CN102180326B - 基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，该系统包括：至少一个动力密集库，由多个动力密集库单元构成，每个动力密集库单元是多层结构；一个双轨穿梭堆垛机，其活动设置在动力密集库的一侧或相邻的两个动力密集库之间；一个或多个入库站台，其设于动力密集库的入库端；一个或多个出库站台，其设于动力密集库的出库端；控制装置，其与动力密集库、双轨穿梭堆垛机电连接。双轨穿梭堆垛机通过水平和竖直方向的三维移动存货或取货，动力密集库通过其驱动机构的正反转带动其移位输送实现货物的存放和取出。本发明可用于在不能使用常规巷道堆垛机和常规高架立体仓库，空间受限且又需要密集存储的场所进行自动化操作，完成货物的存放和取出。
Description
基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及物流仓储系统，特别是涉及一种用于对空间受限且又需要密集存储的场所，对存储货物进行自动化操作，完成货物的存放和取出的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步，物流技术深入到各行各业。一个自动化物流系统因工艺需要须设置缓冲和储存环节，该环节所涉及的仓库面积往往要占生产区(作业区)面积的40%左右。正如人们所知，传统的物流储存用仓库均为低层平面式仓库，这种低层平面库的存取货方式是采用叉车或人工方式，这种方式既浪费了大量存储面积，且效率低下，因而已不能适应自动化仓储的需要。为此，人们着力于开发高架立体仓库仓储系统。在一些特定的行业中，为提高仓储能力，使用高架立体仓库是行之有效的手段。然而，由于受到仓储高度的限制，使用常规的巷道堆垛机并不可行。在常规的巷道堆垛机结构中，其升降装置通常采用钢丝绳、链条或其它曳引方式，它们占用了取物台上方的很多空间，从而使得本来高度有限的场所，又损失了一定的高度。
[0003] 除高架立体仓库外，目前常使用的密集储存方式还有重力式密集库和提栏式密集库。这两种结构方式和高架立体仓库一样，对空间高度的占用明显。因此，对空间受限的场所，这些方式仍然受到限制。
[0004] 此外，在传统的物流行业中尚未采用对存储单元进行识别和定位的自动ID识别技术。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在解决上述问题，而提供一种用于在不能使用常规巷道堆垛机和常规高架立体仓库，空间受限且又需要密集存储的场所进行自动化操作，完成货物的存放和取出的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，该系统包括:
[0007] 至少一个动力密集库，动力密集库由多个动力密集库单元构成，并以一个或两个动力密集库单元为一组进行任意组合，每组之间设有一个维修通道，每个动力密集库单元为多层结构，每层设有一个或多个驱动机构，使得每个动力密集库单元均可以正反转；
[0008] 一个双轨穿梭堆垛机，其活动设置在所述动力密集库的一侧或相邻的两个动力密集库之间；
[0009] 一个或多个入库站台，其设于所述动力密集库的入库端；
[0010] 一个或多个出库站台，其设于所述动力密集库的出库端；
[0011] 控制装置，其与所述动力密集库、双轨穿梭堆垛机电连接，且
[0012] 所述双轨穿梭堆垛机通过水平和竖直方向的二维移动存货或取货，动力密集库通过其驱动机构的正反转带动其移位输送实现货物的存放和取出。
[0013] 双轨穿梭堆垛机包括行走装置、升降装置、存取货装置及两条导轨，其中，行走装置装设于两条导轨上，并可在导轨上前后移动，导轨则铺设于地面，所述升降装置装在行走装置上部，并可上下移动，升降装置的顶部装有可水平移动的存取货装置。
[0014] 行走装置包括车体、行走车轮及电机,所述行走车轮分为两组,其中一组为主动轮，另一组为支撑轮，其装在车体下部，并可转动地置于两条轨道上；所述电机为普通电机、变频电机或伺服电机，其与所述行走车轮的主动轮连接，通过带动主动轮旋转推动车体在轨道上往复运行。
[0015] 升降装置为剪式升降机或螺旋升降机，其驱动机构设置在升降装置的升降台下方。
[0016] 存取货装置为伸缩叉取货装置或输送式取货装置，其中，伸缩叉取货装置由电机及与电机连接的齿轮齿条机构构成，并分为上叉、中叉、下叉三部分，其下叉固定在升降装置的升降台上；所述输送式取货装置为辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机。
