CN105173506B - 货架自动存取栈板系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货架自动存取栈板系统以及方法，属于仓储物流设备领域，提供一种无需将栈板叉起即可方便将栈板存入货架或者将栈板从货架上取出的货架自动存取栈板系统以及相应的方法。本发明通过滚轮带动放置在滚轮上的栈板水平移动，并且结合拨杆机构一起使用，可实现栈板的在货架上的存取操作，且无需将栈板通过叉车叉起后再进行存取作业，同时通过升降机构，可实现根据货架上不同高度的栈板放置层进行栈板存取作业。本发明操作方法简单，同时由于采用滚轮结构，相应的驱动力可大大减小。

Description

货架自动存取栈板系统以及方法

技术领域

本发明涉及仓储物流设备领域，尤其涉及一种货架自动存取栈板系统以及方法。

背景技术

目前，栈板放置到货架上或者从货架上取出栈板的作业流程通常是通过叉车将栈板叉起，然后直接放置在货架台面上或从货架上取出；其一方便要求作业人员具有娴熟的叉车技巧，另一方面然在物料较重的情况下，如放置在栈板内的为需要进行镭射加工的铁板等材料，并且此类铁板的重量往往可达到几百千克甚至几千千克时，如果任然采用叉车将装有铁板的栈板一起叉起后再放置到对应的货架上，则对叉车负载能力的要求较高，而且对作业人员而言，叉起如此重的物料，也存在安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种解决上述问题的无需将栈板叉起即可方便将栈板存入货架或者将栈板从货架上取出的货架自动存取栈板系统以及采用此系统的货架自动存取栈板方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：货架自动存取栈板系统，包括栈板存取机、货架和栈板；

所述栈板存取机包括可升降的升降架和机架，所述机架安装在升降架上；在机架上设置有用于运输和承载栈板的两排滚轮，所述两排滚轮对应设置在机架的两侧；机架上还设置有驱动机构，每排滚轮对应设置有一个驱动机构，所述驱动机构用于驱动对应排的滚轮同步转动；在机架上栈板进出的侧边设置有拨杆机构；

所述货架设置在栈板存取机的一侧，并且货架包括多层水平设置的栈板放置层，每层栈板放置层的一侧为栈板进出侧，其余三侧为挡侧，所述栈板进出侧与栈板存取机对应；在每层栈板放置层上沿栈板进出方向设置有用于支撑栈板的两排自由拖轮，并且两排自由拖轮与栈板存取机上的两排滚轮相对应；

在栈板上设置有两排轮槽，所述两排轮槽与栈板存取机上的两排滚轮相对应；

所述拨杆机构可将栈板从货架上拨至栈板存取机上或者将栈板从栈板存取机上拨至货架上；

所述升降架可将机架升降至分别与货架上的每层栈板放置层相对应。

进一步的是：所述货架有两个，两个货架呈对称分布的设置在栈板存取机的两侧。

进一步的是：所述拨杆机构包括拨杆驱动机构、摆臂、拨杆和轴承，所述摆臂的一端与拨杆驱动机构的转轴连接，另一端上安装拨杆，所述轴承套设在拨杆上；在栈板的前侧和后侧分别设置有与轴承的外层滚动面对应配合的拨块。

进一步的是：所述升降架由固定底座、交叉杆、支撑座和液压伸缩杆组成，所述机架安装在支撑座上；所述交叉杆安装在固定底座和支撑座之间；所述液压伸缩杆的底座端铰接在固定底座上，其伸缩端铰接在交叉杆的中部；通过液压伸缩杆的伸缩可实现支撑座的升降。

进一步的是：每个滚轮包括拖轮、第一链轮和第二链轮，位于一排滚轮中中间的滚轮上的第一链轮和第二链轮通过链条分别与两侧相邻的滚轮上对应的链轮同步传动配合。

进一步的是：驱动机构的驱动端设置有第一驱动链轮和第二驱动链轮，所述驱动机构位于一排滚轮中其中两个相邻滚轮之间；所述第一驱动链轮与一侧的相邻滚轮上的第一链轮通过链条传动连接；所述第二驱动链轮与另一侧的相邻滚轮上的第二链轮通过链条传动连接。

