CN103922244A - 用于立体仓库的巷道式码垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于立体仓库的巷道式码垛装置，包括下行走轨、上导向平衡轨和码垛总成，码垛总成包括行走机构、升降机构和执行机构，执行机构为双向可伸缩结构，包括上延伸板和下延伸板，下延伸板以可相对于升降底盘左右往复移动的方式与所述升降底盘滑动配合，上延伸板以可相对移动并与下延伸板移动同时同向的方式与所述下延伸板配合设置；上延伸板和下延伸板均可相对于升降底盘沿巷道横向左右伸缩移动，无需掉头，即可对巷道两侧的储货架进行码垛，适用范围更广，而且，上延伸板还有相对于下延伸板的相对位移，具有较好的结构紧凑特点，并且两者可同时同向移动，不需分时单独驱动，减少了操作次数，节省了操作时间，大大提高了工作效率。

Description

用于立体仓库的巷道式码垛装置

技术领域

本发明涉及仓储领域，特别涉及一种用于立体仓库的巷道式码垛装置。

背景技术

码垛机是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。码垛机一般包括电气控制设备、行走机构、升降机构和执行机构等基本部分组成，但现有技术中，码垛机的行走机构多为双轨道行走或设置类似车体的四轮行走，结构不够紧凑，需要较大的巷道空间才可行走，升降机构采用单柱升降结构，具有升降重心不稳、平衡性不好的缺点，而且码垛机的执行机构多为伸缩的货叉机构，但货叉伸缩结构多为单级伸缩，货叉保持原始状态时，仍需较大的巷道横向空间，虽有将货叉设置为多级伸缩结构，但是，不仅每一级都需要配置单独的驱动动力源，而且每级之间属于单独驱动，不能同时进行，需要较长的时间，效率较低。

因此，需要对现有的用于立体仓库的码垛机进行改进，使其结构紧凑，占用较小的巷道空间即可实现行走，增加其升降结构的平衡稳定性，防止重心不稳造成倾倒，并使执行机构的结构紧凑，降低执行机构的驱动动力成本，从而降低制造成本，并同时提高执行机构的工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于立体仓库的巷道式码垛装置，其结构紧凑，占用较小的巷道空间即可实现行走，其升降结构具有较高的平衡稳定性，可防止重心不稳造成的倾倒，而且其执行机构结构紧凑，可降低执行机构的驱动动力成本，从而降低制造成本，并同时达到提高执行机构工作效率的目的。

本发明的用于立体仓库的巷道式码垛装置，包括下行走轨、上导向平衡轨和码垛总成，所述下行走轨铺设于立体仓库的储货架间形成的巷道上，所述上导向平衡轨设置于立体仓库的储货架顶部，所述码垛总成包括行走机构、升降机构和用于将货物码垛至储货架的执行机构；

所述行走机构包括行走底盘和分设于行走底盘前后两端并沿所述下行走轨行走的主动行走组件和从动行走组件；

所述升降机构包括龙门架和以可沿龙门架纵向上下往复移动的方式与所述龙门架配合的升降总成，所述龙门架底端与所述行走底盘连接，所述龙门架的顶梁沿纵向设有与上导向平衡轨滑动配合的导向平衡槽，所述升降总成包括升降底盘和升降底盘驱动机构；

所述执行机构为双向可伸缩结构，包括上延伸板和下延伸板，所述下延伸板以可相对于升降底盘左右往复移动的方式与所述升降底盘滑动配合，所述上延伸板以可相对移动并与下延伸板移动同时同向的方式与所述下延伸板配合设置。

进一步，所述执行机构还包括上延伸板驱动机构和下延伸板驱动机构；

所述上延伸板驱动机构包括左向驱动组件和右向驱动组件，所述左向驱动组件包括左向驱动轮和左向驱动拉索，所述左向驱动轮设置在下延伸板左侧端部，所述左向驱动拉索一端与上延伸板连接，另一端绕过左向驱动轮与升降底盘右侧端连接，所述右向驱动组件包括右向驱动轮和右向驱动拉索，所述右向驱动轮设置在下延伸板右侧端部，所述右向驱动拉索一端与上延伸板连接，另一端绕过右向驱动轮与升降底盘左侧端连接；

