CN108657705A - 智能化物流仓库及货物存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化物流仓库，针对货物运送不够迅速的问题，提供了以下技术方案，包括货架，设有用于放置堆叠货物和/或抽屉式货柜的第一放置区以及用于放置单个货物的第二放置区；取货设备，用于向货架上放置或者取下单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜，还可用于运送单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜；运送设备，用于批量运送取货设备从货架上取下的单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜；控制***，用于计算取货设备、运送设备的选用数量以及取货设备的工作方式，并且用于控制运送设备自动运送;根据需要运送货物的数量，合理搭配运送设备以及取放设备的数量，以及采用最优化的货物储存方式，可以实现最快速的货物运送，提高货物运送的速度。

Description

智能化物流仓库及货物存储方法
技术领域
本发明涉及自动化仓库***技术领域，更具体地说，它涉及一种智能化物流仓库及货物存储方法。
背景技术
目前，仓储货物分拣是指根据出库单的要求或配送计划，将商品从拣货区或储存区拣取出来，并按一定的方式进行分类、集中的作业过程。目前，通常采用批量分拣方法，该方法可以概括为：先分拣种类再分拣数量，仓储后台服务器将多张出货单或拣货单的各个出货项进行分类汇总；然后，指定专用设备按照货物种类批量提取货物，并运送到货物分拣区；最后，由分拣区工作人员从单品种批量货物中分拣出每个订单的数量，装箱出库。
在现有技术中，承担以上仓储批量运送货物的典型案例是亚马逊公司的Kiva仓储配送机器人，其工作特点是：能够搬运摆满了物品的整个货架。该配送机器人每次只执行一个任务，取一次整个货架，机器人只负责为工人取货，工人则负责从货物中挑取商品并装箱配送。上述仓储***虽然在一定程度上节省了工人的时间，提高了配送的效率，但是，配送机器人能做的工作比较有限，而且做得还不一定比工人好。究其原因是：Kiva配送机器人能够搬运的是摆满了物品的整个货架，而整个货架的产品并非都是本次分拣所需要的！那些不需要的产品由于不能被其他订单并发使用，使得整个仓储分拣效率降低。
因此，公告号为CN103950675B的中国专利公开了一种提高货物分拣速度的物流仓储***，它包括安装在仓库内的抽屉式货架、自动存取货物机器人以及仓储智能控制装置，在仓库的地面上以及抽屉式货架上敷设有规则图形码标签形成导引路径，仓储智能控制装置与自动存取货物机器人相连接并控制自动存取货物机器人实现货物的存取功能。
此外，现有技术中仓库运送货物的方式，除了上述的整个货架式运输、抽屉式货架运输，通常的还有通过叉车单次运输不可堆叠的货物以及批量运送堆叠放置在一起的货物。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种智能化物流仓库，具有存储货物迅捷的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种智能化物流仓库，其特征是：包括
货架，设有用于放置堆叠货物和/或抽屉式货柜的第一放置区以及用于放置单个货物的第二放置区；
取货设备，用于向货架上放置或者取下单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜，还可用于运送单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜；
运送设备，用于批量运送取货设备从货架上取下的单个货物、堆叠货物、抽屉式货柜；
控制***，用于计算取货设备、运送设备的选用数量以及取货设备的工作方式，并且用于控制运送设备自动运送。
采用上述技术方案，在货架上专门开设较高的可以放置堆叠货物和/或抽屉式货柜的第一放置区，这样一次就可以放置较多数量的货物，有利于提高取放货物的速度，且还有专门放置单个货物的第二放置区，给不满足堆叠数量或抽屉式货柜放置数量的剩余货物提供放置空间，此外，在进行运送时，取货设备将货物取下放置到运送设备上，将运送设备装满后，由运送设备批量运送，有助于提高运送速度，此外，取货设备也可用于进行货物的运送，根据需要运送货物的数量，合理搭配运送设备以及取放设备的数量，以及采用最优化的货物储存方式，可以实现最快速的货物运送，提高货物运送的速度。
优选的，在运送道路上设有轨迹线，所述运送设备在控制***的控制下寻轨迹线行驶或转向。
采用上述技术方案，通过在运送道路上设置轨迹线，且运送设备寻线运动的方式，一方面有助于避免货物撞到货架，运送安全，另一方面，仅需要在转向时候对运送设备进行除向前之外其他的控制，其余时候只需向前运动，运行简单，运送速度快。