进一步的是：在栈板上设置有限位挡，在每层栈板放置层上设置有限位凸起，所述限位挡与所述限位凸起对应；并且当栈板放入到栈板放置层上设定位置时，所述限位挡与所述限位凸起限位配合；所述限位挡为“V”形坡结构；所述限位凸起为弹簧销。

进一步的是：每个轮槽的两端设置成喇叭结构；在每个自由拖轮上包裹有一层防滑橡胶层。

进一步的是：在机架上设置有竖向的腰形槽，所述驱动机构通过螺栓可上下移动调节的安装在上述腰形槽上。

另外，本发明提供一种采用上述货架自动存取栈板系统的货架自动存取栈板方法，分为存入栈板方法和取出栈板方法；

所述存入栈板方法包括如下步骤：

A、将栈板放置到栈板存取机上；

B、升降架升降作业，将栈板存取机上的栈板升降至指定位置，使栈板与货架上设定位置的栈板放置层对应；

C、驱动机构作业，移动栈板至货架上的栈板放置层上；

D、当栈板与滚轮脱离接触关系后，拨杆机构作业，并且将栈板从栈板存取机上拨至对应的栈板放置层上；

所述取出栈板方法，包括如下步骤：

a、升降架升降作业，将栈板存取机上升降至指定位置，使放置在货架中栈板放置层上的栈板与栈板存取机对应；

b、拨杆机构作业，并且将栈板从对应的栈板放置层上拨至栈板存取机上；

c、驱动机构作业，使栈板完全移动至栈板存取机上。

本发明的有益效果是：通过在栈板存取机上设置滚轮，在货架上设置自由拖轮等结构，同时由驱动机构驱动滚轮转动，可由滚轮带动放置在滚轮上的栈板水平移动，进而可实现栈板在货架上的存取操作，可将栈板从栈板存取机上移动至货架上或者将栈板从货架移动至栈板存取机上；而当栈板达到移动边界时，则可通过拨杆机构将栈板的进一步移动，最终可将栈板完全移动至货架上，或者将栈板从货架上带动至栈板存取机上，使通过滚轮的滚动可带动栈板移动；同时通过设置可升降的升降架，可根据货架上不同高度的栈板放置层调节栈板存取机，便于自动放置栈板。通过采用本发明所述的栈板存取机，由于只需要驱动栈板的水平移动，即可实现栈板的存取操作，并且由于采用滚轮和拖轮结构，因此栈板的存取过程只需要在栈板存取机和货架上相对移动栈板即可，只需要较小的驱动力就可完成；整个操作过程非常方便。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为货架的俯视图；

图4为货架的主视图；

图5为货架的侧视图；

图6为图4中局部区域A的放大示意图；

图7为图5中局部区域B的放大示意图；

图8轮槽的结构示意图；

图9为升降架的结构示意图；

图10栈板存取机的俯视图；

图11为栈板存取机的主视图；

图12为栈板存取机的侧视图；

图13为图10中局部区域C的放大示意图；

图14为图11中局部区域D的放大示意图；

图15、图16为拨杆机构将栈板拨入过程的局部结构示意图；

图17为拨杆机构的主视图；

图18为拨杆机构的俯视图；

图19为拨杆机构的侧视图；

图中标记为：栈板存取机1、升降架11、固定底座111、交叉杆112、支撑座113、液压伸缩杆114、机架12、滚轮13、拖轮131、第一链轮132、第二链轮133、驱动机构14、第一驱动链轮141、第二驱动链轮142、拨杆机构15、拨杆驱动机构151、摆臂152、拨杆153、轴承154、导向轮16、自由拖轮17、货架2、栈板放置层21、限位凸起211、栈板进出侧22、自由拖轮23、防滑橡胶层24、栈板3、轮槽31、拨块32，32a，32b、限位挡33、链条4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图19中所示，本发明所述的货架自动存取栈板系统，包括栈板存取机1、货架2和栈板3；