所述下延伸板驱动机构包括下延伸板驱动电机、齿轮副和齿条，所述齿条设置于所述下延伸板下部并与所述齿轮副传动配合。

进一步，所述齿轮副包括主动齿轮、中间齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述下延伸板驱动电机输出轴在圆周方向固定配合，所述主动齿轮通过中间齿轮与所述从动齿轮传动，所述从动齿轮与所述齿条传动，所述从动齿轮设置两个。

进一步，所述下延伸板包括基板和分别设置于基板两侧长边的两个导向板，所述导向板为工字型结构，其外侧形成外滑槽，内侧形成内滑槽，所述上延伸板下部两侧沿长边方向设置有与对应导向板的内滑槽配合滑动的导向滑块Ⅰ，所述升降底盘上固定设置有一截叉座，所述截叉座由包括并列设置的两横板，所述两横板内侧均设置有与对应导向板外滑槽配合滑动的导向滑块Ⅱ。

进一步，所述主动行走组件包括主动行走架、主动行走轮、主动行走轮轴和驱动电机，所述主动行走轮轴与所述驱动电机动力输出端传动配合，所述主动行走轮轴与所述主动行走轮在圆周方向固定配合，所述主动行走轮轴以可绕自身轴线转动的方式设置于所述主动行走架；所述从动行走组件包括从动行走架、从动行走轮和从动行走轮轴，所述从动行走轮轴以可绕自身轴线转动的方式设置于所述从动行走架，所述从动行走轮与所述从动行走轮轴在圆周方向上固定配合。

进一步，所述下行走轨为工字形结构，所述主动行走轮和所述从动行走轮均沿所述下行走轨上沿行走，所述主动行走架和所述从动行走架上对应所述下行走轨横向两侧均设置有可绕自身轴线旋转并沿所述下行走轨侧面行走的平衡导向轮。

进一步，所述升降总成还包括分别与升降底盘两端固定连接的两升降架，每一所述升降架上均设置可沿所述龙门架竖向行走的行走滚轮，所述升降底盘驱动机构包括驱动装置、第一升降拉索、第二升降拉索，还包括均以可绕自身轴线转动的方式传动配合设置于所述驱动装置两侧的第一升降拉索卷筒和第二升降拉索卷筒，所述龙门架的顶梁一侧两端对应龙门架的两竖梁分别设有第一定滑轮和第二定滑轮，另一侧对应靠近驱动装置的龙门架竖梁设置有第三定滑轮，所述第一升降拉索一端缠绕在第一升降拉索卷筒上，另一端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮与远离驱动装置的升降架上设置的拉索锁紧装置Ⅰ连接，所述第二升降拉索一端缠绕在第二升降拉索卷筒上，另一端绕过第三定滑轮与靠近驱动装置的升降架上设置的拉索锁紧装置Ⅱ连接。

进一步，所述龙门架的顶梁两端设置有可绕自身轴线旋转的辅助导向轮，所述导向平衡槽以包覆的方式与所述导向平衡轨滑动配合，所述辅助导向轮分列所述导向平衡轨两侧并沿所述导向平衡轨外侧面行走。

