CN105253508B - 一种轻型高速堆垛机 - Google Patents
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Abstract
一种轻型高速堆垛机，包括：上行走机构、下行走机构、两个相互平行的竖直设置的立柱、提升平台以及水平设置的载货台。由于提升平台有两个，因此其同步动作驱动载货台上升或下降，相对于传统的堆垛机的载货台由单立柱悬臂布置的形式，其传动平稳、运行噪音低。同时两个立柱由于采用型钢焊接形成的框架式结构，因此其在满足刚性的情况下，重量大幅降低，不但节省制造成本，同时由于重量降低导致运动惯性得以降低，可以提高上行走机构以及下行走机构的运动速率，提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及高架立体库仓储设备，具体涉及一种轻型高速堆垛机。
背景技术
目前，密集仓储库仍然采用传统的堆垛机来实现料箱的出入库，传统的堆垛机存在重量重、运行速度慢、定位精度低的问题。同时，传统的堆垛机随着运载货物重量的增加，其需要选用更大功率的电机，随着立体库高度的增加，堆垛机高度也大大增加，在高效率、高速度、高加速度的要求下，传统堆垛机上下两套行走机构很难保证整机运动的同步性，同时传统的堆垛机提升机构多为钢丝绳或链条驱动，提升噪音大、定位精度不高。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种重量轻、定位精度高的轻型高速堆垛机。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种轻型高速堆垛机，包括：
上行走机构，其滑动安装于天轨上，并通过伺服电机驱动其沿天轨运动；
下行走机构，其滑动安装于地轨上，并通过伺服电机Ⅰ驱动其沿地轨运动；
两个相互平行的竖直设置的立柱，其由型钢焊接形成框架式结构，两个立柱分别与上行走机构和下行走机构连接固定形成矩形结构；
提升平台，沿竖直方向滑动安装于立柱的内侧端；
水平设置的载货台，其两端分别固定于两侧的提升平台上；以及
提升平台驱动装置，其驱动两个提升平台同步同向运动。
为了降低噪音，提高提升精度，上述提升平台驱动装置包括安装于下行走机构上的伺服电机Ⅱ、转动安装于伺服电机Ⅱ输出轴上的驱动带轮Ⅰ、转动安装于下行走机构上的驱动带轮Ⅲ、分别转动安装于两个立柱下端的导向带轮Ⅱ以及导向轮，带轮同步反向连接装置将驱动带轮Ⅰ与驱动带轮Ⅲ传动连接，并使驱动带轮Ⅲ与驱动带轮Ⅰ同步反向转动，双面齿同步带Ⅰ包绕过驱动带轮Ⅰ后，其一端绕过一侧立柱上的导向轮和导向带轮Ⅱ后固定于该侧立柱的提升平台上，双面齿同步带Ⅱ包绕过驱动带轮Ⅲ后，其另一端绕过另一侧立柱上的导向轮和导向带轮Ⅱ后固定于该侧立柱的提升平台上，两个导向带轮Ⅱ分别与双面齿同步带Ⅰ以及双面齿同步带Ⅱ的内侧齿相啮合。
为了防止地轨不平导致行走框架运行不稳，上述下行走机构包括由钢板焊接形成的呈矩形框架机构的行走框架以及中间部位通过转轴分别转动安装于行走框架两端的两个行走轮框架，每个行走轮框架两端分别以转轴为中心对称转动安装有行走轮Ⅰ和行走轮Ⅱ，所述行走轮Ⅰ与行走轮Ⅱ分别与地轨上辊面滚动接触。
为了实现上行走机构和下行走机构的同步运行时的稳定性，用于驱动上行走机构的伺服电机以及用于驱动下行走机构的伺服电机Ⅰ分别通过PLC利用S曲线控制方式控制其同步同向转动。
为了确保下行走机构沿地轨的轨道运行，上述下行走机构两端分别转动安装有两个导向轮，每端两个导向轮分别与地轨两侧面滚动接触。
