CN108792382B - 一种仓储装置 - Google Patents

Abstract

一种仓储装置，包括多层竖向罗列的水平的仓储平台以及多个升降机构，每个仓储平台都包括传送机构、双向传动机构以及存放托架，在每一仓储平台中，多个传送机构以传送方向相同的形式沿垂直于传送方向的方向依次排列形成传送机构阵列，多个传送机构阵列沿传送方向和垂直于传送方向的方向形成传送机构组合，且至少在传送机构阵列中的每个传送机构的传送方向的一端设置有双向传动机构，双向传动机构沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向输送物品，每个升降机构的顶部设有一个双向传动机构，至少一个存放托架设置在传送机构或者双向传动机构上。本发明采用模块化设计，根据场地需求自由组合形成多种不同的存储系统，且结构紧凑，空间利用率高。

Description

一种仓储装置

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体地说，涉及一种仓储装置。

背景技术

为了提高仓储物流的效率以满足日益增长的购物需求，各个国家的科技公司开发了多种形式的机器人来实现仓储物流的自动化和智能化。美国亚马逊公司的仓库使用了KIVA机器人来提高分拣效率，机器人收到指令后，将货物所在的货架整个搬运至复核包装人员处，由复核包装人员完成拣选、二次分拣、打包复核三项工作。中国国自机器人技术有限公司的STAR SYSTEM，用两种机器人分别实现热销和非热销货品的拣选，用Cart自动导引运输车将装有货品的货架整个运送至拣货站；用Picking机器人从货架上拣选非热销货品，并将货品运送至拣货站。中国京东的全流程无人仓，将六自由度机械臂应用于入库装箱、拣货、混合码垛、分拣机器人供包4个场景下；在分拣场内，引进了3种不同型号的智能搬运机器人执行任务，并利用机器视觉技术实现了机器人与环境的主动交互。

这些智能仓储装置的特点将货品存放在货架上，利用机器人或者自动导引运输车实现拣选货物和运输货物的功能，其缺点在于：需要为自动导引运输车以及机器人预留运动空间，仓库的空间利用率还不够高。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种仓储装置，包括多层竖向罗列的仓储平台以及在各仓储平台之间传送物品的至少一个竖向的升降机构，其中，每个仓储平台都包括传送机构、双向传动机构以及存放托架，并且，在每一仓储平台中，多个传送机构以传送方向相同的形式沿垂直于传送方向的方向依次排列形成传送机构阵列，多个传送机构阵列沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向形成传送机构组合，且至少在传送机构阵列中的每个传送机构的传送方向的一端设置有双向传动机构，所述双向传动机构沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向输送物品，并且，每个升降机构的顶部设置有一个双向传动机构，至少一个存放托架设置在传送机构或者双向传动机构上。

优选地，所述升降机构设置在所述传送机构组合的外侧。

优选地，所述传送机构包括传送机架、传送驱动器、输送带、第一带轮、第二带轮，所述第一带轮和第二带轮以中心线平行的方式分别设置在传送机架两端，所述传送驱动器的输出端与第一带轮连接，所述输送带绕在第一带轮和第二带轮上。

优选地，所述传送机构还包括至少一个托辊，所述托辊设置在第一带轮和第二带轮之间的传送机架上，且所述托辊的中心线与第一带轮和第二带轮的中心线平行。

优选地，在输送带的外表面上设置有平行于第一带轮中心线方向的齿，每个存放托架包括托板和在托板的上表面四周的货架，并且，在所述托板的下表面设置有与所述输送带上配合的齿。

优选地，输送带采用外侧有齿的PVC输送带、外侧有齿的PU输送带或者双面齿同步带。

优选地，所述双向传动机构包括第一驱动器、第二驱动器、第一齿轮、第二齿轮，所述第一驱动器的输出与第一齿轮连接；所述第二驱动器的输出与第二齿轮连接，所述第一齿轮和第二齿轮的中心线垂直，并且，每个存放托架包括托板和在托板的上表面四周的货架，并且，在所述托板的下表面设置有与第一齿轮、第二齿轮配合的纵横交错的齿。

优选地，第一驱动器与第一齿轮之间还设置有第一减速机构，第二驱动器与第二齿轮之间还设置有第二减速机构，第一减速机构、第二减速机构采用蜗轮蜗杆机构、减速齿轮箱机构中的一种。

