基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統及入庫、出庫方法與流程

本發明涉及物流技術領域，具體涉及基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統及入庫、出庫方法。

背景技術：

目前，公知的大批量分流式物流配送，由人工搬運轉送，當貨物較重或者貨物為大批量運輸搬運時，需很大的人工成本。由于人工搬運方式存在管理混亂，自動化水平低，存儲空間利用率較低，物流信息不能及時更新，查詢效率低等問題。

中國專利申請公布號為CN104555222A的中國專利公開了一種基于AGV的儲分一體化系統和方法，以解決傳統人工搬運方式自動化程度低，管理混亂的問題。其系統主要包括庫房、庫房中設有貨位和貨位上的貨架、AGV小車，其方法如下：入庫時，貨物進入月臺，月臺處的工作人員對貨物人工掃描，讀取的信息傳至系統，系統調動AGV小車去該貨物需要存入的貨位（貨架未裝滿時）或空貨架區（原貨架已裝滿）將貨架托起并運輸至月臺處，操作人員將該貨物放入該貨架的對應位置，AGV小車將貨物運回貨架的原貨位，完成入庫操作。出庫時，AGV小車將需出庫貨物所在的貨架托起并運輸至出庫區域，工作人員將貨物取下，AGV小車將貨架運送到原貨位（貨架上還有其他貨物時）或空貨架存放區（貨架上沒有貨物時）。這種倉儲方法雖然自動化程度較高，但依然存在貨物存取十分繁瑣費力的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統，以解決傳統倉儲方法存取貨物繁瑣費力、存儲效率低下的技術問題；本發明的目的還在于提供一種基于AGV運送載貨小推車的入庫方法；本發明的目的還在于提供一種基于AGV運送載貨小推車的出庫方法。

為實現上述目的，本發明基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統采用如下技術方案：

技術方案1：基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統包括存放貨物的庫房和設在庫房中用于運送貨物的AGV小車，庫房中分布有存放貨物的貨位，還包括載貨小推車，用于移載貨物，并可作為貨架存放在所述貨位上；庫房內還設有交接位，用于在貨物入庫時AGV小車與載貨小推車的對接或在貨物出庫時AGV小車與載貨小推車的分離；基于AGV的倉儲系統還包括連通庫房外與所述交接位之間的出入路徑，用于供裝載貨物的所述載貨小推車在出入庫時沿其行進。所述庫房外的出入路徑上設有出入位，用于在貨物入庫時載貨小推車在此處開始進入庫房或貨物出庫時載貨小推車沿出入路徑行進至此處。

技術方案2：在技術方案1的基礎上，在所述出入路徑的出入位與交接位之間還設有用于掃描所述載貨小推車上的貨物的射頻識別裝置。

技術方案3：在技術方案2的基礎上，射頻識別裝置包括橫跨在所述庫房的出入口的射頻識別室，射頻識別室內裝有用于讀取貨物信息的射頻識別探頭，射頻識別室包括位于庫房之外的前門和位于庫房之內的后門，所述出入位設在所述前門的門口處，所述交接位位于后門的門口處。

技術方案4：在技術方案1或2或3的基礎上，基于AGV的倉儲系統還包括驅動所述載貨小推車在所述出入路徑上行進的驅動裝置。

技術方案5：在技術方案4的基礎上，所述驅動裝置包括位于所述前門和后門之間的軌道，軌道位于所述出入路徑上，驅動裝置還包括設在軌道上的傳動鏈輪，傳動鏈輪上套設有鏈條，驅動裝置還包括帶動所述鏈輪轉動的驅動電機。

技術方案6：在技術方案5的基礎上，所述載貨小推車包括貨架，還包括安置在貨架底部的車輪，用于支撐貨架并在所述軌道上滾動；載貨小推車上設有與所述AGV小車對接的結合部，以便AGV小車可以運送載貨小推車及載貨小推車上的貨物；載貨小推車底部還設有與所述驅動裝置的鏈條嚙合傳動的齒條。