进一步，所述下行走轨上前后两端分别设置有限位装置，所述限位装置包括与轨道固定连接的限位支架和设置于所述限位支架上用于减震缓冲的减震缓冲垫。

进一步，所述龙门架的竖梁上设置有用于束线的L形束线架。

本发明的有益效果：本发明的用于立体仓库的巷道式码垛装置，设置单道结构的下行走轨和上导向平衡轨，行走机构只需设置前、后行走轮各一个即可实现行走，行走机构结构更加紧凑，只需较小的巷道横向空间即可行走，上导向平衡轨与龙门架的导向平衡槽配合滑动，防止横向晃动，确保行走平稳，并且，升降机构采用龙门架作为升降支撑使用，利用龙门架的双柱结构的稳定平衡性，避免了现有单柱结构由于重心不稳造成倾倒的现象，另外，执行机构为双向伸缩结构，上延伸板和下延伸板均可相对于升降底盘沿巷道横向左右伸缩移动，无需掉头，即可对巷道两侧的储货架进行码垛，适用范围更广，而且，上延伸板还有相对于下延伸板的相对位移，具有较好的结构紧凑特点，并且两者可同时同向移动，不需分时单独驱动，减少了操作次数，节省了操作时间，大大提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明在立体仓库中使用示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为图2后视图；

图4为执行机构左向伸缩结构示意图；

图5为图4后视图；

图6为图4C-C向视图；

图7为执行机构右向伸缩结构示意图；

图8为图7D-D向视图；

图9为截叉座与两延伸板连接结构示意图；

图10为执行机构立体结构示意图；

图11为执行机构立体结构示意图；

图12为左向驱动轮与左向驱动拉索使用状态示意图；

图13为右向驱动轮与右向驱动拉索使用状态示意图；

图14为行走机构结构示意图；

图15为主动行走组件结构示意图；

图16为升降机构结构示意图。

具体实施方式

本发明适用于立体仓库，立体仓库的结构不限于本申请说明书附图中所示结构，现有任何的立体仓库储货架结构均可适用本装置，如图所示：本实施例的用于立体仓库的巷道式码垛装置，包括下行走轨1、上导向平衡轨2和码垛总成3，所述下行走轨铺设于立体仓库的储货架间形成的巷道上，所述上导向平衡轨2设置于立体仓库的储货架4顶部，所述码垛总成包括行走机构、升降机构和用于将货物码垛至储货架的执行机构；

所述行走机构包括行走底盘5和分设于行走底盘5前后两端并沿所述下行走轨行走的主动行走组件6和从动行走组件7；

所述升降机构包括龙门架8和以可沿龙门架8纵向上下往复移动的方式与所述龙门架配合的升降总成，所述龙门架8底端与所述行走底盘5连接，所述龙门架8的顶梁沿纵向设有与上导向平衡轨2滑动配合的导向平衡槽9，所述升降总成包括升降底盘10和升降底盘驱动机构；

所述执行机构为双向可伸缩结构，包括上延伸板11和下延伸板12，所述下延伸板12以可相对于升降底盘10左右往复移动的方式与所述升降底盘10滑动配合，所述上延伸板11以可相对移动并与下延伸板12移动同时同向的方式与所述下延伸板12配合设置。

本实施例中，所述执行机构还包括上延伸板驱动机构和下延伸板驱动机构；

所述上延伸板驱动机构包括左向驱动组件和右向驱动组件，所述左向驱动组件包括左向驱动轮13和左向驱动拉索14，所述左向驱动轮13设置在下延伸板11左侧端部，所述左向驱动拉索14一端与上延伸板11连接，另一端绕过左向驱动轮13与升降底盘10右侧端连接，所述右向驱动组件包括右向驱动轮15和右向驱动拉索16，所述右向驱动轮15设置在下延伸板右侧端部，所述右向驱动拉索16一端与上延伸板连接，另一端绕过右向驱动轮与升降底盘10左侧端连接，升降底盘10包括沿下行走轨纵向设置并沿横向并列的第一底板10a和第二底板10b，其中，第一底板10a和第二底板10b上均设有拉索连接座17，左向驱动拉索14与第二底板10b上的拉索连接座连接，如图12所示，左向驱动拉索14的a端与第二底板10b上的拉索连接座连接并固定不动，b端与上延伸板连接，随着左向驱动轮13随下延伸板移动，b端拉着上延伸板与下延伸板同向左侧移动，图中S为上延伸板的示意移动位移，如图13所示，右向驱动拉索16的c端与第一底板10a上的拉索连接座连接17a并固定不动，d端与上延伸板连接，随着右向驱动轮15随下延伸板移动，d端拉着上延伸板与下延伸板同向右侧移动，图中L为上延伸板的示意移动位移，左向驱动轮13靠近第一底板设置，右向驱动轮靠近第二底板设置；其中，左是指以行走机构前进方向为前的左侧方向，右是指以行走机构前进方向为前的右侧方向，图中箭头A代表行走机构的前进方向，另外，左向驱动轮和右向驱动轮可为定滑轮、链轮等，左向驱动拉索和右向驱动拉索可为钢丝绳、链条等，本实施例中，为保证传动精度和传动力，优选的，左向驱动组件和右向驱动组件均为链轮链条结构；