优选地，所述升降机构包括升降驱动器、传动单元、升降台、导轨，所述升降驱动器的输出端与传动单元连接，所述传动单元的输出与升降台连接；所述升降台设置在导轨上，在所述升降驱动器的驱动下沿导轨移动，并且，升降台的顶端和一个双向传动机构固接。

优选地，升降驱动器采用电机、液压缸或者气缸中的一种，传动单元采用链条、钢丝绳或者丝杠螺母传动中的一种。

本发明的仓储装置与现有技术相比，具有以下优点和突出性效果：

本发明装置采用传送机构、双向传动机构和存放托架组成单层仓储平台，采用升降机构将各层仓储平台连接在一起，双向传动机构能够在各传送机构之间传送物品，实现了仓储及存放功能。该装置可以根据使用场合实现自行车等大型物件或者零件等小型物品的存储；该装置采用模块化设计，可以根据场地需求自由组合形成多种不同的存储系统；同时该装置结构紧凑，单位面积上存放物品的数量多，空间利用率高。

附图说明

通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是表示本发明实施例的仓储装置的立体示意图；

图2是表示本发明实施例的仓储装置平面示意图一；

图3是表示本发明实施例的仓储装置平面示意图二；

图4是表示本发明实施例的第一存放托架向右移动示意图；

图5是表示本发明实施例的第一存放托架向前移动示意图；

图6是表示本发明实施例的第三及第四存放托架向前移动示意图；

图7是表示本发明实施例的第三存放托架向右移动及第四存放托架向前移动示意图；

图8是表示本发明实施例的第四存放托架向前移动示意图；

图9是表示本发明实施例的第三及第四存放托架向左移动示意图；

图10是表示本发明实施例的第三存放托架向后移动及第四存放托架向上移动示意图；

图11是表示本发明实施例的传送机构的立体示意图；

图12是表示本发明实施例的传送机构去掉输送带后的立体示意图；

图13是表示本发明实施例的存放托架的立体示意图；

图14是表示本发明实施例的双向传动机构的立体示意图；

图15是表示本发明实施例的升降机构的立体示意图。

在图1至图15中：

1－传送机构、101－输送带、102－传送驱动器、103－第一带轮、104-传送机架、105－托辊、106－第二带轮、2－第一存放托架、201－托板、202－货架、3－升降机构、301－升降驱动器、302－升降机架、303－导轨、304－传动机构、305－升降台、4－第二存放托架、5－双向传动机构、501－基座、502－第一齿轮、503－第一驱动器、504－第二驱动器、505－第二齿轮、6－第三存放托架、7－第四存放托架。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的一种仓储装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

一种仓储装置，包括多层竖向罗列的水平的仓储平台以及用于在各仓储平台之间传送物品的多个升降机构。由于每层的仓储平台的结构基本是相同的，下面仅以一层仓储平台为例来进行说明。仓储平台包括多个传送机构1、多个双向传动机构5、多个存放托架。

多个传送机构1以传送方向相同的形式沿垂直于传送方向的方向依次排列形成传送机构阵列，多个传送机构阵列沿传送方向和垂直于传送方向的方向形成传送机构组合，且至少在传送机构阵列中的每个传送机构的传送方向的一端设置有双向传动机构，所述双向传动机构沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向输送物品。升降机构3将各个仓储平台连接起来，且每个升降机构3的顶部设置有一个双向传动机构5。多个存放托架设置在传送机构1或者双向传动机构5上。如图1所示，存放托架2、4、6、7分别放置在传送机构1或者双向传动机构5上。通过以上布置，能够充分利用仓储平台内的所有空间，极大的提高了空间利用率。

多个传送机构阵列组成的传送机构组合可以具有多种形式，如图1中的传送机构组合是方形，图1中的各个传送机构阵列的传送方向都是相同的，但本发明并不限制各传送机构阵列的传动方向，例如，如图2所示，左上角的传送机构阵列是横向传输的，与其他传送机构阵列的传动方向不同。相应的，双向传动机构5的位置也有变化。不过，优选的方案是各传送机构阵列的传送方向都相同。另外，各传送机构阵列中的传送机构的数量也可以不同，如图3所示，上方的传送机构阵列中的传送机构为4个，下方的传送机构阵列中的传送机构为9个，且仅在两个传送机构阵列相邻的边上设置有双向传动机构5。综合来说，就是将双向传动机构5合理布置在各传送机构阵列的一条或多条边上，以使任一物品能够到达整个仓储平台的任意位置。

