貨架單元、貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種貨架單元、貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法。貨架單元包括中空且前側(cè)敞開的主支撐結(jié)構(gòu)和支撐于主支撐結(jié)構(gòu)上的中空且前側(cè)敞開的托盤承載結(jié)構(gòu)，托盤承載結(jié)構(gòu)包括用于支撐托盤的托盤承載面，貨架單元具有中空區(qū)域和與中空區(qū)域連通的前側(cè)敞口，其中，前側(cè)敞口、中空區(qū)域和托盤承載面設(shè)置為：承載有托盤的機(jī)器人能夠從前側(cè)敞口進(jìn)入中空區(qū)域，并且在中空區(qū)域?qū)⑼斜P放置于托盤承載面上；空載的機(jī)器人能夠在中空區(qū)域從托盤承載面上取下并承載托盤，并且承載有托盤的機(jī)器人能夠從前側(cè)敞口駛出中空區(qū)域。本發(fā)明專利技術(shù)能夠提高機(jī)器人的有效載重率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及倉(cāng)儲(chǔ)
，特別涉及一種貨架單元、貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法。
技術(shù)介紹
在倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)，亞馬遜的利用Kiva機(jī)器人分揀貨物的貨物分揀系統(tǒng)使貨物分揀從傳統(tǒng)的人到貨揀模式升級(jí)至貨到人揀模式。該貨物分揀系統(tǒng)提供一種新型的自動(dòng)化訂單履行方案。通過(guò)使用數(shù)以百計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人(Kiva機(jī)器人)、可移動(dòng)的貨架、工作站和復(fù)雜的控制軟件，完成配送中心的揀選、包裝和輸送作業(yè)。其主要設(shè)備有存儲(chǔ)設(shè)備及搬運(yùn)設(shè)備(Kiva機(jī)器人)。該貨物分揀系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備采用的是移動(dòng)式塑料架(Pods)。根據(jù)存儲(chǔ)性質(zhì)的不同，該貨物分揀系統(tǒng)中的存儲(chǔ)設(shè)備分為存貨貨架(InventoryPods)和輸送貨架(ShippingPods)兩種。存貨貨架類似一個(gè)具有四條腿的1米見方的方桌形，由金屬材料制成。存貨貨架的上平面放置托盤，托盤承載商品。Kiva機(jī)器人搬運(yùn)托盤時(shí)，連同此存貨貨架和托盤一起頂升并且行進(jìn)。輸送貨架是一個(gè)1米見方的多層擱板貨架，貨架下方帶有四個(gè)支腿。搬運(yùn)時(shí)，Kiva機(jī)器人可以鉆入輸送貨架下方的空間，頂升輸送貨架并且行進(jìn)。在實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)，以上現(xiàn)有技術(shù)的貨物分揀系統(tǒng)存在如下不足之處：1、機(jī)器人在搬運(yùn)托盤前必須先將一個(gè)存貨貨架頂在其上方，缺少了這一道工序，就無(wú)法搬運(yùn)托盤。2、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，不僅要管理托盤，還需要管理存貨貨架，管理成本較高。3、若整托商品存儲(chǔ)在高位貨架上，托盤下架后必須使用專門的設(shè)備把整托商品搬到Kiva機(jī)器人上。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種貨架單元、貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法，旨在實(shí)現(xiàn)機(jī)器人搬運(yùn)托盤時(shí)，無(wú)需連同存貨貨架一起搬運(yùn)，從而提高機(jī)器人的有效載重率。本專利技術(shù)第一方面提供一種貨架單元，所述貨架單元包括中空且前側(cè)敞開的主支撐結(jié)構(gòu)和支撐于所述主支撐結(jié)構(gòu)上的中空且前側(cè)敞開的托盤承載結(jié)構(gòu)，所述托盤承載結(jié)構(gòu)包括用于支撐托盤的托盤承載面，所述貨架單元具有中空區(qū)域和與所述中空區(qū)域連通的前側(cè)敞口，其中，所述前側(cè)敞口、所述中空區(qū)域和所述托盤承載面設(shè)置為：承載有托盤的機(jī)器人能夠從所述前側(cè)敞口進(jìn)入所述中空區(qū)域，并且在所述中空區(qū)域?qū)⑺鐾斜P放置于所述托盤承載面上；空載的所述機(jī)器人能夠在所述中空區(qū)域從所述托盤承載面上取下并承載所述托盤，并且承載有所述托盤的所述機(jī)器人能夠從所述前側(cè)敞口駛出所述中空區(qū)域。優(yōu)選地，所述主支撐結(jié)構(gòu)包括間隔設(shè)置的四個(gè)支腿，所述四個(gè)支腿包括設(shè)置于左前方的左前支腿、設(shè)置于右前方的右前支腿、設(shè)置于左后方的左后支腿和設(shè)置于右后方的右后支腿，所述托盤承載結(jié)構(gòu)與所述四個(gè)支腿分別連接。優(yōu)選地，所述左前支腿、所述左后支腿與所述托盤承載結(jié)構(gòu)形成供空載的所述機(jī)器人通過(guò)的出入口；和/或，所述右前支腿、所述右后支腿與所述托盤承載結(jié)構(gòu)形成供空載的所述機(jī)器人通過(guò)的出入口；和/或，所述右后支腿、所述左后支腿與所述托盤承載結(jié)構(gòu)形成供空載的所述機(jī)器人通過(guò)的出入口。優(yōu)選地，所述托盤承載結(jié)構(gòu)包括三根連接梁，所述三根連接梁包括連接于所述左前支腿和左后支腿的上部的左連接梁、連接于所述右前支腿和右后支腿上部的右連接梁和連接于所述左后支腿和右后支腿上部的后連接梁，所述托盤承載面至少包括所述左連接梁的頂面、所述右連接梁的頂面與所述后連接梁的頂面中前兩者。優(yōu)選地，所述左連接梁、所述右連接梁與所述后連接梁形成門框式梁。