优选的，所述取货设备以及运送设备上均设有用于定位的RFID射频识别装置，所述取货设备以及运送设备与控制***无线通信以被定位进行行驶、避障。
采用上述技术方案，通过无线射频技术进行室内定位，并且通过控制***进行统一控制，有助于避免运送设备、取货设备相撞的发生。
针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的在于提供一种货物存储方法，具有存储货物迅捷的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种适应于如上所述智能化物流仓库的货物存储方法：
在货物入库前，首先确定货物是否可堆叠放置，
若货物可堆叠放置，将一部分堆叠货物放入第一放置区，余下的以单个货物形式放入第二放置区，
若货物不可堆叠，将一部分货物放入抽屉式货柜存储至第一放置区，余下的以单个货物形式存储至第二放置区。
优选的，进行不可堆叠货物的入库运送时，先确定入库总数量s、可用运送设备的个数m、可用取货设备的个数n，
若进行一次抽屉式货柜的取和放需要的时长为t1、进行一次单个货物的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，抽屉式货柜内可存储该种货物的数量为i，运送设备一次可运送抽屉式货柜的数量为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜存放的数量为x、采用单个货物形式存放的数量为y，x+y=s，
通过运送设备运送x数量的货物需要的总时长：
T1=（x*j*t1+x*t3）/（i*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T2=y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T1=T2时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有m个可用运送设备以及n个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的抽屉式货柜存放的数量为s1、采用单个货物形式存放的数量s2，进而分配最优选数量的货物采用抽屉式货柜运输以及单个货物运输。
优选的，进行可堆叠货物的入库运送时，先确定入库总数量S、可用运送设备的个数M、可用取货设备的个数N，
若进行一次堆叠货物的取和放需要的时长为t5、进行一次单个货物的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，堆叠货物的堆叠数量为k，运送设备一次可运送堆叠货物的堆数为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜存放的数量为X、采用单个货物形式存放的数量为Y，X+Y=S，
通过运送设备运送X数量的货物需要的总时长：
T3=（X*j*t5+X*t3）/（k*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T4=Y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T3=T4时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有M个可用运送设备以及N个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的堆叠货柜存放的数量为s3、采用单个货物形式存放的数量s4，进而分配最优选数量的货物采用堆叠货物运输以及单个货物运输。
采用上述技术方案，通过控制***对仓库内可用资源进行合理配置，采用最优化的运送方式，提高货物的运送速度。
优选的，在间隔预设时间后，若可用运送设备和/或可用取货设备的数量增加，控制***重新计算最优化的运送方式。
采用上述技术方案，每隔预设时间根据新增加的可用运送设备以及取货设备，重新规划新的最优化运送方案，有助于进一步提高运送速度。
优选的，控制***进行每天各个时段的入库量以及出库量的大数据统计，进而确定日常需要的维持最快运送需要的运送设备以及取货设备的常规数量。
采用上述技术方案，结合大数据统计，配备常规数量的可用运送设备以及取货设备，有助于减少资源浪费。
优选的，配备待用的运送设备以及取放设备，在出现大量货物需要运送时进行应急增援。
采用上述技术方案，在出现大量货物需要运送时，若不能及时运送，会出现爆仓情况，此时增加备用的运送设备以及取放设备，有助于增大运送量避免爆仓。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.在货架上专门开设较高的可以放置堆叠货物和/或抽屉式货柜的第一放置区，这样一次就可以放置较多数量的货物，有利于提高取放货物的速度，且还有专门放置单个货物的第二放置区，给不满足堆叠数量或抽屉式货柜放置数量的剩余货物提供放置空间，取货设备将货物取下放置到运送设备上，将运送设备装满后，由运送设备批量运送，有助于提高运送速度；
