本公开涉及立体仓库出入库方法及装置、立体仓库，其中，立体仓库包括堆垛机和仓储单元，仓储单元包括沿第一方向设置的四排货架，每排货架沿第二方向延伸，中间两排货架间隔设置形成巷道，堆垛机位于待执行出入库任务的仓储单元的巷道内，靠近巷道的两排货架具有多个第一货位，远离巷道的两排货架具有多个第二货位，货位分配方法包括：确定仓储单元中所有满足出库条件的货位的最早入库时间；确定最早入库时间至最早入库时间加上预设时间段范围内所有满足出库条件的货位，作为符合最早入库时间段的货位集合；优先对货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务。
立体仓库出入库方法及装置、立体仓库
技术领域
[0001] 本公开涉及烟草工业物流仓储管理技术领域，尤其涉及一种立体仓库出入库方法及装置、立体仓库。
背景技术
[0002] 双深式自动化立体仓库每台堆垛机对应四排货架，巷道的每侧各设置两排货架，靠近巷道的一排货架为内侧，对应的货位深度为1，远离巷道的一排货架为外侧，深度为2，当前这种仓库已经在烟草工业物流中广泛应用。
[0003] 先进先出原则是目前立体仓库中物料出库的最基本原则。对于这种双深式货位形式，物料在入库时只能是优先入库深度为2的货位。出库时，不论同行同列同层的两个货位是否存放相同的物料，由于深度2的入库时间都比深度1的要早，除非深度1是空闲货位，否则只有深度1的货位中有物料，都必须将深度1的货位物料强制移库到其它货位后才能出库深度2的物料，这就导致了堆垛机需要频繁的执行深度1的强制移库任务，严重影响物料的出库效率。
发明内容
[0004] 本公开的实施例提供了一种立体仓库出入库方法及装置、立体仓库，能够提高立体仓库中物料的出库效率。
[0005] 根据本公开的第一方面，提供了一种立体仓库出入库方法，包括：
[0006] 立体仓库包括堆垛机和仓储单元，仓储单元包括沿第一方向设置的四排货架，每排货架沿第二方向延伸，第二方向在水平面内垂直于第一方向，中间的两排货架间隔设置形成巷道，堆垛机位于待执行出入库任务的仓储单元的巷道内，靠近巷道的两排货架均具有多个第一货位，远离巷道的两排货架均具有多个第二货位，立体仓库出入库方法包括：
[0007] 确定仓储单元中所有满足出库条件的货位的最早入库时间Tmin；
[0008] 确定最早入库时间Tmin至最早入库时间Tmin加上预设时间段T范围内所有满足出库条件的货位，并作为符合最早入库时间段的货位集合；
[0009] 优先对货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务。
[0010] 在一些实施例中，还包括：
[0011] 在需要通过堆垛机执行出库任务之前，设定预设时间段T。
[0012] 在一些实施例中，还包括：
[0013] 使仓储单元中的各货位按照预设入库优先级顺序执行入库任务。
[0014] 在一些实施例中，
[0015] 预设出库优先级顺序包括多个出库优先级，若在同一出库优先级下找到多个货位，则优先对距离堆垛机的出库站台最近的货位执行出库任务；和/或
[0016] 预设入库优先级顺序包括多个入库优先级，若在同一入库优先级下找到多个货位，则优先对距离堆垛机的入库站台最近的货位执行入库任务。
[0017] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序包括出库级别最高的第一出库优先级，在第一出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0018] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储不同物料的第一货位执行出库任务。
[0019] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第二出库优先级，第二出库优先级低于第一出库优先级，在第二出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0020] 使同行同列同层的第一货位的状态为空的第二货位执行出库任务。
[0021] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第三出库优先级，第三出库优先级低于第二出库优先级，在第三出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0022] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差不超过预设时间段T的第一货位执行出库任务。
[0023] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第四出库优先级，第四出库优先级低于第三出库优先级，在第四出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0024] 使同行同列同层的第一货位的状态为待出库的第二货位执行出库任务，且在第一货位出库完成后再使第二货位执行出库任务。
