CN109292337A - 一种自动化立体仓储设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化立体仓储设备，包括立式仓储架，所述立式仓储架内固定设置有若干组料车托架，若干组所述料车托架呈纵向间距阵列设置；各组所述料车托架上均能承载一个料车；所述立式仓储架前侧设置有能上下位移的料车升降单元，且所述料车升降单元能位移至依次对齐各所述组料车托架所在高度，所述料车升降单元能承载一个料车；本发明的结构简单，前滑块、后滑块和侧滑块所构成的整体结构保证了其升降悬臂上下位移的平稳性。将链轮配重设置在导向立柱的空心内部，其导向立柱的内壁对链轮配重起到导向，限位的作用，使其链轮配重只会沿着导向立柱延伸方向位移，而且不会受到外界的干扰，提高该设备的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于仓库领域，尤其涉及一种自动化立体仓储设备及其方法。
背景技术
在激光切割领域，为了保证生产的连续性，需要一个为生产过程提供货物的材料库，而现有的板材仓库往往结构笨重巨大，而且现有的仓储设备的提升机构往往结构不稳定，或是结构笨重机构没有既保证其稳定性，又具有省力特性的升降机构。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单，提升力强的一种自动化立体仓储设备。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种自动化立体仓储设备，包括立式仓储架，所述立式仓储架内固定设置有若干组料车托架，若干组所述料车托架呈纵向间距阵列设置；各组所述料车托架上均能承载一个料车；所述立式仓储架前侧设置有能上下位移的料车升降单元，且所述料车升降单元能位移至依次对齐各所述组料车托架所在高度，所述料车升降单元能承载一个料车。
进一步的，所述立式储存架包括呈矩形阵列的四根仓储架立柱；在四根所述仓储架立柱中，靠近料车升降单元的两根仓储架立柱为一对导向立柱；各所述导向立柱的前侧均设置有前滑块，各所述导向立柱的后侧均设置有后滑块，各所述导向立柱的外侧部均设置有侧滑块；所述前滑块与所述导向立柱的前侧面通过前滚轮滑滚连接，所述后滑块与所述导向立柱的后侧面通过后滚轮滑滚连接；所述侧滑块与所述导向立柱的外侧面通过一对侧滚轮滑滚连接；
所述前滑块与后滑块通过侧滑块一体化连接，所述前滑块、后滑块和侧滑块所构成的整体沿所对应的导向立柱上下位移；
进一步的，所述料车升降单元包括一对向前水平延伸的升降悬臂，所述升降悬臂的根部分别固定连接两所述前滑块，两所述升降悬臂的末端通过连接横梁一体化连接；
所述料车的中部的承载部呈矩形框架结构，所述料车的矩形框架上能承载板材，所述料车的两侧对称设置有料车滚轮；
两所述升降悬臂的上侧均沿长度方向设置有滚轮导轨，所述料车两侧的料车滚轮分别滚动设置在两所述滚轮导轨上，且所述料车两侧的料车滚轮分别沿两所述滚轮导轨滚动。
进一步的，一对所述导向立柱的上端均固定设置有链轮座，所述链轮座上转动设置有第一链轮、所述导向立柱的内部为上下贯通的空心结构，所述导向立柱的空心内部悬空设置有链轮配重，所述链轮配重的上端转动设置有第二链轮，所述前滑块为上下贯通的空心结构，所述前滑块的空心内部转动设置有第三链轮；在横向方向上，所述第一链轮位于所述第二链轮与第三链轮之间；
还包括第一链条，所述第一链条依次跨过并啮合第二链轮、第一链轮和第三链轮；所述链轮座的底侧前后端分别设置有前固定桩和后固定桩，所述第一链条的链条两端分别固定连接前固定桩和后固定桩；
所述立式仓储架顶部还固定设置有链轮驱动电机，所述链轮驱动电机通过传动轴驱动连接所述第一链轮。
进一步的，每组所述料车托架包括相互平行的条状左托轨.和条状右托轨.；两所述升降悬臂上的滚轮导轨能上下位移至依次衔接对齐各条状左托轨.和条状右托轨.；各条状左托轨.和条状右托轨.的两端固定在各所述仓储架立柱上；