技術方案7：在技術方案6的基礎上，所述結合部包括位于所述載貨小推車的底盤與地面之間的頂撐空間，用于供AGV小車潛入以便將載貨小推車的車輪頂離地面。

技術方案8：在技術方案1或2或3的基礎上，基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統還包括用于為所述AGV小車導航的導航子系統，包括供所述AGV小車循跡的軌跡線，軌跡線包括主線路和分支線路，分支線路上設有所述貨位。

技術方案9：在技術方案8的基礎上，所述分支線路上可設有雙層并列的所述貨位，其中一條分支線路上設有貨物周轉位，用于提取處于并列貨位的內層貨位上的貨物時先暫存外層貨位上的貨物。

本發明基于AGV的倉儲系統的有益效果是：采用本發明的基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統，小推車不僅可直接作為貨架存儲在庫房的貨位上，還能在的出入位與庫房內的貨位之間自由運送貨物，也可在庫房外人工自由運送貨物，使得本發明的倉儲系統的應用范圍十分廣泛，物流存儲、流水線運輸等均可；交接位是貨物入庫時AGV小車與載貨小推車的對接位或貨物出庫時AGV小車與載貨小推車的分離位，該位置的設置是為了方便AGV小車與載貨小推車的自動對接。相對于傳統人工存取貨物或現有技術中其他倉儲系統，本發明可減少存儲步驟、自動化程度高，使整個物流倉儲過程整潔、高效、方便。

進一步地，采用具有射頻識別裝室的大批量掃描的射頻識別裝置，可一次性對載貨小推車上的所有貨物信息進行掃描，貨物在掃描過程中不用人工操作即可自動識別，步驟簡單，掃描迅速，可顯著提高掃描效率。

進一步地，貨物隨載貨小推車在射頻識別裝置內掃描時，也即貨物隨載貨小推車從庫外的出入位到庫內的交接位的過程中，通過具有軌道、鏈輪、鏈條的驅動裝置的驅動，使驅動裝置的鏈條與載貨小推車底部的齒條嚙合傳動，此方式不僅對接和脫離比較方便，而且運動過程中十分平穩。

進一步地，庫房中貨位結構可采用雙層結構，并通過設置周轉貨位以方便貨位的提取和放入，此方式結構緊湊，可充分利用倉庫空間，提高空間利用率。

本發明基于AGV運送載貨小推車的入庫方法采用如下技術方案：

技術方案1：第一步，將裝載好貨物的載貨小推車從庫房外的出入位驅動至與AGV小車的交接位；第二步，AGV小車與載貨小推車對接，以使AGV可運送載貨小推車及載貨小推車上的貨物；第三步，根據第一步中讀取的信息，控制已與載貨小推車結合的AGV小車將載貨小推車和載貨小推車上的貨物運送至庫房中的相應貨位，AGV小車將載貨小推車放置在該貨位后空載離開。

技術方案2：在技術方案1的基礎上，在所述載貨小推車到達交接位之前完成對載貨小推車上貨物的掃描。

技術方案3：在技術方案2的基礎上，采用射頻識別裝置對貨物掃描時，載貨小推車從射頻識別裝置的前門運動至射頻識別裝置的后門的過程中，射頻識別裝置內的射頻識別探頭對載貨小推車上的貨物進行掃描以讀取貨物的信息。

技術方案4：在技術方案1或2或3的基礎上，在所述第一步中，驅動裝置通過其鏈輪上的鏈條與載貨小推車底部的齒條嚙合傳動，驅動電機轉動時帶動鏈輪轉動，鏈輪帶動其上的鏈條運動，從而驅動載貨小推車沿驅動裝置的軌道運動。

本發明基于AGV運送載貨小推車的入庫方法的有益效果是：采用本發明的基于AGV運送載貨小推車的入庫方法，貨物直接在庫房外放在作為貨架和移載工具使用的載貨小推車上，不用命令AGV車先將貨架從貨位運送過來，節省了步驟，提高了存儲效率。