所述下延伸板驱动机构包括下延伸板驱动电机18、齿轮副和齿条51，所述齿条设置于所述下延伸板下部并与所述齿轮副传动配合；所述齿轮副包括主动齿轮21、中间齿轮22和从动齿轮(图中为从动齿轮23和从动齿轮23a)，所述主动齿轮与所述下延伸板驱动电机输出轴在圆周方向固定配合，所述主动齿轮通过中间齿轮与所述从动齿轮传动，所述从动齿轮与所述齿条传动，所述从动齿轮设置两个；齿轮齿条结构简单、成本低廉，且体积较小，设置两个从动齿轮可保证传动精度，在一个出现磨损时，另一个仍可使用，保证正常工作状态。

本实施例中，所述下延伸板12包括基板12a和分别设置于基板两侧长边的两个导向板(图中为导向板12b和导向板12c)，所述导向板为工字型结构，其外侧形成外滑槽19，内侧形成内滑槽19a，所述上延伸板下部两侧沿长边方向设置有与对应导向板的内滑槽配合滑动的导向滑块Ⅰ49，所述升降底盘上固定设置有一截叉座，所述截叉座由包括并列设置的两横板(图中为横板20和横板20a)，两横板沿垂直方向固定设置在第一底板和第二底板上，所述两横板内侧均设置有与对应导向板外滑槽配合滑动的导向滑块Ⅱ50；

上延伸板和下延伸板形成双向二级伸缩结构，上延伸板即有自身的移动，又有相对于下延伸板的相对移动，此时链轮和链条可以看做是滑轮机构，根据滑轮原理可知，相对于升降底盘来讲，上延伸板与下延伸板同时同向移动的距离是下延伸板移动距离的两倍，在保证工作要求的情况下，使得整体结构更加紧凑，在上延伸板和下延伸板均保持原始状态时，只需占用很小的巷道横向空间，可使立体仓库的储货架间更加紧凑，而且，当下延伸板通过齿轮齿条结构驱动伸出或收回时，上延伸板通过链轮链条驱动机构保持与下延伸板同时同向的移动，即只需要一个驱动电机即可实现下延伸板和上延伸板的同时同向移动，大大节省了制造成本，且实现结构较为简单。

本实施例中，所述主动行走组件包括主动行走架24、主动行走轮25、主动行走轮轴26和驱动电机27，所述主动行走轮轴26与所述驱动电机27动力输出端传动配合，所述主动行走轮轴26与所述主动行走轮25在圆周方向固定配合，所述主动行走轮轴26以可绕自身轴线转动的方式设置于所述主动行走架24，主动行走轮轴通过滚珠轴承28设置于主动行走架；所述从动行走组件包括从动行走架29、从动行走轮30和从动行走轮轴，所述从动行走轮轴以可绕自身轴线转动的方式设置于所述从动行走架29，从动行走轮轴同样通过滚珠轴承设置于从动行走架，所述从动行走轮与所述从动行走轮轴在圆周方向上固定配合，行走底盘纵向两端还设置有用于安装龙门架竖梁的龙门架安装座32；主动行走轮和从动行走轮沿下行走轨纵向各设置一个，并分设行走底盘前后两端，通过单轮结构即可沿下行走轨行走，结构紧凑，大大减少对巷道横向空间的占用，且通过一个驱动电机即可实现行走驱动，降低了驱动成本，从而降低整体结构的制造成本和使用成本。