还包括料车牵引机构，所述料车牵引机构能使料车从滚轮导轨上能水平位移至所对应的料车托架中。
进一步的，各所述升降悬臂的侧部通过支撑件固定连接有横向链轮架，所述横向链轮架与所述升降悬臂延伸方向平行；所述横向链轮架两端转动设置有一对张紧链轮，所述横向链轮架的下侧横向间距设置有一对过渡链轮，一对过渡链轮之间的下方还设置有驱动链轮，驱动电机能驱动所述驱动链轮转动；还包括闭环的牵引链条，所述牵引链条呈绷直状分别啮合并跨过一对张紧链轮、一对过渡链轮和驱动链轮，所述牵引链条的上的其中一个链结的侧部设置有卡块；
移动料车的前后两端分别设置有前卡爪和后卡爪，所述前卡爪和后卡爪上分别设置有开口朝下的前卡槽和后卡槽；所述前卡槽和后卡槽分别与牵引链条上的卡块相对应，卡块能随牵引链条运行至分别卡入前卡槽和后卡槽。
进一步的，一种自动化立体仓储设备的方法：
料车升降单元的升降方法：初始状态下，在一对升降悬臂的滚轮导轨上放置空载的料车，且升降悬臂位于靠近地面的位置，然后通过外部搬运或叉车设备将待储存的板材平放在料车的矩形框架上，然后启动链轮驱动电机，进而使第一链轮逆时针旋转，此时第二链轮和链轮配重在重力作用下在导向立柱的空心内部向下位移，而在第一链轮逆时针带动第一链条作用下，使第三链轮做上提的运动，进而使所述前滑块、后滑块和侧滑块所构成的整体沿所对应的导向立柱向上位移，进而带动升降悬臂向上位移，直至升降悬臂上的滚轮导轨与空位状态的其中一个料车托架的所在高度相对齐衔接后暂停链轮驱动电机；
料车入库牵引方法：驱动装置带动驱动链轮逆时针旋转，进而使牵引链条上的卡块卡位于移动料车的前卡槽中，然后卡块带动移动料车同步位移，使移动料车沿升降悬臂上的滚轮导轨向托架位移，直至移动料车完全滑入所对应的空位托架上，此时随着牵引链条的继续运转，卡块脱离移动料车的前卡槽，完成料车入库过程；
同理在上述过程结束后，继续驱动链轮顺时针旋转即可完成料车托架上的移动料车出库至升降悬臂上，第一链轮的顺时针旋转即可完成前滑块、后滑块和侧滑块所构成的整体沿所对应的导向立柱向下位移，进而带动升降悬臂向下位移，完成下料板材的过程。
有益效果：本发明的结构简单，前滑块、后滑块和侧滑块所构成的整体结构保证了其升降悬臂上下位移的平稳性。将链轮配重设置在导向立柱的空心内部，其导向立柱的内壁对链轮配重起到导向，限位的作用，使其链轮配重只会沿着导向立柱延伸方向位移，而且不会受到外界的干扰，提高该设备的稳定性，而且将链轮配重设置在导向立柱的空心内部还起到节约空间的作用，该第一链轮的绕组结构还实现了省力的效果，而且该链轮配重还可以抵消一部分被提升物的重量。
附图说明
附图1为该设备的整体结构示意图；
附图2为该设备的料车升降单元以及立式仓储架示意图；
附图3为前滑块、中滑块和侧滑块所在位置的局部立体示意图；
附图4为料车升降单元与导向立柱配合示意图；
附图5为第一链条的传动结构示意图；
附图6为牵引链条的传动示意图；
附图7为升降悬臂与横向链轮架结合的结构示意图；
附图8为附图7的侧视局部示意图；
附图9为附图7的末端局部示意图；
附图10为料车整体结构示意图；
附图11为料车左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至11所示的一种自动化立体仓储设备，包括立式仓储架16，所述立式仓储架16内固定设置有若干组料车托架39，若干组所述料车托架39呈纵向间距阵列设置；各组所述料车托架39上均能承载一个料车15；所述立式仓储架16前侧设置有能上下位移的料车升降单元，且所述料车升降单元能位移至依次对齐各所述组料车托架39所在高度，所述料车升降单元能承载一个料车15。