優(yōu)選地，所述門框式梁由整塊板材切割形成。優(yōu)選地，所述貨架單元還包括連接于所述主支撐結(jié)構(gòu)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)之間的輔助支撐結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述輔助支撐結(jié)構(gòu)包括連接于所述主支撐結(jié)構(gòu)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)之間的加強(qiáng)桿，所述加強(qiáng)桿、所述主支撐結(jié)構(gòu)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)形成三角結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述貨架單元還包括連接部，所述連接部用于使兩個(gè)以上所述貨架單元組合形成組合貨架。優(yōu)選地，所述連接部包括連接孔或卡接結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述連接部包括設(shè)置于所述主支撐結(jié)構(gòu)上的連接孔，所述連接孔設(shè)置于所述主支撐結(jié)構(gòu)的1/3高度附近和/或2/3高度附近。本專利技術(shù)第二方面提供一種貨架，所述貨架包括本專利技術(shù)第一方面中任一項(xiàng)所述的貨架單元。優(yōu)選地，所述貨架為組合貨架，所述組合貨架包括兩個(gè)以上所述貨架單元，所述貨架單元的前側(cè)敞口朝向所述組合貨架的外側(cè)。優(yōu)選地，所述組合貨架中相鄰的所述貨架單元固定連接。優(yōu)選地，所述組合貨架的兩個(gè)以上貨架單元形成一列貨架單元列，其中，所述一列貨架單元列的各所述貨架單元的前側(cè)敞口的朝向相同；或者，所述一列貨架單元列包括第一貨架單元組和第二貨架單元組，所述第一貨架單元組的各所述貨架單元的前側(cè)敞口朝向第一方向，所述第二貨架單元組的各所述貨架單元的前側(cè)敞口朝向與所述第一方向相反的第二方向。優(yōu)選地，所述組合貨架的兩個(gè)以上貨架單元形成并排設(shè)置的兩列貨架單元列，兩列所述貨架單元列中第一列貨架單元列的各所述貨架單元的前側(cè)敞口朝向第一方向，兩列所述貨架單元列中第二列貨架單元列的各所述貨架單元的前側(cè)敞口朝向與所述第一方向相反的第二方向。本專利技術(shù)第三方面提供一種貨物分揀系統(tǒng)，包括機(jī)器人和貨架，所述貨架為本專利技術(shù)第二方面中任一項(xiàng)所述的貨架，其中，承載有托盤的所述機(jī)器人能夠從所述貨架的貨架單元的前側(cè)敞口進(jìn)入所述貨架單元的中空區(qū)域，并在所述中空區(qū)域?qū)⑺鐾斜P放置于所述貨架單元的托盤承載面上；空載的所述機(jī)器人能夠在所述中空區(qū)域從所述托盤承載面上取下并承載所述托盤，并且承載有所述托盤的所述機(jī)器人能夠從所述前側(cè)敞口駛出所述中空區(qū)域。本專利技術(shù)第四方面提供一種貨物分揀方法，利用本專利技術(shù)第三方面所述的貨物分揀統(tǒng)分揀貨物，所述貨物分揀方法包括：承載有托盤的所述機(jī)器人從所述貨架單元的前側(cè)敞口進(jìn)入所述貨架單元的中空區(qū)域，在所述中空區(qū)域?qū)⑺鐾斜P放置于所述貨架單元的托盤承載面上；空載的所述機(jī)器人在所述中空區(qū)域?qū)⑺鐾斜P從所述貨架單元的托盤承載面上取下并承載于所述機(jī)器人上，承載有托盤的所述機(jī)器人從所述貨架單元的前側(cè)敞口駛出所述中空區(qū)域。基于本專利技術(shù)提供的貨架單元、貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法，貨架單元包括中空且前側(cè)敞開的主支撐結(jié)構(gòu)和支撐于主支撐結(jié)構(gòu)上的中空且前側(cè)敞開的托盤承載結(jié)構(gòu)，托盤承載結(jié)構(gòu)包括用于支撐托盤的托盤承載面，貨架單元具有中空區(qū)域和與中空區(qū)域連通的前側(cè)敞口，其中，前側(cè)敞口、中空區(qū)域和托盤承載面設(shè)置為：承載有托盤的機(jī)器人能夠從前側(cè)敞口進(jìn)入中空區(qū)域，并且在中空區(qū)域?qū)⑼斜P放置于托盤承載面上；空載的機(jī)器人能夠在中空區(qū)域從托盤承載面上取下并承載托盤，并且承載有托盤的機(jī)器人能夠從前側(cè)敞口駛出中空區(qū)域。可見，貨架單元的前側(cè)敞口、中空區(qū)域和托盤承載面的設(shè)置使得機(jī)器人搬運(yùn)托盤及其上的貨物時(shí)，無(wú)需連同存貨貨架一起搬運(yùn)，從而能夠提高機(jī)器人的有效載重率。本專利技術(shù)的貨架、貨物分揀系統(tǒng)和貨物分揀方法均具有本專利技術(shù)的貨架單元具有的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)以下參照附圖對(duì)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本專利技術(shù)的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。