[0017] 动力密集库单元为可正反转的辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机，每个动力密集库单元上设有多个存储单元。
[0018] 入库站台及出库站台为可正反转的棍道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机。
[0019] 控制装置为单片机，其设于控制室内。
[0020] 在入库站台和出库站台上装有射频识别装置，该装置包括复合标签及射频群体识别单元，其中，复合标签为条形码标签和射频识别标签的组合，已经定义的电子标签粘贴在存储单元或存储单元所盛装的物品上；射频群体识别单元设在入库站台和出库站台上，完成群读、录入、识别、确认功能。通过上述基于物联网的射频识别技术可完成对存储单元的识别和定位。
[0021] 本发明的贡献在于，其有效解决了传统的物流业存储方式浪费存储面积和空间，以及现有的高架立体仓库在空间受限的场合无法使用等问题。由于设置了分层，并设置了可沿动力密集库的端面移动，同时可通过升降装置上下移动的三维运动式双轨穿梭堆垛机，在不能使用常规巷道堆垛机和常规高架立体仓库，空间受限且又需要密集存储的场所进行自动化存取操作，因此可方便快捷地完成货物的存放和取出，大大提高了货物存取的效率，提高了空间利用率，并降低了生产成本。
[0022]【附图说明】
[0023] 图1是本发明的实施例1的俯视平面示意图。
[0024] 图2是本发明的实施例2的俯视平面示意图。
[0025] 图3是本发明的动力密集库单元结构主视图。
[0026] 图4是图3的左视图。
[0027]图5是本发明的双轨穿梭堆垛机结构示意图，其中，图5A为主视图，图5B为图5A的侧视图，图5C为图5A的俯视图，图为剪式升降机示意图，图5E为螺旋升降机示意图，图5F为图5E的俯视图，图5G为伸缩叉取货示意图。
[0028]【具体实施方式】
[0029] 实施例1[0030] 参阅图1〜图4，本发明的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统包括动力密集库10、双轨穿梭堆垛机20、入库站台30、出库站台40及控制装置50。本实施例以双轨穿梭堆垛机20设置于动力密集库的一侧为例，且双轨穿梭堆垛机20上的存取货物装置采用通用的电动滚筒辊道输送机。
[0031] 所述动力密集库10根据场地情况，可以是一个，也可以是多个。如图1所示，该动力密集库10可根据实际仓储现场，选择不同的层数。存储单元112密集设置在每一层上。为使密集效果最佳，动力密集库的层数最好在三层或三层以上。动力密集库10由多个动力密集库单元11构成，每个动力密集库单元11为多层结构，该动力密集库单元11的每一层为辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机，动力密集库单元11的每一层上设有多个存储单元。多个动力密集库单元以一个或两个动力密集库单元11为一组进行任意组合，每组之间设有一个维修通道12。动力密集库单元11的每一层设有一个或多个驱动机构111，该驱动机构111为可正反转的电机。使得每个动力密集库单元11均可以正反转，并带动辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机转动存取货物。
[0032] 如图1，在所述动力密集库10的一侧设有一个双轨穿梭堆垛机20，该双轨穿梭堆垛机20包括行走装置21、升降装置22、存取货装置23及两条导轨24。所述行走装置21装设于两条导轨24上，并可在导轨24上前后移动，导轨24则铺设于地面，所述升降装置22装在行走装置21上部，并可上下移动，升降装置22的顶部装有可水平移动的存取货装置23。更具体地，如图5A〜图5G所示，所述行走装置21包括车体211、行走车轮212及电机213，其中，车体211是由型材焊接而成的立体框架。如图5A、图5B及图5F，所述行走车轮212分为前后两组，其中与电机连接的一组2121为主动轮，另一组2122为支撑轮，行走车轮装在车体211下部，其下部可转动地置于两条轨道24上，并可在轨道上行走。所述电机213为普通电机、变频电机或伺服电机，其与所述行走车轮212的主动轮连接，通过带动主动轮旋转推动车体在轨道24上往复运行。如图5D、图5E，所述升降装置22可采用通用剪式升降机或螺旋升降机，图中示出的为通用双剪式升降机，该双剪式升降机221由液压机构驱动。该升降装置的驱动机构设置在升降装置的升降台2211下方，因其外形高度没有超越伸缩叉取货装置或输送取货装置的最大外形，因此可减小上方设备的空间占用。图5E中示出了升降装置的另一种实施方式，即螺旋升降机，该螺旋升降机222可采用通用螺旋升降机。所述存取货装置23为伸缩叉取货装置或输送式取货装置，图5G示出了伸缩叉取货装置，该伸缩叉取货装置由电机及与电机连接的齿轮齿条机构构成(图中未示出)，其伸缩叉231固定在升降装置的升降台2211上，其取货方式如图5G所示。所述输送式取货装置为辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机。