進一步地，采用大批量掃描的射頻識別裝置一次性對載貨小推車上的全部貨物進行掃描，貨物在載貨小推車上即可完成掃描，無需人工對貨物逐個掃描，再放置在貨架上，提高貨物掃描效率

本發明基于AGV運送載貨小推車的出庫方法采用如下技術方案：

技術方案1：第一步，AGV小車根據控制命令運行至需出庫貨物所在的貨位處，并與貨物所在的載貨小推車對接，以使AGV可運送載貨小推車及載貨小推車上的貨物；第二步，控制已與載貨小推車結合的AGV小車將載貨小推車運送到交接位，AGV小車與載貨小推車分離并空載離開；第三步，將載貨小推車及其上的貨物驅動至庫房外的出入位。

技術方案2：在技術方案1的基礎上，在所述載貨小推車到達出入位之前完成對載貨小推車上貨物的掃描。

技術方案3：在技術方案2的基礎上，采用射頻識別裝置對貨物掃描時，載貨小推車從射頻識別裝置的后門運動至射頻識別裝置的前門的過程中，射頻識別裝置內的射頻識別探頭對載貨小推車上的貨物進行掃描以讀取貨物的信息。

技術方案4：在技術方案1或2或3的基礎上，在所述第三步中，驅動裝置通過其鏈輪上的鏈條與載貨小推車底部的齒條嚙合傳動，驅動電機轉動時帶動鏈輪轉動，鏈輪帶動其上的鏈條運動，從而驅動載貨小推車沿驅動裝置的軌道運動。

本發明基于AGV運送載貨小推車的出庫方法的有益效果是：出庫時AGV小車直接將載貨小推車運至庫房出入口整體掃描，載貨小推車的貨物完全取下時將載貨小推車放置在庫房門口，以便于貨物存儲時使用，形成一個良好的出入庫循環。

附圖說明

圖1為本發明基于AGV的倉儲系統的具體實施例示意圖；

圖2為圖1中載貨小推車進出射頻識別裝置時的狀態示意圖；

圖3為圖2的左視圖；

圖4為圖1中載貨小推車的驅動裝置的結構示意圖；

圖5為圖1中載貨小推車底部齒條與驅動裝置鏈條配合時的結構示意圖；

圖6為圖1中AGV小車將載貨小推車托離地面時的狀態示意圖；

圖7為庫房中的貨位采用單層布置方式時的結構示意圖；

圖8為庫房中的貨位采用環形布置方式時的結構示意圖；

圖9為AGV小車的主視圖；

圖10為AGV小車的俯視圖；

圖中：1-載貨小推車，11-齒條，2-驅動裝置，21-鏈輪，22-鏈條，23-驅動電機，3-射頻識別裝置，31-前門，32-后門，4-主線路，41-分支線路，5-AGV小車，51驅動裝置，511-驅動輪，516步進電機，52頂升裝置，61-充電位，62-充電裝置，7-待機位，81-內層貨位，82-外層貨位，9-周轉貨位，10-貨物，101-交接位。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。

本發明的基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統的具體實施例，如圖1至圖10所示，包括存儲貨物10的庫房，庫房的地面上布置有軌跡線，軌跡線為現有技術中的磁軌跡或其他軌跡線，不再贅述。軌跡線庫房中還包括多個AGV小車5，AGV小車5的結構如圖9和圖10所示，其前部具有驅動裝置51，裝有驅動輪511，步進電機516，其后部具有頂升裝置52，用于將載貨小推車1頂起以便運輸載貨小推車1，配以電池提供動力，在其他實施例中，AGV小車5也可采用掛接方式拉動載貨小推車1運動。AGV小車5可在上述軌跡線上循跡行進。軌跡線包括主線路4和從主線路4上分叉出來的分支線路41，分支線路41上設有存儲貨物10的貨位，如圖1所示，貨位采用雙層并列布置方式，包括內層貨位81和外層貨位82，以提高庫房空間的利用率，在其他實施例中，貨位與軌跡線布置時可根據庫房布局靈活布置，如圖7所示，貨位在分支線路41上采用單層布置方式，這種方式存取貨物10時不會受外層貨位82上載貨小推車1的干擾，十分方便；如圖8所示，軌跡線采用環形結構，外環為主線路4，主線路4向內部分叉形成對接的分支線路41，分支線路41上設有雙層，這種結構庫房的空間利用率更高。當貨位為圖1或圖8所示的雙層并列結構布置時，為了提取內層貨位81上的貨物10，需要將外層貨位82上的貨物10移開以讓出通道，在其中一條分支線路41上設置周轉貨位9，周轉貨位9與該分支線路41的唯一貨位并列布置，周轉貨位9在不提取貨物10時處于空閑狀態，上面不存放貨物10，僅在提取其他分支線路41的內層貨位81上的貨物10時才用AGV小車5將該分支線路41上的外層貨位82上的貨物10運送至周轉貨位9進行暫存。