所述栈板存取机1包括可升降的升降架11和机架12，所述机架12安装在升降架11上；在机架12上设置有用于运输和承载栈板3的两排滚轮13，所述两排滚轮13对应设置在机架12的两侧；机架12上还设置有驱动机构14，每排滚轮13对应设置有一个驱动机构14，所述驱动机构14用于驱动对应排的滚轮13同步转动；在机架12上栈板3进出的侧边设置有拨杆机构15；

所述货架2设置在栈板存取机1的一侧，并且货架2包括多层水平设置的栈板放置层21，每层栈板放置层21的一侧为栈板进出侧22，其余三侧为挡侧，所述栈板进出侧22与栈板存取机1对应；在每层栈板放置层21上沿栈板进出方向设置有用于支撑栈板3的两排自由拖轮23，并且两排自由拖轮23与栈板存取机1上的两排滚轮13相对应；

在栈板3上设置有两排轮槽31，所述两排轮槽31与栈板存取机1上的两排滚轮13相对应；

所述拨杆机构15可将栈板3从货架2上拨至栈板存取机1上或者将栈板3从栈板存取机1上拨至货架2上；

所述升降架11可将机架12升降至分别与货架2上的每层栈板放置层21相对应。

本发明可实现栈板存入和栈板取出，其具体的方法如下：

存入栈板方法包括如下步骤：

A、将栈板3放置到栈板存取机1上；

B、升降架11升降作业，将栈板存取机1上的栈板3升降至指定位置，使栈板3与货架2上设定位置的栈板放置层21对应；

C、驱动机构14作业，移动栈板3至货架2上的栈板放置层21上；

D、当栈板3与滚轮13脱离接触关系后，拨杆机构15作业，并且将栈板3从栈板存取机1上拨至对应的栈板放置层21上；

取出栈板方法，包括如下步骤：

a、升降架11升降作业，将栈板存取机1上升降至指定位置，使放置在货架2中栈板放置层21上的栈板3与栈板存取机1对应；

b、拨杆机构15作业，并且将栈板3从对应的栈板放置层21上拨至栈板存取机1上；

c、驱动机构14作业，使栈板3完全移动至栈板存取机1上。

其中升降架11的作用是实现对栈板存取机1上的机架12的升降，通过使机架12升降到不同的高度位置，以便将栈板3放置到不同高度的栈板放置层21上，或者从不同高度的栈板放置层21上取出栈板3。至于升降架11的具体结构，理论上，可采用各种形式的，其驱动方式也可采用各种形式；如图9所示，本发明优选采用如下结构：所述升降架11由固定底座111、交叉杆112、支撑座113和液压伸缩杆114组成，所述机架12安装在支撑座113上；所述交叉杆112安装在固定底座111和支撑座113之间；所述液压伸缩杆114的底座端铰接在固定底座111上，其伸缩端铰接在交叉杆112的中部；通过液压伸缩杆114的伸缩可实现支撑座113的升降。采用交叉杆112做为升降部件，这样可尽量减小升降架11的所占面积，而采用液压伸缩杆114，则可确保支撑力满足需求；当然，为了确保升降过程的稳定，所述液压伸缩杆114可设置两个，两个液压伸缩杆114呈对称分布的设置在升降架11的两侧。

当然，为了精确控制升降架11的升降高度，并且使其可升降至多个不同的高度，以便与货架上不同高度的放置层对应，通常需要对液压伸缩杆114的伸缩量进行控制，当然，这种控制方式以及相应的控制系统均为现有技术，因此不在纤细介绍，例如可采用PLC控制系统对其进行控制。

另外，货架2上的两排自由拖轮23与栈板存取机1上的两排滚轮13相对应，指的是栈板3上的同一个轮槽31同时对应于货架2上的一排自由拖轮23和栈板存取机1上的一排滚轮13，确保栈板3可在货架2和栈板存取机1之间移动过渡。

