CN104670776B - 一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法，该仓库包括：立体货仓，立体货仓包括单排或多排货架，且立体货仓间设有一条或条巷道；搬运小车，搬运小车包括：出库小车、入库小车、出库转运小车和入库转运小车，出/入小车设置于仓库的出/入口处；出/入库转运小车设置在巷道的出/入口处，且出/入库小车的运行轨道与出/入库转运小车的运行轨道相接；堆垛机，堆垛机为四柱式堆垛机，堆垛机设置在每条巷道内，且堆垛机可垂直升降和沿巷道移动，堆垛机上设有斜面货叉机构。该自动化立体仓库强度好、结构稳定，采用斜面货叉机构，有效地解决了叉取圆形货物时，货叉臂受斜向力变形问题，保证货物叉取快速稳定。

Description

一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法

技术领域

本发明涉及一种立体仓库系统，具体涉及一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法。

背景技术

随着物流行业的蓬勃发展，对立体仓库也提出了更高的要求，减少人力、节约成本和提高利用率成了主流趋势。而随着对货物管理越来越高的要求，立体仓库的自动化管理与控制也受到了市场的肯定。

自动化立体仓库(Automated Storage&Retrieval System，简称AS/RS)是一种多层存放货物的高架仓库系统，一般包括有多层货架、堆垛机、交接货运输机、出入口输送机及自动化管理控制系统，自动化立体仓库能按指令自动完成货物的存取。

传统的自动化仓库常用于存放板材类或栈板类的货物，在对无固定装置的圆形货物进行搬运的过程中，会出现如下问题：

1.作为自动化立体仓库堆垛机的核心设备货叉，在搬运圆形货物的过程中，容易出现货物的滚落，造成安全事故。

2.在面对大重量的货物时，传统的双柱式堆垛机运行不稳定，定位不准，故障频出。

因此，一种结构稳定，可以稳定有效快速对圆形货物进行管理的一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法亟待提出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法。该立体仓库结构牢固，可以实现全程自动化管理，搬运圆形货物快速稳定。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库包括：立体货仓，立体货仓包括单排或多排货架，且立体货仓间设有一条或多条巷道；搬运小车，搬运小车包括：出库小车、入库小车、出库转运小车和入库转运小车，出/入小车设置于仓库的出/入口处；出/入库转运小车设置在巷道的出/入口处，且出/入库小车的运行轨道与出/入库转运小车的运行轨道相接；堆垛机，堆垛机为四柱式堆垛机，堆垛机设置在每条巷道内，且堆垛机可垂直升降和沿巷道移动，堆垛机上设有斜面货叉机构。

本发明一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其结构牢固，各搬运小车分工明确，采用单卷立体储存方式，存储更迅速便捷。同时，堆垛机为四柱式堆垛机，强度好、结构稳定，采用斜面货叉机构，有效地解决了叉取圆形货物时，货叉臂受斜向力而造成货叉伸缩装置变形卡住的问题，保证货物叉取快速稳定。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，上述斜面货叉机构包括：驱动装置以及与驱动装置传动连接的左货叉和右货叉，左货叉与右货叉呈V型。

采用上述优选的方案，有效保证叉取圆形货物时快速稳定。

作为优选的方案，上述左货叉与上述右货叉分别包括：上货叉臂、中货叉臂和下货叉臂，驱动装置通过传动齿轮与中货叉臂传动连接，且中货叉臂通过齿轮齿条组传动连接下货叉臂与上货叉臂。

采用上述优选的方案，采用伸缩式货叉存取货物，左货叉臂与右货叉臂加速向外推伸，保证叉取货物稳定快速。

作为优选的方案，还包括：货物暂存装置，货物暂存装置设置于入库小车与入库转运小车的交接处，且货物暂存装置包括左支撑脚、右支撑脚、左支撑臂和右支撑臂，左支撑臂与右支撑臂呈V型。

采用上述优选的方案，入库小车将货物堆放在货物暂存装置上，对货物进行暂存，无需入库转运小车来回运转。当货物暂存装置的货物达到数量后，入库转运小车一次性将货物进行搬运，更节省时间。

作为优选的方案，上述货物暂存装置还设置于所述出库转运小车和/或入库转运小车的运行轨道上。

采用上述优选的方案，进货时，便于对进货的货物进行调整和整理，便于堆垛机一次性对货物进行存放；出货时，便于出库小车或出库转运小车一次性对货物进行取出。

作为优选的方案上，搬运小车包括小车支撑架、升降驱动装置与水平驱动装置，小车支撑架分别与升降驱动装置和水平驱动装置传动连接，小车支撑架包括左、右小车支撑臂，左小车支撑臂与右小车支撑臂呈V型。