[0025] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第五出库优先级，第五出库优先级低于第四出库优先级，在第五出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0026] 使同行同列同层的第一货位的状态为已存储的第二货位执行出库任务。
[0027] 在一些实施例中，在优先使货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务之后，还包括：
[0028] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差超过预设时间段T的第一货位执行出库任务。
[0029] 在一些实施例中，入库优先级顺序包括入库级别最高的第一入库优先级，在第一入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0030] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差不超过预设时间段T的第一货位执行入库任务。
[0031] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第二入库优先级，第二入库优先级低于第一入库优先级，在第二入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0032] 使状态为空的第二货位执行入库任务。
[0033] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第三入库优先级，第三入库优先级低于第二入库优先级，在第三入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0034] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差超过预设时间段T的第一货位执行入库任务。
[0035] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第四入库优先级，第四入库优先级低于第三入库优先级，在第四入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0036] 使同行同列同层的第二货位的状态为已存储，且存储不同物料的第一货位执行入库任务。
[0037] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第五入库优先级，第五入库优先级低于第四入库优先级，在第五入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0038] 使同行同列同层的第二货位的状态为待入库，且状态为空的第一货位执行入库任务，第一货位的入库任务在第二货位入库完成后执行；和/或
[0039] 在状态为待出库的第二货位出库完成后继续执行下一个入库任务。
[0040] 根据本公开的第二方面，提供了一种立体仓库货位分配装置，用于执行上述实施例的立体仓库出入库方法。
[0041] 根据本公开的第三方面，提供了一种立体仓库，包括：堆垛机、仓储单元和上述实施例的立体仓库货位分配装置；
[0042] 其中，仓储单元包括沿第一方向设置的四排货架，每排货架沿第二方向延伸，中间的两排货架间隔设置形成巷道，堆垛机位于待执行出入库任务的仓储单元的巷道内，靠近巷道的两排货架均具有多个第一货位，远离巷道的两排货架均具有多个第二货位。
[0043] 本公开实施例的立体仓库出入库方法，将入库时间处于[Tmin，Tmin+T]范围内的满足出库条件的货位均认为是符合最早入库条件的货位，并对这些货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务。此种方法不仅能够在整体上满足先进先出的出库原则，同时还能降低堆垛机执行第一货位的强制移库任务的概率，提高堆垛机的出库效率，从而提高烟草生产效率。
附图说明
[0044] 此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
[0045] 图1为本公开立体仓库的一些实施例的布置结构示意图；
[0046] 图2为本公开立体仓库出入库方法的一些实施例的流程示意图；
[0047] 图3为本公开立体仓库出入库方法的另一些实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0048] 以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。
[0049] 本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