本实施例中，所述下行走轨1为工字形结构，所述主动行走轮25和所述从动行走轮30均沿所述下行走轨1上沿行走，所述主动行走架和所述从动行走架上对应所述下行走轨横向两侧均设置有可绕自身轴线旋转并沿所述下行走轨侧面行走的平衡导向轮(图中为平衡导向轮31和平衡导向轮31a)；下行走轨两侧的平衡导向轮对轨道形成夹持作用，可确保主动行走轮和从动行走轮在下行走轨上沿的行走效果，减少横向晃动，避免出现行走不稳的现象。

本实施例中，所述升降总成还包括分别与升降底盘10两端固定连接的两升降架(图中为升降架33和升降架33a)，每一所述升降架上均设置可沿所述龙门架竖向行走的行走滚轮34，所述升降底盘驱动机构包括驱动装置35、第一升降拉索36、第二升降拉索37，还包括均以可绕自身轴线转动的方式传动配合设置于所述驱动装置35两侧的第一升降拉索卷筒38和第二升降拉索卷筒39，所述龙门架8的顶梁一侧两端对应龙门架的两竖梁分别设有第一定滑轮40和第二定滑轮41，另一侧对应靠近驱动装置的龙门架竖梁设置有第三定滑轮42，所述第一升降拉索36一端缠绕在第一升降拉索卷筒38上，另一端依次绕过第一定滑轮40和第二定滑轮41与远离驱动装置的升降架33a上设置的拉索锁紧装置Ⅰ43连接，所述第二升降拉索37一端缠绕在第二升降拉索卷筒39上，另一端绕过第三定滑轮42与靠近驱动装置的升降架33上设置的拉索锁紧装置Ⅱ44连接；设置两条升降拉索，分别对应与两个升降架连接，升降驱动平稳，且两条升降拉索均通过同一驱动装置驱动，操作简单，可保证同步同时驱动，驱动控制效果好，驱动装置为电机加减速机的组合体，为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述龙门架的顶梁两端设置有可绕自身轴线旋转的辅助导向轮45，所述导向平衡槽9以包覆的方式与所述上导向平衡轨2滑动配合，所述辅助导向轮分列所述导向平衡轨两侧并沿所述上导向平衡轨外侧面行走；对码垛机在沿下行走轨行走时的横向方向进行限位，不仅可确保行走平顺，提高横向平衡性，保证码垛机整体结构的行走稳定性。

本实施例中，所述下行走轨上前后两端分别设置有限位装置，所述限位装置包括与轨道固定连接的限位支架46和设置于所述限位支架上用于减震缓冲的减震缓冲垫47。

本实施例中，所述龙门架的竖梁上设置有用于束线的L形束线架48；对线束进行整理，不仅保证美观性，还可避免因线束杂乱对码垛机工作造成干扰。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：包括下行走轨、上导向平衡轨和码垛总成，所述下行走轨铺设于立体仓库的储货架间形成的巷道上，所述上导向平衡轨设置于立体仓库的储货架顶部，所述码垛总成包括行走机构、升降机构和用于将货物码垛至储货架的执行机构；

所述行走机构包括行走底盘和分设于行走底盘前后两端并沿所述下行走轨行走的主动行走组件和从动行走组件；

所述升降机构包括龙门架和以可沿龙门架纵向上下往复移动的方式与所述龙门架配合的升降总成，所述龙门架底端与所述行走底盘连接，所述龙门架的顶梁沿纵向设有与上导向平衡轨滑动配合的导向平衡槽，所述升降总成包括升降底盘和升降底盘驱动机构；

所述执行机构为双向可伸缩结构，包括上延伸板和下延伸板，所述下延伸板以可相对于升降底盘左右往复移动的方式与所述升降底盘滑动配合，所述上延伸板以可相对移动并与下延伸板移动同时同向的方式与所述下延伸板配合设置。

2.根据权利要求1所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述执行机构还包括上延伸板驱动机构和下延伸板驱动机构；

