。，下面是无人输送分拣及存储系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无人输送分拣及存储系统，其特征在于：
包括料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统，控制系统；
设进入所述料箱堆垛系统的料箱为待分拣的料箱Ⅰ，经过自动拣选系统及分拣播种系统分拣后的料箱为料箱Ⅱ；
所述料箱堆垛系统包括圆柱状的立体货架(1)，所述立体货架(1)具有多层，每层呈圆形，立体货架(1)具有缺口部位，用于与输送轨道系统衔接，所述立体货架(1)中心部位设有堆垛机器人，用于将料箱放入/拿出立体货架(1)；
所述分拣播种系统包括环形输送线(4)，环形输送线(4)上设有至少一个播种机器人(7)；
所述输送轨道系统包括第一输送轨道(3)，第二输送轨道(2)，第二、第一输送轨道(2、
3)依次连接形成使料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统的输送通道；所述第一输送轨道(3)还与第三输送轨道(9)连接，所述第三输送轨道(9)末端与自动拣选系统前端连接，所述自动拣选系统后端与第四输送轨道(10)连接；所述第四输送轨道(10)分别与两条料箱Ⅱ承载轨道(11)的一端连接，所述料箱Ⅱ承载轨道(11)的另一端与第二输送轨道(2)连接；
所述自动拣选系统包括至少一个拣选工位(5)、至少一个拣选机器人(6)，每个拣选机器人(6)对应1-2个拣选工位(5)，通过拣选机器人(6)将物料从料箱Ⅰ内取出，放置在环形输送线(4)上；
所述料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统进行暂存时，经第二输送轨道(2)、第一输送轨道(3)进入料箱堆垛系统，堆垛机器人将料箱Ⅰ存放在立体货架(1)对应的货位上；
所述料箱Ⅰ离开料箱堆垛系统时，拣选机器人(6)将拣选工位(5)上的料箱Ⅰ内的货物拾取，放置在环形输送线(4)上，播种机器人(7)将环形输送线(4)上的货物拾取并放置在两侧相应料箱Ⅱ承载轨道(11)上的对应料箱Ⅱ内，所述料箱Ⅱ经第二输送轨道(2)、第三输送轨道(9)、第四输送轨道(10)向后输送；
所述控制系统是所述料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统的控制中心，识别料箱Ⅰ、料箱Ⅱ及货物的信息，并监控整个分拣输送过程。
2.如权利要求1所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：第一输送轨道(3)是两层结构的输送轨道，上下两层分别用于向堆垛系统(1)进料及出料，或者出料及进料作业；
所述第二输送轨道(2)也是双层双层结构的输送轨道，分别与第一输送轨道(3)的上下两层相对应。
3.如权利要求1所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：所述料箱堆垛机器人为关节机器人，所述关节机器人具有附属夹具，所述附属夹具为将料箱放入/拿出货架(1)的作业装置。
4.如权利要求1所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：所述自动拣选系统采用拣选机器人(6)与视觉识别系统结合，实现将物料从料箱Ⅰ中分别取出，放置到环形输送线(4)上。
5.如权利要求2所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：所述分拣播种系统采用并联一对播种机器人(7)及视觉识别系统，实现物料从环形输送线(4)分拣播种至料箱Ⅱ承载轨道(11)上的料箱Ⅱ内。
6.如权利要求1所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：所述立体货架(1)具有单深位或双深位的货位，每个货位对准立体货架(1)的中心。
7.如权利要求5所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：每个货位存放一个标准的料箱Ⅰ，货架共有10-20层。
8.如权利要求4所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：一对播种机器人(7)为吊装式，基座安装在天花板上，并集成视觉系统；所述播种机器人(7)通过其底部的吸盘从环形输送线(4)上将货物取下，放置到两侧的料箱Ⅱ承载轨道(11)的相应货位上的料箱Ⅱ内，完成播种工序。
9.如权利要求8所述的无人输送分拣及存储系统，其特征在于：分拣播种系统工作时，标签识别系统识别经过的货物上的标签，并将货物信息以及其位置信息传送给播种机器人，当货物到达播种机器人的位置时，播种机器人视觉系统识别出货物并将货物吸起，放到料箱Ⅱ承载轨道(11)上相应的空料箱中，环形拣选轨道(4)上安装有编码器，每次标签识别系统识别出货物后，编码器此刻的位置信号就确定了货物在环形输送线(4)上的位置，此位置信号用于该物料后续经过机器人时的位置定位。

