CN108569502B - 一种双伸位堆垛机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双伸位堆垛机及其使用方法，堆垛机立柱上设有与每层货仓高度对应的货叉认址片，货叉认址片包括低位认址片和高位认址片，低位认址片与对应货仓横梁上端面的距离等于托盘空腔高度，载货平台上设有认址片检测传感器和两个横梁检测传感器，认址片检测传感器与二伸货叉上端面高度一致，横梁检测传感器与认址片检测传感器之间的距离为托盘空腔高度和二伸货叉厚度之和的一半；本发明能够精确定位货叉伸出高度，保证货叉准确伸入托盘空腔且不与托盘发生碰撞，保证堆垛机取货放货的准确性和安全性，还能对定位货叉伸出的触发条件进行双重限制，降低设备或光源对触发条件的干涉，进一步保证货叉不与托盘发生碰撞。

Description

一种双伸位堆垛机及其使用方法

技术领域

本发明涉及烟草物流设备技术领域，尤其涉及一种双伸位堆垛机及其使用方法。

背景技术

巷道式堆垛机是用于自动化物流立体仓库中完成托盘、箱类等货物存取功能的主机设备，具有节约用地和人力、作业迅速准确、提高保管效率以及降低储运费用等优点，工作时与上游计算机联网控制，和其他设备共同组成完整的自动化物流系统。同时，堆垛机能够适用于狭窄通道和有限空间内的作业 ，是高架仓库、车间装卸托盘的理想设备。堆垛机在工作时，堆垛机控制器接收上位系统下发的任务信息执行，任务信息包含任务号、任务类别、任务执行的层、列、排地址，堆垛机的行走装置和升降装置在堆垛机控制机的命令下将货叉运送至对应目标地址并完成取放货。

但是，目前的堆垛机在使用过程中，由于y轴方向的认址片位置定位不当、现场消防管道等设备干涉以及外部强光源干扰等问题，出现货叉伸出高度定位不准或货叉伸出触发条件不准，造成货叉伸出时高度出现偏差，进而发生货叉与托盘或货物发生干涉，轻则造成货物存储位置偏移，重则造成货物从高空落下，造成设备物料损毁和人员受伤的安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种双伸位堆垛机及其使用方法，能够精确定位货叉伸出的高度位置，保证货叉准确伸入托盘空腔且不与托盘发生碰撞，进而保证堆垛机取货放货的准确性和安全性，进而保障整个物流现场的安全运行；进一步地，还能对定位货叉伸出的触发条件进行双重限制，降低设备或光源对触发条件的干涉，提高触发条件的精确度，保证货叉伸出时高度位置的准确性，进一步保证货叉不与托盘发生碰撞。

本发明采用的技术方案为：

一种双伸位堆垛机，包括x轴移动机构和y轴升降载货机构，x轴移动机构设置在仓库中两排货架之间，y轴升降载货机构设置在x轴移动机构上，所述的每排货架均包括多层货仓，每层货仓的底面上均设有用于承载货物托盘的横梁，所述的y轴升降载货机构包括立柱、载货平台和双伸位货叉，立柱固定设置在x轴移动机构上，载货平台滑动连接于立柱上，双伸位货叉包括一伸货叉和二伸货叉，一伸货叉滑动连接在载货平台上端面，二伸货叉滑动连接在一伸货叉上；

立柱上沿竖直方向均匀设置多个货叉认址片，每个货叉认址片高度与货架上每层货仓的高度一一对应；货叉认址片包括低位认址片和高位认址片，低位认址片载有对应货仓的序列号信息和低位认址高度信息，高位认址片载有对应货仓的序列号信息和高位认址高度信息，高位认址片位于对应低位认址片上方，且高位认址片与对应低位认址片之间距离为50mm；设从下至上第i个低位认址片为B_Li，设低位认址片B_Li与对应货仓横梁上端面的直线距离为H_Li，H_Li=B，B表示托盘空腔的高度；

载货平台上设有认址片检测传感器和横梁检测传感器，认址片检测传感器与货叉认址片位置对应，且认址片检测传感器的高度与二伸货叉上端面高度一致，横梁检测传感器对应横梁方向设置，设横梁检测传感器与认址片检测传感器之间的距离为W，则W= B/2+C/2，B表示托盘空腔的高度，C表示二伸货叉的厚度。

