CN106219120B - 一种货物自出入轨道堆垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种货物自出入轨道堆垛系统，属于堆垛设备技术领域，该系统包括货架和取货装置，通过货架中倾斜的自整滑道和取货装置中倾斜的放货滑道构成货物的自出入通道，无需动力推动货物，自整滑道的货物进出端设置挡料杆进行货物进出的限位，放货滑道的货物接收端设置有位置调整机构来控制挡料杆的限位状态，放货滑道中还设置有三个带有不同设置角度挡柱的滚轴，能够实现两种不同长度货物的装取和相同长度货物的数量精准控制，此外，放货滑道固定于支撑架中，支撑架的上下滑动能够带动放货滑道改变货物输出端位置高度，从而更好地适应后续的不同高度的工作台，堆垛系统结构简单、成本低，能够实现准确、高效的无人化货物堆垛。

Description

一种货物自出入轨道堆垛系统

技术领域

本发明属于堆垛设备技术领域，具体涉及一种货物自出入轨道堆垛系统。

背景技术

仓储车间中，在涉及货物放置时，主要采用一排排整齐的货架来进行分类堆放，并且现有技术中存在带有倾斜角度且带有滚轮的支撑杆构成的支撑架，后放置货物能够推动前放置货物沿滚轮向内部移动，从而实现自动整齐堆放，并且外部边缘还设置有挡板进行货物的限位，取货时一般由人工取货或者带轨道的机器人进行提货，人工取货费时费力，带轨道的机器人成本较高，基于大批量货物自出入时，人力和带有轨道的机器人的弊端更加明显，因此，需要开发一种货物自出入、精确取货数量的轨道堆垛系统。

发明内容

本发明弥补了现有技术的缺陷，提供了一种货物自出入轨道堆垛系统，该堆垛系统无需人工操作，结构简单，各组成单元均为成本较低的常用件，能够进行货物自动取出和货物数量精确控制，实现了低成本、无人化、数量可控的货物自出入。

本发明的具体技术方案是：

一种货物自出入轨道堆垛系统，该系统包括货架和与相对应的取货装置，货架包括支撑框及位于支撑框内部且呈矩阵式分布的货物自整单元，货物自整单元为倾斜的自整滑道，自整滑道的最低端为货物进出端，货物进出端处设置有用于阻挡货物的水平横向的挡料杆，挡料杆下端设置有使其竖向移动的位置调整机构，取货装置包括轨道及沿轨道移动的自动取货单元，轨道设置在地面上且与所有货物进出端所处平面平行，关键点是，所述的自动取货单元包括沿轨道移动的行走架，行走架底部设置有与轨道相配合的行走轮及驱动行走轮移动的驱动电机，行走架中设置有与货物自整单元相对应的货物放置单元，货物放置单元包括倾斜的放货滑道，放货滑道的最高点为货物接收端且与自整滑道的货物进出端相衔接，放货滑道的最低点为货物输出端，放货滑道中设置有放货数量控制机构，放货数量控制机构包括沿放货滑道依次设置的横向的第一滚轴、第二滚轴和第三滚轴，第一滚轴与货物接收端之间的距离小于单个货物的长度，第二滚轴与货物接收端之间的距离不小于单个货物的长度，第三滚轴与货物接收端之间的距离不小于两个货物的长度之和，第一滚轴、第二滚轴和第三滚轴外圆周上均固定有沿径向设置的挡柱，三个滚轴上的挡柱设置位置依次沿逆时针方向相差90度，三个滚轴之间为联动设置，其中一个滚轴连接有步进电机。

所述的自整滑道和放货滑道均为对称设置的两个上端面带有滚轮通道的支撑杆。

所述的第一滚轴、第二滚轴和第三滚轴上均设置有联动链轮，三个联动链轮借助联动链条连接形成滚轴联动机构。

所述的自动取货单元中位于同一平面内的所有货物放置单元均固定于一个支撑架中，行走架的四个拐角处均设置有导向柱，支撑架设置有与导向柱滑动配合的滑孔，行走架上下两端均设置有横向的链轮轴，链轮轴两端均固定有调位链轮，上下相对的两个调位链轮之间连接有调位链条，所有支撑架侧边均与调位链条固定连接，链轮轴端部连接有调位电机，链轮轴中部安装有编码器；所述的位置调整机构包括安装在挡料杆下端的导向杆、自整滑道端部的导向孔、套装在导向杆外部的回位弹簧以及固定于放货滑道货物接收端的伸缩装置，伸缩装置的伸缩端固定有水平方向设置的压板，压板与挡料杆一一对应设置。