说明书全文

无人输送分拣及存储系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无人输送分拣及存储系统，属于物流输送分拣技术领域。

背景技术

[0002] 现有的无人输送分拣，输送系统的自动化程度较低，而且分拣输送的前后步骤速率不匹配，导致输送线拉的很长，整个分拣系统体积较大，占地面积大，运营成本高，效率较低；此外，现有的无人输送分拣系统，可拓展性能较差，较难根据实际需求，调整同步分拣的速度，导致系统的通用性受到较大的影响。

发明内容

[0003] 本发明需要解决的技术问题是：现有的无人输送分拣，输送系统的自动化程度较低；分拣输送的前后步骤速率不匹配，导致输送线拉的很长，整个分拣系统体积较大，占地面积大，运营成本高，效率较低；可拓展性能较差，较难根据实际需求，调整同步分拣的速度，导致系统的通用性不高。

[0004] 本发明采取以下技术方案：

[0005] 一种无人输送分拣及存储系统，包括料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统，控制系统；设进入所述料箱堆垛系统的料箱为待分拣的料箱Ⅰ，经过自动拣选系统及分拣播种系统分拣后的料箱为料箱Ⅱ；所述料箱堆垛系统包括圆柱状的立体货架1，所述立体货架1具有多层，每层呈圆形，立体货架1具有缺口部位，用于与输送轨道系统衔接，所述立体货架1中心部位设有堆垛机器人，用于将料箱放入/拿出立体货架1；所述分拣播种系统包括环形输送线4，环形输送线4上设有至少一个播种机器人7；所述输送轨道系统包括第一输送轨道3，第二输送轨道2，第二、第一输送轨道2、3依次连接形成使料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统的输送通道；所述第一输送轨道3还与第三输送轨道9连接，所述第三输送轨道9末端与自动拣选系统前端连接，所述自动拣选系统后端与第四输送轨道10连接；所述第四输送轨道10分别与两条料箱Ⅱ承载轨道11的一端连接，所述料箱Ⅱ承载轨道11的另一端与第一输送轨道2连接；所述自动拣选系统包括至少一个拣选工位5、至少一个拣选机器人6，每个拣选机器人6对应1-2个拣选工位5，通过拣选机器人6将物料从料箱Ⅰ内取出，放置在环形输送线4上；所述料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统进行暂存时，经第二输送轨道2、第一输送轨道3进入料箱堆垛系统，堆垛机器人将料箱Ⅰ存放在立体货架1对应的货位上；所述料箱Ⅰ离开料箱堆垛系统时，拣选机器人6将拣选工位5上的料箱Ⅰ内的货物拾取，放置在环形播种轨道4上，播种机器人7将环形输送线4上的货物拾取并放置在两侧相应料箱Ⅱ承载轨道11上的对应料箱Ⅱ内，所述料箱Ⅱ经第二输送轨道2、第三输送轨道9、第四输送轨道10向后输送；所述控制系统是所述料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统的控制中心，识别料箱Ⅰ、料箱Ⅱ及货物的信息，并监控整个分拣输送过程。

[0006] 进一步的，第一输送轨道3是两层结构的输送轨道，上下两层分别用于向堆垛系统1进料及出料，或者出料及进料作业；所述第二输送轨道2也是双层双层结构的输送轨道，分别与第一输送轨道3的上下两层相对应。