[0050] 此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以间接地在另一元件上并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。另外，当元件被称作“连接到”另一元件时，该元件可以直接连接到另一元件，或者可以间接地连接到另一元件并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。在下文中，同样的附图标记表示同样的元件。
[0051] 本公开中采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述，这仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
[0052] 如图1所示，立体仓库包括堆垛机2和仓储单元，仓储单元可根据仓储容量需求设置一个或多个。多个仓储单元可以矩形阵列或其它方式排列。
[0053] 仓储单元包括沿第一方向X设置的四排货架1，每排货架1均沿第二方向Y延伸，第二方向Y在水平面内垂直于第一方向X。中间的两排货架1间隔设置形成巷道3，巷道3沿第二方向Y延伸，堆垛机2位于待执行出入库任务的仓储单元的巷道3内。位于巷道3同一侧的两排货架1可以相邻接触设置，也可间隔设置。货架1中用于存储物料，物料可以是成品烟、烟支或烟草原料等。
[0054] 靠近巷道3的两排货架1均具有多个第一货位11，可在竖直平面内呈矩形阵列设置；远离巷道3的两排货架1均具有多个第二货位12，可在竖直平面内呈矩形阵列设置。两排货架1的第一货位11和第二货位12可前后对正，相对于巷道3而言，第一货位11位于外侧，第二货位12位于内侧。
[0055] 对于呈矩形阵列形式布置的货架1，在货架1所在的竖直平面内，沿第二方向Y排布的货位称为行，沿第三方向Z排布的货位称为列，沿第三方向Z位于特定高度的货位称为层。
[0056] 基于上述立体仓库，在一些实施例中，本公开提供了一种立体仓库出入库方法，如图2所示，包括：
[0057] 步骤120、确定仓储单元中所有满足出库条件的货位的最早入库时间Tmin；
[0058] 步骤140、确定最早入库时间Tmin至最早入库时间Tmin加上预设时间段T范围内所有满足出库条件的货位，并作为符合最早入库时间段的货位集合；
[0059] 步骤160、优先对货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务。
[0060] 其中，步骤120、140和160顺序执行，均可由控制器执行。在步骤120中，在接收到出库任务后，确定仓储单元中巷道3两侧四排货架1中所有满足出库条件的物料的最早入库时间Tmin，可从年月日具体到小时，或者也可具体到分或秒。在步骤140中，预设时间段T可以按照小时或天来计算，入库时间处于[Tmin,Tmin+T]范围内的所有货位均认为处于最早入库时间段，符合最早入库条件。在步骤160中，所述货位集合中的货物优先出库，整体满足先入先出原则，而且由于符合最早入库条件的货位有多个，因此货位集合中的多个货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务。
[0061] 现有技术中的出库流程中，依据各货位中货物的实际入库时间进行比较，以确定先入库的物料，例如，入库时间以秒为单位进行比较。出库时，不论同行同列同层的两个货位是否存放相同的物料，由于第二货位的入库时间都比第一货位的要早，除非第一货位是空闲货位，所以都必须将第一货位的物料强制移库到其它货位后才能出库第二货位的物料，这就导致了堆垛机需要频繁的执行第一货位的强制移库任务，严重影响物料的出库效率。
[0062] 而本公开实施例的立体仓库出入库方法，将入库时间处于[Tmin，Tmin+T]范围内的满足出库条件的货位均认为是符合最早入库条件的货位，并对这些货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务，相当于延长了判断符合最早入库时间货位的时间间隔。此种方法不仅能够在整体上满足先进先出的出库原则，同时还能降低堆垛机执行第一货位的强制移库任务的概率，提高堆垛机的出库效率。
[0063] 例如，同行同列同高度的第二货位的实际入库时间虽然早于第一货位，但是若这两个货位的实际入库时间差不超过T，仍然认为其都属于最早入库的货位，这样可以先使第一货位执行出库任务，再使第二货位执行出库任务。
[0064] 在一些实施例中，如图3所示，本公开的立体仓库出入库方法还包括：
[0065] 步骤100、在需要通过堆垛机2执行出库任务之前，设定预设时间段T。其中，预设时间段T可以按照小时或天来计算，预设时间段T可在仓储单元需要执行出库任务时设定，并存储于控制器中，或者也可使每次执行出库任务时都采用相同的预设时间段T。
[0066] 在一些实施例中，如图3所示，立体仓库出入库方法还包括：
[0067] 步骤110、使仓储单元中的各货位按照预设入库优先级顺序执行入库任务。
[0068] 其中，步骤110在步骤120之前执行，且步骤110可在步骤100之后执行。该实施例通过将各货位按照预设入库优先级进行入库，能够使入库顺序适应出库规则，从而进一步降低堆垛机执行第一货位的强制移库任务的概率，提高堆垛机的出库效率。
