CN105473467A - 自动化仓库穿梭机构 - Google Patents

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Abstract

一种自动化仓库穿梭机构(6)，其具有框架(25)和上表面(26)，该上表面适于支撑装载单元(3)，并由致动装置相对于框架(25)提升/降低；框架(25)支撑第一轮组(31)，第一轮组由在第一高度限定搁置点并被构造为沿彼此水平并正交的第一方向和第二方向(5a、5b)滚动的轮组成；此外，框架(25)支撑第二组轮(41)，第二轮组由在高于第一高度的第二高度限定搁置点并被构造为沿第一方向(5a)滚动的轮组成。

Description

自动化仓库穿梭机构
技术领域
本发明涉及自动化仓库穿梭机构。
背景技术
本申请人的WO2005077789A1专利申请对应于权利要求1的前序部分，并公开了一种自动化仓库，其包括一队(afleet)穿梭机构，这些穿梭机构由中央控制单元来远程地控制，以便在具有多个堆放过道的金属结构中行进，装载单元(例如托盘)被储藏在堆放过道中。
当穿梭机构空载时，可经过托盘之下并沿堆放过道、且还沿与维护过道正交的方向行进，维护过道中没有托盘并被设置在堆放过道的端部。
在不同类型的仓库中，每个穿梭机构被“母”运载工具和“卫星”运载工具的组合代替。母运载工具是单向的，并沿维护过道行进且支撑“卫星”运载工具。反之，后者能够离开母运载工具，以便沿堆放过道行进并装/卸托盘。
在关于后一类型仓库的一些公知方案中，托盘的侧边缘由水平托架支撑，每个水平托架被制成为单件并具有相应的滑道(卫星运载工具的轮能够搁在滑道上并在滑道上滚动)，从而形成具有基本上Z形横截面的金属段。
在此情况下，在堆放过道中的卫星运载工具的滑道的结构和组件极其简单并具成本效益，因此这种仓库结构极其有益。
根据这些益处，感觉需要利用这种仓库结构，使用单个穿梭机构而不是必不可免地需要使用彼此分离的卫星运载工具和母运载工具。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动化仓库穿梭机构，其允许以简单的具有成本效益的方式来解决前述需要，并且能够以可靠的方式在仓库的过道内行进，而无需对通常使用的金属结构进行改变。
根据本发明，如权利要求1所公开的，提供了一种自动化仓库穿梭机构。
附图说明
现在将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的非限制性实施例，在附图中：
图1是根据本发明的自动化仓库中的穿梭机构的立体图；
图2是图1的穿梭机构的放大比例的侧视图；和
图3是图1的穿梭机构的前视图，示出了在仓库中并在不同操作条件下的不同位置。
具体实施方式
在图1中，附图标记“1”整体上表示自动化仓库(被局部示出)，其包括固定结构2，固定结构2优选限定多个叠置的地板，装载单元(例如托盘)被储藏在叠置的地板上。仓库1的每个地板由多个过道组成，这些过道沿相互正交的方向延伸，并会在使用中被一队穿梭机构6覆盖(仅示出其中一个穿梭机构)。具体地，“穿梭机构”这种表述意味着设在多个轮上的单个运载工具，其由中央控制单元(未示出)或借助手动远程控制器(未示出)来远程地控制，以便沿过道行进，并优选还在包围结构2的周围区域以自动化方式拾取、转移并存放装载单元3。
关于结构2的过道，具有：堆放过道4，其沿方向5a延伸并储藏装载单元3；以及维护过道4b，其没有装载单元，沿正交于方向5a的方向5b延伸并被设置在堆放过道4a的端部。
仓库1优选包括一个或多个提升装置，提升装置例如为升降机或叉车(图中未示)，以将穿梭机构6从一个地板转移到另一个地板。
再参照图1，结构2优选包括：多个竖直支柱7；一水平框架8，被固定到每个维护过道4b中的支柱7；以及两个水平支撑元件9(位于每个堆放过道4a中)，这两个水平支撑元件优选由平行于方向5a的金属段形成，且被固定到支柱7(以未详细描述的公知方式)，并沿堆放过道4a的相对侧被设置因此而被横向分隔开，以允许穿梭机构6通行。
两个元件9包括各自的水平托架或翼10，在使用中，装载单元3的侧边缘搁在水平托架或翼10上。同时，元件9具有基本上Z形横截面，由此包括相应的基本竖直壁12和相应的基本水平翼13，水平翼13被设置在低于翼10的高度并借助壁12结合到翼10，且在堆放过道4a中以悬臂方式从壁12的下边缘伸出并在这些水平翼的上面上限定出相应的水平滑道15。
另一方面，框架8包括两个平行轨道17，这两个轨道平行于方向5b且横向地分隔开，并在与维护过道4b对应的整个长度上延伸，并在这两个轨道的上面限定出各自的水平滑道18。
在堆放过道4a与维护过道4b之间的每个交叉点，框架8包括一对轨道21，这对轨道21平行于方向5a并横向地分隔开，且在维护过道4b的整个宽度上延伸并限定出各自的水平滑道22，水平滑道22的上面与滑道18共面。具体地，在示出的解决方案中，滑道22结束于轨道17的外侧边缘处。
如图2所示，轨道21支撑相应的竖直壁23，竖直壁23相对于滑道22向上伸出并且除了设置滑道18的区域之外，沿滑道22的边缘(具体的外侧边缘)在维护过道4b的整个宽度上延伸。
每个穿梭机构6的高度在空载并沿堆放过道4a行进时，低于翼10的上面与滑道22之间的竖直距离，以便能够以不在装载单元3(被设置为搁在翼10上)的下方发生干涉的方式经过。
穿梭机构6为基本上平行六面体形状，并包括框架25和上装载表面26；上装载表面26可相对于框架25，在致动装置27(部分示出)的偏置作用下，竖直地移动于下部位置(图2)与提升位置(图中未示)之间，以便存放并拾取装载单元3。
此外，穿梭机构6包括电子单元，例如PLC型电子单元的电子单元(图中未示)，其接收由仓库1的中央控制单元发射的无线控制信号，并接着根据这些信号来控制装置27、和/或所设置的马达组件，以沿方向5a和5b使穿梭机构6平移，以便到达由中央控制单元确立的仓库1中的目的地。