所述立式储存架16包括呈矩形阵列的四根仓储架立柱18；在四根所述仓储架立柱18中，靠近料车升降单元的两根仓储架立柱18为一对导向立柱11；各所述导向立柱11的前侧均设置有前滑块21，各所述导向立柱11的后侧均设置有后滑块10，各所述导向立柱11的外侧部均设置有侧滑块20；所述前滑块21与所述导向立柱11的前侧面通过前滚轮12滑滚连接，所述后滑块10与所述导向立柱11的后侧面通过后滚轮7滑滚连接；所述侧滑块20与所述导向立柱11的外侧面通过一对侧滚轮19滑滚连接；所述前滑块21与后滑块10通过侧滑块20一体化连接，所述前滑块21、后滑块10和侧滑块20所构成的整体沿所对应的导向立柱11上下位移；前滑块21、后滑块10和侧滑块20所构成的整体结构保证了其升降悬臂14上下位移的平稳性。
所述料车升降单元包括一对向前水平延伸的升降悬臂14，所述升降悬臂14的根部分别固定连接两所述前滑块21，两所述升降悬臂14的末端通过连接横梁41一体化连接；
所述料车15的中部的承载部呈矩形框架24结构，所述料车15的矩形框架24上能承载板材40，所述料车15的两侧对称设置有料车滚轮23；两所述升降悬臂14的上侧均沿长度方向设置有滚轮导轨33，所述料车15两侧的料车滚轮23分别滚动设置在两所述滚轮导轨33上，且所述料车15两侧的料车滚轮23分别沿两所述滚轮导轨33滚动。
一对所述导向立柱11的上端均固定设置有链轮座36，所述链轮座36上转动设置有第一链轮3、所述导向立柱11的内部为上下贯通的空心结构，所述导向立柱11的空心内部悬空设置有链轮配重9，所述链轮配重9的上端转动设置有第二链轮8，所述前滑块21为上下贯通的空心结构，所述前滑块21的空心内部转动设置有第三链轮6；在横向方向上，所述第一链轮3位于所述第二链轮8与第三链轮6之间；将链轮配重9设置在导向立柱11的空心内部，其导向立柱11的内壁对链轮配重9起到导向，限位的作用，使其链轮配重9只会沿着导向立柱11延伸方向位移，而且不会受到外界的干扰，提高该设备的稳定性，而且将将链轮配重9设置在导向立柱11的空心内部还起到节约空间的作用，该第一链轮3的绕组结构还实现了省力的效果，该链轮配重9还可以抵消一部分被提升物的重量；
还包括第一链条5，所述第一链条5依次跨过并啮合第二链轮8、第一链轮3和第三链轮6；所述链轮座36的底侧前后端分别设置有前固定桩4和后固定桩1，所述第一链条5的链条两端分别固定连接前固定桩4和后固定桩1；
所述立式仓储架16顶部还固定设置有链轮驱动电机2，所述链轮驱动电机2通过传动轴35驱动连接所述第一链轮3。
每组所述料车托架39包括相互平行的条状左托轨39.1和条状右托轨39.2；两所述升降悬臂14上的滚轮导轨33能上下位移至依次衔接对齐各条状左托轨39.1和条状右托轨39.2；各条状左托轨39.1和条状右托轨39.2的两端固定在各所述仓储架立柱18上；
还包括料车牵引机构，所述料车牵引机构能使料车15从滚轮导轨33上能水平位移至所对应的料车托架39中。
各所述升降悬臂14的侧部通过支撑件32固定连接有横向链轮架31，所述横向链轮架31与所述升降悬臂14延伸方向平行；所述横向链轮架31两端转动设置有一对张紧链轮177，所述横向链轮架31的下侧横向间距设置有一对过渡链轮29，一对过渡链轮29之间的下方还设置有驱动链轮28，驱动电机能驱动所述驱动链轮28转动；还包括闭环的牵引链条30，所述牵引链条30呈绷直状分别啮合并跨过一对张紧链轮177、一对过渡链轮29和驱动链轮28，所述牵引链条30的上的其中一个链结的侧部设置有卡块38；
移动料车2的前后两端分别设置有前卡爪25和后卡爪24，所述前卡爪25和后卡爪24上分别设置有开口朝下的前卡槽27和后卡槽26；所述前卡槽27和后卡槽26分别与牵引链条30上的卡块38相对应，卡块38能随牵引链条30运行至分别卡入前卡槽27和后卡槽26。
本方案的方法，过程和原理解释：
料车升降单元的升降方法：