为了防止传动带断裂后导致刚性碰撞引发设备损坏，上述下行走机构两侧分别安装有橡胶防撞块Ⅰ，所述地轨两端分别安装有防脱轨护翼，所述地轨两端且位于防脱轨护翼内侧端分别设置有液压缓冲器，所述立柱下端安装有防撞橡胶块Ⅱ，当提升平台位于最下端时，其底平面与防撞橡胶块Ⅱ相接触。
上述带轮同步反向连接装置包括与驱动带轮Ⅰ同轴相连的驱动带轮Ⅱ、与驱动带轮Ⅲ同轴相连的驱动带轮Ⅳ、转动安装于驱动带轮Ⅲ上方的导向带轮Ⅰ以及张紧轮Ⅱ，双面齿同步带Ⅲ分别包绕于驱动带轮Ⅱ、驱动带轮Ⅳ、张紧轮Ⅱ以及导向带轮Ⅰ上，双面齿同步带Ⅲ的内侧齿与驱动带轮Ⅱ、张紧轮Ⅱ以及导向带轮Ⅰ相啮合，双面齿同步带Ⅲ的外侧齿与驱动带轮Ⅳ相啮合。
为了确保传动的稳定性，还包括设置于下行走机构上的用于张紧双面齿同步带Ⅰ的张紧轮Ⅰ。
为了清扫地轨上的杂物，上述行走框架下端固定有毛刷，所述毛刷的刷毛与地轨的上轨面相接触。
为了提高行走轮框架的刚性，还包括U型支架，所述U型支架扣装于行走轮框架上。
本发明的有益效果是：由于提升平台有两个，因此其同步动作驱动载货台上升或下降，相对于传统的堆垛机的载货台由单立柱悬臂布置的形式，其传动平稳、运行噪音低。同时两个立柱由于采用型钢焊接形成的框架式结构，因此其在满足刚性的情况下，重量大幅降低，不但节省制造成本，同时由于重量降低导致运动惯性得以降低，可以提高上行走机构以及下行走机构的运动速率 ，提高了效率。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的下行走机构的结构示意图；
图3为本发明的下行走轮的结构示意图；
图4为本发明的提升机构的结构示意图1；
图5本发明的提升机构的结构示意图2；
图6本发明的提升机构的结构示意图3；
图中，1.天轨 2.地轨 3.上行走机构 4.立柱 5.载货台 6.行走框架 7.伺服电机Ⅰ 8.橡胶防撞块Ⅰ 9.转轴 10.行走轮Ⅰ 11.行走轮Ⅱ 12.导向轮 13.行走轮框架 14.伺服电机Ⅱ 15.U型支架 16.双面齿同步带Ⅰ 17.双面齿同步带Ⅱ 18.双面齿同步带Ⅲ 19.张紧轮Ⅰ 20.导向轮 21.提升平台 22.驱动带轮Ⅰ 23.驱动带轮Ⅱ 24.驱动带轮Ⅲ 25.驱动带轮Ⅳ 26.张紧轮Ⅱ 27.导向带轮Ⅰ 28.导向带轮Ⅱ 29.液压缓冲器 30.防撞橡胶块Ⅱ31.毛刷。
具体实施方式
下面结合附图1至附图6对本发明做进一步说明。
如附图1所示，一种轻型高速堆垛机，包括：上行走机构3，其滑动安装于天轨1上，并通过伺服电机驱动其沿天轨1运动；下行走机构，其滑动安装于地轨2上，并通过伺服电机Ⅰ 7驱动其沿地轨2运动；两个相互平行的竖直设置的立柱4，其由型钢焊接形成框架式结构，两个立柱4分别与上行走机构3和下行走机构连接固定形成矩形结构；提升平台21，沿竖直方向滑动安装于立柱4的内侧端；水平设置的载货台5，其两端分别固定于两侧的提升平台21上；以及提升平台驱动装置，其驱动两个提升平台21同步同向运动。由于提升平台21有两个，因此其同步动作驱动载货台5上升或下降，相对于传统的堆垛机的载货台5由单立柱4悬臂布置的形式，其传动平稳、运行噪音低。同时两个立柱4由于采用型钢焊接形成的框架式结构，因此其在满足刚性的情况下，重量大幅降低，不但节省制造成本，同时由于重量降低导致运动惯性得以降低，可以提高上行走机构3以及下行走机构的运动速率 ，提高了效率。
