CN110182506B - 一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法，包括车体底座，车体底座顶面设置有移动导轨，车体底座正上方设置有底座台，底座台底部设置有移动滑块，底座台的顶部通过旋转调节结构连接有车体，车体的正上方设置有顶架，车体与顶架之间通过竖直轨道组连接，竖直轨道组包括两条平行的竖直轨道，且竖直轨道的侧面均连接有货叉，竖直轨道组的两侧均设置有侧轨道，且侧轨道的外侧均连接有旋转输送架，该装置能够在移出货叉时，避免货物因摩擦力而偏移，能够保证堆垛的质量，同时能够提高货物堆垛的效率，适用于大批货物的堆垛，此外，该装置有两种移动方式，能够方便在仓库等狭窄的地形使用，避免影响堆垛的进行。

Description

一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法

技术领域

本发明涉及智能搬运领域，具体为一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法。

背景技术

堆垛指物品堆积，或将物品有规律的码放，形成垛形。堆垛根据商品的基本性能、外形等不同，有各种形式，基本形式有重叠式、纵横交错式、仰伏相间式、压缝式、宝塔式、通风式、栽柱式、鱼鳞式、衬垫式和架子化等。

堆垛搬运平台是指对成件托盘货物进行装卸、堆高、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。堆垛车又称堆高车、托盘堆高车，其结构简单、操控灵活、微动性好、防爆安全性能高，适用于狭窄通道和有限空间内的作业，是高架仓库、车间装卸托盘化的理想设备，可广泛应用于石油、化工、制药、轻纺、军工、油漆、颜料、煤炭等工业，以及港口、铁路、货场、仓库等含有爆炸性混合物的场所，并可进入船舱、车厢和集装箱内进行托盘货物的装卸、堆码和搬运作业。

堆垛搬运平台具有以下特点：作业效率高，堆垛起重机是立体库的专用设备，具有较高的搬运速度和货物存取速度，可在短时间内完成出入库作业；提高仓库利用率，堆垛起重机自身尺寸小，可在宽度较小的巷道内运行，同时适合高层货架作业，可提高仓库的利用率；自动化程度高，堆垛起重机可实现远程控制，作业过程无须人工干预，自动化程度高，便于管理；稳定性好，堆垛起重机具有很高的可靠性，工作时具有良好的稳定性。堆垛搬运平台根据导航方式的不同，可分为磁导航和激光导航。

现有的基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台通常包括车体，且在车体上设置升降机构和货叉，通过驱动车体，能够使货叉横向移动，通过升降机构能够改变货叉的高度，从而能够完成货物的堆垛。

但是，现有的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法存在以下缺陷：

（1）堆垛搬运平台堆垛货物时，在利用货叉将货物运输到对应的位置后，需要将货叉移开，但是由于货物与货叉的摩擦力，会使得货物向外偏移，从而影响堆垛的质量，甚至可能造成货物的倒塌；

（2）堆垛搬运平台在堆垛时，通常一次只能将一件或一批货物进行堆垛，且必须按照拣货、运输、升高、堆垛的步骤进行，效率并不高，不适用于大批货物的堆垛；

（3）堆垛搬运平台在堆垛时，为了使货叉前后移动，需要将车体前后移动，但是当在仓库等狭窄区域时，车体很难进行大幅度移动，会影响堆垛的进行。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台及堆垛方法，该装置能够在移出货叉时，避免货物因摩擦力而偏移，能够保证堆垛的质量，避免货物倾斜或倒塌，同时，能够提高货物堆垛的效率，适用于大批货物的堆垛，此外，该装置有两种移动方式，能够方便在仓库等狭窄的地形使用，避免影响堆垛的进行，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，包括车体底座，所述车体底座的顶面设置有移动导轨，且车体底座的正上方设置有底座台，所述底座台的底部设置有与移动导轨匹配的移动滑块，且底座台的顶部通过旋转调节结构连接有车体；