[0007] 进一步的，所述料箱堆垛机器人为关节机器人，所述关节机器人具有附属夹具，所述附属夹具为将料箱放入/拿出货架1的作业装置。

[0008] 进一步的，所述自动拣选系统采用拣选机器人6与视觉识别系统结合，实现将物料从料箱Ⅰ中分别取出，放置到环形输送线4上。

[0009] 更进一步的，所述分拣播种系统采用并联一对播种机器人7及视觉识别系统，实现物料从环形输送线4分拣播种至料箱Ⅱ承载轨道11上的料箱Ⅱ内。

[0010] 进一步的，所述立体货架1具有单深位或双深位的货位，每个货位对准立体货架1的中心。

[0011] 更进一步的，每个货位存放一个标准的料箱Ⅰ，货架共有10-20层。

[0012] 更进一步的，一对播种机器人7为吊装式，基座安装在天花板上，并集成视觉系统；所述播种机器人7通过其底部的吸盘从环形输送线4上将货物取下，放置到两侧的料箱Ⅱ承载轨道11的相应货位上的料箱Ⅱ内，完成播种工序。

[0013] 再进一步的，分拣播种系统工作时，控制系统中的标签识别系统识别经过的货物上的标签，并将货物信息以及其位置信息传送给播种机器人，当货物到达播种机器人的位置时，播种机器人视觉系统识别出货物并将货物吸起，放到料箱Ⅱ承载轨道11上相应的空料箱中，环形输送线4上安装有编码器，每次标签识别系统识别出货物后，编码器此刻的位置信号就确定了货物在环形输送线4上的位置，此位置信号用于该物料后续经过机器人时的位置定位。

[0014] 本发明的有益效果在于：

[0015] 1)无人输送分拣、输送系统的自动化程度高；

[0016] 2)料箱Ⅰ在控制系统的监控下有序的进出料箱堆垛系统，料箱堆垛系统起到了暂存货物的作用，从而使得克服由于分拣输送前后步骤速率不匹配而导致的输送线拉的很长的缺陷，从而缩小整个分拣系统的体积和占地面积，降低运营成本，提高运营效率。

[0017] 3)可拓展性能较好，可与根据实际需求，调整拣选工位及拣选机器人的数量，以及调整环形输送线上播种机器人的数量，从而调整同步分拣的速度，提高系统的可调节性以及通用性。

[0018] 4)结构紧凑，输送轨道复合使用，通过控制系统有序控制输送。

[0019] 5)其利用工业机器人代替传统自动化物流系统中的堆垛机、道岔式分拣机以及人力，实现完全无人化、低成本的无人物流系统，具有极为广阔的应用前景。

[0020] 6)实现物流分拣、输送、存储、播种的复合功能，系统完全省去了人力工作，所有的物流分拣、输送、存储、播种等工作均由机器人完成。

[0021] 7)将多轴机器人同时应用到：分拣、输送、存储、播种等环节中，实现完全无人化。

[0022] 8)将多轴机器人与环形货架结合，使本系统能够实现高速存取料箱作业，具有占地面积小，灵活多变、低成本的优势。环形货架还可以做成多深位的，以便容纳更多的存储料箱；货架系统与夹具配合，采用环形货架，共用货架的形式。

[0023] 9)将并联机器人、视觉识别、标签识别、编码器结合起来，实现对传送带上的物料的识别和拣选，完成物流中心的播种工艺。由于每个机器人可以独立运行，因此当系统需求量增大，可以通过增加机器人的数量实现处理量的倍增，而普通的输送分拣系统则做不到这一点。

[0024] 10)将机器人、气动夹具、输送线、WMS系统结合，由WMS系统将货物信息送到机器人控制系统，经过视觉识别后机器人将该物料从料箱中取出，并放置到旁边的传送带上。附图说明

[0025] 图1是本发明无人输送分拣及存储系统的俯视图。

[0026] 图2是图1中的料箱堆垛系统的部位的放大图。

[0027] 图3是图1中的自动拣选系统部位的放大图。

[0028] 图4是图1中的分拣播种系统部位的放大图。

[0029] 图5是堆垛机器人的结构示意图。

[0030] 图6是堆垛机器人的工作示意图。

[0031] 图7是播种机器人的结构示意图。

[0032] 图中，1.立体货架，2.第二输送轨道，3.第一输送轨道，4.环形输送线，5.拣选工位，6.拣选机器人，7.播种机器人，8.料箱Ⅰ与料箱Ⅱ的岔口，9.第三输送轨道，10.第四输送轨道，11.料箱Ⅱ承载轨道。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

