CN104386558A - 一种升降机结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种升降机结构。其目的是提供一种升降机结构，能达到100-300m/min的升降速度要求，启动加速度达到2-5m/s2,停位精度达到±1mm。一种升降机结构，包括：底板，由碳素合金钢板整体加工成型，通过螺栓与地平连接；四条立柱，采用插接形式连接，立柱上每隔一段距离设有与货架连接的稳定框架；顶架，采用槽钢焊接形式；轿厢，包括采用四面进出设计的上下承载框架和四套导向组轮，其中两套导向轮组用于确定轿厢纵向方向的精度，另两套导向轮组用于确定轿厢横向方向的精度；驱动皮带装置和电气控制结构。

Description

一种升降机结构
技术领域
本发明涉及仓储物流分拣传输技术领域，具体地说，是涉及一种升降机结构。
背景技术
目前在仓储物流分拣系统中，升降机的使用越来越普遍。货物在货架仓储系统中的输送需要升降机来实现水平高度的流通，升降机需要实现快速精准输送货物功能。
货架仓库容积较大，一般设置成多达几十排货架，每排货架上设有上百个货位，物流巷道多达十几二十条。在每一排货架上设置数台分拣小车，分拣小车用于存取该层所有货物。分拣小车的输送终点都在每条巷道的端头，因此在每条巷道的端头都会需要一台升降机来实现分拣小车水平高度的输送。
由于货架仓库的每一层分拣小车数量和小车行走速度受到限制，为实现快速的存取货物，升降机系统就需要高速运转。为满足大型或较大型货架仓库的需求，升降机的输送能力需要满足100-300m/min的升降速度要求，启动加速度要满足2-5m/s2,停位精度需要达到±1mm。
发明内容
本发明的目的是提供一种升降机结构，能达到100-300m/min的升降速度要求，启动加速度达到2-5m/s2,停位精度达到±1mm。
本发明的目的是这样实现的：
一种升降机结构，包括：
底板，所述底板由碳素合金钢板整体加工成型，通过螺栓与地平连接；
四条立柱，所述立柱采用插接形式连接，所述立柱上每隔一段距离设有稳定框架，所述稳定框架与货架连接，对于高度较高的升降机，立柱的设计无法实现整体设计，本发明所述四条立柱均采用插接形式连接，保证立柱整体强度一致，经过有限元分析软件进行多次有限元计算，保证立柱设计的等强度原则；
顶架，作为皮带的上悬挂支撑，会承载全部的轿厢重量，顶架的重量同时又会被立柱承担，所以顶架的设计要尽量轻，所述顶架全部采用槽钢焊接形式；
轿厢，用于实现分拣小车水平高度输送货物，包括上下承载框架和四套导向组轮，所述上下承载框架用于承载货物重量，采用100mm×50mm截面的铝型材焊接而成，所述上下承载框架采用四面进出设计，所述导向轮组，分别与四根立柱连接，其中两套导向轮组用于确定轿厢纵向方向的精度，另两套导向轮组用于确定轿厢横向方向的精度；
驱动皮带装置，所述驱动皮带装置为电机驱动皮带轮，通过齿形带两端与所述轿厢和配重的连接，实现提升皮带的闭环提升；和
电气控制结构，所述电机驱动皮带轮的驱动电机的尾部安装有编码器，在所述底板上设有激光测距仪，所述轿厢的底部设有激光对射反光板，与所述激光测距仪对应，用于控制所述轿厢的起升高度。
其中，所述加工成底板的碳素合金钢板一般才用25mm厚规格，在所述底板上按9×7结构分布设有孔洞。
所述底板与地平连接采用型号为HVA M16x125/38的化学螺栓，每个化学螺栓能够承载40.0KN拉力和28.8KN剪力。
所述立柱所用材料为低合金高强度结构钢，截面为120mm×60mm×6mm的冷拔矩形管，所述矩形管每米弯曲度在0.5mm以下，全长弯曲度在0.04％以下，表明凹凸度在0.6mm以下，截面扭转度在0.6mm以下。
所述顶架所用槽钢为16#槽钢，截面为160mm×65mm×8.5mm×10mm，截面面积为25.162cm2，槽钢X-X截面系数为117cm3，惯性矩为935cm4，同等截面面积的矩形管X-X截面系数为104cm3，835cm4。
为减轻重量，在所述槽钢的非承载位置处设计有Ф100的减重孔，减重的同时又不影响槽钢的承载安全。
所述上下承载框架所用的铝型材的截面系数为：
进一步地，所述导向轮组为可调节的偏心轮；所述轮组的偏心调节量为±1mm。
其中，所述轿厢还包括配电箱、形成开关、皮带夹板和/或分拣小车充电器等。
