CN109850457A - 一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其包括环形立体仓库、设置在所述环形立体仓库中央位置的旋转升降装置、设置在所述旋转升降装置活动端的货笼装置、一端从底部插入所述环形立体仓库内且与所述货笼装置对接的输送装置、设置在所述输送装置旁的机器人夹持装置以及承接所述输送装置上的物料将其运输至指定位置的AGV智能小车，所述机器人夹持装置将所述输送装置上的货物分拣到所述AGV智能小车上或将货物从所述AGV智能小车上抓取到所述输送装置上实现入库或出库。本发明具有自动分拣功能，能实现单托盘的分拣存储，还具有占地空间小、存储速度快、空间使用率高。

Description

一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置

【技术领域】

本发明属于智能仓储技术领域，特别是涉及一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置。

【背景技术】

在当前自动化仓库中，不论大型还是小型物流公司，货架的布局大多以直线型为主，直线型货架占用空间大，成本高，拆装不方便。现有市场的小型立体仓库，如垂直升降货柜，其只具有存储功能，需要人工去分拣，无法实现完全自动化。

因此，有必要提供一种新的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，具有自动分拣功能，能实现单托盘的分拣存储，还具有占地空间小、存储速度快、空间使用率高等优点。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其包括环形立体仓库、设置在所述环形立体仓库中央位置的旋转升降装置、设置在所述旋转升降装置活动端的货笼装置、一端从底部插入所述环形立体仓库内且与所述货笼装置对接的输送装置、设置在所述输送装置旁的机器人夹持装置以及承接所述输送装置上的物料将其运输至指定位置的AGV智能小车，所述机器人夹持装置将所述输送装置上的货物分拣到所述AGV智能小车上或将货物从所述AGV智能小车上抓取到所述输送装置上实现入库或出库。

进一步的，所述环形立体货架单元包括环形底盘、环形设置在所述环形底盘上的外圈立柱和内圈立柱，相邻两根所述外圈立柱与两根所述内圈立柱形成一个货仓单元，相邻两个所述货仓单元共用一根所述内圈立柱，所述货仓单元包括上下分布的若干层子单元，所述子单元包括两个相对设置的支撑底板，所述支撑底板固定在所述外圈立柱和所述内圈立柱上，所述支撑底板的底部为具有高低落差的台阶面结构，两个所述支撑底板之间形成有一货物滑道。

进一步的，所述旋转升降装置包括基座、固定在所述基座上的回转支承、可旋转设置在所述回转支承上方的旋转板、固定在所述旋转板上的第一驱动件、受所述第一驱动件驱动与所述回转支承啮合传动的齿轮、固定在所述旋转板上的竖向设置的支撑架、固定在所述支撑架上的且驱动所述货笼装置上下运动的第二驱动件。

进一步的，所述货笼装置包括货笼支架、固定在所述货笼支架上的第三驱动件、受所述第三驱动件驱动同步伸出或缩回动作且对称设置在所述货笼支架两侧的货叉单元。

进一步的，所述货叉单元包括受所述第三驱动件驱动进行旋转的驱动齿轮、固定在所述货笼支架上的底叉、在所述底叉上前后滑动的中叉以及在所述中叉上前后滑动的顶叉，所述中叉上设置有闭合链条，所述闭合链条的一边上设置有与所述底叉固定连接的第一固定块、另一边上设置有与所述顶叉固定连接的第二固定块，所述中叉的下表面设置有与所述驱动齿轮啮合的直齿条。

进一步的，设置在所述货笼支架两侧的所述驱动齿轮固定套设在一转轴上，两个所述转轴通过联轴器连接在一起。

进一步的，所述顶叉上位于升缩方向上间隔设置有两个推货单元，所述推货单元包括第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行水平垂直切换的推货杆。

进一步的，所述底叉上设置有两条平行排列的第一组定位滚轮，所述中叉上设置有两条平行排列的第二组定位滚轮，所述中叉上固定有上下卡入所述第一组定位滚轮中的第一T型导轨，所述顶叉上固定设置有上下卡入所述第二组定位滚轮中的第二T型导轨。

进一步的，所述机器人夹持装置包括机器人、设置在机器人活动端的支撑板、对称设置在所述支撑板两端的第一气缸和第二气缸、受所述第一气缸驱动进行伸缩运动的第一夹扣、受所述第二气缸驱动进行伸缩运动且与所述第一夹扣配合夹持周转箱的第二夹扣、固定在所述支撑板上的第三气缸、以及受所述第三气缸驱动向下抵持周转箱一相对侧边上表面的压板。