仍参照图2，穿梭机构6包括一个轮组31，该轮组由框架25支撑、并被构造为允许穿梭机构6沿滑道22、18行进。在示出的具体实施例中，轮组31由四个轮32和四个轮33组成，它们均为非转向型，可绕正交于方向5a和5b的各自的轴线34和35旋转，以便分别沿这样的方向滚动。优选地，所有的轮32、33借助穿梭机构6的马达组件被马达驱动(以未详细示出的方式)。
处在轴线34、35之间的相对竖直位置可借助致动装置36来调整，以便使轮32或轮33搁在框架8上，且因此产生沿方向5a或沿方向5b的平移。具体地，轴线34相对于框架25固定，而轴线35可相对于框架25竖直地平移。
因此，轮32、33限定各自的搁置点；这些搁置点被设置在滑道22、18的高度处，并作为待行进的方向的函数而选择性地启用。
每个轮32关联到两个滚子37，两个滚子37可绕各自的竖直轴线旋转并被设置成在轮32搁在滑道22上时与壁23处于相同的高度。由滚子37限定的穿梭机构6平行于方向5b的宽度稍小于壁23之间的距离：壁23沿方向5a执行引导功能以及在穿梭机构6可能进行侧向转弯的情况下的约束功能。
如图3所示，沿方向5b的引导功能改为由轨道17的侧面来执行，且由相对于轮33径向地伸出的凸缘38执行。
根据可选方案(图中未示)，轮组31由单组四个轮组成，这些轮绕各自的竖直轴线转向的角度等于90°。当穿梭机构6静止在位于过道4a与4b过道之间的交叉点之一时，即当四个轮处在位于滑道18与滑道22之间的交叉点时，转向被执行。
还是在此情况下，轮组31在滑道18、22的高度限定四个搁置点，并被构造为沿正交方向行进。
就仓库1的指定地板而言，滑道22被设置在低于滑道15的高度，并仅被设置在交叉点。元件9在堆放过道4a的剩余部分支撑穿梭机构6。
实际上，根据本发明，除轮组31之外，穿梭机构6还可包括(另)一轮组41；轮组41也由框架25支撑并限定搁置点，这些搁置点被设置在滑道15的高度、即处在高于轮组31所限定的搁置点的高度。
轮组41优选由四对轮42和42b组成。轮42、42b绕正交于方向5a的轴线44旋转，并且被设置成一半处在穿梭机构6的一侧，一半处在穿梭机构的另一侧。
如图2和图3所示，在每一侧，轮42a、42b相互对齐且被设置成比轮32处于更外侧，这是因为滑道15所限定的轨迹比滑道22所限定的轨迹宽。
轴线44被设置成高于轴线34；同时，轮42a、42b的直径基本上等于轮32的直径，并由穿梭机构6的马达组件，按照与多个轮32中的一个轮32相同的转速来致动。例如，马达组件包括从轮32将运动传送至轮42的齿轮变速器46。
可使轮42a、42b的直径小于轮32的直径，但是在此情况下马达组件(具体地齿轮变速器46)的变速比必须改变，以便在滑道15和22上保持相同的周向牵引速度。在此情况下，轴线44可被设置成低于图中所示出的。
优选地，针对每一对轮42a、42b，穿梭机构6包括相应的一对滚子47，滚子47绕各自的竖直轴线可空转(idlyrotatable)，并被设置在一对轮42a、42b的相对侧与壁12相同的高度。显然地，滚子47的数量和/或位置、或被用来使穿梭机构6沿横向方向对中的方法可与经由示例而示出的不同。
如图2所示，穿梭机构6的由滚子47限定的平行于方向5b的宽度稍小于壁12之间的距离；且壁12沿方向5a执行引导功能，且在轮42a、42b搁在滑道15上时，在穿梭机构6可能进行侧向转弯的情况下执行约束功能。
作为滚子47的替代，为了使堆放过道4对中，轮42a、42b可分别设有圆形凸缘，这些圆形凸缘径向地伸出并面向壁13的内边缘。
有利地，每个轮32沿方向5a，被设置在处于轮42a与轮42b之间的中间位置。具体地，附图标记“42a”表示最内侧的轮，而附图标记“42b”表示最靠近穿梭机构6的端部的轮。
按这种方式，当四个轮32仍搁在滑道22上时，沿方向5a行进并移动离开交叉点的两个轮42b搁在滑道15上并开始在滑道15上滚动。当前两个轮32离开滑道22时，穿梭机构6仍然部分地由滑道15支撑且部分地由滑道22支撑，并继续其轨迹。当另两个轮32必须离开滑道22时，所有四个轮42a已经搁在滑道15上并在滑道15上滚动。可知从滑道22转移到滑道15并不意味着穿梭机构6会产生任何支撑或平衡问题。
这同样适用于反方向即接近交叉点(图1)的转移。实际上，当轮42a仍搁在滑道15上时，前两个轮32就在滑道22上并开始在滑道22上滚动；并且，当轮42b必须离开滑道15时，轮32已经全搁在滑道22上。
根据变型(图中未示)，轮42a、42b由单组四个轮代替，该单组四个轮绕自的轴线44旋转，且在(例如)轴线34之间具有相同的中心距离。在此情况下，为了使穿梭机构6在滑道22与15之间转移期间，在所有情况下均搁置稳定，可使滑道22在交叉点之上延伸，以便对于堆放过道4a的指定扩展，滑道22和15同时存在。
由上述可知，显然穿梭机构6是由单个运载工具限定的，即不是由母运载工具和卫星运载工具的组合来限定出的，但是能够沿设有分段元件的堆放过道4a行进，其中，滑道15被制成单件并具有用于搁置装载单元3的托架10。换言之，穿梭机构6与通常被设计用于仓库的、其中的母运载工具与卫星运载工具(而不是单独的穿梭机构)一起行进的结构2兼容。
穿梭机构6在滑道15与22之间可靠通行，具体地依靠轮42a、42b的数量和位置。换言之，穿梭机构6的特征能够避免在交叉点处的噪声和堵塞。
同时，穿梭机构6相对于已知类型的单个穿梭机构具有相对更少数量的额外部件，并且相对于已知的结构，不需要根本性地介入结构2。
最后，由上述可知，显然对描述的穿梭机构6的改变和变型并不背离如随附权利要求书限定的本发明的保护范围。
具体地，如上所述，在轮组31和41中，轮的数量和位置可不同于经由示例所示出的；和/或轮42a、42b的机动化可不同于齿轮变速器46。
因此，显然，穿梭机构6的特征并非紧密地依赖于结构2的构成特征和附图，而仅依赖于滑道15与22的相对位置。作为示例，代替所示出的，水平支撑元件9可具有不同的形状，和/或由不同数量的零件构建和/或被支柱7以不同的方式联接。