所述电机驱动皮带轮的驱动电机采用SEW伺服电机，保证电机运转平稳，电机尾部安装编码器，保证电机停止的精准度。
电机与驱动轴使用KTR齿式联轴器连接，降低电机安装精度，联轴器选用FA20系列联轴器，该联轴器能够承载3500Nm的额定转矩和6900rpm的额定转速。对于电机减速箱输出的150Nm转矩和699rpm转速，联轴器安全系数为10倍。驱动轴与驱动皮带轮使用KTR涨套连接，涨套的使用便于安装拆卸。
提升皮带选用50mm宽Megaliner AT10 Without Gap Open-end型同步带，同步带的使用避免打滑现象。所述提升皮带的参数为：
为保证轿厢的停位精度，在控制上使用闭环控制，伺服电机的编码器和地板的激光测距仪相互校验，保证了重复停位的准确一致性
进一步地，在升降机最低位安装有零位触发开关，升降机每次下降到最低点后都会有一次零位标定。
进一步地，在升降机的上下极限位置分别安装上极限位置行程开关和下极限位置行程开关，防止轿厢出现过行程危险。
本发明由于采用了上述技术方案，与现有技术相比具有以下有益效果：本发明升降机结构由于采用了上述结构，使得本升降机机构具有以下特点：升降速度快，启动加速度快，停位精度高，占地空间小，升降行程大，输送方式灵活，整体结构稳定。在稳定性上，我们采用四柱升降机结构，立柱联接采用经典的插接形式，由于升降机高度较高，在立柱上每隔一段距离设计稳定框架，该稳定框架与货架连接，这样就保证了升降机整体的稳定性；为保证升降机的灵活输送，在升降机起升框架的设计上我们采用四面进出设计，保证升降机试用场合广泛；为保证升降机的高速升降，在起升框架的设计上，我们采用铝型材为材料，降低了提升重量，轮组支架全部采用钣金设计，在保证整体强度的前提下，降低了整体提升重量；为保证升降机重复停位的准确性，设计上采用齿形皮带提升，保证皮带不会出现打滑。在电气控制方面，采用带编码器电机，保证电机停止位的精准度，在高度上设计有激光测距仪，保证起升框架的停位的精准度，这样，在停位高度方面就实现了闭环控制。编码器和激光测距仪的互相校验保证了重复停位的精度要求。
附图说明
通过以下本发明的实施例并结合附图的描述，示出本发明的其它优点和特征，该实施例以实例的形式给出，但并不限于此，其中：
图1为本发明一种升降机结构的结构示意图；
图2为图1中所示实施例的顶架的槽钢结构示意图；
图3为图1所示实施例的轿厢结构示意图；
图4为图3中轿厢的俯视结构示意图；
图5为图1中所示实施例的底板结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种升降机结构，包括：底板1、四条立柱2、顶架3、轿厢4、驱动皮带装置6和电气控制结构。
其中，底板1由25mm厚的碳素合金钢板整体加工成型，底板1与地平连接采用型号为HVA M16x125/38的化学螺栓连接，每个化学螺栓能够承载40.0KN拉力和28.8KN剪力，底板1上按9×7结构分布设有孔洞11。
立柱2采用插接形式连接，在立柱2上每隔一段距离设有稳定框架21，稳定框架21与货架连接。立柱2所用材料为低合金高强度结构钢，截面为120mm×60mm×6mm的冷拔矩形管，所述矩形管每米弯曲度在0.5mm以下，全长弯曲度在0.04％以下，表明凹凸度在0.6mm以下，截面扭转度在0.6mm以下。
顶架3全部采用槽钢31焊接形式。顶架3所用槽钢31为16#槽钢，截面为160mm×65mm×8.5mm×10mm，截面面积为25.162cm2，槽钢X-X截面系数为117cm3，惯性矩为935cm4，同等截面面积的矩形管X-X截面系数为104cm3，835cm4。
为减轻重量，在槽钢31的非承载位置处设计有Ф100的减重孔311(如图2所示)，减重的同时又不影响槽钢的承载安全。
轿厢4用于实现分拣小车水平高度输送货物，包括上下承载框架41和四套导向组轮42，上下承载框架41用于承载货物重量，采用100mm×50mm截面的铝型材焊接而成，上下承载框架41采用四面进出设计(结合图3和图4所示)，导向轮组42分别与四根立柱2连接，其中两套导向轮组用于确定轿厢4纵向方向的精度，另两套导向轮组用于确定轿厢4横向方向的精度。
其中，上下承载框架41所用的铝型材的截面系数为：
导向轮组42为可调节的偏心轮；轮组的偏心调节量为±1mm。