2.取货设备也可用于进行货物的运送，根据需要运送货物的数量，合理搭配运送设备以及取放设备的数量，以及采用最优化的货物储存方式，可以实现最快速的货物运送，提高货物运送的速度；
3. 结合大数据统计，配备常规数量的可用运送设备以及取货设备，有助于减少资源浪费。
附图说明
图1为本发明中智能化物流仓库的原理框图；
图2为本发明中货架的结构原理图。
图中：1、抽屉式货柜；11、不可堆的叠货物；2、单个货物；21、堆叠货物。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
一种智能化物流仓库，参照图1，包括货架、取货设备、运送设备以及用于控制整个仓库运行的控制***。
参照图1以及图2，货架上设有用于放置堆叠货物21和/或抽屉式货柜1的第一放置区以及用于放置单个货物2的第二放置区，本实施例中抽屉式货柜1为类似于抽屉的货柜，每个货柜内可以用于放置不可堆叠的货物；取货设备用于向货架上放置或者取下单个货物2、堆叠货物21、抽屉式货柜1，另外，取货设备还可用于运送单个货物2、堆叠货物21、抽屉式货柜1，本实施例中，取货设备为现有技术中的叉车；运送设备用于批量运送取货设备从货架上取下的单个货物2、堆叠货物21、抽屉式货柜1；控制***则用于计算取货设备、运送设备的选用数量以及取货设备的工作方式，并且用于控制运送设备自动运送，本实施例中控制***包括由计算机、检测装置、无线通讯装置等构成的现代物流检测控制***。
参照图1以及图2，货架之间设有供取货设备同行的支路，支路共同连接有供运送设备同行、取放设备同行的主干道，在主干道上设有轨迹线，轨迹线为金属线，运送设备上有金属探测装置，在控制***的控制下，运送设备寻轨迹线行驶或转向。
此外，取货设备以及运送设备上均设有用于定位的RFID射频识别装置，取货设备以及运送设备与控制***无线通信以被定位进行行驶、避障，本实施例中运送设备采用为现有的批量运输车。
实施例2：
在货物入库前，首先确定货物是否可堆叠放置，
若货物可堆叠放置，将一部分堆叠货物21放入第一放置区，余下的以单个货物2形式放入第二放置区，
若货物不可堆叠，将一部分货物放入抽屉式货柜1存储至第一放置区，余下的以单个货物2形式存储至第二放置区。
进行不可堆叠货物21的入库运送时，先确定入库总数量s、可用运送设备的个数m、可用取货设备的个数n，
若进行一次抽屉式货柜1的取和放需要的时长为t1、进行一次单个货物2的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，抽屉式货柜1内可存储该种货物的数量为i，运送设备一次可运送抽屉式货柜1的数量为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜1存放的数量为x、采用单个货物2形式存放的数量为y，x+y=s，
通过运送设备运送x数量的货物需要的总时长：
T1=（x*j*t1+x*t3）/（i*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T2=y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T1=T2时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有m个可用运送设备以及n个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的抽屉式货柜1存放的数量为s1、采用单个货物2形式存放的数量s2，进而分配最优选数量的货物采用抽屉式货柜1运输以及单个货物2运输。
进行可堆叠货物21的入库运送时，先确定入库总数量S、可用运送设备的个数M、可用取货设备的个数N，
若进行一次堆叠货物21的取和放需要的时长为t5、进行一次单个货物2的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，堆叠货物21的堆叠数量为k，运送设备一次可运送堆叠货物21的堆数为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜1存放的数量为X、采用单个货物2形式存放的数量为Y，X+Y=S，
通过运送设备运送X数量的货物需要的总时长：
T3=（X*j*t5+X*t3）/（k*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T4=Y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T3=T4时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有M个可用运送设备以及N个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的堆叠货柜存放的数量为s3、采用单个货物2形式存放的数量s4，进而分配最优选数量的货物采用堆叠货物21运输以及单个货物2运输。