进一步的，所述第一夹扣与所述第二夹扣夹持着周转箱的其中一对侧边，所述压板向下抵压着周转箱的另一对侧边。

与现有技术相比，本发明一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置的有益效果在于：采用环形立体仓库实现货物的存放，在环形立体仓库中央设置具有升降旋转功能的升降旋转装置实现货物在环形立体仓库中各个子单元之间的移动；再利用输送装置与货笼装置实现周转箱的自动入库与出库，通过机器人实现货物的自动分拣，最后利用AGV智能小车将货物分散至各个需求点，实现货物的自动输送；整体结构占用空间小，能在狭小的空间内布置一套具有分拣存储功能的立体仓库系统；具有自动分拣功能；存取速度快，提高企业生产效率，减轻工人劳动强度；空间使用率高达75％以上。

【附图说明】

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中环形立体仓库的结构示意图；

图3为本发明实施例中环形立体仓库的支撑底板的结构示意图；

图4为本发明实施例中旋转升降装置和货笼装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中旋转升降装置的局部结构示意图；

图6为本发明实施例中货笼装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中货笼装置的货叉单元的结构示意图；

图8为本发明实施例中货笼装置的货叉单元的侧视结构示意图；

图9为本发明实施例中机器人夹持装置的结构示意图；

图10为本发明实施例中机器人夹持装置的夹爪单元夹持周转箱的结构示意图；

图11为本发明实施例中机器人夹持装置的夹爪单元的结构示意图；

图中数字表示：

100具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置；101周转箱；

1环形立体仓库，11环形底盘，12外圈立柱，13内圈立柱，14子单元，15支撑底板，16货物滑道，17阻挡板，18连接杆；

2旋转升降装置，21基座，22回转支承，23旋转板，24第一驱动件，

25齿轮，26支撑架，27第二驱动件，28同步带轮，29同步带，210滑轨，

211输出轴；

3货笼装置，31货笼支架；32第三驱动件；33货叉单元，331驱动齿轮，332底叉，333中叉，334顶叉，335闭合链条，336第一固定块，337第二固定块，338凹槽，339直齿条，3310转轴，3311联轴器，3312第一组定位滚轮，3313第二组定位滚轮，3314第一T型导轨，3315第二T型导轨，34推货单元，341第四驱动件，342推货杆；

4输送装置；

5机器人夹持装置，51机器人，52夹爪单元，521支撑板，522第一气缸，523第二气缸，524第一夹扣，525第二夹扣，526第三气缸，527压板，528连接板，529支撑托板，5210卡槽；

6AGV智能小车。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图11，本实施例为具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置100，其包括环形立体仓库1、设置在环形立体仓库1中央位置的旋转升降装置2、设置在旋转升降装置2活动端的货笼装置3、一端从底部插入环形立体仓库1内且与货笼装置3对接的输送装置4、设置在输送装置4旁的机器人夹持装置5以及承接输送装置4上的物料将其运输至指定位置的AGV智能小车6。

环形立体仓库1包括环形底盘11、环形设置在环形底盘11上的外圈立柱12和内圈立柱13，相邻两根外圈立柱12与两根内圈立柱13形成一个货仓单元，相邻两个货仓单元共用一根内圈立柱13。货仓单元包括上下分布的若干层子单元14，子单元14包括两个相对设置的支撑底板15，支撑底板15固定在外圈立柱12和内圈立柱13上，支撑底板15的底部为具有高低落差的台阶面，两个支撑底板15之间形成有一货物滑道16，通过台阶面设计，一方面便于对货物的行驶轨迹进行有效的限定，使得货物进出子单元14更加快捷安全；另一方面，为货笼装置3中的顶叉31进入子单元14提供了空间。支撑底板15的末端设置有限定货物位置的阻挡板17，防止货物进入子单元14过深，不便于取出。

相邻两根外圈立柱12之间设置有若干上下间隔分布的连接杆18，增强了环形立体仓库1的整体强度和整体性。本实施例设计的环形立体仓库1具有结构简单、用材较少、制作成本低且支撑强度高的特点，采用环形设计，一方面节省空间，另一方面，货架整体防倾倒能力增强，使得货架更加安全；在货物进出过程中，仅需要通过旋转升降装置2驱动货笼装置3进行升降旋转即可完成所有子单元14货物的进出，节省了抓取单元的直线运动时间，提高了货物存储的效率；且拆卸调整方便。

旋转升降装置2包括基座21、固定在基座21上的回转支承22、可旋转设置在回转支承22上方的旋转板23、固定在旋转板23上的第一驱动件24、受第一驱动件24驱动与回转支承22啮合传动的齿轮25、固定在旋转板23上的竖向设置的支撑架26、固定在支撑架26上的第二驱动件27，支撑架26的上下端架设有同步带轮28，位于下端的同步带轮28套设在第二驱动件27的输出轴211上，两个同步带轮28之间通过同步带29连接。支撑架26的两侧设置有竖向的滑轨210，货笼装置3上设置有与滑轨210配合滑行的滑块(图中未标识)。