采用上述优选的方案，保证圆形货物叉取快速稳定。

作为优选的方案上，左货叉臂与右货叉臂之间的距离大于左小车支撑臂与右小车支撑臂之间的距离。

采用上述优选的方案，保证堆垛机与搬运小车交接时，不会发生干涉现象，运输流畅。

作为优选的方案上，包括出库装置，出库装置包括：支架、设置于支架上的导轨以及沿导轨移动的运载小车，运载小车上设有带钩状翻边的运载臂，运载臂可沿垂直方向升降。

采用上述优选的方案，出库装置可直接将货物运输到运输车上，实现立体仓库的全程自动化。

一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，先设置一个用于放置圆形货物的自动化立体仓库，

然后进货的方法包括以下步骤：

步骤1.入库小车从卸货位自动将货物卸下并运输送到入库暂存区；

步骤2.入库运转小车将货物从入库暂存区运输到巷道口；

步骤3.堆垛机从巷道口通过斜面货叉机构对货物进行叉取，并进行运动，将货物存放到货架上；

出货的方法包括以下步骤：

步骤1.堆垛机通过斜面货叉机构将货物从货架上取下，且运输到巷道口；

步骤2.出库转运小车将货物从巷道口运输到出货转运区；

步骤3.出库小车将货物从出货转运区运输到出货暂存区。

本发明一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，其货物进出流程明确，各司分工明确，不易发生混乱，且进出货效率高。

作为优选的方案上，出货方法还包括步骤4：出库装置将货物从出货暂存区自动搬运到运输车上。

采用上述优选的方案，更好的实现立体仓库的全程自动化。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的用于圆形货物的自动化立体仓库的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明一种实施方式的货位结构示意图。

图4为图1的B向视图。

图5为本发明一种实施方式的搬运小车主视图。

图6为本发明一种实施方式的搬运小车侧视图。

图7为本发明一种实施方式的搬运小车俯视图。

图8为本发明一种实施方式的堆垛机侧视图。

图9为本发明一种实施方式的堆垛机主视图。

图10为本发明一种实施方式的斜面货叉机构主视图。

图11为本发明一种实施方式的左/右货叉主视图。

图12为本发明一种实施方式的左/右货叉后视图。

图13为本发明一种实施方式的货物暂存装置主视图。

图14为本发明一种实施方式的货物暂存装置侧视图。

图15为本发明一种实施方式的货物暂存装置俯视图。

其中，1立体货仓、11货架、12货位、13巷道、14间隔部、2搬运小车、21出库小车、22入库小车、23出库转运小车、24入库转运小车、201升降驱动装置、202水平驱动装置、203左小车支撑臂、204右小车支撑臂、3堆垛机、31斜面货叉机构、32驱动装置、33左货叉、34右货叉、301上货叉臂、302中货叉臂、303下货叉臂、304传动齿轮、305齿轮齿条组、4货物暂存装置、41左支撑脚、42右支撑脚、43左支撑臂、44右支撑臂、45保护层、5出库装置、51支架、52运载小车，53钩状翻边、54运载臂、6钢筋卷、7运输车；

a入库暂存区、b出货转运区、c出货暂存区。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1至图15所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库及其进出货方法，用于存取钢筋卷6。

一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库包括：立体货仓1、搬运小车2、堆垛机3、货物暂存装置4和出库装置5。

如图1-4所示，立体货仓1包括四排货架11，货架11包括立柱和横梁，立柱和横梁采用H型钢，强度好，制作方便。货架11采用现场螺栓连接方式，材料运输方便，节省空间和成本。货架11上设有多个货位12，每个货位12堆放两个钢筋卷6；两个钢筋卷6之间设有间隔部14进行隔断，防止钢筋卷6侧滚滑落。在立体货仓1之间设有两条巷道13；

如图5-7所示，搬运小车2包括：出库小车21、入库小车22、出库转运小车23和入库转运小车24，出库小车21设置于仓库的出口处，入库小车22设置于仓库的入口处；出库转运小车23设置在巷道13的出口处，入库转运小车24设置在巷道13的入口处。且出库小车21的运行轨道与出库转运小车23的运行轨道相接。入库小车22的运行轨道与入库转运小车24的运行轨道相接。