其中，驱动机构14带动滚轮13转动，进而可带动放置在其上的栈板3的移动，实现栈板的存取操作。一般而言，栈板3在存取过程中，由于刚开始时，如在从货架2上取出栈板3的过程中，由于栈板3放置在栈板放置层21上，因此栈板存取机上的滚轮13并没有与栈板3接触，此时驱动滚轮13转动还并不能将栈板3取出；为此，本发明设置有拨杆机构15，拨杆机构15的作用是当滚轮13对栈板3无法起到推动作用的时候，由拨杆机构15实现栈板3的移动；其中拨杆机构15具有两种作用；分别是将栈板3从机架12上拨出以及将栈板3拨入机架12上；其分别对应于向货架2上存入栈板3的过程中，当滚轮13无法进一步将栈板3推出时，通过拨杆机构15实现将栈板3完全拨出；或者对应于从货架上取出栈板3的过程中，在滚轮13与栈板3接触之前，由拨杆机构15将栈板3拨至滚轮13上，使得通过驱动滚轮13转动可带动栈板3的移动，最终达到取出栈板3的目的，此过程可参照图15和图16所示的结构示意图。

理论上，只要能满足时上述作用效果的结构的拨杆机构15均可，本发明优选如下结构：如图17、图18和图19中所示，所述拨杆机构15包括拨杆驱动机构151、摆臂152、拨杆153和轴承154，所述摆臂152的一端与拨杆驱动机构151的转轴连接，另一端上安装拨杆153，所述轴承154套设在拨杆153上；同时在栈板3的前侧和后侧分别设置有与轴承154的外层滚动面对应配合的拨块32。其中，拨块32的位置可参照图11和图17、18中所示设置；理论上拨块32通过拨杆153的作用后，可达到两端的极限位置，如图17和图18中的拨块32a和拨块32b的位置。另外，考虑到拨杆153在与拨块32接触过程中会随着拨杆153的转动而发生相对移动，为了降低移动过程中的阻力，进一步可在拨杆153上套设轴承154。

另外，为了使得栈板3可从机架12的两侧进出，因此可在机架12上栈板3进出的两侧分别设置有拨杆机构15，并且在每侧设置有两个呈对称分布的拨杆机构15，具体可参照图10中所示方式布置。此时，如图1、图2中所示对应的可设置有两个货架2，两个货架2呈对称分布的设置在栈板存取机1的两侧。

本发明中，所有滚轮13应当确保同步滚动，这样才能达到平稳运输栈板3的目的，为确保滚轮13同步滚动，可采用如下结构：每个滚轮13包括拖轮131、第一链轮132和第二链轮133，位于一排滚轮13中中间的滚轮13上的第一链轮132和第二链轮133通过链条4分别与两侧相邻的滚轮13上对应的链轮同步传动配合。理论上，在上述情况下，驱动机构14只需要驱动一排滚轮13中的任何一个滚轮13转动，即可带动整排滚轮13转动；当然，也可采用如图12、13和图4中所示结构，即将驱动机构14的驱动端设置有第一驱动链轮141和第二驱动链轮142，所述驱动机构14位于一排滚轮13中其中两个相邻滚轮13之间；所述第一驱动链轮141与一侧的相邻滚轮13上的第一链轮132通过链条4传动连接；所述第二驱动链轮142与另一侧的相邻滚轮13上的第二链轮133通过链条4传动连接。另外，还应当控制两排滚轮13上的驱动机构14应当同步转动。

在上述将驱动机构14设置在一排滚轮13中其中两个相邻滚轮13之间时，为了方便调节驱动机构14与对应的滚轮13之间的链条4的松紧，可在机架12上设置有竖向的腰形槽结构，并所述驱动机构14通过螺栓可上下移动调节的安装在上述腰形槽上。