本实施例中的旋转升降装置2，其升降负载只有货笼装置3，其旋转驱动结构设置在基座21上，将升降驱动结构设置在旋转驱动结构上，大大减轻了升降驱动结构的负载，节省了能耗，且提高了货物载重量。

货笼装置3包括货笼支架31、固定在货笼支架31上的第三驱动件32、受第三驱动件32驱动同步进行伸出或缩回动作且对称设置在货笼支架31两侧的货叉单元33，货叉单元33包括受第三驱动件32驱动进行旋转的驱动齿轮331、固定在货笼支架31上的底叉332、在底叉332上前后滑动的中叉333以及在中叉333上前后滑动的顶叉334，中叉333上设置有闭合链条335，闭合链条335的一边上设置有与底叉332固定连接的第一固定块336、另一边上设置有与顶叉334固定连接的第二固定块337，中叉333的下表面设置有与驱动齿轮331啮合的直齿条339，通过驱动齿轮331与直齿条339的齿轮齿条传动实现中叉333的前后升缩运动。设置在货笼支架31两侧的驱动齿轮331固定套设在一转轴3310上，两个转轴3310通过联轴器3311连接在一起。顶叉334上位于升缩方向上间隔设置有两个推货单元34，推货单元34包括第四驱动件341、受第四驱动件341驱动进行水平垂直切换的推货杆342。顶叉334上设置有收纳推货杆342的凹槽338。

底叉332上设置有两条平行排列的第一组定位滚轮3312，中叉333上设置有两条平行排列的第二组定位滚轮3313。中叉333上固定有上下卡入第一组定位滚轮3312中的第一T型导轨3314。顶叉334上固定设置有上下卡入第二组定位滚轮3313中的第二T型导轨3315。货笼支架31还设置有支撑货物的底板(图中未标识)。

本实施例货笼装置3中通过链条和齿轮齿条传动，实现顶叉334与中叉333之间的差速运动，其结构简单，制作成本低；在底叉332、中叉333以及顶叉334之间的滑动导向通过定位滚轮和T型导轨进行定位导向，提高了货笼装置的传动精度和传动效率；且传动更加稳定。

机器人夹持装置5包括机器人51、设置在机器人51活动端的夹爪单元52，所述夹爪单元52包括支撑板521、对称设置在支撑板521两端的第一气缸522和第二气缸523、受第一气缸522驱动沿第一方向进行伸缩运动的第一夹扣524、受第二气缸523驱动沿所述第一方向进行伸缩运动且与第一夹扣524配合夹持周转箱101的第二夹扣525、固定在支撑板521上的第三气缸526、以及受第三气缸526驱动向下抵持周转箱101一相对侧边上表面的压板527。

第一夹扣524与第二夹扣525夹持着周转箱101的其中一对侧边，压板527向下抵压着周转箱101的另一对侧边。压板527位于第一夹扣524与第二夹扣525的中间位置。第一夹扣524与第二夹扣525结构相同且均包括设置在第一气缸522或第二气缸523活动端的连接板528、固定在连接板528的内侧表面且朝另一夹扣方向延伸设置的支撑托板529，支撑托板529为一L型卡钩结构且在上表面形成有卡槽5210，通过将周转箱侧表面的凸起卡入卡槽5210内可大大提高周转箱在夹持过程中的安全性以及可靠性，有效避免周转箱受到外界撞击后发生脱落的现象。

本实施例中的机器人夹持装置5通过压板527，在夹持周转箱时，首先通过压板527先从周转箱的轴对称线上压住周转箱的一对侧边，一方面可以起到固定周转箱位置的作用，另一方面还可以对夹爪单元52相对于周转箱的位置进行快速的定位，避免了利用机器人的控制程序进行精准定位，从而提高了周转箱的夹持效率。另外，通过两个夹扣24对周转箱施加的相对夹持力以及两个夹扣24对周转箱的向上支撑力，再配合压板527对周转箱施加的向下的压力，多个作用力施加再周转箱上，大大提高了周转箱夹持的稳定性，有效的解决了周转箱在夹持过程中出现的晃动问题。

当有物料需要进库存储时，操作人员在设定工位发出入库请求，系统接收入库请求并分配一个料仓子单元14的编号，AGV智能小车6移动至请求发射地点，操作人员将装有物料的周转箱101放到AGV智能小车6上；

