CN109205161A - 一种小型自动化立体仓库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型自动化立体仓库，涉及教育器材中立体仓库的技术领域，包括立体仓库货架、载货台以及载货台驱动装置，载货台包括载货板一、载货板二、载货板三，载货台驱动装置包括左右位移电机和上下位移电机，载货台内设置了前后位移电机，通过对左右位移电机、上下位移电机以及前后位移电机的配合控制，可以实现载货台对立体仓库货架上任一仓位的取放货物，立体仓库货架采用型材来搭建结构，保证了稳定性和刚度要求的同时减少了生产制造的成本，通过载货板一和载货板二之间加装抽屉滑轨一，再通过载货板二和载货板三之间加装抽屉滑轨二，实现了载货板之间多层堆叠的装配结构，缩小载货台伸出货板的长度。

Description

一种小型自动化立体仓库

技术领域

本发明涉及教育器材中立体仓库的技术领域，具体涉及一种小型自动化立体仓库。

背景技术

随着制造产业的发展，立体仓库作为制造业快速发展中的产物越来越受人瞩目。本专利建立在高校培养学生的基础上，对市面上的立体仓库进行调研和修改，设计出一款小型的利于教学使用的小型立体仓库，并对小型立体仓库载货平台做出一定的改进。现阶段大多数的立体仓库载货平台都过于庞大或者结构复杂，制造成本较高，应用于高校教育器材的立体仓库少，且对于当前市面上所展示用的教学仪器，由于太过笨重，若操作不当会造成意外事故的发生。

中国专利授权公开号为CN105883679A公开了一种自动化立体仓库教学堆垛机，由双立柱、卷筒、起升步进电机、齿轮、导轨、行走步进电机、主动行走轮、行走小车、控制柜、货叉步进电机、货叉、载货台导向轮、载货台、钢丝绳滑轮组成；起升步进电机通过一对齿轮与卷筒连接，载货台通过钢丝绳滑轮与卷筒连接，行走步进电机通过一对齿轮与主动行走轮相连，主动行走轮与导轨接触，控制柜放置在小车台架上，货叉与货叉步进电机安装在载货台底部，载货台导向轮与立柱相接触。

中国专利授权公开号为CN201681534U公开了一种教学用自动化立体仓库实验台。它可以满足小批量、多品种生产方式，解决这种生产方式下的仓储管理问题。其结构为：它包括网格状立体货架；在货架一侧是出入库输送装置，在货架另一侧设有堆垛机，所述堆垛机包括双立柱机架、水平行走机构、起升机构、载货台、电气设备，其中机架下部通过水平行走机构安装在水平导轨上，机架上部通过上横梁安装在货架顶部的天轨上；起升机构安装在机架的垂直导轨上，载货台与起升机构连接，在载货台上安装五自由度机械手；电气设备与出入库输送装置均与控制装置连接。

上述对比文件中所涉及的教学用的立体仓库结构上过于复杂，制造成本较高，不便用于立体仓库方面的教学，因此，对教学使用的小型立体仓库需要重新进行更加合理的设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型自动化立体仓库，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种小型自动化立体仓库，包括立体仓库货架、载货台以及载货台驱动装置：

所述载货台驱动装置包括底板和底框，所述底板固定在底框的上部，所述底板上水平安装有导轨一和齿条一，所述导轨一对称安装在底板的前后两侧，所述齿条一安装在底板的中间，所述导轨一上滑动安装有滑块一，所述滑块一上通过螺钉固定安装有支撑板，所述支撑板的中间竖直安装有立柱安装座，所述立柱安装座上焊接有方型立柱，所述支撑板的左右两侧分别设有左右位移电机和上下位移电机，所述左右位移电机竖直向下固定在支撑板上，所述左右位移电机的转轴贯穿支撑板并在转轴末端固定安装有齿轮一，所述齿轮一和齿条一啮合，所述上下位移电机通过电机安装板一水平向左固定在支撑板上，所述上下位移电机的转轴贯穿电机安装板一并在转轴末端固定安装有驱动轮，所述方型立柱的顶部焊接有安装板，所述安装板上安装有安装座，所述安装座上转动安装有转轴一，所述转轴一的末端固定安装有从动轮一，所述从动轮一位于驱动轮的正上方并和驱动轮通过连接件连接，所述方型立柱的左右两侧竖直安装有导轨二，所述导轨二上滑动安装滑块二，所述滑块二上通过螺钉固定安装有载货台；