所述的行走架上设置有控制单元，控制单元与行走架上所有用电单元相连。

本发明的有益效果是：本发明通过倾斜的自整滑道和放货滑道作为货物自出入的移动通道，货物能够逐个紧贴向下滑动至放货通道中，滑动过程中借助位置调整机构中的压板和回位弹簧实现挡料杆的限位或失效，从而控制货架中自整滑道上货物的出货状态，同时，在行走架中，通过三个带有不同角度挡柱的滚轴来实现不同长度货物的装取或者相同长度货物装取数量的精确控制，为货物自出入精确控制提供了技术支持，并且为无人化准确控制提供了可能，该轨道堆垛系统设备成本低、连接结构简单，能够实现无人化操作、低成本、数量可控的精准取货。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中货架的结构示意图。

图3是本发明中行走架的内部结构示意图。

图4是图2中A的放大结构示意图。

图5是图3中放货数量控制机构的结构示意图。

图6是本发明中挡料杆和压板的工作状态示意图。

附图中，1、支撑框，2、货物，3、挡料杆，4、轨道，5、行走架，6、行走轮，7、驱动电机，8、自整滑道，9、放货滑道，10、挡柱，11、第一滚轴，12、第二滚轴，13、第三滚轴，14、步进电机，15、联动链轮，16、联动链条，17、支撑架，18、导向柱，19、链轮轴，20、调位链轮，21、调位链条，22、调位电机，23、编码器，24、导向杆，25、回位弹簧，26、压板。

具体实施方式

本发明涉及一种货物自出入轨道堆垛系统，该系统包括货架和与相对应的取货装置，货架包括支撑框1及位于支撑框1内部且呈矩阵式分布的货物自整单元，货物自整单元为倾斜的自整滑道8，自整滑道8的最低端为货物进出端，货物进出端设置有用于阻挡货物2的水平横向的挡料杆3，挡料杆3下端设置有使其竖向移动的位置调整机构，取货装置包括轨道4及沿轨道4移动的自动取货单元，轨道4设置在地面上且与所有货物进出端所处平面平行，自动取货单元包括沿轨道4移动的行走架5，行走架5底部设置有与轨道4相配合的行走轮6及驱动行走轮6移动的驱动电机7，行走架5中设置有与货物自整单元相对应的货物放置单元，货物放置单元包括倾斜的放货滑道9，放货滑道9的最高点为货物接收端且与自整滑道8的货物进出端相衔接，放货滑道9中设置有放货数量控制机构，放货数量控制机构包括沿放货滑道9依次设置的横向的第一滚轴11、第二滚轴12和第三滚轴13，第一滚轴11与货物接收端之间的距离小于单个货物2的长度，第二滚轴12与货物接收端之间的距离不小于单个货物2的长度，第三滚轴13与货物接收端之间的距离不小于两个货物2的长度，第一滚轴11、第二滚轴12和第三滚轴13外圆周上均固定有沿径向设置的挡柱10，三个滚轴上的挡柱10设置位置依次沿逆时针方向相差90度，三个滚轴之间为联动设置，其中一个滚轴连接有步进电机14。

具体实施例，如图1至图6所示，货架的每个自整滑道8上均放置有货物2，自整滑道8和放货滑道9均为对称设置的两个上端面带有滚轮通道的支撑杆，两个对称的支撑杆间距小于货物2的宽度，支撑杆为倾斜设置，滚轮通道为沿支撑杆设置的一组滚轮，支撑杆最低端为货物进出端，当货物2进入时，后进入的货物2推动之前的货物2沿滚轮通道向内部滑动，最外端的货物2为最后进入货架中的货物2，也是最先取出的货物2，货物2之间依次接触挤压，支撑杆倾斜的角度在10-30之间，既能够保证货物2之间挤压力保持在合理范围，不至于挤坏，还能够保证货物2能够沿滚轮通道灵活滑动。

为了使行走架5上放货滑道9的货物输出端能够更好地与后续工艺相衔接，自动取货单元中位于同一平面内的所有货物放置单元均固定于一个支撑架17中，行走架5的四个拐角处均设置有导向柱18，支撑架17设置有与导向柱18滑动配合的滑孔，行走架5上下两端均设置有横向的链轮轴19，链轮轴19两端均固定有调位链轮20，上下相对的两个调位链轮20之间连接有调位链条21，所有支撑架17侧边均与调位链条21固定连接，链轮轴19端部连接有调位电机22，链轮轴19中部安装有编码器23，通过调位电机22的驱动，调位链条21带动支撑架17上下移动，货物放置单元的高度可以进行调整，编码器23能够获取链轮轴19转动的转数，根据该转数能够计算得到支撑架17上下调节的距离，从而准确得知支撑架17的位置，为行走架5的操作提供了位置参数指导。