[0034] 参见图1-7，一种无人输送分拣及存储系统，包括料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统，控制系统；设进入所述料箱堆垛系统的料箱为待分拣的料箱Ⅰ，经过自动拣选系统及分拣播种系统分拣后的料箱为料箱Ⅱ；所述料箱堆垛系统包括圆柱状的立体货架1，所述立体货架1具有多层，每层呈圆形，立体货架1具有缺口部位，用于与输送轨道系统衔接，所述立体货架1中心部位设有堆垛机器人，用于将料箱放入/拿出立体货架1；所述分拣播种系统包括环形输送线4，环形播种轨道4上设有至少一个播种机器人7；所述输送轨道系统包括第一输送轨道3，第二输送轨道2，第二、第一输送轨道2、3依次连接形成使料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统的输送通道；所述第一输送轨道3还与第三输送轨道9连接，所述第三输送轨道9末端与自动拣选系统前端连接，所述自动拣选系统后端与第四输送轨道10连接；所述第四输送轨道10分别与两条料箱Ⅱ承载轨道11的一端连接，所述料箱Ⅱ承载轨道11的另一端与第一输送轨道2连接；所述自动拣选系统包括至少一个拣选工位5、至少一个拣选机器人6，每个拣选机器人6对应1-2个拣选工位5，通过拣选机器人6将物料从料箱Ⅰ内取出，放置在环形输送线4上；所述料箱Ⅰ进入料箱堆垛系统进行暂存时，经第二输送轨道
2、第一输送轨道3进入料箱堆垛系统，堆垛机器人将料箱Ⅰ存放在立体货架1对应的货位上；
所述料箱Ⅰ离开料箱堆垛系统时，拣选机器人6将拣选工位5上的料箱Ⅰ内的货物拾取，放置在环形播种轨道4上，播种机器人7将环形输送线4上的货物拾取并放置在两侧相应料箱Ⅱ承载轨道11上的对应料箱Ⅱ内，所述料箱Ⅱ经第二输送轨道2、第三输送轨道9、第四输送轨道10向后输送；所述控制系统是所述料箱堆垛系统、自动拣选系统、分拣播种系统，输送轨道系统的控制中心，识别料箱Ⅰ、料箱Ⅱ及货物的信息，并监控整个分拣输送过程。

[0035] 参见图2、5、6，所述料箱堆垛机器人为6轴关节机器人，所述6轴关节机器人具有附属夹具，所述附属夹具为将料箱放入/拿出货架1的作业装置。

[0036] 参见图1、3、7、所述自动拣选系统采用拣选机器人6与视觉识别系统结合，实现将物料从料箱Ⅰ中分别取出，放置到环形输送线4上。

[0037] 参见图4，所述分拣播种系统采用并联一对播种机器人7及视觉识别系统，实现物料从环形输送线4分拣播种至料箱Ⅱ承载轨道11上的料箱Ⅱ内。

[0038] 参见图2、6，所述立体货架1具有单深位或双深位的货位，每个货位对准立体货架1的中心。

[0039] 参见图4，一对播种机器人7为吊装式，基座安装在天花板上，并集成视觉系统；所述播种机器人7通过其底部的吸盘从环形输送线4上将货物取下，放置到两侧的料箱Ⅱ承载轨道11的相应货位上的料箱Ⅱ内，完成播种工序。

[0040] 参见图1、4、7，分拣播种系统工作时，标签识别系统识别经过的货物上的标签，并将货物信息以及其位置信息传送给播种机器人，当货物到达播种机器人的位置时，播种机器人视觉系统识别出货物并将货物吸起，放到料箱Ⅱ承载轨道11上相应的空料箱中，环形输送线4上安装有编码器，每次标签识别系统识别出货物后，编码器此刻的位置信号就确定了货物在环形输送线4上的位置，此位置信号用于该物料后续经过机器人时的位置定位。

[0041] 以上是本发明的优选实施方式，并非限定本发明的保护范围，本领域的普通技术人员可以再此基础上进行相应的变换，这种变换在不脱离本发明的实质内容的情况下，应当与权利要求书限定的保护范围等效界定。

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