所述载货台包括方型安装板并固定安装在滑块二上，所述方型安装板右侧的上下两边安装有L型支撑板，所述L型支撑板的右侧通过螺栓安装有U型支撑板，所述U型支撑板上水平固定安装有支撑轴并在支撑轴的末端固定安装有从动轮二，所述从动轮二位于驱动轮的正上方并和连接件连接，所述方型安装板的左侧水平安装有载货台支撑板，所述载货台支撑板的上部水平安装有载货板一，所述载货台支撑板的下部安装有肋板，所述载货台支撑板的左右两侧竖直安装有竖直支撑板一，所述载货板一上水平向左安装有前后位移电机，所述前后位移电机的转轴末端安装有齿轮二，所述载货板一的右侧安装有齿条三，所述载货板一的上方设有载货板二，所述载货板二的下部左侧安装有齿条二并和齿轮二啮合，所述载货板二的左右两侧竖直安装有竖直支撑板二，所述载货板二的右侧安装有齿轮安装座并转动安装有转轴二，所述转轴二上设有齿轮三，所述齿轮三贯穿载货板二并和齿条三啮合，所述载货板二的上方设有载货板三，所述载货板三的下部右侧安装有齿条四并和齿轮三啮合，所述载货板三的左右两侧竖直安装有竖直支撑板三，所述载货板三的上部设有载货框架，所述竖直支撑板一和竖直支撑板二之间加装有抽屉滑轨一，所述竖直支撑板二和竖直支撑板三之间加装有抽屉滑轨二；

所述立体仓库货架位于载货台和载货台驱动装置的后方，所述立体仓库货架包括型材横杆一和型材横杆二，所述型材横杆一和型材横杆二通过型材连接件连接组装成立体仓库货架底框，所述立体仓库货架底框的上部设有型材横杆三、型材横杆四和型材竖杆，所述型材竖杆通过型材连接件和立体仓库货架底框连接，所述型材横杆三和型材横杆四通过型材连接件与型材竖杆连接，所述型材横杆三上部设有放货板，所述放货架的上部设有压紧板，所述放货板和压紧板通过螺钉安装在型材横杆三上。

优选的，所述驱动轮、从动轮一和从动轮二均为链轮，所述连接件为链条。

优选的，所诉导轨一和导轨二均为燕尾型导轨。

优选的，所述左右位移电机、上下位移电机和前后位移电机均为伺服电机。

优选的，所述导轨一的两端固定安装有限位板，所述限位板的内侧安装有缓冲块。

优选的，所述载货台驱动装置的底部有福马轮一，所述立体仓库货架的底部安装福马轮二。

优选的，所述立体仓库货架靠近载货台的一侧为开口式结构。

本发明的优点在于：通过在载货台驱动装置内设置左右位移电机和上下位移电机，通过在载货台内设置了前后位移电机，并且左右位移电机、上下位移电机和前后位移电机的型号均为伺服电机，通过利用PLC编程实现对左右位移电机、上下位移电机以及前后位移电机的配合控制，即可实现载货台对立体仓库货架上任一仓位的取放货物，立体仓库货架采用型材来搭建结构，保证了稳定性和刚度要求的同时减少了生产制造的成本，通过载货板一和载货板二之间加装抽屉滑轨一，通过载货板二和载货板三之间加装抽屉滑轨二，实现了载货板之间多层堆叠的装配结构，缩小载货台伸出货板的长度。通过将导轨一和导轨二选用燕尾型导轨，可以提高支撑板和方形安装板的位移精度，同时也可以克服支撑板和方形安装板的位移过程中的颠覆力矩。通过在导轨一的两端固定安装有限位板，限位板的内侧安装有缓冲块，可以避免支撑板滑出导轨一上，同时，减小支撑板在运动到导轨一的两端时的惯性冲击。通过将立体仓库货架靠近载货台的一侧设置为开口式结构，能够保证载货台取送货物时实现上下移动。通过在载货台驱动装置的底部有福马轮一，通过在立体仓库货架的底部安装福马轮二，可以更加便捷和安全的搬运及挪动。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明中立体仓库货架和载货台驱动装置的结构示意图。