如附图4、附图5和附图6所示，提升平台驱动装置可以为如下结构，其包括安装于下行走机构上的伺服电机Ⅱ 14、转动安装于伺服电机Ⅱ 14输出轴上的驱动带轮Ⅰ 22、转动安装于下行走机构上的驱动带轮Ⅲ 24、分别转动安装于两个立柱4下端的导向带轮Ⅱ28以及导向轮20，带轮同步反向连接装置将驱动带轮Ⅰ 22与驱动带轮Ⅲ 24传动连接，并使驱动带轮Ⅲ 24与驱动带轮Ⅰ 22同步反向转动，双面齿同步带Ⅰ 16包绕过驱动带轮Ⅰ 22后，其一端绕过一侧立柱4上的导向轮20和导向带轮Ⅱ 28后固定于该侧立柱4的提升平台21上，双面齿同步带Ⅱ 17包绕过驱动带轮Ⅲ 24后，其另一端绕过另一侧立柱4上的导向轮20和导向带轮Ⅱ 28后固定于该侧立柱4的提升平台21上，两个导向带轮Ⅱ 28分别与双面齿同步带Ⅰ 16以及双面齿同步带Ⅱ 17的内侧齿相啮合。伺服电机Ⅱ 14转动使驱动带轮Ⅰ 22转动，并通过带轮同步反向连接装置使驱动带轮Ⅲ 24反向同步转动，驱动带轮Ⅰ 22驱动双面齿同步带Ⅰ 16动作，从而经过导向轮20和导向带轮Ⅱ 28换向后驱动一侧的提升平台21向上或向下运动，而驱动带轮Ⅲ 24驱动双面齿同步带Ⅱ 17动作，从而经过导向轮20和导向带轮Ⅱ 28换向后驱动另一侧的提升平台21与对面的提升平台21同步同向向上或向下运动。带轮同步反向连接装置可以为如下结构，其包括与驱动带轮Ⅰ 22同轴相连的驱动带轮Ⅱ 23、与驱动带轮Ⅲ24同轴相连的驱动带轮Ⅳ 25、转动安装于驱动带轮Ⅲ 24上方的导向带轮Ⅰ 27以及张紧轮Ⅱ 26，双面齿同步带Ⅲ 18分别包绕于驱动带轮Ⅱ 23、驱动带轮Ⅳ25、张紧轮Ⅱ 26以及导向带轮Ⅰ 27上，双面齿同步带Ⅲ 18的内侧齿与驱动带轮Ⅱ 23、张紧轮Ⅱ 26以及导向带轮Ⅰ 27相啮合，双面齿同步带Ⅲ 18的外侧齿与驱动带轮Ⅳ 25相啮合。驱动带轮Ⅱ 23与驱动带轮Ⅰ 22同向转动，从而驱动双面齿同步带Ⅲ 18动作，由于双面齿同步带Ⅲ 18经导向带轮Ⅰ 27导向后，其外端面的齿与驱动带轮Ⅳ 25相啮合，因此驱动带轮Ⅲ 24与驱动带轮Ⅰ 22的转动方向相反，进而使驱动带轮Ⅲ 24的转动方向与驱动带轮Ⅰ 22转动方向相反。采用双面齿同步带Ⅲ 18可以提高传动系统的精度，确保提升平台21运动的同步性。
如附图2和附图3所示，下行走机构包括由钢板焊接形成的呈矩形框架机构的行走框架6以及中间部位通过转轴9分别转动安装于行走框架6两端的两个行走轮框架13，每个行走轮框架13两端分别以转轴9为中心对称转动安装有行走轮Ⅰ 10和行走轮Ⅱ 11，行走轮Ⅰ 10与行走轮Ⅱ 11分别与地轨2上辊面滚动接触。行走框架6为钢板焊接形成的框架结构，因此其在满足强度和刚性的条件下，大大降低了设备整机的重量，不但节省制造成本，同时由于重量降低导致运动惯性得以降低，可以提高上行走机构3以及下行走机构的运动速率，提高了效率。同时由于行走轮框架13是通过转轴9转动安装于行走框架6上的，因此当地轨2不平时，行走框架6行走到该位置处，行走轮框架13会发生偏转，从而行走轮Ⅰ 10或行走轮Ⅱ 11会与地轨2轨道面相接触，可以确保始终有一行走轮与地轨2接触，而不会一侧发生行走轮全部与地轨2脱离导致设备偏载的情况发生，提高了本堆垛机运行的平稳性。
用于驱动上行走机构3的伺服电机以及用于驱动下行走机构的伺服电机Ⅰ 7分别通过PLC利用S曲线控制方式控制其同步同向转动。用于驱动上行走机构3的伺服电机以及用于驱动下行走机构的伺服电机Ⅰ 7均通过PLC采用S曲线控制，可以使上行走机构3和下行走机构在行走时加减速过程平稳，提高了运行的平稳性，同时采用S曲线控制可以使其达到高速运转的目的，提高了本堆垛机的效率。