控制***进行每天各个时段的入库量以及出库量的大数据统计，进而确定日常需要的维持最快运送需要的运送设备以及取货设备的常规数量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能化物流仓库，其特征是：包括
货架，设有用于放置堆叠货物(21)和/或抽屉式货柜(1)的第一放置区以及用于放置单个货物(2)的第二放置区；
取货设备，用于向货架上放置或者取下单个货物(2)、堆叠货物(21)、抽屉式货柜(1)，还可用于运送单个货物(2)、堆叠货物(21)、抽屉式货柜(1)；
运送设备，用于批量运送取货设备从货架上取下的单个货物(2)、堆叠货物(21)、抽屉式货柜(1)；
控制***，用于计算取货设备、运送设备的选用数量以及取货设备的工作方式，并且用于控制运送设备自动运送。
2.根据权利要求1所述的智能化物流仓库，其特征是：在运送道路上设有轨迹线，所述运送设备在控制***的控制下寻轨迹线行驶或转向。
3.根据权利要求2所述的智能化物流仓库，其特征是：所述取货设备以及运送设备上均设有用于定位的RFID射频识别装置，所述取货设备以及运送设备与控制***无线通信以被定位进行行驶、避障。
4.一种适应于如权利要求3所述智能化物流仓库的货物存储方法：
在货物入库前，首先确定货物是否可堆叠放置，
若货物可堆叠放置，将一部分堆叠货物(21)放入第一放置区，余下的以单个货物(2)形式放入第二放置区，
若货物不可堆叠，将一部分货物放入抽屉式货柜(1)存储至第一放置区，余下的以单个货物(2)形式存储至第二放置区。
5.根据权利要求4所述的货物存储方法：
进行不可堆叠货物(21)的入库运送时，先确定入库总数量s、可用运送设备的个数m、可用取货设备的个数n，
若进行一次抽屉式货柜(1)的取和放需要的时长为t1、进行一次单个货物(2)的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，抽屉式货柜(1)内可存储该种货物的数量为i，运送设备一次可运送抽屉式货柜(1)的数量为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜(1)存放的数量为x、采用单个货物(2)形式存放的数量为y，x+y=s，
通过运送设备运送x数量的货物需要的总时长：
T1=（x*j*t1+x*t3）/（i*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T2=y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T1=T2时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有m个可用运送设备以及n个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的抽屉式货柜(1)存放的数量为s1、采用单个货物(2)形式存放的数量s2，进而分配最优选数量的货物采用抽屉式货柜(1)运输以及单个货物(2)运输。
6.根据权利要求4所述的货物存储方法：
进行可堆叠货物(21)的入库运送时，先确定入库总数量S、可用运送设备的个数M、可用取货设备的个数N，
若进行一次堆叠货物(21)的取和放需要的时长为t5、进行一次单个货物(2)的取和放需要时长为t2、通过运送设备进行一次运送的时长为t3、通过取货设备进行一次运送的时长为t4，堆叠货物(21)的堆叠数量为k，运送设备一次可运送堆叠货物(21)的堆数为j，
若控制***分配采用抽屉式货柜(1)存放的数量为X、采用单个货物(2)形式存放的数量为Y，X+Y=S，
通过运送设备运送X数量的货物需要的总时长：
T3=（X*j*t5+X*t3）/（k*j），
通过取货设备运送y数量的货物需要的总时长：
T4=Y*（t2+t4），
由于两种运送方式可以同时进行，则当T3=T4时，运送完毕所有货物的时间最短，
由控制***计算出在仅有M个可用运送设备以及N个可用取货设备时的最短总运送货物时间情况下，采用的堆叠货柜存放的数量为s3、采用单个货物(2)形式存放的数量s4，进而分配最优选数量的货物采用堆叠货物(21)运输以及单个货物(2)运输。
7.根据权利要求4所述的货物存储方法：
在间隔预设时间后，若可用运送设备和/或可用取货设备的数量增加，控制***重新计算最优化的运送方式。
8.根据权利要求4所述的货物存储方法：
控制***进行每天各个时段的入库量以及出库量的大数据统计，进而确定日常需要的维持最快运送需要的运送设备以及取货设备的常规数量。
9.根据权利要求8所述的货物存储方法：
配备待用的运送设备以及取放设备，在出现大量货物需要运送时进行应急增援。
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