[0033] 如图1、图5A〜图5G所示，该双轨穿梭堆垛机20通过水平和竖直方向的二维移动存货或取货，动力密集库10通过其驱动机构111的正反转带动其移位输送实现货物的存放和取出。
[0034] 图1中，在所述动力密集库10的入库端设有入库站台30，在动力密集库10的出库端设有出库站台40，该入库站台30及出库站台40为可正反转的辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机，本实施例中为通用的辊道式输送机，其与所述动力密集库单元11相对接，通过正反转将货物存放到动力密集库单元11或由动力密集库单元11取货。
[0035] 本发明的动力密集库10及双轨穿梭堆垛机20的运行由控制装置50控制。该控制装置50可以是服务器或单片机，其设于控制室内，并与所述动力密集库10、双轨穿梭堆垛机20电连接。
[0036] 如图1，为了对动力密集库10的存储单元112进行识别和定位，本发明在入库站台30和出库站台40上设置了射频识别装置60，该装置包括复合标签及射频群体识别单元，其中，复合标签为条形码标签和射频识别标签的组合，被其标识的物品，不但具有条形码单体识别的特点，同时还可以实现射频标签的群体识别。复合标签采用链式封装，能够满足批量快速打印及制作。复合标签制作采用RFID打印机进行标签ID号的写入。已经定义的电子标签粘贴在存储单元112或存储单元所盛装的物品上。射频群体识别单元设在入库站台30和出库站台40上,完成群读、录入、识别、确认功能。
[0037] 实施例2
[0038] 基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统基本结构同实施例1，如图2所示，不同点在于，双轨穿梭堆垛机20设置在相邻的两个动力密集库之间。
[0039] 本发明的工作过程结合图1〜图5加以说明。取货时，在控制装置50的调度下，处于动力密集存储库10入库端的双轨穿梭堆垛机20在与其行走车轮212直联的电机213的驱动下，按要求行走到动力密集库单元11前。在行走的同时，双轨穿梭堆垛机20上的剪式升降机221按要求做垂直上升运动，使双轨穿梭堆垛机20上的存取货装置23的输送平面与动力密集库单元11的存储平面对齐。随后，动力密集库单元11和存取货装置23的电动滚筒辊道输送机同时转动，从而使存储单元112输送进入动力密集库单元11中。取货到位后，双轨穿梭堆垛机20在电机213的驱动下，运行至动力密集存储库出库端。在行走的同时，双轨穿梭堆垛机20上的剪式升降机221按要求做垂直下降运动，使双轨穿梭堆垛机20的存取货装置23的电动滚筒辊道输送机输送平面与出库站台40的输送平面对齐。到位后，存取货装置23的电动滚筒辊道输送机和出库站台40输送设备同时转动，通过输送，存储单元112脱离双轨穿梭堆垛机20移动到出库站台40上，安装于出库站台40上的射频识别装置60对存储单元112进行群体录入并上传控制装置50，从而完成整个取货过程。
[0040] 存货时，装于入库站台30上的射频识别装置60先对位于入库站台30上存储单元112进行群体录入，并上传控制装置50。随后在控制装置50的调度下，处于动力密集存储库10入库端的双轨双轨穿梭堆垛机20上的存取货装置23的电动滚筒辊道输送机输送平面此时已与入库站台30的输送平面对齐，入库站台30和双轨穿梭堆垛机20上的电动滚筒辊道输送机同时转动，从而使存取单元112输送进入双轨穿梭堆垛机20中。取货到位后，双轨穿梭堆垛机20在电机213的驱动下，运行至动力密集存储库10库区。在行走的同时，双轨穿梭堆垛机20上的剪式升降机221按要求做垂直上升运动，使其上的存取货装置23的电动滚筒辊道输送机输送平面与动力密集库单元11存储平面对齐。到位后，存取货装置23的电动滚筒辊道输送机和动力密集库单元11同时转动，通过输送，存取单元112脱离双轨穿梭堆垛机20移动到动力密集库单元11上，从而完成整个存货过程。