另外，考虑到栈板3的宽度可能较宽，因此可进一步在两排滚轮13之间还设置有至少一排自由拖轮17；同理在在货架2上的两排自由拖轮23之间也可同样设置至少一排自由拖轮23；并且，一般的上述增加设置的自由拖轮17和自由拖轮23，应当相互对应，以便在栈板3上增加设置对应的轮槽31。另外，自由拖轮17和自由拖轮23均可采用相同结构，其本身可自由滚动，对栈板3起到增强支撑的效果，而且本身无须进行驱动。

另外，为了增强拖轮131与轮槽31之间的接触摩擦力，避免栈板3打滑，可在每个拖轮131上包裹有一层防滑橡胶层24，当然，在上述设置有自由拖轮23的情况下，也可在每个自由拖轮23上包裹一层防滑橡胶层24。防滑橡胶层24作用是增强摩擦力，一般的可采用聚氨酯材质的防滑橡胶层。

另外，还可在栈板3上设置限位挡33，在货架2上设置对应配合的限位凸起211，通过限位挡33与限位凸起211的限位配合，既当栈板3放入栈板放置层21上并且达到指定位置时，限位挡33与限位凸起211配合，限制栈板3在栈板放置层21上自由移动，以避免栈板3从货架2上滑落。当然，如果需要将栈板3从货架2上取出，则只需要取消上述限位配合关系或者通过对栈板3施加一定的作用力，克服限位挡33与限位凸起211之间的限位配合关系。理论上，限位挡33与限位凸起211之间的限位配合关系可采用各种现有的一直技术实现，如图6和图7中所示，本发明优选采用如下结构：所述限位挡33为“V”形坡结构，所述限位凸起211为弹簧销。

另外，为了使得栈板3在进出栈板存取机时，对栈板3具有更好的导向作用，如图中所示，可在在机架12的两侧设置有栈板导向轮7。

另外，上述分析可知，通过轮槽31与拖轮131的配合，可对栈板3在移动时起到限位作用，而进一步为了便于拖轮131与轮槽31的有效配合，尤其当将栈板3由一端开始移动至栈板存取机1上时，为了便于轮槽31与拖轮131之间的接触起始更加方便配合调整，可将轮槽31的两端设置成喇叭结构，具体可参照图8所示结构。

综上，本发明通过滚轮13带动放置在滚轮上的栈板3水平移动，并且结合拨杆机构15一起使用，可实现栈板3的在货架2上的存取操作，且无需将栈板3通过叉车叉起后再进行存取作业，本发明操作简单，同时由于采用滚轮结构，相应的驱动力可大大减小。

Claims (7)

1.货架自动存取栈板系统，其特征在于：包括栈板存取机(1)、货架(2)和栈板(3)；

所述栈板存取机(1)包括可升降的升降架(11)和机架(12)，所述机架(12)安装在升降架(11)上；在机架(12)上设置有用于运输和承载栈板(3)的两排滚轮(13)，所述两排滚轮(13)对应设置在机架(12)的两侧；机架(12)上还设置有驱动机构(14)，每排滚轮(13)对应设置有一个驱动机构(14)，所述驱动机构(14)用于驱动对应排的滚轮(13)同步转动；在机架(12)上栈板(3)进出的侧边设置有拨杆机构(15)；

所述货架(2)设置在栈板存取机(1)的侧边，并且货架(2)包括多层水平设置的栈板放置层(21)，每层栈板放置层(21)的一侧为栈板进出侧(22)，其余三侧为挡侧，所述栈板进出侧(22)与栈板存取机(1)对应；在每层栈板放置层(21)上沿栈板进出方向设置有用于支撑栈板(3)的两排自由拖轮(23)，并且两排自由拖轮(23)与栈板存取机(1)上的两排滚轮(13)相对应；

在栈板(3)上设置有两排轮槽(31)，所述两排轮槽(31)与栈板存取机(1)上的两排滚轮(13)相对应；

在栈板(3)上设置有限位挡(33)，在每层栈板放置层(21)上设置有限位凸起(211)，所述限位挡(33)与所述限位凸起(211)对应；并且当栈板(3)放入到栈板放置层(21)上设定位置时，所述限位挡(33)与所述限位凸起(211)限位配合；所述限位挡(33)为“V”形坡结构；所述限位凸起(211)为弹簧销；