[0069] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序包括多个出库优先级，若在同一出库优先级下找到多个货位，则优先对距离堆垛机2的出库站台最近的货位执行出库任务；和/或预设入库优先级顺序包括多个入库优先级，若在同一入库优先级下找到多个货位，则优先对距离堆垛机2的入库站台最近的货位执行入库任务。
[0070] 堆垛机是指采用货叉或串杆作为取物装置，在仓库、车间等处攫取、搬运和堆垛或从高层货架上取放单元货物的专用起重机，它可在立体仓库的巷道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货位，或者取出货位内的货物运送到巷道口。
[0071] 该实施例在出入库过程中，若在同一出库优先级或入库优先级下找到多个货位，则优先对距离堆垛机出库站台或入库站台最近的货位进行入库，由此能够减少堆垛机的移动以及取物装置的反复移动所消耗的时间，可使出入库过程更加紧凑，从而提高出入库效率。
[0072] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序包括出库级别最高的第一出库优先级，在第一出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0073] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储不同物料的第一货位11执行出库任务。
[0074] 该实施例最先出库货位集合中第一货位11的物料，第一货位11满足如下条件：与该第一货位11同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储不同物料，该最高出库优先级能够尽量腾空处于外侧的第一货位11，为后续入库时在同行同列同层的第一货位11和第二货位12上存放相同的物料提供条件。
[0075] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第二出库优先级，第二出库优先级低于第一出库优先级，在第二出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0076] 使同行同列同层的第一货位11的状态为空的第二货位12执行出库任务。
[0077] 该实施例在尽量腾空外侧的第一货位11之后，接着在第二出库优先级下使货位集合中第一货位11为空的第二货位12执行出库任务，这样就可以将同行同列同层的第一货位11和第二货位12均腾空，后续在入库时可在第一货位11和第二货位12中放置相同的物料。
[0078] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第三出库优先级，第三出库优先级低于第二出库优先级，在第三出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0079] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差不超过预设时间段T的第一货位11执行出库任务。
[0080] 该实施例在通过第一、第二出库优先级为入库创造条件之后，在第三出库优先级下，接着对货位集合中同行同列同层的第一货位11和第二货位12存储相同物料的情况进行出库，这两个货位均满足最先入库条件，因此可以认为无出库顺序要求，通过优先使第一货位11执行出库任务，能够尽量避免第一货位11中的物料强制移库。
[0081] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第四出库优先级，第四出库优先级低于第三出库优先级，在第四出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0082] 使同行同列同层的第一货位11的状态为待出库的第二货位12执行出库任务，且在第一货位11出库完成后再使第二货位12执行出库任务。
[0083] 该实施例在无需执行强制移库且无需等待的物料出库完毕后，在第四出库优先级下，若与第二货位12同行同列同层的第一货位11的状态为待出库，则在外侧的第一货物11出库完成后，使第二货位12接着执行出库任务，此种情况充分与其它货位的出库进行了综合的考量，该出库环节仍不需要使第一货位11的物料强制移库。
[0084] 在一些实施例中，预设出库优先级顺序还包括第五出库优先级，第五出库优先级低于第四出库优先级，在第五出库优先级下，执行出库任务的步骤包括：
[0085] 使同行同列同层的第一货位11的状态为已存储的第二货位12执行出库任务。
[0086] 该实施例在无需执行强制移库的物料均出库完毕后，使外侧的第一货位11存储物料的第二货位12执行出库任务，这时需要先将第一货位11的物料移动至其它位置，再使第二货位12执行出库任务。
[0087] 在一些实施例中，在优先使货位集合中的各货位按照预设出库优先级顺序执行出库任务之后，立体仓库出入库方法还包括：
[0088] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差超过预设时间段T的第一货位11执行出库任务。