[0041] 尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，该系统包括: 至少一个动力密集库(10)，动力密集库(10)由多个动力密集库单元(11)构成,并以一个或两个动力密集库单元(11)为一组进行任意组合，每组之间设有一个维修通道(12)，每个动力密集库单元(11)为多层结构，每层设有一个或多个驱动机构(111)，使得每个动力密集库单元(11)均可以正反转，所述动力密集库单元(11)为可正反转的辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机，每个动力密集库单元(11)上设有多个存储单元(112)； 一个双轨穿梭堆垛机(20)，其活动设置在所述动力密集库(10)的一侧或相邻的两个动力密集库之间； 一个或多个入库站台(30)，其设于所述动力密集库(10)的入库端； 一个或多个出库站台(40)，其设于所述动力密集库(10)的出库端； 控制装置(50)，其与所述动力密集库(10)、双轨穿梭堆垛机(20)电连接，且所述双轨穿梭堆垛机(20)通过水平和竖直方向的二维移动存货或取货，动力密集库(10)通过其驱动机构(111)的正反转带动其移位输送实现货物的存放和取出。
2.如权利要求1所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，所述双轨穿梭堆垛机(20)包括行走装置(21)、升降装置(22)、存取货装置(23)及两条导轨(24)，其中，行走装置(21)装设于两条导轨(24)上，并可在导轨(24)上前后移动，导轨(24)则铺设于地面，所述升降装置(22)装在行走装置(21)上部，并可上下移动，升降装置(22)的顶部装有可水平移动的存取货装置(23)。
3.如权利要求2所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，所述行走装置(21)包括车体(211)、行走车轮(212)及电机(213)，所述行走车轮(212)分为两组，其中一组为主动轮，另一组为支撑轮，其装在车体(211)下部，并可转动地置于两条轨道(24)上；所 述电机(213)为普通电机、变频电机或伺服电机，其与所述行走车轮(212)的主动轮连接，通过带动主动轮旋转推动车体在轨道(24)上往复运行。
4.如权利要求2所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，所述升降装置(22)为剪式升降机或螺旋升降机，其驱动机构设置在升降装置的升降台(2211)下方。
5.如权利要求2所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，所述存取货装置(23)为伸缩叉取货装置或输送式取货装置，其中，伸缩叉取货装置由电机及与电机连接的齿轮齿条机构构成，并分为上叉、中叉、下叉三部分，其下叉固定在升降装置的升降台(2211)上；所述输送式取货装置为辊道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机。
6.如权利要求1所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，所述入库站台(30)及出库站台(40)为可正反转的棍道式、链式、带式、链板式或同步带式输送机。
7.如权利要求1所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，控制装置(50)为单片机，其设于控制室内。
8.如权利要求1所述的基于双轨穿梭堆垛机的物联网智能化密集存储系统，其特征在于，在入库站台(30)和出库站台(40)上装有射频识别装置(60)，该装置包括复合标签及射频群体识别单元，其中，复合标签为条形码标签和射频识别标签的组合，已经定义的电子标签粘贴在存储单元或存储单元所盛装的物品上；射频群体识别单元设在入库站台(30)和出库站台 (40)上,完成群读、录入、识别、确认功能。
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2011
- 2011-04-06 CN CN201110086202.9A patent/CN102180326B/zh not_active Expired - Fee Related
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