图3为本发明中载货台的结构示意图。

其中，1-底板；2-底框；3-福马轮一；4-导轨一；5-滑块一；6-限位板；7-齿条一；8-支撑板；9-立柱安装座；10-方型立柱；11-左右位移电机；12-齿轮一；13-上下位移电机；14-电机安装板；15-驱动轮；16-导轨二；17-滑块二；18-安装板；19-安装座；20-转轴一；21-从动轮一；22-方型安装板；23-L型支撑板；24-U型支撑板；25-支撑轴；26-从动轮二；27-肋板；28-载货板二；29-前后位移电机；30-载货台支撑板；31-载货板一；32-齿轮二；33-齿条二；34-抽屉滑轨一；35-竖直支撑板一；36-竖直支撑板二；37-抽屉滑轨二；38-竖直支撑板三；39-载货板三；40-载货框架；41-齿条三；42-齿轮三；43-齿条四；44-齿轮安装座；45-转轴二；46-型材横杆一；47-型材横杆二；48-型材连接件；49-型材横杆三；50-型材横杆四；51-型材竖杆；52-放货板；53-压紧板；54-福马轮二。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种小型自动化立体仓库，包括立体仓库货架、载货台以及载货台驱动装置：

所述载货台驱动装置包括底板1和底框2，所述底板1固定在底框2的上部，所述底板1上水平安装有导轨一4和齿条一7，所述导轨一4对称安装在底板1的前后两侧，所述齿条一7安装在底板1的中间，所述导轨一4上滑动安装有滑块一5，所述滑块一5上通过螺钉固定安装有支撑板8，所述支撑板8的中间竖直安装有立柱安装座9，所述立柱安装座9上焊接有方型立柱10，所述支撑板8的左右两侧分别设有左右位移电机11和上下位移电机13，所述左右位移电机11竖直向下固定在支撑板8上，所述左右位移电机11的转轴贯穿支撑板8并在转轴末端固定安装有齿轮一12，所述齿轮一12和齿条一7啮合，所述上下位移电机13通过电机安装板一14水平向左固定在支撑板8上，所述上下位移电机13的转轴贯穿电机安装板一14并在转轴末端固定安装有驱动轮15，所述方型立柱10的顶部焊接有安装板18，所述安装板18上安装有安装座19，所述安装座19上转动安装有转轴一20，所述转轴一20的末端固定安装有从动轮一21，所述从动轮一21位于驱动轮15的正上方并和驱动轮15通过连接件连接，所述方型立柱10的左右两侧竖直安装有导轨二16，所述导轨二16上滑动安装滑块二17，所述滑块二17上通过螺钉固定安装有载货台；

所述载货台包括方型安装板22并固定安装在滑块二17上，所述方型安装板22右侧的上下两边安装有L型支撑板23，所述L型支撑板23的右侧通过螺栓安装有U型支撑板24，所述U型支撑板24上水平固定安装有支撑轴25并在支撑轴25的末端固定安装有从动轮二26，所述从动轮二26位于驱动轮15的正上方并和连接件连接，所述方型安装板22的左侧水平安装有载货台支撑板30，所述载货台支撑板30的上部水平安装有载货板一31，所述载货台支撑板30的下部安装有肋板27，所述载货台支撑板30的左右两侧竖直安装有竖直支撑板一35，所述载货板一31上水平向左安装有前后位移电机29，所述前后位移电机29的转轴末端安装有齿轮二32，所述载货板一31的右侧安装有齿条三41，所述载货板一31的上方设有载货板二28，所述载货板二28的下部左侧安装有齿条二33并和齿轮二32啮合，所述载货板二28的左右两侧竖直安装有竖直支撑板二36，所述载货板二28的右侧安装有齿轮安装座44并转动安装有转轴二45，所述转轴二45上设有齿轮三42，所述齿轮三42贯穿载货板二28并和齿条三41啮合，所述载货板二28的上方设有载货板三39，所述载货板三39的下部右侧安装有齿条四43并和齿轮三41啮合，所述载货板三39的左右两侧竖直安装有竖直支撑板三38，所述载货板三39的上部设有载货框架40，所述竖直支撑板一35和竖直支撑板二36之间加装有抽屉滑轨一34，所述竖直支撑板二36和竖直支撑板三38之间加装有抽屉滑轨二37；