搬运小车2包括小车支撑架、升降驱动装置201与水平驱动装置202，小车支撑架分别与升降驱动装置201和水平驱动装置202传动连接，小车支撑架包括左小车支撑臂203和右小车支撑臂204，左小车支撑臂203与右小车支撑臂204呈V型。保证左小车支撑臂203与右小车支撑臂204在叉取和运输钢筋卷6时快速稳定。

如图8-9所示，堆垛机3为四柱式堆垛机，强度好、结构稳定，堆垛机3设置在每条巷道13内，且堆垛机3可垂直升降和沿巷道13移动，在堆垛机3上设有激光测距仪与红外光通讯，用于堆垛机3行走方向与升降方向的定位与通讯。堆垛机3上设有斜面货叉机构31。红外光通讯能实现远距离传输，抗金属干扰、性能稳定可靠，与使用电缆相比，无电缆磨损或电缆内部断路、短路的困扰。

如图10-12所示，斜面货叉机构31包括：驱动装置32以及与驱动装置32传动连接的左货叉33和右货叉34，左货叉33与右货叉34呈V型，即左货叉33的臂面与右货叉34的臂面为斜面。斜面货叉机构31有效地解决了叉取钢筋卷6时，货叉臂受斜向力而造成货叉伸缩装置变形扭曲的问题，保证钢筋卷6叉取快速稳定。

上述左货叉33与上述右货叉34分别包括：上货叉臂301、中货叉臂302和下货叉臂303，驱动装置31通过传动齿轮304与中货叉臂303的下齿条啮合传动连接，中货叉臂302通过齿轮齿条组305传动连接下货叉臂303与上货叉臂301。齿轮齿条组305包括下货叉臂303底部的齿条、上货叉臂301顶部的齿条，以及分别与下货叉臂303底部的齿条和上货叉臂301顶部的齿条相啮合的三个齿轮组。驱动装置32驱动中货叉臂302向外伸出，从而齿轮齿条组305驱动下货叉臂303和上货叉臂301加速向外伸出，采用伸缩式货叉存取货物，保证叉取货物稳定快速。若采用搬运小车2进入货架11的形式取货，可能会因为巷道13间隙大小不均，造成搬运小车2进出货位时噪音很大，有时甚至出现小车车轮卡在间隙上的情况。所以采用了搬运小车2与堆垛机3结合的方式。且堆垛机3采用伸缩式货叉，这样即使货架垂直度误差比较大，货叉也能顺利的叉到货物，同时货叉的伸缩基本无任何噪音。

左货叉33与右货叉34之间的距离大于左小车支撑臂203与右小车支撑臂204之间的距离。保证堆垛机3与搬运小车2交接时，不会发生干涉现象，运输流畅。

如图13-15所示，货物暂存装置4，货物暂存装置4设置于入库小车22与入库转运小车24的交接处，形成入货暂存区a，且货物暂存装置4包括左支撑脚41、右支撑脚42、左支撑臂43和右支撑臂44，左支撑臂43与右支撑臂44呈V型。且左支撑臂43与右支撑臂44上设有防止成品损伤的保护层45。入库小车22将一个一个钢筋卷6分别堆放在货物暂存装置4上，各条巷道上的入库转运小车24根据堆垛机的运行状况及系统指令将货物暂存装置4上的钢筋卷6搬运到巷道13的入口，然后由堆垛机3从巷道13的入口取货后存入货架11上。

上述货物暂存装置4还设置于出库转运小车23和入库转运小车24的运行轨道上。进货时，便于对进货的钢筋卷6进行调整，便于调节堆垛机3的工作量；出货时，便于出库小车21或出库转运小车23对钢筋卷6进行转运与调配。

货物暂存装置4设置于出库转运小车23与出库小车21的交接处，此处为出库转运区b。

上述货物暂存装置4还设置于出库处，形成出货暂存区c。

出库装置5包括：支架51、设置于支架上的导轨以及沿导轨移动的运载小车52，运载小车52上设有带钩状翻边53的运载臂54，运载臂54可沿垂直方向升降。一个运载小车52上可同时设置两个运载臂54，两个运载臂54呈V型连接。出库装置5可直接将钢筋卷6通过钩状翻边53进行勾住，然后运输到运输车7上，实现立体仓库的全程自动化。

本发明一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其结构简单，各搬运小车分工明确，采用单卷立体储存方式，存储更迅速便捷。同时，堆垛机为四柱式堆垛机，强度好、结构稳定，采用斜面货叉机构31，有效地解决了叉取圆形货物时，货叉臂受斜向力变形的问题，保证货物叉取快速稳定。且一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库利用PLC控制系统进行控制，并提供电脑系统可视化操作界面，实现与仓库管理系统与ERP的完美结合，实现了进出货全程自动化，节省时间，降低人力成本。

