TWI388480B - 智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法 - Google Patents

Description

智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法

本發明有關於一種智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法，尤指一種有效增加搬運數量、提升搬運效率及避免裝置呈現閒置的智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法。

自動倉儲裝置為現代化之倉儲技術，利用自動機械執行倉儲貨物的搬運及上下架，可降低人為失誤的機率，並迅速準確地處理物品，合理地進行庫存管理。

然而，如第一圖所示，習知的自動化倉儲裝置只有單一軌道1a，機械手臂2a的移動方向被侷限於此單一軌道1a上，即使有多組機械手臂2a，也只能在同一個軌道1a上進行搬運動作。此例子具有二機械手臂2a，為避免二機械手臂2a之間發生碰撞，必須在軌道1a中設置機械手臂2a無法到達之一隔離區11a，該隔離區11a的寬度略為一機械手臂2a之寬度，以確實維持二機械手臂2a之間的安全距離。但是由於機械手臂2a無法到達隔離區11a，因此相鄰於隔離區11a的位置無法設置倉儲庫3a，形成閒置空間31a，造成空間的浪費，且各機械手臂2a所能支援搬運指令的範圍也受到限制，二機械手臂2a之間無法互相支援，甚至可能出現其中一機械手臂2a忙碌，而另一機械手臂2a卻為閒置的狀態，使搬運效率大打折扣。

緣是，本發明人有感於上述缺失之不便，乃特潛心研究並配合實務之應用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之發明。

本發明之主要目的，在於提供一種智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法，可依照使用需求增加軌道及機械手臂的數量，並搭配可以自動分析搬運指令並操控軌道及機械手臂的智慧型整合邏輯系統，以增加搬運數量、提升搬運效率及避免機械手臂呈現閒置。

為了達成上述之目的，本發明提供一種智慧型多軌搬運倉儲裝置，其包括：至少二主要軌道，該些主要軌道互相間隔排列，每兩個相鄰的主要軌道之間以至少一轉換軌道互相銜接；至少二機械手臂，該些機械手臂之底部滑設於該些主要軌道上；以及一智慧型整合邏輯系統，其中包含互相整合的接受指令單元、資料庫單元、分析單元、機械手臂派工單元及路徑選擇單元，該接受指令單元電性連接於該分析單元，該分析單元電性連接於該資料庫單元、該機械手臂派工單元及該路徑選擇單元，該機械手臂派工單元及該路徑選擇單元彼此互相電性連接，該機械手臂派工單元電性連接於該些機械手臂，該路徑選擇單元電性連接於該些主要軌道及轉換軌道。

本發明另提供一種智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其步驟包括：接受指令單元從外部接收搬運指令，並將搬運指令傳送至分析單元；以分析單元對搬運指令進行分析，且從資料庫單元中取得機械手臂位置及倉儲庫位置的資料；分析單元將搬運指令的分析結果傳送至機械手臂派工單元及路徑選擇單元；以路徑選擇單元提供最佳路徑資料，且在主要軌道及轉換軌道之間進行軌道分歧作業；以機械手臂派工單元指定最適合的機械手臂執行搬運指令；將完成搬運指令的訊息傳送至分析單元；分析單元從資料庫單元中取得完成搬運指令之機械手臂的原始位置資料；以及分析單元將機械手臂回歸指令傳送至機械手臂派工單元，由機械手臂派工單元執行機械手臂回歸指令，使完成搬運指令之機械手臂回歸到原始位置。

藉由本發明的智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法，透過多套機械手臂及軌道的硬體架構，並搭配智慧型整合邏輯系統的軟體架構，可以自行分析搬運指令、自動判斷機械手臂的配置及派工、防止機械手臂間的碰撞、自動決定最佳搬運路徑及切換軌道，以有效地增加搬運數量，使搬運效率最佳化，並避免機械手臂呈現閒置狀態。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱第二A圖、第二B圖、第二C圖及第三圖，本發明提供一種智慧型多軌搬運倉儲裝置，其具有互相配合的硬體架構及軟體架構，其硬體架構由軟體架構所控制。

其中硬體架構包括至少二主要軌道1、至少二機械手臂2、複數倉儲庫3。該些主要軌道1互相平行且呈水平間隔排列，每兩個相鄰的主要軌道1之間以至少一轉換軌道11互相銜接。且該些主要軌道1及轉換軌道11之銜接處可視需要作切換，以切換軌道路徑。該些機械手臂2之底部滑設於該些主要軌道1上，其中每一主要軌道1皆至少具有一個其專屬的機械手臂2，該些機械手臂2可以滑動於該些主要軌道1上，且該些機械手臂2可以視需求透過該轉換軌道11從原來的主要軌道1轉換至其他主要軌道1。該些倉儲庫3沿著該些主要軌道1的一側或兩側水平排列，該些倉儲庫3並沿著垂直方向堆疊，該些倉儲庫3皆在該些機械手臂2可觸及的範圍內。