附圖說(shuō)明此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例的貨架單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例的貨架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2所示的貨架中沿左右方向連接的兩個(gè)貨架單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2所示的貨架中四個(gè)貨架單元的連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本專利技術(shù)實(shí)施例的貨物本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種貨架單元(100)，其特征在于，所述貨架單元(100)包括中空且前側(cè)敞開的主支撐結(jié)構(gòu)(110)和支撐于所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)上的中空且前側(cè)敞開的托盤承載結(jié)構(gòu)(120)，所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)包括用于支撐托盤的托盤承載面，所述貨架單元(100)具有中空區(qū)域(130)和與所述中空區(qū)域(130)連通的前側(cè)敞口(140)，其中，所述前側(cè)敞口(140)、所述中空區(qū)域(130)和所述托盤承載面設(shè)置為：承載有托盤的機(jī)器人(300)能夠從所述前側(cè)敞口(140)進(jìn)入所述中空區(qū)域(130)，并且在所述中空區(qū)域(130)將所述托盤放置于所述托盤承載面上；空載的所述機(jī)器人(300)能夠在所述中空區(qū)域(130)從所述托盤承載面上取下并承載所述托盤，并且承載有所述托盤的所述機(jī)器人(300)能夠從所述前側(cè)敞口(140)駛出所述中空區(qū)域(130)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種貨架單元(100)，其特征在于，所述貨架單元(100)包括中空且前側(cè)敞開的主支撐結(jié)構(gòu)(110)和支撐于所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)上的中空且前側(cè)敞開的托盤承載結(jié)構(gòu)(120)，所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)包括用于支撐托盤的托盤承載面，所述貨架單元(100)具有中空區(qū)域(130)和與所述中空區(qū)域(130)連通的前側(cè)敞口(140)，其中，所述前側(cè)敞口(140)、所述中空區(qū)域(130)和所述托盤承載面設(shè)置為：承載有托盤的機(jī)器人(300)能夠從所述前側(cè)敞口(140)進(jìn)入所述中空區(qū)域(130)，并且在所述中空區(qū)域(130)將所述托盤放置于所述托盤承載面上；空載的所述機(jī)器人(300)能夠在所述中空區(qū)域(130)從所述托盤承載面上取下并承載所述托盤，并且承載有所述托盤的所述機(jī)器人(300)能夠從所述前側(cè)敞口(140)駛出所述中空區(qū)域(130)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)包括間隔設(shè)置的四個(gè)支腿，所述四個(gè)支腿包括設(shè)置于左前方的左前支腿(111)、設(shè)置于右前方的右前支腿(112)、設(shè)置于左后方的左后支腿(113)和設(shè)置于右后方的右后支腿(114)，所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)與所述四個(gè)支腿分別連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述左前支腿(111)、所述左后支腿(113)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)形成供空載的所述機(jī)器人(300)通過(guò)的出入口(150)；和/或，所述右前支腿(112)、所述右后支腿(114)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)形成供空載的所述機(jī)器人(300)通過(guò)的出入口(150)；和/或，所述右后支腿(114)、所述左后支腿(113)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)形成供空載的所述機(jī)器人(300)通過(guò)的出入口(150)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)包括三根連接梁，所述三根連接梁包括連接于所述左前支腿(111)和左后支腿(113)的上部的左連接梁(121)、連接于所述右前支腿(112)和右后支腿(114)上部的右連接梁(122)和連接于所述左后支腿(113)和右后支腿(114)上部的后連接梁(123)，所述托盤承載面至少包括所述左連接梁(121)的頂面、所述右連接梁(122)的頂面與所述后連接梁(123)的頂面中前兩者。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述左連接梁(121)、所述右連接梁(122)與所述后連接梁(123)形成門框式梁。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述門框式梁由整塊板材切割形成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述貨架單元(100)還包括連接于所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)之間的輔助支撐結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的貨架單元(100)，其特征在于，所述輔助支撐結(jié)構(gòu)包括連接于所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)之間的加強(qiáng)桿(171)，所述加強(qiáng)桿(171)、所述主支撐結(jié)構(gòu)(110)與所述托盤承載結(jié)構(gòu)(120)形成三角結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦恒樂(lè)，胡金星，張囝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京京東尚科信息技術(shù)有限公司，北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11