CN103723421B - 多层穿梭存取搬运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层穿梭存取搬运装置，该装置是一种多层穿梭存取小车，由于该装置其独特的安装，具有高动态的拣选功能和无可比拟的灵活性。其作用在于能更好有效的理由人力资源，最大限度的实现了人工智能化。该设备通过安装在小车上的传感器使小车能准确的找到所需要存放或提取的货物的位置；所述伸缩装置通过伸缩电机的带动能达到拣取货物的功能，以达到货物的存放和提取的目的；多层穿梭车满足了中等处理量及以下的应用要求，同时提供了最大的系统灵活性。在本发明配置中，随着处理量的增加，可以通过增加额外的穿梭车来提高系统的作业能力。

Description

多层穿梭存取搬运装置

技术领域

本发明涉及一种用于有规则物件在多层货架中的存放和取货的多层穿梭存取搬运方法及装置，属于物流设备技术领域。

背景技术

目前,在卷烟配送、医药、图书、服装等行业中大多需要进行货物的多层储放和取出，由于库房空间有限，加之货物的数量大，通常对于货物存取要求必须耗时少，占用空间小，这是很多物流行业面临的主要问题。而在物流中拣选作业是配送中心各项操作的难点，其水平高低直接决定着物流运作的效率和质量。目前，很多物流中心都主要是采用人力进行货物的挑选和配送，而据调查统计，在配送中心里，操作员移动平均所需的时间占整个拣选时间的70％以上，真正用于拣选的工作时间只占12%，其余时间是在寻找货物位置、处理订单、搜集设备、等待指令等过程中消耗掉的。随着社会的不断进步，对人力资源合理应用的要求越来越高，除了解决好货物运输中所消耗的时间，也要提高操作人员在操作过程中的有效工作时间。因此，目前的主要采用人力进行货物的挑选和配送的技术方案还是不理想。

发明内容

本发明的目的在于在于为克服现有技术的不足，提供一种多层穿梭存取搬运方法及装置，可以节省货架空间，可增加存储货位的立体空间延伸空位；缩短货物订单处理空间，提高系统性能，提高操作人员的效率与安全，提高处理货单的准确度和可追溯性，并可实现未来进行扩展。

为实现本发明的目的，本发明的一种多层穿梭存取搬运方法，包括使用搬运小车在多层货架上进行存放和取货的方法，其中，该方法通过在货架上设置行走轨道，并使用一种多层穿梭存取小车在行走轨道上行走运行，行走轨道上设有导电滑轨，在小车设有电气控制箱，在电气控制箱中安装有可编程控制系统，可编程控制系统通过导电滑轨与上位机相连并通过串口通信模块与直流电机相连；在伸缩机构和机械手上装有位置检测器；通过设置在多层穿梭存取搬运小车上的行走装置、伸缩装置和机械手完成货物存放和取货的操作。在小车上设置了增量编码器和传感器，确保了穿梭车高度精确的定位功能。

进一步的，上述的多层穿梭存取搬运方法，其中，所述可编程控制系统由CPU单元、电源模块、输入模块、输出模块及串口通信模块构成。

为实现上述多层穿梭存取搬运方法，本发明的一种多层穿梭存取小车，包括设置在多层货架上的行走轨道，其中，该多层穿梭存取小车包括底架总成、底架左支架和底座右支架，在所述底架总成上部前后两端分别设有行走驱动总成和行走从动总成，在所述行走驱动总成和行走从动总成之间设有U型槽结构，该U型槽包括水平放置在所述底架总成上的支撑板和垂直于底架总成并分别紧贴所述行走驱动总成和行走从动总成的两块平行的伸缩叉体总成；在所述伸缩叉体总成上设有机械手。

进一步的，该小车在行走轨道上行走时，是通过直流伺服电机和外部激光测距来精确控制小车运行位置。

进一步的，上述的多层穿梭存取小车，其中，所述伸缩叉体总成包括伸缩驱动总成和伸缩从动总成。

更进一步的，上述的多层穿梭存取小车，其中，所述伸缩驱动总成和伸缩从动总成是由叉体一、叉体二、叉体三和两根一级伸缩轨道组成的两级伸缩结构，叉体一固定在小车上,叉体二上的齿条与小车直流电机上的双面齿形带啮合,叉体三与叉体一通过传动带相连；伸缩驱动总成的伸缩运动是通过直流伺服电机驱动双面齿形带运动，双面齿形带又驱动叉体二上的同步齿条实现叉体二和叉体三同时作伸缩运动，并且以叉体一作为参照体，叉体三伸缩的距离是叉体二伸缩距离的两倍。