如附图2所示，下行走机构两端可以分别转动安装有两个导向轮12，每端两个导向轮12分别与地轨2两侧面滚动接触。两个导向轮12夹在地轨2的两侧，可以确保下行走机构移动时始终按照地轨2的行进方向运动，有效防止脱轨事故的发生，提高了可靠性。
进一步的，如附图2所示，上述下行走机构两侧分别安装有橡胶防撞块Ⅰ 8，如附图1所示，地轨2两端分别安装有防脱轨护翼，地轨2两端且位于防脱轨护翼内侧端分别设置有液压缓冲器29。当下行走机构沿地轨行走时发生同步带断裂导致其因惯性无法停止时，通过橡胶防撞块Ⅰ 8撞击防脱轨护翼可以有效防止因刚性碰撞导致设备损坏以及脱轨事故的发生。同时设置液压缓冲器29可以进一步使撞击力得以缓冲，进一步提高了使用的安全性。如附图6所示，立柱4下端安装有防撞橡胶块Ⅱ 30，当提升平台21位于最下端时，其底平面与防撞橡胶块Ⅱ 30相接触。当提升平台21沿立柱4滑动过程中发生同步带断裂导致其在重力作用下向下坠落时，通过防撞橡胶块Ⅱ 30进行缓冲，可以有效防止因刚性碰撞导致设备损坏。
如附图4所示，还可以包括设置于下行走机构上的用于张紧双面齿同步带Ⅰ 16的张紧轮Ⅰ 19，张紧轮Ⅰ 19可以将双面齿同步带Ⅰ 16张紧，防止其在传动的过程中，从驱动带轮Ⅰ 22或导向带轮Ⅱ 28上脱离，进一步提高了使用的安全性。
如附图3所示，行走框架6下端可以固定有毛刷31，毛刷31的刷毛与地轨2的上轨面相接触。毛刷31可以在下行走机构在沿地轨2行走时将地轨2上导轨面的杂质清扫干净，防止行走轮Ⅰ 10和行走轮Ⅱ 11在沿地轨2滚动时压到杂物导致震动甚至发生倾覆的危险状况发生。还可以包括U型支架15，U型支架15扣装于行走轮框架13上，U型支架15可以提高行走轮框架13的刚性，确保其使用的可靠性。
Claims (9)
1.一种轻型高速堆垛机，其特征在于，包括：
上行走机构（3），其滑动安装于天轨（1）上，并通过伺服电机驱动其沿天轨（1）运动；
下行走机构，其滑动安装于地轨（2）上，并通过伺服电机Ⅰ（7）驱动其沿地轨（2）运动；
两个相互平行的竖直设置的立柱（4），其由型钢焊接形成框架式结构，两个立柱（4）分别与上行走机构（3）和下行走机构连接固定形成矩形结构；
提升平台（21），沿竖直方向滑动安装于立柱（4）的内侧端；
水平设置的载货台（5），其两端分别固定于两侧的提升平台（21）上；以及
提升平台驱动装置，其驱动两个提升平台（21）同步同向运动，上述提升平台驱动装置包括安装于下行走机构上的伺服电机Ⅱ（14）、转动安装于伺服电机Ⅱ（14）输出轴上的驱动带轮Ⅰ（22）、转动安装于下行走机构上的驱动带轮Ⅲ（24）、分别转动安装于两个立柱（4）下端的导向带轮Ⅱ（28）以及导向轮（20），带轮同步反向连接装置将驱动带轮Ⅰ（22）与驱动带轮Ⅲ（24）传动连接，并使驱动带轮Ⅲ（24）与驱动带轮Ⅰ（22）同步反向转动，双面齿同步带Ⅰ（16）包绕过驱动带轮Ⅰ（22）后，其一端绕过一侧立柱（4）上的导向轮（20）和导向带轮Ⅱ（28）后固定于该侧立柱（4）的提升平台（21）上，双面齿同步带Ⅱ（17）包绕过驱动带轮Ⅲ（24）后，其另一端绕过另一侧立柱（4）上的导向轮（20）和导向带轮Ⅱ（28）后固定于该侧立柱（4）的提升平台（21）上，两个导向带轮Ⅱ（28）分别与双面齿同步带Ⅰ（16）以及双面齿同步带Ⅱ（17）的内侧齿相啮合。
2.根据权利要求1所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：所述下行走机构包括由钢板焊接形成的呈矩形框架机构的行走框架（6）以及中间部位通过转轴（9）分别转动安装于行走框架（6）两端的两个行走轮框架（13），每个行走轮框架（13）两端分别以转轴（9）为中心对称转动安装有行走轮Ⅰ（10）和行走轮Ⅱ（11），所述行走轮Ⅰ（10）与行走轮Ⅱ（11）分别与地轨（2）上辊面滚动接触。