所述的横梁检测传感器包括两个，两个横梁检测传感器分别设置在双伸位货叉的两侧。

还包括条码扫描机构，立柱上沿竖直方向均匀设有多个条形码，每个条形码距离地面的高度分别与货架中每层货仓距离地面的高度一一对应，条形码载有对应货仓的序列号信息，载货平台上对应条形码的位置设有条码读写器，条码读写器位于认址片检测传感器的上方。

所述的条码读写器型号为BPA34。

所述的认址片检测传感器采用型号为PRK 3B/6.22-S8的光电传感器。

所述的横梁检测传感器采用型号为HRTL 96B M/66.01S-S12的漫反射传感器。

本发明还包括一种双伸位堆垛机的使用方法，包括以下步骤：

A、x轴方向定位：根据上位机发送的目标货仓地址信息，x轴移动机构带动堆垛机水平移动至目标货仓所在x坐标位置；

B、y轴方向定位：载货平台根据目标货仓地址上升，条码读写器在上升过程中对条形码信息进行扫描，当扫描到与目标货仓序列信息一致的条形码时，载货平台减速继续上升；

C、货叉高度调整：在减速上升过程中，认址片检测传感器对低位认址片进行检测，当检测到与目标货仓序列信息一致的低位认址片时，载货平台停止上升并下降；

D：取货：具体过程为：

d1：在载货平台下降过程中，横梁检测传感器对横梁进行检测，当所有横梁检测传感器都检测到横梁信息后，载货平台停止下降；

d2：二伸货叉伸出并插入托盘空腔后，载货平台带动托盘上升；

d3：在载货平台上升过程中，认址片检测传感器检测对高位认址片，当认址片检测传感器检测到对应高位认址片后，二伸货叉缩回并将货物带至载货平台。

本发明具有以下有益效果：

（1）通过对低位认址片的高度设置和对横梁检测传感器的高度设置，保证二伸货叉在插入托盘空腔时正对托盘空腔的中间位置，有效降低二伸货叉因高度定位准而与托盘发生碰撞的几率，进而保证堆垛机取货和放货的准确性、安全性；

（2）通过设置两个横梁检测传感器，当两个横梁检测传感器同时检测到横梁信息时才能触发载货平台停止下降和二伸货叉伸出，为二伸货叉伸出的触发条件提供双重保障，降低触发条件受外部设备干涉和光源干扰的几率，保证二伸货叉伸出时所在高度能够对准托盘空腔，进一步保证堆垛机取货放货的准确性和安全性；

（3）通过设置条码扫描机构，在载货平台高速上升过程中构成减速的触发条件，避免载货平台因上升速度过快，造成认址片检测传感器没有准确检测到地位认址片或上升位置过度的情况发生，进一步保证了本发明准确性和可靠性；

（4）通过本发明公开的双伸位堆垛机的使用方法，能够准确对货物进行寻址、定位和存取，且在存取货物过程中，精确度高，可靠度高，有效保证货物的准确存去，降低在存取过程中出现的货物歪斜、跌落等危险事故的发生，不仅降低了物料在物流转运过程中的浪费，且间接保障了整个物流生产现场的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中载货平台的结构示意图。

附图标记说明：

1、下横梁组件；2、行走装置；3、控制柜；4、起升装置；5、立柱；6、上横梁组件；7、载货平台；8、双伸位货叉；8a、一伸货叉8；8b、二伸货叉8；9、平移导轨；10、滑动导轨；11、横梁检测传感；12、认址片检测传感器；13、条码读写器。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括x轴移动机构和y轴升降载货机构，x轴移动机构和y轴升降载货机构均由控制柜3进行控制，控制柜3与物流仓库上位机进行通讯；x轴移动机构包括上下平行设置的滑动导轨10和平移导轨9，上横梁组件6滑动连接在滑动导轨10下端面，下横梁组件1滑动连接在平移导轨9的上端面，下横梁组件1在行走装置2的驱动下水平移动；

x轴移动机构设置在仓库中两排货架之间，每排货架均包括多层货仓，每层货仓的底面上均设有用于承载货物托盘的横梁；

y轴升降载货机构包括立柱5、载货平台7和双伸位货叉8，立柱5固定设置上横梁组件6和下横梁组件1之间，载货平台7滑动连接于立柱5上，载货平台7在起升装置4的驱动下上下移动，双伸位货叉8包括一伸货叉8a和二伸货叉8b，一伸货叉8a滑动连接在载货平台7上端面，二伸货叉8b滑动连接在一伸货叉8a上。