更进一步的，上述的多层穿梭存取小车，其中，所述行走驱动总成和行走从动总成上还设有小车罩板和限位轮总成。

更进一步的，上述的多层穿梭存取小车，其中，在该多层穿梭存取小车上还设有激光测距装置。

再更进一步的，上述的多层穿梭存取小车，其中，所述机械手是通过直流电机和推杆构成,直流电机驱动推杆。

本发明实现了一种自动存取解决方案，适用于纸箱、料箱和小托盘的存取。多层穿梭存取小车的设计主要是为了让大量货品存储与订单整合之间更为顺畅，能够显著地提高速度、准确度和作业效率。本发明的多层穿梭存取小车使用成熟的控制技术和改良版的软件,可以与多种存储设备以及货品存放容器衔接。其固有的灵活性适用于造型与面积各异的建筑物,即使现有建筑有很多局限性，它也能从容应对。

由于小车中部U型槽的设计，使多层穿梭小车有暂存货品的功能，将下一批订单所需整合的货品存储起来。在货品选取并送到选拣站的同时，新的货品会自动补充到缓存区来。在物流流程中，这种多层穿梭存取小车在内部起着连接的关键作用，连接大量货存储和订单履行的重要环节，保证履行订单时必要的货品库存能随手拿来,从而提高订单履行效率和客户服务水平。

除此之外，本发明还具有以下有益效果：

首先，本发明拓展了自动化存储系统的应用，开辟了崭新的自动化解决方案之路，自动化是现在物流设备的大流趋势，能科学合理的利用人力资源的物流设备是各个客户的首选。通常情况下，传统的自动化存取系统每个巷道只有1台堆垛机，多层穿梭小车突破了传统观念，按需可在各个货架层配备智能载货小车。载货小车在非常节省空间的存储系统中穿梭进出，与存货库端输送系统相连，以完全精确的顺序将货品送至选拣面，使订单整合和组盘作业进行得更为有效。

其次，穿小梭车是运行于货架用于货品存取的载货工具。每台穿梭车在轨道上运行，配备了可搬运各种尺寸纸箱、小托盘和料箱的夹具。增量编码器和传感器确保了穿梭车高度精确的定位功能，依靠传感信号预留一段距离使小车逐步减速直到工作位置完全停止，并能通过轨道线获取运载的动力。

附图说明

图1是本发明的小车结构示意图；

图2是本发明的小车结构剖视图；

图3是本发明的伸缩叉体总成结构示意图；

图4是本发明的伸缩叉体总成内部结构图。

附图标记说明：1-底架总成，2-底座左支架，3-伸缩叉体总成，4-行走从动总成，5-限位轮总成，6-小车罩板，7-支撑板，8-行走驱动总成，9-伸缩从动总成，10-伸缩驱动总成，11-底座右支架，12-机械手，13-同步齿条，14-叉体三，15-叉体二，16-叉体一。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如附图1、图2所示，本发明的多层穿梭存取小车包括底架总成1、底架左支架2和底座右支架11，在所述底架总成1上部前后两端分别设有行走驱动总成8和行走从动总成4，在所述行走驱动总成8和行走从动总成4之间设有U型槽结构，该U型槽包括水平放置在所述底架总成1上的支撑板7和垂直于底架总成1并分别紧贴所述行走驱动总成8和行走从动总成4的两块平行的伸缩叉体总成3；在所述伸缩叉体总成3上设有机械手12。

再看图3、图4，所述伸缩叉体总成3包括伸缩驱动总成10和伸缩从动总成9。而伸缩驱动总成10和伸缩从动总成9是由叉体一16、叉体二15、叉体三14和两根一级伸缩轨道组成的两级伸缩结构，叉体一16固定在小车上,叉体二15上的齿条与小车直流电机上的双面齿形带啮合,叉体三14与叉体一16通过传动带相连。伸缩驱动总成10的伸缩运动是通过直流伺服电机驱动双面齿形带运动，双面齿形带又驱动叉体二15上的同步齿条实现叉体二15和叉体三14同时作伸缩运动，并且以叉体一16作为参照体，叉体三14伸缩的距离是叉体二15伸缩距离的两倍。