AGV智能小车6承载物料并输送至输送装置4的一端，再通过机器人夹持装置5将装有物料的周转箱101从AGV智能小车6上抓取到输送装置4上，并由输送装置4运输至环形立体仓库1内，当检测到有周转箱101到达输送装置4的一端，且为入库请求时，货笼装置3中的货叉单元33伸出承接住输送装置4输送过来的周转箱101，然后货叉单元33缩回，旋转升降装置2驱动货笼装置3整体上升至分配的子单元14高度位置，然后通过旋转运动至子单元14的角度位置；货叉单元33伸出，将周转箱101放入料仓内，完成自动入库。

当有物料需要出库时，其过程与上述步骤相反，货笼装置3在旋转升降装置2驱动运动下，将环形立体仓库1内的货物取出，然后将货物放置到输送装置4上，再由输送装置4送出环形立体仓库1，由机器人夹持装置5进行分拣，再由AGV智能小车6分散输送至各个所需位置。

本实施例具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置100采用环形立体仓库占用空间小，能在狭小的空间内布置一套具有分拣存储功能的立体仓库系统；具有自动分拣功能；存取速度快，提高企业生产效率，减轻工人劳动强度；空间使用率高达75％以上。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：其包括环形立体仓库、设置在所述环形立体仓库中央位置的旋转升降装置、设置在所述旋转升降装置活动端的货笼装置、一端从底部插入所述环形立体仓库内且与所述货笼装置对接的输送装置、设置在所述输送装置旁的机器人夹持装置以及承接所述输送装置上的物料将其运输至指定位置的AGV智能小车，所述机器人夹持装置将所述输送装置上的货物分拣到所述AGV智能小车上或将货物从所述AGV智能小车上抓取到所述输送装置上实现入库或出库。

2.如权利要求1所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述环形立体货架单元包括环形底盘、环形设置在所述环形底盘上的外圈立柱和内圈立柱，相邻两根所述外圈立柱与两根所述内圈立柱形成一个货仓单元，相邻两个所述货仓单元共用一根所述内圈立柱，所述货仓单元包括上下分布的若干层子单元，所述子单元包括两个相对设置的支撑底板，所述支撑底板固定在所述外圈立柱和所述内圈立柱上，所述支撑底板的底部为具有高低落差的台阶面结构，两个所述支撑底板之间形成有一货物滑道。

3.如权利要求1所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述旋转升降装置包括基座、固定在所述基座上的回转支承、可旋转设置在所述回转支承上方的旋转板、固定在所述旋转板上的第一驱动件、受所述第一驱动件驱动与所述回转支承啮合传动的齿轮、固定在所述旋转板上的竖向设置的支撑架、固定在所述支撑架上的且驱动所述货笼装置上下运动的第二驱动件。

4.如权利要求1所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述货笼装置包括货笼支架、固定在所述货笼支架上的第三驱动件、受所述第三驱动件驱动同步伸出或缩回动作且对称设置在所述货笼支架两侧的货叉单元。

5.如权利要求4所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述货叉单元包括受所述第三驱动件驱动进行旋转的驱动齿轮、固定在所述货笼支架上的底叉、在所述底叉上前后滑动的中叉以及在所述中叉上前后滑动的顶叉，所述中叉上设置有闭合链条，所述闭合链条的一边上设置有与所述底叉固定连接的第一固定块、另一边上设置有与所述顶叉固定连接的第二固定块，所述中叉的下表面设置有与所述驱动齿轮啮合的直齿条。

6.如权利要求5所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：设置在所述货笼支架两侧的所述驱动齿轮固定套设在一转轴上，两个所述转轴通过联轴器连接在一起。

7.如权利要求5所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述顶叉上位于升缩方向上间隔设置有两个推货单元，所述推货单元包括第四驱动件、受所述第四驱动件驱动进行水平垂直切换的推货杆。

8.如权利要求5所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述底叉上设置有两条平行排列的第一组定位滚轮，所述中叉上设置有两条平行排列的第二组定位滚轮，所述中叉上固定有上下卡入所述第一组定位滚轮中的第一T型导轨，所述顶叉上固定设置有上下卡入所述第二组定位滚轮中的第二T型导轨。

9.如权利要求1所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述机器人夹持装置包括机器人、设置在机器人活动端的支撑板、对称设置在所述支撑板两端的第一气缸和第二气缸、受所述第一气缸驱动进行伸缩运动的第一夹扣、受所述第二气缸驱动进行伸缩运动且与所述第一夹扣配合夹持周转箱的第二夹扣、固定在所述支撑板上的第三气缸、以及受所述第三气缸驱动向下抵持周转箱一相对侧边上表面的压板。

10.如权利要求9所述的具有分拣功能的全自动环形立体仓储装置，其特征在于：所述第一夹扣与所述第二夹扣夹持着周转箱的其中一对侧边，所述压板向下抵压着周转箱的另一对侧边。