基于上述自动取货单元的结构，在需要取货时，启动驱动电机7，行走轮6随之转动并沿轨道4移动，当放货滑道9的货物接收端与自整滑道8的货物进出端相对应时，驱动电机7停机，所述的位置调整机构包括安装在挡料杆3下端的导向杆24、自整滑道8端部的导向孔、套装在导向杆24外部的回位弹簧25以及固定于放货滑道9货物接收端的伸缩装置，伸缩装置的伸缩端固定有水平方向设置的压板26，压板26与挡料杆3一一对应设置，调位电机22驱动支撑架17上升至挡料杆3上端所在平面，然后伸缩装置将压板26伸出至挡料杆3上方，随后，调位电机22驱动支撑架17下降至原位，此时，压板26将挡料杆3压下，自整滑道8上最外端的货物2向外滑动至放货滑道9上，当该货物2将要脱离挡料杆3上端面时，调位电机22驱动支撑架17上升至挡料杆3原高度，伸缩装置将压板26收回，挡料杆3在回位弹簧25的作用下上升至原位，挡料杆3上端的货物2继续滑动至完全位于放货滑道9上，此时后续的货物2被阻挡限位，至此，一个货物2完成从自整滑道8至放货滑道9的自动输送。

在货物2存在两种不同长度的情况下，放货数量控制机构上的第一滚轴11和第二滚轴12能够实现两种不同长度货物2的接收，该机构中的第一滚轴11、第二滚轴12和第三滚轴13上均设置有联动链轮15，三个联动链轮15借助联动链条16连接形成滚轴联动机构，步进电机14也通过联动链轮15和联动链条16将动力输送至第一滚轴11，第一滚轴11至货物接收端的距离小于较短的货物2的长度，第二滚轴12至货物接收端的距离小于较长的货物2的长度，第三滚轴13至货物接收端的距离不小于较长的货物2的长度，具体过程如下：当货物2较短时，货物2在放货滑道9上滑动至第一滚轴11上被挡柱10阻挡，第一滚轴11至货物接收端的距离小于该货物2的长度，此时，该货物2对后续货物2起到限位作用，压板26随支撑架17上升并收缩后，挡料杆3随之升起，此时，挡料杆3对后续货物2起到限位作用，三个滚轴同步顺时针旋转90度，货物2滑动至第二滚轴12的挡柱10处；当货物2较长时，三个滚轴同步顺时针旋转90度，第二滚轴12至货物2接收端的距离小于该较长货物2的长度，此时，该货物2滑动至第二滚轮12的挡柱10处，其对后续的货物2起到阻挡限位作用，压板26随支撑架17上升并收缩后，挡料杆3随之升起，挡料杆3对后续货物2起到限位作用，三个滚轴再次同步顺时针旋转90度，货物2滑动至第三滚轴13的挡柱10处，第三滚轴13至货物接收端的距离大于其中较长货物2的单个长度，能够保证最少一个较长的货物2完全位于放货滑道9中。

在货物1长度一致的情况下，为了实现无人化操作，放货滑道9中设置有放货数量控制机构，第一滚轴11至货物接收端的距离小于单个货物2的长度，第二滚轴12至货物接收端的距离小于两个货物2的长度之和，第三滚轴13至货物接收端的距离不小于两个货物2的长度之和，该机构中的第一滚轴11、第二滚轴12和第三滚轴13上均设置有联动链轮15，三个联动链轮15借助联动链条16连接形成滚轴联动机构，步进电机14也通过联动链轮15和联动链条16将动力输送至第一滚轴11，具体的工作过程如下所述：当需要取一个货物时，控制步进电机14的转动，使得第一滚轴11上的挡柱10竖直向上，则第二滚轴12和第三滚轴13上的挡柱10的设置位置分别为沿逆时针旋转90度和180度的位置，放货滑道9上仅能够放置一个货物2，且该货物2对后续货物2进行限位阻挡，压板26随支撑架17上升后挡料杆3对后续货物2进行阻挡限位，同时，三个滚轴同步顺时针旋转90度，使得第一滚轴11上的挡柱10顺时针旋转90度，即为朝向放货滑道9的货物输出端方向，第二滚轴12上的挡柱10则旋转至竖直向上的位置，第三滚轴13上的挡柱10则朝向放货滑道9的货物接收端方向，前端的货物滑动至第二滚轴12的挡柱10处，此时，放货滑道9上只有一个货物；当需要取第二个货物2时，压板26将挡料杆3压下，后续货物2滑动至第一个货物2后端面处，该后续货物2即成为第二个货物2，第二个货物2后端面对其后方的货物2进行阻挡限位，随后，压板26收缩，挡料杆3升起并进行阻挡限位，同时，控制步进电机14的转动，三个滚轴再次同步顺时针旋转90度，此时，第一滚轴11上的挡柱10竖直向下，第二滚轴12上的挡柱10朝向放货滑道9的货物输出端方向，第三滚轴13上的挡柱10则竖直向上，此时，由于第三滚轴13上挡柱10的限位作用，放货滑道9上能够存放两个货物2，根据步进电机14转动的角度即可判断放货滑道9上存放货物2的数量，根据每个步进电机14的数据可以得知整个行走架上货物2的数量信息，为无人化精确控制取货数量提供了技术支持。