另外，在行走驱动总成8和行走从动总成4上还设有小车罩板6和限位轮总成5。在该多层穿梭存取小车上还设有激光测距装置。机械手12是通过直流电机和推杆构成,直流电机驱动推杆。

该小车在行走轨道上行走时，是通过直流伺服电机和外部激光测距来精确控制小车运行位置。

本发明的多层穿梭存取小车是运行于货架用于货品存取的运载工具；在整个运载过程中多层穿梭车的功能是把货物运输到预定的存货库位或者是分拣到不同的分拣机构运输走，在这个过程中，全部的动作都是自动化的，在该小车上设置了增量编码器和传感器，确保了穿梭车高度精确的定位功能。本发明实施时，首先，由伸缩电机带动伸缩驱动总成10上的同步带轮，使其旋转，从而带动同步带驱使伸缩叉体总成3上的同步齿条13带动叉体二15与叉体三14伸向货物；其中伸缩叉体上的伸出端机械手12在取货物的时伸入的时候是与叉体三14的竖直平面平行的而另一端的机械手12和中间的机械手12是与竖直面呈一定角度的，伸缩到最终位置的时候通过旋转电机使之旋转与竖直平面呈一定的角度使之抱住货物，然后通过反转伸缩电机使机械手12回到多层穿梭小车上，通过行走驱动电机带动行走驱动在轨道上行走，把货物运到所需要到达的位置，限位轮总成5能够提供缓冲和限定位置停下。本发明的小车具有两个工位，如果货物远可以用远端的机械手12，货物近可以用中间的机械手12达到取货的功能；小车存放货物的时候机械手初始状态都是旋转为一定角度抱紧货物的，当小车运动到目的地后，伸缩电机带动叉体二15与叉体三14伸到货物存放位置，然后前端机械手12旋转成竖直，由后端机械手12推动货物脱离小车，于是达到存货目的。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多层穿梭存取小车，包括设置在多层货架上的行走轨道，其特征在于：该多层穿梭存取小车包括底架总成（1）、底架左支架（2）和底座右支架（11），在所述底架总成（1）上部前后两端分别设有行走驱动总成（8）和行走从动总成（4），在所述行走驱动总成（8）和行走从动总成（4）之间设有U型槽结构，该U型槽包括水平放置在所述底架总成（1）上的支撑板（7）和垂直于底架总成（1）并分别紧贴所述行走驱动总成（8）和行走从动总成（4）的两块平行的伸缩叉体总成（3）；在所述伸缩叉体总成（3）上设有机械手（12）；所述伸缩叉体总成（3）包括伸缩驱动总成（10）和伸缩从动总成（9）；所述伸缩驱动总成（10）和伸缩从动总成（9）是由叉体一（16）、叉体二（15）、叉体三（14）和两根一级伸缩轨道组成的两级伸缩结构，叉体一（16）固定在小车上,叉体二（15）上的齿条与小车直流电机上的双面齿形带啮合,叉体三（14）与叉体一（16）通过传动带相连；伸缩驱动总成（10）的伸缩运动是通过直流伺服电机驱动双面齿形带运动，双面齿形带又驱动叉体二（15）上的同步齿条实现叉体二（15）和叉体三（14）同时作伸缩运动，并且以叉体一（16）作为参照体，叉体三（14）伸缩的距离是叉体二（15）伸缩距离的两倍。

2.根据权利要求1所述的多层穿梭存取小车，其特征在于：该小车在行走轨道上行走时，是通过直流伺服电机和外部激光测距来精确控制小车运行位置。

3.根据权利要求1所述的多层穿梭存取小车，其特征在于：所述行走驱动总成（8）和行走从动总成（4）上还设有小车罩板（6）和限位轮总成（5）。

4.根据权利要求1所述的多层穿梭存取小车，其特征在于：在该多层穿梭存取小车上还设有激光测距装置。

5.根据权利要求1所述的多层穿梭存取小车，其特征在于：所述机械手（12）是通过直流电机和推杆构成,直流电机驱动推杆。