基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統還包括移載貨物10的載貨小推車1，載貨小推車1包括上部盛放貨物10的貨架和位于貨架底部的輪架和車輪，車輪將輪架和貨架支撐起來并使貨架底部與地面之間形成一個頂撐空間，頂撐空間為載貨小推車1與AGV小車5的結合部，用于供AGV小車5潛入其中并將載貨小推車1托起。載貨小推車1底部還設有齒條11，載貨小推車1可用于盛放貨物10并作為貨物10的移載工具。在其他實施例中，載貨小推車1與AGV小車5的結合部也可替換為掛鉤或鉤槽，以便與AGV小車5上的掛鉤或鉤槽適配。

基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統還包括設在庫房出入口處的龍門式的射頻識別裝置3，射頻識別裝置3包括置于庫房出入口處的射頻識別室，射頻識別室包括前門31和后門32。射頻識別室內部具有可供載貨小推車1通過的腔室，內部設有射頻識別的射頻識別探頭，載貨小推車1運載貨物10從前門31進入，通過腔室后從后門32出來的過程中即可完成載貨小推車1上所有貨物10的掃描，掃描或讀取的信息可上傳給供應鏈管理的ERP系統。在其他實施例中，貨物10的掃描也可采用其他射頻識別裝置，可以為手持式的射頻識別裝置等，由人工進行掃描并將貨物10放置在載貨小推車1上，或者由人工持射頻識別裝置直接對載貨小推車1上的貨物10進行掃描；裝載貨物的載貨小推車1入庫時如果不需要掃描信息，也可不設置射頻識別裝置。

庫房中內位于射頻識別裝置3的后門32處的軌跡線上還設有交接位101，用于供貨物10與AGV小車5的交接或分離，入庫時，從后門32出來的載貨小推車1行進至交接位101時由AGV小車5接手并向庫房的貨位上運送，交接方式為AGV小車5行進至載貨小推車1底部的頂撐空間內，通過自身的頂升裝置將載貨小推車1頂起，以便AGV小車5可以運輸載貨小推車1；出庫時，AGV小車5將載貨小推車1運送至交接位101后放下并空載離開。

接近庫房出入口的地方設有出入位，在入庫時載貨小推車1從此處開始入庫，在出庫時載貨小推車1從此處結束出庫。出入位與交接位101之間為載貨小推車1出入庫時行進用的出入路徑。

基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統還包括設在庫房出入口處的驅動裝置2，驅動裝置2包括從射頻識別裝置3的前門31通往后門32的軌道，軌道鋪設在上述出入位與交接位101之間的出入路徑上，驅動裝置2還包括設在軌道上的傳動鏈輪21，傳動鏈輪21上套設有鏈條22，鏈條22可與載貨小推車1底部的齒條11嚙合傳動，在驅動電機23的帶動下，鏈條22帶動載貨小推車1在軌道上移動。驅動裝置2可將載貨的載貨小推車1從前門31拉動至射頻識別裝置3內部進行貨物10的掃描，并送至后門32處的交接位101，實現與AGV小車5的對接。驅動裝置2還可將后門32處的交接位101上的載貨小推車1牽引至射頻識別裝置3內部進行貨物10掃描，并運送至前門31之外進行出庫。在其他實施例中，也可不設置驅動裝置2，而采用人工推送方式；設置的驅動裝置2的形式也可替換為傳送帶的方式，此時所使用的載貨小推車1也可不設置車輪，采用支腿方式留出供AGV小車5潛入以托起載貨小推車1的頂撐空間即可；驅動裝置2的鏈條22與齒條11配合的方式也可替換為掛鉤與鉤槽配合方式。