[0089] 该实施例在符合最先入库条件的货位集合中的货位均出库完毕后，接着出库在最先入库时间段之后入库的物料，且出库目标为存储相同物料的处于外侧的第一货位11，这是需要找到下一个最早入库的货位，在这一环节中也不需要强制移库。
[0090] 在按照上述出库顺序执行出库任务时，可以看出，能够极大地减小强制移库概率，从而提高堆垛机的出库效率。
[0091] 在上述实施例的基础上，入库优先级顺序包括入库级别最高的第一入库优先级，在第一入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0092] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差不超过预设时间段T的第一货位11执行入库任务。
[0093] 该实施例优先考虑将相同物料入库于同层同列同层的第一货位11和第二货位12上，在第二货位12为已存储的情况下，可先将第一货位11存储相同的物料，以免占用其他第一货位11和第二货位12均为空的货位。而且，两个货位的入库时间不超过T，虽然第一货位
11与第二货位12相比为后入库，但是后续在出库时可优先出库第一货位11的物料，为出库提供了便利。
[0094] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第二入库优先级，第二入库优先级低于第一入库优先级，在第二入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0095] 使状态为空的第二货位12执行入库任务。
[0096] 该实施例在将只有第二货位12存储物料的位置在相应的第一货位11入库完毕后，接着在第一货位11和第二货位12均为空的位置执行入库任务，此时就对于物料种类没有要求，使入库时放置物料的选择余地增加。
[0097] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第三入库优先级，第三入库优先级低于第二入库优先级，在第三入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0098] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储相同物料，以及入库时间差超过预设时间段T的第一货位11执行入库任务。
[0099] 该实施例的目的也是为了将相同物料入库于同层同列同层的第一货位11和第二货位12上，后续在需要出库该种物料时，如果满足最先入库条件的其它货位均已出库完毕，可以选择与第二货位12的入库时间差超过预设时间段T的第一货位11执行出库任务，能够省去强制移库。
[0100] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第四入库优先级，第四入库优先级低于第三入库优先级，在第四入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0101] 使同行同列同层的第二货位12的状态为已存储，且存储不同物料的第一货位11执行入库任务。
[0102] 在将相同物料优先入库于同层同列同层的第一货位11和第二货位12之后，该实施例选择对同行同列同层的第二货位12的状态为已存储的第一货位11中入库不同的物料。
[0103] 在一些实施例中，入库优先级顺序还包括第五入库优先级，第五入库优先级低于第四入库优先级，在第五入库优先级下，执行入库任务的步骤包括：
[0104] 使同行同列同层的第二货位12的状态为待入库，且状态为空的第一货位11执行入库任务，第一货位11的入库任务在第二货位12入库完成后执行；和/或
[0105] 在状态为待出库的第二货位12出库完成后继续执行下一个入库任务。
[0106] 该实施例在前面优先级中无需等待就能入库的任务都执行完毕后，最后对需要等待其它货位出库或入库完毕后才能执行入库任务的货位进行入库。
[0107] 上述的入库顺序的优先级设定有利于按照上述的出库顺序进行出库，本公开通过对立体仓库中的货位进行入库分配和出库规划，能够可以减少物料出库时，堆垛机频繁执行第一货位11的物料强制移库的概率，提高堆垛机出库效率。
[0108] 例如，在一个自动化立体仓库中，共包含3台堆垛机，6行47列9层货架，共有5004个货位，采用的是双深货位存储方式，通过本申请的出入库方法对成品进行仓储管理，能够极大地提高出库效率。
[0109] 其次，本公开还提供了一种立体仓库货位分配装置，用于执行上述实施例的立体仓库出入库方法。
[0110] 再次，本公开还提供了一种立体仓库，包括：堆垛机2、仓储单元和权利要求16的立体仓库货位分配装置；其中，仓储单元包括沿第一方向X设置的四排货架1，每排货架1沿第二方向Y延伸，中间的两排货架1间隔设置形成巷道3，堆垛机2位于待执行出入库任务的仓储单元的巷道3内，靠近巷道3的两排货架1均具有多个第一货位11，远离巷道3的两排货架1均具有多个第二货位12。
[0111] 以上对本公开所提供的一种立体仓库出入库方法及装置、立体仓库进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。