所述拨杆机构(15)可将栈板(3)从货架(2)上拨至栈板存取机(1)上或者将栈板(3)从栈板存取机(1)上拨至货架(2)上；

所述升降架(11)可将机架(12)升降至分别与货架(2)上的每层栈板放置层(21)相对应；

所述拨杆机构(15)包括拨杆驱动机构(151)、摆臂(152)、拨杆(153)和轴承(154)，所述摆臂(152)的一端与拨杆驱动机构(151)的转轴连接，另一端上安装拨杆(153)，所述轴承(154)套设在拨杆(153)上；在栈板(3)的前侧和后侧分别设置有与轴承(154)的外层滚动面对应配合的拨块(32)；

每个轮槽(31)的两端设置成喇叭结构；在每个自由拖轮(23)上包裹有一层防滑橡胶层(24)。

2.如权利要求1所述的货架自动存取栈板系统，其特征在于：所述货架(2)有两个，两个货架(2)呈对称分布的设置在栈板存取机(1)的两侧。

3.如权利要求1所述的货架自动存取栈板系统，其特征在于：所述升降架(11)由固定底座(111)、交叉杆(112)、支撑座(113)和液压伸缩杆(114)组成，所述机架(12)安装在支撑座(113)上；所述交叉杆(112)安装在固定底座(111)和支撑座(113)之间；所述液压伸缩杆(114)的底座端铰接在固定底座(111)上，其伸缩端铰接在交叉杆(112)的中部；通过液压伸缩杆(114)的伸缩可实现支撑座(113)的升降。

4.如权利要求1所述的货架自动存取栈板系统，其特征在于：每个滚轮(13)包括拖轮(131)、第一链轮(132)和第二链轮(133)，位于一排滚轮(13)中中间的滚轮(13)上的第一链轮(132)和第二链轮(133)通过链条(4)分别与两侧相邻的滚轮(13)上对应的链轮同步传动配合。

5.如权利要求4所述的货架自动存取栈板系统，其特征在于：驱动机构(14)的驱动端设置有第一驱动链轮(141)和第二驱动链轮(142)，所述驱动机构(14)位于一排滚轮(13)中其中两个相邻滚轮(13)之间；所述第一驱动链轮(141)与一侧的相邻滚轮(13)上的第一链轮(132)通过链条(4)传动连接；所述第二驱动链轮(142)与另一侧的相邻滚轮(13)上的第二链轮(133)通过链条(4)传动连接。

6.如权利要求1所述的货架自动存取栈板系统，其特征在于：在机架(12)上设置有竖向的腰形槽，所述驱动机构(14)通过螺栓可上下移动调节的安装在上述腰形槽上。

7.货架自动存取栈板方法，其特征在于：采用上述权利要求1至6中任一项所述的货架自动存取栈板系统；分为存入栈板方法和取出栈板方法；

所述存入栈板方法包括如下步骤：

A、将栈板(3)放置到栈板存取机(1)上；

B、升降架(11)升降作业，将栈板存取机(1)上的栈板(3)升降至指定位置，使栈板(3)与货架(2)上设定位置的栈板放置层(21)对应；

C、驱动机构(14)作业，移动栈板(3)至货架(2)上的栈板放置层(21)上；

D、当栈板(3)与滚轮(13)脱离接触关系后，拨杆机构(15)作业，并且将栈板(3)从栈板存取机(1)上拨至对应的栈板放置层(21)上；

所述取出栈板方法，包括如下步骤：

a、升降架(11)升降作业，将栈板存取机(1)升降至指定位置，使放置在货架(2)中栈板放置层(21)上的栈板(3)与栈板存取机(1)对应；

b、拨杆机构(15)作业，并且将栈板(3)从对应的栈板放置层(21)上拨至栈板存取机(1)上；

c、驱动机构(14)作业，使栈板(3)完全移动至栈板存取机(1)上。