立柱5上并排设置有条形码单元和认址片单元，条形码单元包括沿竖直方向均匀设置的多个条形码，认址片单元包括沿竖直方向均匀设置的多个货叉认址片，每个条形码距离地面的高度分别与货架中每层货仓横梁上端面或下端面距离地面的高度一一对应，每个货叉认址片高度与货架上每层货仓的高度一一对应；

条形码载有对应货仓的序列号信息，货叉认址片包括低位认址片和高位认址片，低位认址片载有对应货仓的序列号信息和低位认址高度信息，高位认址片载有对应货仓的序列号信息和高位认址高度信息，高位认址片位于对应低位认址片上方，且高位认址片与对应低位认址片之间距离为50mm；

如图2所示，载货平台7上设有条码读写器13、认址片检测传感器12和横梁检测传感器11，条码读写器13对应立柱5上条形码的位置设置，认址片检测传感器12对应立柱5上货叉认址片的位置设置，且认址片检测传感器12的高度与二伸货叉8b上端面高度一致，横梁检测传感器11对应横梁方向设置，条码读写器13位于认址片检测传感器12的上方，保证上升过程中，条码读写器13能够先于认址片检测传感器12检测到货仓到位信息。条码读写器13型号优选为BPA34，认址片检测传感器12采用型号为PRK 3B/6.22-S8的光电传感器，横梁检测传感器11采用型号为HRTL 96B M/66.01S-S12的漫反射传感器。

横梁检测传感器11的数量为两个，两个横梁检测传感器11分别设置在双伸位货叉8的两侧并位于同一水平面上，设横梁检测传感器11与认址片检测传感器12之间的直线距离为W，则W= B/2+C/2，B表示托盘空腔的高度，C表示二伸货叉8b的厚度，以托盘空腔高度为108mm，二伸货叉8b厚度为60mm为例进行说明，横梁检测传感器11与认址片检测传感器12之间的直线距离为84mm；

设从下至上第i个低位认址片为B_Li，设低位认址片B_Li与对应货仓横梁上端面的直线距离为H_Li，H_Li=B，B表示托盘空腔的高度，B表示托盘空腔的高度，以托盘空腔高度为108mm的货架的货仓为例，H_L1=108mm；。

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。

本发明还公开了一种双伸位堆垛机的使用方法，包括以下步骤：

A、x轴方向定位：根据上位机发送的目标货仓地址信息，x轴移动机构带动堆垛机水平移动至目标货仓所在x坐标位置；

B、y轴方向定位：载货平台7根据目标货仓地址上升，条码读写器13在上升过程中对条形码信息进行扫描，当扫描到与目标货仓序列信息一致的条形码时，载货平台7减速继续上升；

C、货叉高度调整：在减速上升过程中，认址片检测传感器12对低位认址片进行检测，当检测到与目标货仓序列信息一致的低位认址片时，二伸货叉8b上端面高度与地位认址片一致，距离对应货仓横梁上端面的距离均为108mm，载货平台7停止上升并下降；