本發明基于AGV運送載貨小推車的倉儲系統還包括設在軌跡線的主線路4上的待機位7和充電位61，待機位7為AGV小車5空閑狀態時停留位，在此處時AGV小車5的驅動電機23和頂升裝置的電機斷電休整；充電位61為AGV小車5電量不足時停留此處充電的位置，此處設有充電裝置62，AGV小車5上的充電插頭可自動與充電裝置62的插座對接，以對AGV小5車內的電池進行充電。

本發明的基于AGV運送載貨小推車的入庫方法的具體實施例，第一步，將需要存入庫房的貨物10在庫房外部裝在載貨小推車1上，將載貨小推車1推至射頻識別裝置3的前門31處的出入位處，將載貨小推車1送至驅動裝置2軌道上，驅動裝置2的鏈條22與載貨小推車1底部的齒條11開始嚙合。第二步，在驅動電機23帶動下將載貨的載貨小推車1牽引至射頻識別裝置3內的射頻識別室中進行掃描，讀取載貨小推車1上所有貨物10的信息并同步上傳至ERP系統，載貨小推車1在驅動裝置2的拖動下繼續前進，并從射頻識別裝置3的后門32出來，通過斜坡或人工拖拉等方式將其送至交接位101。在其他實施例中，也可采用人工持手持掃描設備的方式進行貨物10的掃描；載貨小推車1被驅動至交接位101的驅動方式也可替換為人工拖拽或傳送帶傳輸等方式。第三步，AGV小車5在上步讀取完貨物10信息時同步接收到控制命令，AGV小車5根據控制命令沿軌跡線行進至交接位101，并行至載貨小推車1底部的頂撐空間內，此時頂升裝置52正好對準載貨小推車1的下方，如圖6所示，在頂升裝置52的托舉下將載貨小推車1托離地面，AGV小車5沿軌跡線行進將載貨小推車1運送至庫房中的貨位，此時頂升裝置52下降將載貨的載貨小推車1放置在該貨位上，AGV小車5空載離開。如果AGV小車5沒有接到控制命令則自動行進至軌跡線上的待機位7，并使驅動和頂升電機斷電，以節省電能。如果此時AGV小車5的電量不足以進行下一次送貨任務，則自動行進至充電位61，并自動與充電位61的充電裝置62對接以實現自動充電。

本發明的基于AGV運送載貨小推車的出庫方法的具體實施例，第一步，如果貨位為如圖7所示的單層結構，AGV小車5根據控制命令直接從待機位7行進至需出庫貨物10所在的貨位處，將載貨小推車1托起并運送至庫房出入口處的交接位101并放下，在該位置時驅動裝置2的鏈條22可與載貨小推車1底部的齒條11對接，同時AGV小車5空載離開；如果貨位為圖1的或圖8所示的雙層貨位結構，當需要提取外層貨位82上的貨物10時則與上述步驟相同，如果需要提取雙層貨位的內層貨位81上的貨物10時，AGV小車5會先將位于外層貨位82上的貨物10運送至周轉貨位9，再按照上述步驟將內層貨位81上的貨物10運送至交接位101與驅動裝置2對接，然后AGV小車5返回周轉貨位9將此處暫存的貨物10運送至原貨位處或運送至原貨位內側空出來的內層貨位81處；第二步，驅動裝置2拖動貨物10進入射頻識別裝置3進行掃描，讀取貨物10信息并上傳，驅動方式與掃描方式的具體實施方式與本發明基于AGV運送載貨小推車的入庫方法中的驅動方式與掃描方式的各具體實施例相同，不再贅述。