初始状态下，在一对升降悬臂14的滚轮导轨33上放置空载的料车15，且升降悬臂14位于靠近地面的位置，然后通过外部搬运或叉车设备将待储存的板材15平放在料车15的矩形框架24上，然后启动链轮驱动电机2，进而使第一链轮3逆时针旋转，此时第二链轮8和链轮配重9在重力作用下在导向立柱11的空心内部向下位移，而在第一链轮3逆时针带动第一链条作用下，使第三链轮6做上提的运动，进而使所述前滑块21、后滑块10和侧滑块20所构成的整体沿所对应的导向立柱11向上位移，进而带动升降悬臂14向上位移，直至升降悬臂14上的滚轮导轨33与空位状态的其中一个料车托架39的所在高度相对齐衔接后暂停链轮驱动电机2；
料车入库牵引方法：
驱动装置带动驱动链轮28逆时针旋转，进而使牵引链条30上的卡块38卡位于移动料车2的前卡槽27中，然后卡块38带动移动料车2同步位移，使移动料车2沿升降悬臂14上的滚轮导轨33向托架39位移，直至移动料车2完全滑入所对应的空位托架39上，此时随着牵引链条30的继续运转，卡块38脱离移动料车2的前卡槽27，完成料车入库过程；
同理在上述过程结束后，继续驱动链轮28顺时针旋转即可完成料车托架39上的移动料车2出库至升降悬臂14上，第一链轮3的顺时针旋转即可完成前滑块21、后滑块10和侧滑块20所构成的整体沿所对应的导向立柱11向下位移，进而带动升降悬臂14向下位移，完成下料板材15的过程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种自动化立体仓储设备，其特征在于：包括立式仓储架(16)，所述立式仓储架(16)内固定设置有若干组料车托架(39)，若干组所述料车托架(39)呈纵向间距阵列设置；各组所述料车托架(39)上均能承载一个料车(15)；所述立式仓储架(16)前侧设置有能上下位移的料车升降单元，且所述料车升降单元能位移至依次对齐各所述组料车托架(39)所在高度，所述料车升降单元能承载一个料车(15)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化立体仓储设备，其特征在于：所述立式储存架(16)包括呈矩形阵列的四根仓储架立柱(18)；在四根所述仓储架立柱(18)中，靠近料车升降单元的两根仓储架立柱(18)为一对导向立柱(11)；各所述导向立柱(11)的前侧均设置有前滑块(21)，各所述导向立柱(11)的后侧均设置有后滑块(10)，各所述导向立柱(11)的外侧部均设置有侧滑块(20)；所述前滑块(21)与所述导向立柱(11)的前侧面通过前滚轮(12)滑滚连接，所述后滑块(10)与所述导向立柱(11)的后侧面通过后滚轮(7)滑滚连接；所述侧滑块(20)与所述导向立柱(11)的外侧面通过一对侧滚轮(19)滑滚连接；
所述前滑块(21)与后滑块(10)通过侧滑块(20)一体化连接，所述前滑块(21)、后滑块(10)和侧滑块(20)所构成的整体沿所对应的导向立柱(11)上下位移。
3.根据权利要求2所述的一种自动化立体仓储设备，其特征在于：所述料车升降单元包括一对向前水平延伸的升降悬臂(14)，所述升降悬臂(14)的根部分别固定连接两所述前滑块(21)，两所述升降悬臂(14)的末端通过连接横梁(41)一体化连接；
所述料车(15)的中部的承载部呈矩形框架(24)结构，所述料车(15)的矩形框架(24)上能承载板材(40)，所述料车(15)的两侧对称设置有料车滚轮(23)；
两所述升降悬臂(14)的上侧均沿长度方向设置有滚轮导轨(33)，所述料车(15)两侧的料车滚轮(23)分别滚动设置在两所述滚轮导轨(33)上，且所述料车(15)两侧的料车滚轮(23)分别沿两所述滚轮导轨(33)滚动。
4.根据权利要求3所述的一种自动化立体仓储设备，其特征在于：一对所述导向立柱(11)的上端均固定设置有链轮座(36)，所述链轮座(36)上转动设置有第一链轮(3)、所述导向立柱(11)的内部为上下贯通的空心结构，所述导向立柱(11)的空心内部悬空设置有链轮配重(9)，所述链轮配重(9)的上端转动设置有第二链轮(8)，所述前滑块(21)为上下贯通的空心结构，所述前滑块(21)的空心内部转动设置有第三链轮(6)；在横向方向上，所述第一链轮(3)位于所述第二链轮(8)与第三链轮(6)之间；