驱动皮带装置6安装在顶架3上，本实施例中，驱动皮带装置6为电机驱动皮带轮，通过齿形带两端与轿厢和配重的连接，实现提升皮带的闭环提升。
电气控制结构包括：电机驱动皮带轮的驱动电机的尾部安装有编码器，在底板1上设有激光测距仪71，轿厢4的底部设有激光对射反光板72，激光对射反光板72与激光测距仪71对应，用于控制轿厢4的起升高度。作为优选方案，本实施例中电机驱动皮带轮的驱动电机采用SEW伺服电机，保证电机运转平稳，电机尾部安装编码器，保证电机停止的精准度。电机与驱动轴使用KTR齿式联轴器连接，降低电机安装精度，联轴器选用FA20系列联轴器，该联轴器能够承载3500Nm的额定转矩和6900rpm的额定转速。对于电机减速箱输出的150Nm转矩和699rpm转速，联轴器安全系数为10倍。驱动轴与驱动皮带轮使用KTR涨套连接，涨套的使用便于安装拆卸。提升皮带选用50mm宽Megaliner AT10 Without GapOpen-end型同步带，同步带的使用避免打滑现象。所述提升皮带的参数为：
为保证轿厢4的停位精度，在控制上使用闭环控制，伺服电机的编码器和地板的激光测距仪相互校验，保证了重复停位的准确一致性。
进一步地，在升降机最低位安装有零位触发开关8，升降机每次下降到最低点后都会有一次零位标定。
进一步地，在升降机的上下极限位置分别安装上极限位置行程开关91和下极限位置行程开关92，防止轿厢出现过行程危险。

Claims (9)

1.一种升降机结构，其特征在于，包括：
底板，所述底板由碳素合金钢板整体加工成型，通过螺栓与地平连接；
四条立柱，所述立柱采用插接形式连接，所述立柱上每隔一段距离设有稳定框架，所述稳定框架与货架连接；
顶架，作为皮带的上悬挂支撑，所述顶架全部采用槽钢焊接形式；
轿厢，用于实现分拣小车水平高度输送货物，包括上下承载框架和四套导向组轮，所述上下承载框架用于承载货物重量，采用100mm×50mm截面的铝型材焊接而成，所述上下承载框架采用四面进出设计，所述导向轮组，分别与四根立柱连接，其中两套导向轮组用于确定轿厢纵向方向的精度，另两套导向轮组用于确定轿厢横向方向的精度；
驱动皮带装置，所述驱动皮带装置为电机驱动皮带轮，通过齿形带两端与所述轿厢和配重的连接，实现提升皮带的闭环提升；和
电气控制结构，所述电机驱动皮带轮的驱动电机的尾部安装有编码器，在所述底板上设有激光测距仪，所述轿厢的底部设有激光对射反光板，与所述激光测距仪对应，用于控制所述轿厢的起升高度。
2.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：所述底板上按9×7结构分布设有孔洞。
3.如权利要求1所述的升降机机构，其特征在于：所述立柱所用材料为低合金高强度结构钢，截面为120mm×60mm×6mm的冷拔矩形管，所述矩形管每米弯曲度在0.5mm以下，全长弯曲度在0.04％以下，表明凹凸度在0.6mm以下，截面扭转度在0.6mm以下。
4.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：所述顶架所用槽钢为16#槽钢，截面为160mm×65mm×8.5mm×10mm，截面面积为25.162cm2，槽钢X-X截面系数为117cm3，惯性矩为935cm4，同等截面面积的矩形管X-X截面系数为104cm3，835cm4。
5.如权利要求4所述的升降机结构，其特征在于：在所述槽钢的非承载位置处设计有Ф100的减重孔。
6.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：所述上下承载框架所用的铝型材的截面系数为：
7.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：所述导向轮组为可调节的偏心轮；所述轮组的偏心调节量为±1mm。
8.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：在所述升降机结构的最低位安装有零位触发开关，升降机每次下降到最低点后都会有一次零位标定。
9.如权利要求1所述的升降机结构，其特征在于：在升降机的上下极限位置分别安装有上极限位置行程开关和下极限位置行程开关。
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