所述立体仓库货架位于载货台和载货台驱动装置的后方，所述立体仓库货架包括型材横杆一46和型材横杆二47，所述型材横杆一46和型材横杆二47通过型材连接件48连接组装成立体仓库货架底框，所述立体仓库货架底框的上部设有型材横杆三49、型材横杆四50和型材竖杆51，所述型材竖杆51通过型材连接件48和立体仓库货架底框连接，所述型材横杆三49和型材横杆四50通过型材连接件48与型材竖杆51连接，所述型材横杆三49上部设有放货板52，所述放货架52的上部设有压紧板53，所述放货板52和压紧板53通过螺钉安装在型材横杆三49上。

在本发明中，所述驱动轮15、从动轮一21和从动轮二26均为链轮，所述连接件为链条。

在本发明中，所诉导轨一4和导轨二16均为燕尾型导轨。

在本发明中，所述左右位移电机11、上下位移电机13和前后位移电机29均为伺服电机。

在本发明中，所述导轨一4的两端固定安装有限位板6，所述限位板6的内侧安装有缓冲块。

在本发明中，所述载货台驱动装置的底部有福马轮一3，所述立体仓库货架的底部安装福马轮二54。

在本发明中，所述立体仓库货架靠近载货台的一侧为开口式结构。

本发明的工作原理(以货物放入立体仓库货架中的过程为例)：

(1)通过左右位移电机11和上下位移电机13让载货台下降到方型立柱10的最下端人员放货位置；

(2)通过人员将货物放到载货台的载货框架40上；

(3)通过上下位移电机13让载货台上升到立体仓库货架中仓位的对应高度；

(4)通过左右位移电机11让载货台水平位移到立体仓库货架中仓位的对应位置；

(5)通过上下位移电机13让载货台再继续上升一定的放货高度(10～20cm)；

(6)通过前后位移电机29让载货台上的载货框架40伸进到立体仓库货架的仓位中；

(7)通过上下位移电机13让载货台上的载货框架40下降到立体仓库货架中仓位的对应高度,货物就被放到了立体仓库货架的放货板52上；

(8)通过上下位移电机13让载货台上的载货框架40继续下降一定的安全高度(10～20cm)；

(9)通过前后位移电机29让载货台上的载货框架40退出立体仓库货架的仓位中；

(10)通过左右位移电机11和上下位移电机13让载货台下降到方型立柱10的最下端人员放货位置。

本发明的优点在于：通过在载货台驱动装置内设置左右位移电机11和上下位移电机13，通过在载货台内设置了前后位移电机29，并且左右位移电机11、上下位移电机13和前后位移电机29的型号均为伺服电机，通过利用PLC编程实现对左右位移电机11、上下位移电机13以及前后位移电机29的配合控制，即可实现载货台对立体仓库货架上任一仓位的取放货物，立体仓库货架采用型材来搭建结构，保证了稳定性和刚度要求的同时减少了生产制造的成本，通过载货板一31和载货板二28之间加装抽屉滑轨一34，通过载货板二28和载货板三39之间加装抽屉滑轨二37，实现了载货板之间多层堆叠的装配结构，缩小载货台伸出货板的长度。通过将导轨一4和导轨二16选用燕尾型导轨，可以提高支撑板8和方形安装板22的位移精度，同时也可以克服支撑板8和方形安装板22的位移过程中的颠覆力矩。通过在导轨一4的两端固定安装有限位板6，限位板6的内侧安装有缓冲块，可以避免支撑板8滑出导轨一4上，同时，减小支撑板8在运动到导轨一4的两端时的惯性冲击。通过将立体仓库货架靠近载货台的一侧设置为开口式结构，能够保证载货台取送货物时实现上下移动。通过在载货台驱动装置的底部有福马轮一3，通过在立体仓库货架的底部安装福马轮二54，可以更加便捷和安全的搬运及挪动。

因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种小型自动化立体仓库，其特征在于：包括立体仓库货架、载货台以及载货台驱动装置：