还包括第一链条(5)，所述第一链条(5)依次跨过并啮合第二链轮(8)、第一链轮(3)和第三链轮(6)；所述链轮座(36)的底侧前后端分别设置有前固定桩(4)和后固定桩(1)，所述第一链条(5)的链条两端分别固定连接前固定桩(4)和后固定桩(1)；
所述立式仓储架(16)顶部还固定设置有链轮驱动电机(2)，所述链轮驱动电机(2)通过传动轴(35)驱动连接所述第一链轮(3)。
5.根据权利要求4所述的一种自动化立体仓储设备，其特征在于：每组所述料车托架(39)包括相互平行的条状左托轨(39.1)和条状右托轨(39.2)；两所述升降悬臂(14)上的滚轮导轨(33)能上下位移至依次衔接对齐各条状左托轨(39.1)和条状右托轨(39.2)；各条状左托轨(39.1)和条状右托轨(39.2)的两端固定在各所述仓储架立柱(18)上；
还包括料车牵引机构，所述料车牵引机构能使料车(15)从滚轮导轨(33)上能水平位移至所对应的料车托架(39)中。
6.根据权利要求5所述的一种自动化立体仓储设备，其特征在于：各所述升降悬臂(14)的侧部通过支撑件(32)固定连接有横向链轮架(31)，所述横向链轮架(31)与所述升降悬臂(14)延伸方向平行；所述横向链轮架(31)两端转动设置有一对张紧链轮(177)，所述横向链轮架(31)的下侧横向间距设置有一对过渡链轮(29)，一对过渡链轮(29)之间的下方还设置有驱动链轮(28)，驱动电机能驱动所述驱动链轮(28)转动；还包括闭环的牵引链条(30)，所述牵引链条(30)呈绷直状分别啮合并跨过一对张紧链轮(177)、一对过渡链轮(29)和驱动链轮(28)，所述牵引链条(30)的上的其中一个链结的侧部设置有卡块(38)；
移动料车2的前后两端分别设置有前卡爪(25)和后卡爪(24)，所述前卡爪(25)和后卡爪(24)上分别设置有开口朝下的前卡槽(27)和后卡槽(26)；所述前卡槽(27)和后卡槽(26)分别与牵引链条(30)上的卡块(38)相对应，卡块(38)能随牵引链条(30)运行至分别卡入前卡槽(27)和后卡槽(26)。
7.一种自动化立体仓储设备的方法，其特征在于：
料车升降单元的升降方法：初始状态下，在一对升降悬臂(14)的滚轮导轨(33)上放置空载的料车(15)，且升降悬臂(14)位于靠近地面的位置，然后通过外部搬运或叉车设备将待储存的板材(15)平放在料车(15)的矩形框架(24)上，然后启动链轮驱动电机(2)，进而使第一链轮(3)逆时针旋转，此时第二链轮(8)和链轮配重(9)在重力作用下在导向立柱(11)的空心内部向下位移，而在第一链轮(3)逆时针带动第一链条作用下，使第三链轮(6)做上提的运动，进而使所述前滑块(21)、后滑块(10)和侧滑块(20)所构成的整体沿所对应的导向立柱(11)向上位移，进而带动升降悬臂(14)向上位移，直至升降悬臂(14)上的滚轮导轨(33)与空位状态的其中一个料车托架(39)的所在高度相对齐衔接后暂停链轮驱动电机(2)；
料车入库牵引方法：驱动装置带动驱动链轮(28)逆时针旋转，进而使牵引链条(30)上的卡块(38)卡位于移动料车2的前卡槽(27)中，然后卡块(38)带动移动料车2同步位移，使移动料车2沿升降悬臂(14)上的滚轮导轨(33)向托架(39)位移，直至移动料车2完全滑入所对应的空位托架(39)上，此时随着牵引链条(30)的继续运转，卡块(38)脱离移动料车2的前卡槽(27)，完成料车入库过程；
同理在上述过程结束后，继续驱动链轮(28)顺时针旋转即可完成料车托架(39)上的移动料车2出库至升降悬臂(14)上，第一链轮(3)的顺时针旋转即可完成前滑块(21)、后滑块(10)和侧滑块(20)所构成的整体沿所对应的导向立柱(11)向下位移，进而带动升降悬臂(14)向下位移，完成下料板材(15)的过程。
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