一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，先设置上述用于放置圆形货物的自动化立体仓库，然后进货的方法包括以下步骤：

步骤1.入库小车22从卸货位自动将钢筋卷6卸下并运输送到入库暂存区a；

步骤2.入库运转小车24将钢筋卷6从入库暂存区a运输到巷道口；

步骤3.堆垛机3从巷道口通过斜面货叉机构31对钢筋卷6进行叉取，并进行运动，将钢筋卷6存放到货架11上；

出货的方法包括以下步骤：

步骤1.堆垛机3通过斜面货叉机构31将钢筋卷6从货架11上取下，且运输到巷道口；

步骤2.出库转运小车23将钢筋卷6从巷道口运输到出货转运区b；

步骤3.出库小车21将钢筋卷6从出货转运区b运输到出货暂存区c。

步骤4.出库装置5将钢筋卷6从出货暂存区c自动取货并搬运到运输车7上。

本发明一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，其钢筋卷6进出流程明确，各司分工明确，不易发生混乱，且进出货效率高，实现立体仓库的全程自动化。

本发明中的自动取货装置，到各个出入库位置的小车形式及入口库的形式，可以根据使用要求，采用其他多种转运形式，在此不再一一累述。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，包括：

立体货仓，所述立体货仓包括单排或多排货架，且所述立体货仓间设有一条或多条巷道；

搬运小车，所述搬运小车包括：出库小车、入库小车、出库转运小车和入库转运小车，所述出/入库小车设置于所述仓库的出/入口处；所述出/入库转运小车设置在所述巷道的出/入口处，且所述出/入库小车的运行轨道与所述出/入库转运小车的运行轨道相接；

堆垛机，所述堆垛机为四柱式堆垛机，所述堆垛机设置在每条所述巷道内，且所述堆垛机可垂直升降和沿所述巷道移动，所述堆垛机上设有斜面货叉机构，所述斜面货叉机构包括：驱动装置以及与所述驱动装置传动连接的左货叉和右货叉，所述左货叉与所述右货叉呈V型，所述左货叉与所述右货叉分别包括：上货叉臂、中货叉臂和下货叉臂，所述驱动装置通过传动齿轮与所述中货叉臂传动连接，且所述中货叉臂通过齿轮齿条组传动连接所述下货叉臂与所述上货叉臂。

2.根据权利要求1所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，还包括：货物暂存装置，所述货物暂存装置设置于所述入库小车与所述入库转运小车的交接处，且所述货物暂存装置包括左支撑脚、右支撑脚、左支撑臂和右支撑臂，所述左支撑臂与所述右支撑臂呈V型。

3.根据权利要求2所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，所述货物暂存装置还设置于所述出库转运小车和/或所述入库转运小车的运行轨道上。

4.根据权利要求3所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，所述搬运小车包括小车支撑架、升降驱动装置与水平驱动装置，所述小车支撑架分别与所述升降驱动装置和所述水平驱动装置传动连接，所述小车支撑架包括左、右小车支撑臂，所述左小车支撑臂与所述右小车支撑臂呈V型。

5.根据权利要求4所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，所述左货叉与所述右货叉之间的距离大于所述左小车支撑臂与所述右小车支撑臂之间的距离。

6.根据权利要求5所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，其特征在于，包括出库装置，所述出库装置包括：支架、设置于所述支架上的导轨以及沿所述导轨移动的运载小车，所述运载小车上设有带钩状翻边的运载臂，所述运载臂可沿垂直方向升降。

7.一种用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，其特征在于，先设置如权利要求6所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库，然后进货的方法包括以下步骤：

步骤1.所述入库小车从卸货位自动将货物卸下并运输送到入库暂存区；

步骤2.所述入库运转小车将货物从所述入库暂存区运输到所述巷道的入口；

步骤3.所述堆垛机从所述巷道的入口通过所述斜面货叉机构对货物进行叉取，并进行运动，将货物存放到所述货架上；

出货的方法包括以下步骤：

步骤1.所述堆垛机通过所述斜面货叉机构将货物从所述货架上取下，且运输到所述巷道的出口；

步骤2.所述出库转运小车将货物从所述巷道的出口运输到出货转运区；

步骤3.所述出库小车将货物从所述出货转运区运输到出货暂存区。

8.根据权利要求7所述的用于放置圆形货物的自动化立体仓库的进出货方法，其特征在于，所述出货方法还包括步骤4：所述出库装置将货物从所述出货暂存区自动搬运到运输车上。