在一个可选实施例中，升降机构3设置在所述传送机构组合的外侧，以防升降机构3的升降影响物品传送。

下面结合图1、图4至图10来说明一下该仓储装置的工作原理。以存放托架包括第一存放托架2、第二存放托架4、第三存放托架6、第四存放托架7为例进行说明，其中存放托架的位置仅是为了举例说明，并不用于限制本发明的存放托架的位置和数量。

存放物品到传送机构1上：仓储装置的最初状态如图1所示。然后，如图4所示，升降机构3上的双向传动机构5通过向右移动将第一存放托架2及其上的物品600送出升降机构3，第一存放托架2及其上的物品600通过双向传动机构5向右移动至欲停放的位置前。然后，如图5所示，第一存放托架2及其上的物品600通过双向传动机构5向前移动至传送机构1上停放。

取出第四存放托架7的物品：如图6所示，第三存放托架6通过传送机构1向前移动至停放在双向传动机构5上。如图7所示，第三存放托架6通过双向传动机构5向右移动预留出第四存放托架7欲停放在双向传动机构5的空间。如图8所示，第四存放托架7通过传送机构1向前移动到双向传动机构5上。如图9所示，第四存放托架7通过双向传动机构5向左移动至升降机构3上的双向传动机构上，第三存放托架6则通过双向传动机构5向左移动至欲停放的位置前。如图10所示，第四存放托架7通过升降机构3向上移动送往上方，第三存放托架6则通过双向传动机构5向后移动至传送机构1上停放。

下面结合图11至图15来说明传送机构1、双向传动机构5、升降机构3的具体结构。

如图11、12所示，所述传送机构1包括传送机架104、传送驱动器102、输送带101、第一带轮103、第二带轮106和托辊105。所述第一带轮103和第二带轮106的中心线平行，设置在传送机架104两端。所述传送驱动器102的输出端与第一带轮103连接；所述输送带101绕在第一带轮103和第二带轮106上。所述输送带101带动存放托架2、4、6、7平移。所述托辊105的中心线与第一带轮103和第二带轮106的中心线平行，设置在第一带轮103和第二带轮106之间的传送机架104上。优选地，在输送带101的外表面上设置有平行于第一带轮103中心线方向的齿。如图13所示，每个存放托架包括托板201和在托板201的上表面的四周的货架202。并且，在所述托板201的下表面设置有与输送带上配合的齿。随输送带101移动，可以驱动存放托架移动。更进一步地，输送带101采用外侧有齿的PVC(聚氯乙烯)输送带、外侧有齿的PU(聚氨酯)输送带或者双面齿同步带。

如图14所示，所述双向传动机构5包括基座501、第一驱动器503、第二驱动器504、第一齿轮502、第二齿轮505。所述第一驱动器503和第二驱动器504的输出轴轴线垂直。所述第一驱动器503设置在基座上，输出与第一齿轮502连接；所述第二驱动器504设置在基座上，输出与第二齿轮505连接；所述第一齿轮502和第二齿轮505的中心线垂直，与存放托架构成齿轮齿条传动。进一步地，第一驱动器503与第一齿轮502之间还设置有第一减速机构，第二驱动器504与第二齿轮之间还设置有第二减速机构，第一减速机构、第二减速机构采用蜗轮蜗杆机构、减速齿轮箱机构中的一种。

如图15所示，所述升降机构3包括升降机架302、升降驱动器301、传动单元304、升降台305、导轨303。所述升降驱动器301设置在升降机架302上，其输出端与传动模块304连接。所述传动模块304设置在升降机架302上，其输出与升降台305连接；所述导轨303设置在升降机架302上，所述升降台305设置在导轨303上，并且和一个双向传动机构5固接。升降驱动器301通过传动模块304带动升降台305沿导轨303上下移动。升降驱动器301可以采用电机、液压缸或者气缸。传动单元304可以采用链条、钢丝绳或者丝杠螺母传动。电机可以是例如直线电机直接推动传动模块304，从而带动升降台305移动。也可以是例如升降台305与传动模块304采用螺纹连接，通过旋转电机来驱动升降台305移动。虽然图15中显示的导轨303为双导轨，不过导轨303还可以采用单轨、四轨甚至更多。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种仓储装置，其特征在于，包括多层竖向罗列的仓储平台以及在各仓储平台之间传送物品的至少一个竖向的升降机构，其中，每个仓储平台都包括传送机构、双向传动机构以及存放托架，并且，在每一仓储平台中，