行走架5上设置有控制单元，控制单元与行走架5上所有用电单元相连，用电单元包括驱动电机7、步进电机14、调位电机22和编码器23，步进电机14的转数和调位电机22的转数信息传送至控制单元中，控制单元能够计算得到行走架5上货物2的准确数量以及行走架5上货物放置单元的位置高度，从而为后续工作提供准确的指导。

Claims (4)

1.一种货物自出入轨道堆垛系统，该系统包括货架和与相对应的取货装置，货架包括支撑框(1)及位于支撑框(1)内部且呈矩阵式分布的货物自整单元，货物自整单元为倾斜的自整滑道(8)，自整滑道(8)的最低端为货物进出端，货物进出端设置有用于阻挡货物(2)的水平横向的挡料杆(3)，挡料杆(3)下端设置有使其竖向移动的位置调整机构，取货装置包括轨道(4)及沿轨道(4)移动的自动取货单元，轨道(4)设置在地面上且与所有货物进出端所处平面平行，其特征在于：所述的自动取货单元包括沿轨道(4)移动的行走架(5)，行走架(5)底部设置有与轨道(4)相配合的行走轮(6)及驱动行走轮(6)移动的驱动电机(7)，行走架(5)中设置有与货物自整单元相对应的货物放置单元，货物放置单元包括倾斜的放货滑道(9)，放货滑道(9)的最高点为货物接收端且与自整滑道(8)的货物进出端相衔接，放货滑道(9)的最低点为货物输出端，放货滑道(9)中设置有放货数量控制机构，放货数量控制机构包括沿放货滑道(9)依次设置的横向的第一滚轴(11)、第二滚轴(12)和第三滚轴(13)，第一滚轴(11)与货物接收端之间的距离小于单个货物(2)的长度，第二滚轴(12)与货物接收端之间的距离不小于单个货物(2)的长度，第三滚轴(13)与货物接收端之间的距离不小于两个货物(2)长度之和，第一滚轴(11)、第二滚轴(12)和第三滚轴(13)外圆周上均固定有沿径向设置的挡柱(10)，三个滚轴上的挡柱(10)设置位置依次沿逆时针方向相差90度，三个滚轴之间为联动设置，其中一个滚轴连接有步进电机(14)；

所述的第一滚轴(11)、第二滚轴(12)和第三滚轴(13)上均设置有联动链轮(15)，三个联动链轮(15)借助联动链条(16)连接形成滚轴联动机构。

2.根据权利要求1所述的一种货物自出入轨道堆垛系统，其特征在于：所述的自整滑道(8)和放货滑道(9)均为对称设置的两个上端面带有滚轮通道的支撑杆。

3.根据权利要求1所述的一种货物自出入轨道堆垛系统，其特征在于：所述的自动取货单元中位于同一平面内的所有货物放置单元均固定于一个支撑架(17)中，行走架(5)的四个拐角处均设置有导向柱(18)，支撑架(17)设置有与导向柱(18)滑动配合的滑孔，行走架(5)上下两端均设置有横向的链轮轴(19)，链轮轴(19)两端均固定有调位链轮(20)，上下相对的两个调位链轮(20)之间连接有调位链条(21)，所有支撑架(17)侧边均与调位链条(21)固定连接，链轮轴(19)端部连接有调位电机(22)，链轮轴(19)中部安装有编码器(23)；所述的位置调整机构包括安装在挡料杆(3)下端的导向杆(24)、自整滑道(8)端部的导向孔、套装在导向杆(24)外部的回位弹簧(25)以及固定于放货滑道(9)货物接收端的伸缩装置，伸缩装置的伸缩端固定有水平方向设置的压板(26)，压板(26)与挡料杆(3)一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种货物自出入轨道堆垛系统，其特征在于：所述的行走架(5)上设置有控制单元，控制单元与行走架上所有用电单元相连。