所述上延伸板驱动机构包括左向驱动组件和右向驱动组件，所述左向驱动组件包括左向驱动轮和左向驱动拉索，所述左向驱动轮设置在下延伸板左侧端部，所述左向驱动拉索一端与上延伸板连接，另一端绕过左向驱动轮与升降底盘右侧端连接，所述右向驱动组件包括右向驱动轮和右向驱动拉索，所述右向驱动轮设置在下延伸板右侧端部，所述右向驱动拉索一端与上延伸板连接，另一端绕过右向驱动轮与升降底盘左侧端连接；

所述下延伸板驱动机构包括下延伸板驱动电机、齿轮副和齿条，所述齿条设置于所述下延伸板下部并与所述齿轮副传动配合。

3.根据权利要求2所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述齿轮副包括主动齿轮、中间齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述下延伸板驱动电机输出轴在圆周方向固定配合，所述主动齿轮通过中间齿轮与所述从动齿轮传动，所述从动齿轮与所述齿条传动，所述从动齿轮设置两个。

4.根据权利要求3所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述下延伸板包括基板和分别设置于基板两侧长边的两个导向板，所述导向板为工字型结构，其外侧形成外滑槽，内侧形成内滑槽，所述上延伸板下部两侧沿长边方向设置有与对应导向板的内滑槽配合滑动的导向滑块Ⅰ，所述升降底盘上固定设置有一截叉座，所述截叉座由包括并列设置的两横板，所述两横板内侧均设置有与对应导向板外滑槽配合滑动的导向滑块Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述主动行走组件包括主动行走架、主动行走轮、主动行走轮轴和驱动电机，所述主动行走轮轴与所述驱动电机动力输出端传动配合，所述主动行走轮轴与所述主动行走轮在圆周方向固定配合，所述主动行走轮轴以可绕自身轴线转动的方式设置于所述主动行走架；所述从动行走组件包括从动行走架、从动行走轮和从动行走轮轴，所述从动行走轮轴以可绕自身轴线转动的方式设置于所述从动行走架，所述从动行走轮与所述从动行走轮轴在圆周方向上固定配合。

6.根据权利要求5所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述下行走轨为工字形结构，所述主动行走轮和所述从动行走轮均沿所述下行走轨上沿行走，所述主动行走架和所述从动行走架上对应所述下行走轨横向两侧均设置有可绕自身轴线旋转并沿所述下行走轨侧面行走的平衡导向轮。

7.根据权利要求6所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述升降总成还包括分别与升降底盘两端固定连接的两升降架，每一所述升降架上均设置可沿所述龙门架竖向行走的行走滚轮，所述升降底盘驱动机构包括驱动装置、第一升降拉索、第二升降拉索，还包括均以可绕自身轴线转动的方式传动配合设置于所述驱动装置两侧的第一升降拉索卷筒和第二升降拉索卷筒，所述龙门架的顶梁一侧两端对应龙门架的两竖梁分别设有第一定滑轮和第二定滑轮，另一侧对应靠近驱动装置的龙门架竖梁设置有第三定滑轮，所述第一升降拉索一端缠绕在第一升降拉索卷筒上，另一端依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮与远离驱动装置的升降架上设置的拉索锁紧装置Ⅰ连接，所述第二升降拉索一端缠绕在第二升降拉索卷筒上，另一端绕过第三定滑轮与靠近驱动装置的升降架上设置的拉索锁紧装置Ⅱ连接。

8.根据权利要求7所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述龙门架的顶梁两端设置有可绕自身轴线旋转的辅助导向轮，所述导向平衡槽以包覆的方式与所述导向平衡轨滑动配合，所述辅助导向轮分列所述导向平衡轨两侧并沿所述导向平衡轨外侧面行走。

9.根据权利要求8所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述下行走轨上前后两端分别设置有限位装置，所述限位装置包括与轨道固定连接的限位支架和设置于所述限位支架上用于减震缓冲的减震缓冲垫。

10.根据权利要求9所述的用于立体仓库的巷道式码垛装置，其特征在于：所述龙门架的竖梁上设置有用于束线的L形束线架。