D：取货：具体过程为：

d1：在载货平台7下降过程中，横梁检测传感器11对横梁进行检测，当所有横梁检测传感器11都检测到横梁信息后，载货平台7停止下降；

由于横梁检测下降过程中检测到横梁上端面即为触发条件，此时，由于横梁检测传感器11与认址片检测传感器12之间的直线距离为84mm，即横梁检测传感器11与二伸货叉8b上端面之间的距离为84mm，因此，横梁检测的条件触发时，二伸货叉8b上端面与横梁之间的垂直距离为84mm，二伸货叉8b上端面距离托盘108mm高度空腔内壁上表面的距离为24mm，二伸货叉8b本身厚度为60mm，二伸货叉8b下端面距离托盘108mm高度空腔内壁上表面的距离为22mm，因此，二伸货叉8b伸出时位于托盘空腔的正中心位置处，有效避免了与托盘发生碰撞；

d2：二伸货叉8b伸出并插入托盘空腔后，载货平台7带动托盘上升；

d3：在载货平台7上升过程中，认址片检测传感器12检测对高位认址片，当认址片检测传感器12检测到对应高位认址片后，二伸货叉8b缩回并将货物带至载货平台7。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种双伸位堆垛机，包括x轴移动机构和y轴升降载货机构，x轴移动机构设置在仓库中两排货架之间，y轴升降载货机构设置在x轴移动机构上，所述的每排货架均包括多层货仓，每层货仓的底面上均设有用于承载货物托盘的横梁，其特征在于：所述的y轴升降载货机构包括立柱、载货平台和双伸位货叉，立柱固定设置在x轴移动机构上，载货平台滑动连接于立柱上，双伸位货叉包括一伸货叉和二伸货叉，一伸货叉滑动连接在载货平台上端面，二伸货叉滑动连接在一伸货叉上；

立柱上沿竖直方向均匀设置多个货叉认址片，每个货叉认址片高度与货架上每层货仓的高度一一对应；货叉认址片包括低位认址片和高位认址片，低位认址片载有对应货仓的序列号信息和低位认址高度信息，高位认址片载有对应货仓的序列号信息和高位认址高度信息，高位认址片位于对应低位认址片上方，且高位认址片与对应低位认址片之间距离为50mm；设从下至上第i个低位认址片为B_Li，设低位认址片B_Li与对应货仓横梁上端面的直线距离为H_Li，H_Li=B，B表示托盘空腔的高度；

载货平台上设有认址片检测传感器和横梁检测传感器，认址片检测传感器与货叉认址片位置对应，且认址片检测传感器的高度与二伸货叉上端面高度一致，横梁检测传感器对应横梁方向设置，设横梁检测传感器与认址片检测传感器之间的距离为W，则W= B/2+C/2，B表示托盘空腔的高度，C表示二伸货叉的厚度；

还包括条码扫描机构，立柱上沿竖直方向均匀设有多个条形码，每个条形码距离地面的高度分别与货架中每层货仓距离地面的高度一一对应，条形码载有对应货仓的序列号信息，载货平台上对应条形码的位置设有条码读写器，条码读写器位于认址片检测传感器的上方；

所述的横梁检测传感器采用型号为HRTL 96B M/66.01S-S12的漫反射传感器。

2.根据权利要求1所述的双伸位堆垛机，其特征在于：所述的横梁检测传感器包括两个，两个横梁检测传感器分别设置在双伸位货叉的两侧。

3.根据权利要求1所述的双伸位堆垛机，其特征在于：所述的条码读写器型号为BPA34。

4.根据权利要求1所述的双伸位堆垛机，其特征在于：所述的认址片检测传感器采用型号为PRK 3B/6.22-S8的光电传感器。

5.一种权利要求1所述的双伸位堆垛机的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、x轴方向定位：根据上位机发送的目标货仓地址信息，x轴移动机构带动堆垛机水平移动至目标货仓所在x坐标位置；

B、y轴方向定位：载货平台根据目标货仓地址上升，条码读写器在上升过程中对条形码信息进行扫描，当扫描到与目标货仓序列信息一致的条形码时，载货平台减速继续上升；

C、货叉高度调整：在减速上升过程中，认址片检测传感器对低位认址片进行检测，当检测到与目标货仓序列信息一致的低位认址片时，载货平台停止上升并下降；

D：取货：具体过程为：

d1：在载货平台下降过程中，横梁检测传感器对横梁进行检测，当所有横梁检测传感器都检测到横梁信息后，载货平台停止下降；

d2：二伸货叉伸出并插入托盘空腔后，载货平台带动托盘上升；

d3：在载货平台上升过程中，认址片检测传感器检测对高位认址片，当认址片检测传感器检测到对应高位认址片后，二伸货叉缩回并将货物带至载货平台。