多个传送机构以传送方向相同的形式沿垂直于传送方向的方向依次排列形成传送机构阵列，多个传送机构阵列沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向形成传送机构组合，且各传送机构阵列之间设置有相互连接的多个双向传动机构，传送机构组合的传送方向的两端也设置有与传送机构对应的双向传动机构，所述双向传动机构沿所述传送方向和垂直于所述传送方向的方向输送物品，并且在垂直于传送方向的方向，各传送机构阵列端部的双向传动机构通过双向传动机构与邻近的传送机构阵列的双向传动机构连接，

并且，每个升降机构的顶部设置有一个双向传动机构，至少一个存放托架设置在传送机构或者双向传动机构上，其中，

所述仓储装置进行存放物品至传送机构时：升降机构竖向移动到某一仓储平台，升降机构上的双向传动机构将待存入存放托架移出升降机构，待存入存放托架通过双向传动机构移动至待存入的传送机构一端，双向传动机构将待存入存放托架移动至传送机构上；

所述仓储装置进行取出物品时：障碍存放托架移动至传送机构一端的双向传动机构上，双向传动机构沿垂直于传送方向的方向移动障碍存放托架，待取出存放托架通过传送机构移动到双向传动机构上，待取出存放托架通过双向传动机构移动至升降机构上的双向传动机构上，障碍存放托架则通过双向传动机构移回至传送机构的一端，待取出存放托架通过升降机构移出，障碍存放托架通过双向传动机构移回至传送机构上存放。

2.根据权利要求1所述的仓储装置，其特征在于，

所述升降机构设置在所述传送机构组合的外侧。

3.根据权利要求1所述的仓储装置，其特征在于，所述传送机构包括传送机架、传送驱动器、输送带、第一带轮、第二带轮，所述第一带轮和第二带轮以中心线平行的方式分别设置在传送机架两端，所述传送驱动器的输出端与第一带轮连接，所述输送带绕在第一带轮和第二带轮上。

4.根据权利要求3所述的仓储装置，其特征在于，所述传送机构还包括至少一个托辊，所述托辊设置在第一带轮和第二带轮之间的传送机架上，且所述托辊的中心线与第一带轮和第二带轮的中心线平行。

5.根据权利要求3所述的仓储装置，其特征在于，在输送带的外表面上设置有平行于第一带轮中心线方向的齿，

每个存放托架包括托板和在托板的上表面四周的货架，并且，在所述托板的下表面设置有与所述输送带上配合的齿。

6.根据权利要求3所述的仓储装置，其特征在于，输送带采用外侧有齿的PVC输送带、外侧有齿的PU输送带或者双面齿同步带。

7.根据权利要求1所述的仓储装置，其特征在于，所述双向传动机构包括第一驱动器、第二驱动器、第一齿轮、第二齿轮，所述第一驱动器的输出与第一齿轮连接；所述第二驱动器的输出与第二齿轮连接，所述第一齿轮和第二齿轮的中心线垂直，并且，

每个存放托架包括托板和在托板的上表面四周的货架，并且，在所述托板的下表面设置有与第一齿轮、第二齿轮配合的纵横交错的齿。

8.根据权利要求7所述的仓储装置，其特征在于，第一驱动器与第一齿轮之间还设置有第一减速机构，第二驱动器与第二齿轮之间还设置有第二减速机构，第一减速机构、第二减速机构采用蜗轮蜗杆机构、减速齿轮箱机构中的一种。

9.根据权利要求1所述的仓储装置，其特征在于，所述升降机构包括升降驱动器、传动单元、升降台、导轨，所述升降驱动器的输出端与传动单元连接，所述传动单元的输出与升降台连接；

所述升降台设置在导轨上，在所述升降驱动器的驱动下沿导轨移动，并且，升降台的顶端和一个双向传动机构固接。

10.根据权利要求9所述的仓储装置，其特征在于，升降驱动器采用电机、液压缸或者气缸中的一种，传动单元采用链条、钢丝绳或者丝杠螺母传动中的一种。

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