所述载货台驱动装置包括底板(1)和底框(2)，所述底板(1)固定在底框(2)的上部，所述底板(1)上水平安装有导轨一(4)和齿条一(7)，所述导轨一(4)对称安装在底板(1)的前后两侧，所述齿条一(7)安装在底板(1)的中间，所述导轨一(4)上滑动安装有滑块一(5)，所述滑块一(5)上通过螺钉固定安装有支撑板(8)，所述支撑板(8)的中间竖直安装有立柱安装座(9)，所述立柱安装座(9)上焊接有方型立柱(10)，所述支撑板(8)的左右两侧分别设有左右位移电机(11)和上下位移电机(13)，所述左右位移电机(11)竖直向下固定在支撑板(8)上，所述左右位移电机(11)的转轴贯穿支撑板(8)并在转轴末端固定安装有齿轮一(12)，所述齿轮一(12)和齿条一(7)啮合，所述上下位移电机(13)通过电机安装板一(14)水平向左固定在支撑板(8)上，所述上下位移电机(13)的转轴贯穿电机安装板一(14)并在转轴末端固定安装有驱动轮(15)，所述方型立柱(10)的顶部焊接有安装板(18)，所述安装板(18)上安装有安装座(19)，所述安装座(19)上转动安装有转轴一(20)，所述转轴一(20)的末端固定安装有从动轮一(21)，所述从动轮一(21)位于驱动轮(15)的正上方并和驱动轮(15)通过连接件连接，所述方型立柱(10)的左右两侧竖直安装有导轨二(16)，所述导轨二(16)上滑动安装滑块二(17)，所述滑块二(17)上通过螺钉固定安装有载货台；

所述载货台包括方型安装板(22)并固定安装在滑块二(17)上，所述方型安装板(22)右侧的上下两边安装有L型支撑板(23)，所述L型支撑板(23)的右侧通过螺栓安装有U型支撑板(24)，所述U型支撑板(24)上水平固定安装有支撑轴(25)并在支撑轴(25)的末端固定安装有从动轮二(26)，所述从动轮二(26)位于驱动轮(15)的正上方并和连接件连接，所述方型安装板(22)的左侧水平安装有载货台支撑板(30)，所述载货台支撑板(30)的上部水平安装有载货板一(31)，所述载货台支撑板(30)的下部安装有肋板(27)，所述载货台支撑板(30)的左右两侧竖直安装有竖直支撑板一(35)，所述载货板一(31)上水平向左安装有前后位移电机(29)，所述前后位移电机(29)的转轴末端安装有齿轮二(32)，所述载货板一(31)的右侧安装有齿条三(41)，所述载货板一(31)的上方设有载货板二(28)，所述载货板二(28)的下部左侧安装有齿条二(33)并和齿轮二(32)啮合，所述载货板二(28)的左右两侧竖直安装有竖直支撑板二(36)，所述载货板二(28)的右侧安装有齿轮安装座(44)并转动安装有转轴二(45)，所述转轴二(45)上设有齿轮三(42)，所述齿轮三(42)贯穿载货板二(28)并和齿条三(41)啮合，所述载货板二(28)的上方设有载货板三(39)，所述载货板三(39)的下部右侧安装有齿条四(43)并和齿轮三(41)啮合，所述载货板三(39)的左右两侧竖直安装有竖直支撑板三(38)，所述载货板三(39)的上部设有载货框架(40)，所述竖直支撑板一(35)和竖直支撑板二(36)之间加装有抽屉滑轨一(34)，所述竖直支撑板二(36)和竖直支撑板三(38)之间加装有抽屉滑轨二(37)；

所述立体仓库货架位于载货台和载货台驱动装置的后方，所述立体仓库货架包括型材横杆一(46)和型材横杆二(47)，所述型材横杆一(46)和型材横杆二(47)通过型材连接件(48)连接组装成立体仓库货架底框，所述立体仓库货架底框的上部设有型材横杆三(49)、型材横杆四(50)和型材竖杆(51)，所述型材竖杆(51)通过型材连接件(48)和立体仓库货架底框连接，所述型材横杆三(49)和型材横杆四(50)通过型材连接件(48)与型材竖杆(51)连接，所述型材横杆三(49)上部设有放货板(52)，所述放货架(52)的上部设有压紧板(53)，所述放货板(52)和压紧板(53)通过螺钉安装在型材横杆三(49)上。

2.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所述驱动轮(15)、从动轮一(21)和从动轮二(26)均为链轮，所述连接件为链条。

3.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所诉导轨一(4)和导轨二(16)均为燕尾型导轨。

4.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所述左右位移电机(11)、上下位移电机(13)和前后位移电机(29)均为伺服电机。

5.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所述导轨一(4)的两端固定安装有限位板(6)，所述限位板(6)的内侧安装有缓冲块。

6.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所述载货台驱动装置的底部有福马轮一(3)，所述立体仓库货架的底部安装福马轮二(54)。

7.根据权利要求1所述的一种小型自动化立体仓库，其特征在于：所述立体仓库货架靠近载货台的一侧为开口式结构。