如第二A圖、第二B圖及第二C圖所示，為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第一實施例，其具有二主要軌道1，該二主要軌道1之間以二轉換軌道11互相銜接，該二主要軌道1分別具有一專屬的機械手臂2，該二主要軌道1的其中一側分別具有複數倉儲庫3。當其中一主要軌道1之機械手臂2的搬運數量較多、負擔較重時，另一主要軌道1之機械手臂2可藉由該轉換軌道11前來支援，能有效提升搬運效率。

如第三圖所示，為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第二實施例，其具有三主要軌道1，每兩個相鄰的主要軌道1之間以二轉換軌道11互相銜接，該三主要軌道1分別具有一專屬的機械手臂2，外側之二主要軌道1的其中一側分別具有複數倉儲庫3，內側之主要軌道1的兩側皆具有複數倉儲庫3，但該些倉儲庫3與該些轉換軌道11交會的區域需有預留空間31，以讓轉換軌道11通過。

本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之主要軌道1、轉換軌道11、機械手臂2及倉儲庫3的數量及配置可依需求增加及改變，不以上述實施例為限。

如第二圖C所示，上述之該些主要軌道1、機械手臂2及倉儲庫3之間的空間形成一搬運空間4，該搬運空間4略呈一立方體。其中更包括複數個進出站41，該些進出站41位於該搬運空間4之周圍，其中複數個傳送裝置42透過該些進出站41通過該搬運空間4內。該些傳送裝置42透過該些進出站41將欲儲存之物品由外部傳送至該搬運空間4內，再由該些機械手臂2將物品搬運至該些倉儲庫3中儲存。在此不限制該些進出站41及傳送裝置42的數量及配置。

如第四圖所示，本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之軟體架構為一智慧型整合邏輯系統5，其由多個單元整合而成，其中包含接受指令單元51、資料庫單元52、分析單元53、機械手臂派工單元54及路徑選擇單元55。其中該接受指令單元51電性連接於該分析單元53，該分析單元53電性連接於該資料庫單元52、該機械手臂派工單元54及該路徑選擇單元55，且該機械手臂派工單元54及該路徑選擇單元55彼此互相電性連接。另外，該機械手臂派工單元54電性連接於該些機械手臂2，該路徑選擇單元55電性連接於該些主要軌道1及轉換軌道11。藉此，上述之主要軌道1、轉換軌道11及機械手臂2之間的運作由該智慧型整合邏輯系統5中的該些單元所控制，以達到最佳的搬運效率。

請參閱第五圖，配合上述之硬體及軟體架構，本發明另提供一種智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其步驟包括：

步驟S100，首先，接受指令單元51從外部接收搬運指令，並將搬運指令傳送至分析單元53。

步驟S102，分析單元53對搬運指令進行分析，包含分析該些機械手臂2與該些進出站41之間的相對位置，且從資料庫單元52中取得該些機械手臂2位置及該些倉儲庫3位置等資料。

步驟S104，分析單元53將搬運指令的分析結果同時傳送至機械手臂派工單元54及路徑選擇單元55。

步驟S106，路徑選擇單元55提供最佳路徑資料，即為最短的搬運路徑，且路徑選擇單元55在特定主要軌道1及特定轉換軌道11之間進行軌道分歧作業，以切換成最佳路徑。

步驟S108，機械手臂派工單元54指定最適合的機械手臂2執行搬運指令，且可防止與執行其他搬運指令的機械手臂2發生碰撞。指定之機械手臂2沿著已完成軌道分歧作業的最佳路徑進行搬運作業，將物品從特定進出站41搬運至特定位置的倉儲庫3作儲存，即完成搬運指令。

步驟S110，將完成搬運指令的訊息傳送至分析單元53。

步驟S112，分析單元53從資料庫單元52中取得完成搬運指令之機械手臂2的原始位置資料。

步驟S114，分析單元53將機械手臂回歸指令傳送至機械手臂派工單元54，且由機械手臂派工單元54執行機械手臂回歸指令，使完成搬運指令之機械手臂2回歸到原始位置。

如上所述，本發明之智慧型多軌搬運倉儲裝置及其運作方法中，藉由多套可轉換之機械手臂2及軌道的硬體架構，並搭配智慧型整合邏輯系統5的軟體架構，可以自行分析搬運指令、自動判斷機械手臂2的配置及派工、防止機械手臂2間的碰撞、自動決定最佳搬運路徑及切換軌道，以有效地增加搬運數量，使搬運效率最佳化，並避免機械手臂呈現閒置狀態。

惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。

【習知】

1a．．．軌道

11a．．．隔離區

2a．．．機械手臂

3a．．．倉儲庫

31a．．．閒置空間

【本發明】

1．．．主要軌道

11．．．轉換軌道

2．．．機械手臂

3．．．倉儲庫

31．．．預留空間

4．．．搬運空間

41．．．進出站

42．．．傳送裝置

5．．．智慧型整合邏輯系統

51．．．接受指令單元

52．．．資料庫單元

53．．．分析單元

54．．．機械手臂派工單元

55．．．路徑選擇單元

第一圖為習知技術的俯視示意圖。

第二A圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第一實施例的俯視示意圖。

第二B圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第一實施例的側視示意圖。

第二C圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第一實施例的立體示意圖。

第三圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之第二實施例的俯視示意圖。

第四圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之智慧型整合邏輯系統的電性連接關係圖。

第五圖為本發明智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法的流程圖。

1．．．主要軌道

11．．．轉換軌道

2．．．機械手臂

3．．．倉儲庫

Claims (11)

1. 一種智慧型多軌搬運倉儲裝置，其包括：一智慧型整合邏輯系統，其中包含互相整合的接受指令單元、資料庫單元、分析單元、機械手臂派工單元及路徑選擇單元，該接受指令單元電性連接於該分析單元，該分析單元電性連接於該資料庫單元、該機械手臂派工單元及該路徑選擇單元，該機械手臂派工單元及該路徑選擇單元彼此互相電性連接；至少二主要軌道，該些主要軌道互相間隔排列，每兩個相鄰的主要軌道之間以至少一轉換軌道互相銜接，該路徑選擇單元電性連接於該些主要軌道及轉換軌道；以及至少二機械手臂，該些機械手臂之底部滑設於該些主要軌道上，該機械手臂派工單元電性連接於該些機械手臂；其中，每一機械手臂能透過該轉換軌道而自其底部所滑設的主要軌道轉換至另一主要軌道。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置，其中更包括複數倉儲庫，該些倉儲庫沿著該些主要軌道的一側或兩側水平排列，該些倉儲庫並沿著垂直方向堆疊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置，其中該些主要軌道、機械手臂及倉儲庫之間的空間形成一搬運空間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置，其中更包括複數個進出站，該些進出站 位於該搬運空間之周圍。
5. 如申請專利範圍第4項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置，其中複數個傳送裝置透過該些進出站通過該搬運空間內。
6. 一種智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其步驟包括：接受指令單元從外部接收搬運指令，並將搬運指令傳送至分析單元；以分析單元對搬運指令進行分析，且從資料庫單元中取得機械手臂位置及倉儲庫位置的資料；分析單元將搬運指令的分析結果傳送至機械手臂派工單元及路徑選擇單元；以路徑選擇單元提供最佳路徑資料，且在兩主要軌道及銜接於該兩主要軌道的轉換軌道之間進行軌道分歧作業；以及以機械手臂派工單元指定最適合的機械手臂執行搬運指令；其中，該機械手臂滑設於該兩主要軌道其中之一以執行搬運指令時，該機械手臂能透過該轉換軌道而自其所滑設的主要軌道轉換至另一主要軌道。
7. 如申請專利範圍第6項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其中機械手臂派工單元指定最適合的機械手臂執行搬運指令之後，將完成搬運指令的訊息傳送至分析單元。
8. 如申請專利範圍第7項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其中將完成搬運指令的訊息 傳送至分析單元之後，分析單元從資料庫單元中取得完成搬運指令之機械手臂的原始位置資料。
9. 如申請專利範圍第8項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其中分析單元從資料庫單元中取得完成搬運指令之機械手臂的原始位置資料之後，分析單元將機械手臂回歸指令傳送至機械手臂派工單元，由機械手臂派工單元執行機械手臂回歸指令，使完成搬運指令之機械手臂回歸到原始位置。
10. 如申請專利範圍第6項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其中分析單元對搬運指令進行分析，包含分析機械手臂與進出站之間的相對位置。
11. 如申請專利範圍第6項所述之智慧型多軌搬運倉儲裝置之運作方法，其中機械手臂派工單元所指定最適合的機械手臂沿著已完成軌道分歧作業的最佳路徑進行搬運作業，將物品從進出站搬運至倉儲庫作儲存。