所述车体的正上方设置有顶架，且车体与顶架之间通过竖直轨道组连接，所述竖直轨道组包括两条平行的竖直轨道，且竖直轨道的侧面均连接有货叉，所述顶架的底部设置有第一升降结构，且第一升降结构与货叉连接，所述竖直轨道组的两侧均设置有侧轨道，且侧轨道的外侧均连接有旋转输送架，所述顶架的两端均设置有与旋转输送架连接的第二升降结构，且顶架的侧面设置有移动推动结构。

进一步地，所述旋转调节结构包括设置在底座台顶面的放置槽，且放置槽内固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端通过第一驱动轴与车体的底面中央连接，所述放置槽的外侧设置有圆形滑槽，所述车体的底面安装有若干个与圆形滑槽匹配的滚轮组件。

进一步地，所述货叉的内侧均设置有环形套圈，且环形套圈分别套设在对应的竖直轨道的外部，所述环形套圈的内侧设置有若干个导向块，所述竖直轨道的侧面设置与导向块匹配的竖直导向槽，所述环形套圈的外侧均设置有横向滑槽，且横向滑槽上均设置有第一移动台，所述第一移动台的外侧面均设置有内凹槽，且内凹槽内固定安装有调节马达，所述调节马达的输出端均通过调节轴与对应的货叉连接。

进一步地，所述第一升降结构包括固定在顶架底部的第二驱动电机，且第二驱动电机的输出端连接有第二驱动轴，所述第二驱动轴的侧面设置有两个链槽，且链槽内均固定连接有牵引链，所述竖直轨道的顶部均固定安装有定滑轮组件，所述牵引链分别绕过对应的定滑轮组件并与对应的环形套圈固定连接。

进一步地，所述侧轨道的上、下端均通过旋转轴承与顶架、车体连接，且侧轨道的外部均套设有第一齿轮，所述车体的两侧均固定安装有第三驱动电机，且第三驱动电机的输出端均连接有第三驱动轴，所述第三驱动轴的外部均套设有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述旋转输送架的内侧均连接有限位套圈，且限位套圈分别套设在对应的侧轨道的外部，所述限位套圈的内侧均设置有若干个限位块，所述侧轨道的侧面均设置有与限位块匹配的限位槽。

进一步地，所述第二升降结构包括固定在顶架两端的第四驱动电机，且第四驱动电机的输出端均连接有第四驱动轴，所述第四驱动轴的侧面均设置有线槽，且线槽内均固定连接有牵引线，所述牵引线的另一端均与对应的旋转输送架固定连接。

进一步地，所述移动推动结构包括设置在顶架侧面的横向导轨，且横向导轨上设置有第二移动台，所述第二移动台的底部固定安装有驱动气缸，且驱动气缸的输出端通过伸缩轴连接有推动板。

另外，本发明还提供了一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台堆垛方法，包括如下步骤：

S100、旋转输送架循环抬高、输送货物；

S200、移动推动结构逐一将货物推动到货叉组上；

S300、移动堆垛搬运平台，使待堆垛的货物移动到合适的位置；

S400、移开货叉组，完成货物的堆垛。

进一步地，在步骤S300中，堆垛搬运平台的移动有两种方式，一是堆垛搬运平台整体移动，二是堆垛搬运平台的车体在车体底座上移动。

进一步地，在步骤S400中，移开货叉组的方式是先将各个货叉向内旋转一定角度，再将各个货叉向外移动，直至完全脱离货物。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明能够在移出货叉时，避免货物因摩擦力而向外偏移，能够保证堆垛的质量，避免货物倾斜或倒塌；

（2）本发明通过采用循环输送的方式，能够提高货物堆垛的效率，适用于大规模货物的堆垛；

（3）本发明有两种移动方式，能够方便装置在仓库等狭窄的地形使用，避免影响堆垛的进行。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的竖直轨道截面结构示意图；

图3为本发明的侧轨道截面结构示意图；

图4为本发明的顶架截面结构示意图；

图5为本发明的整体流程示意图。

图中标号：

1-车体底座；2-旋转调节结构；3-车体；4-货叉；5-第一升降结构；6-侧轨道；7-旋转输送架；8-第二升降结构；9-移动推动结构；10-顶架；11-竖直轨道组；12-竖直轨道；