3.根据权利要求1所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：用于驱动上行走机构（3）的伺服电机以及用于驱动下行走机构的伺服电机Ⅰ（7）分别通过PLC利用S曲线控制方式控制其同步同向转动。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：所述下行走机构两端分别转动安装有两个导向轮（12），每端两个导向轮（12）分别与地轨（2）两侧面滚动接触。
5.根据权利要求4所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：所述下行走机构两侧分别安装有橡胶防撞块Ⅰ（8），所述地轨（2）两端分别安装有防脱轨护翼，所述地轨（2）两端且位于防脱轨护翼内侧端分别设置有液压缓冲器（29），所述立柱（4）下端安装有防撞橡胶块Ⅱ（30），当提升平台（21）位于最下端时，其底平面与防撞橡胶块Ⅱ（30）相接触。
6.根据权利要求1所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：所述带轮同步反向连接装置包括与驱动带轮Ⅰ（22）同轴相连的驱动带轮Ⅱ（23）、与驱动带轮Ⅲ（24）同轴相连的驱动带轮Ⅳ（25）、转动安装于驱动带轮Ⅲ（24）上方的导向带轮Ⅰ（27）以及张紧轮Ⅱ（26），双面齿同步带Ⅲ（18）分别包绕于驱动带轮Ⅱ（23）、驱动带轮Ⅳ（25）、张紧轮Ⅱ（26）以及导向带轮Ⅰ（27）上，双面齿同步带Ⅲ（18）的内侧齿与驱动带轮Ⅱ（23）、张紧轮Ⅱ（26）以及导向带轮Ⅰ（27）相啮合，双面齿同步带Ⅲ（18）的外侧齿与驱动带轮Ⅳ（25）相啮合。
7.根据权利要求1所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：还包括设置于下行走机构上的用于张紧双面齿同步带Ⅰ（16）的张紧轮Ⅰ（19）。
8.根据权利要求2所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：所述行走框架（6）下端固定有毛刷（31），所述毛刷（31）的刷毛与地轨（2）的上轨面相接触。
9.根据权利要求2所述的轻型高速堆垛机，其特征在于：还包括U型支架（15），所述U型支架（15）扣装于行走轮框架（13）上。
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Address after: 250000 Floor 19, Building No.1, No.9 Longyao North Road, Jinan High-tech Zone, Shandong Province, 909 Haixin Longyao 9 Patentee after: Lanjian Intelligent Technology Co., Ltd. Address before: 250000 Shandong city of Ji'nan province high tech Zone Shun Road No. 1117 Department Building 6 layer Patentee before: Shandong Bluesword Logistics Co., Ltd. |