Claims (4)

1.一种自动化仓库穿梭机构(6)，包括：
框架(25)；
上表面(26)，适于支撑装载单元(3)；
致动装置，用于相对于所述框架(25)提升/降低所述上表面；
第一轮组(31)，由被所述框架(25)支撑的多个轮(32、33)组成，并能绕第一水平轴线(34、35)旋转，被构造为沿彼此水平且正交的第一方向(5a)和第二方向(5b)滚动，并限定被设置在第一高度的搁置点；
其特征在于，包括第二轮组(41)，由被所述框架(25)支撑的多个轮(42a、42b)组成，并能绕第二水平轴线(44)旋转，被构造为沿所述第一方向(5a)滚动，并限定被设置在第二高度的搁置点，所述第二高度高于所述第一高度。
2.根据权利要求1所述的穿梭机构，其特征在于，所述第二轮组(41)中所有的轮(42a、42b)是马达驱动的。
3.根据权利要求1或2所述的穿梭机构，其特征在于，所述第二轮组(41)包括至少四个轮，所述至少四个轮一半被设置在所述穿梭机构(6)的一侧，一半被设置在所述穿梭机构(6)的另一侧，并限定了比属于所述第一轮组(31)的对应的轮(32)所限定的轮轨迹大的轮轨迹。
4.根据前述权利要求中任一项所述的穿梭机构，其特征在于，所述第二轮组(41)包括四对轮；每对轮由前轮(42a)和后轮(42b)组成，所述前轮和所述后轮沿平行于所述第一方向(5a)的方向对齐；所述第一轮组(31)包括至少四个轮(32)，其中的每个轮根据平行于所述第一方向(5a)的方向，被设置在位于一个所述前轮(42a)与一个所述后轮(42b)之间的中间位置。
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