101-移动导轨；102-底座台；103-移动滑块；

201-放置槽；202-第一驱动电机；203-第一驱动轴；204-圆形滑槽；205-滚轮组件；

401-环形套圈；402-导向块；403-竖直导向槽；404-横向滑槽；405-第一移动台；406-内凹槽；407-调节马达；408-调节轴；

501-第二驱动电机；502-第二驱动轴；503-链槽；504-牵引链；505-定滑轮组件；

601-旋转轴承；602-第一齿轮；603-第三驱动电机；604-第三驱动轴；605-第二齿轮；

701-限位套圈；702-限位块；703-限位槽；

801-第四驱动电机；802-第四驱动轴；803-线槽；804-牵引线；

901-横向导轨；902-第二移动台；903-驱动气缸；904-伸缩轴；905-推动板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，本发明提供了一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，包括车体底座1，车体底座1内设置有独立的驱动机构，并且由激光导航，能够实现装置整体的移动。

车体底座1的顶面设置有移动导轨101，且车体底座1的正上方设置有底座台102，底座台102的底部设置有与移动导轨101匹配的移动滑块103，底座台102内同样设置有独立的驱动机构，能够使底座台102沿着移动导轨101移动。

底座台102的顶部通过旋转调节结构2连接有车体3，旋转调节结构2包括设置在底座台102顶面的放置槽201，且放置槽201内固定安装有第一驱动电机202，第一驱动电机202的输出端通过第一驱动轴203与车体3的底面中央连接。

通过设置旋转调节结构2，使得底座台102沿着移动导轨101移动时，车体3能够同步移动，使得车体3的移动有两种方式，一是与车体底座1整体移动，二是车体3相对于车体底座1移动，能够方便装置在仓库等狭窄的地形使用，避免影响堆垛的进行同时，同时，当第一驱动电机202工作时，能够使车体3旋转，从而能够改变车体3的角度，方便不同角度的堆垛。

放置槽201的外侧设置有圆形滑槽204，车体3的底面安装有若干个与圆形滑槽204匹配的滚轮组件205，通过设置圆形滑槽204和滚轮组件205，能够在不影响车体3旋转的同时，对车体3起到支撑作用，有利于保证装置的稳定性。

车体3的正上方设置有顶架10，且车体3与顶架10之间通过竖直轨道组11连接，竖直轨道组11包括两条平行的竖直轨道12，且竖直轨道12的侧面均连接有货叉4，顶架10的底部设置有第一升降结构5，且第一升降结构5与货叉4连接，货叉4用于支撑和搬运货物，第一升降结构5用于完成货叉4的升降。

货叉4的内侧均设置有环形套圈401，且环形套圈401分别套设在对应的竖直轨道12的外部，环形套圈401的内侧设置有若干个导向块402，竖直轨道12的侧面设置与导向块402匹配的竖直导向槽403，通过设置环形套圈401，能够使货叉4沿着竖直轨道12移动，通过设置导向块402和竖直导向槽403，既能够对货叉4的升降进行导向，又能够保证货叉4的稳定。

环形套圈401的外侧均设置有横向滑槽404，且横向滑槽404上均设置有第一移动台405，第一移动台405内设置有独立的驱动机构，使得第一移动台405能够沿着横向滑槽404移动。

第一移动台405的外侧面均设置有内凹槽406，且内凹槽406内固定安装有调节马达407，调节马达407的输出端均通过调节轴408与对应的货叉4连接，当调节马达407工作时，能够使货叉4在调节轴408的作用下旋转。

在堆垛时，货叉4初始时处于平直状态，通过驱动第一移动台405，能够调整两个货叉4之间的距离，使得装置能够适用不同大小的货物，在放下货物时，首先启动调节马达407，使得货叉4均能够向内旋转一个小角度，之后再驱动第一移动台405，使得两个货叉4能够分别向外移动，从而将货物与货叉4分离，完成货物的堆垛，通过这样的方式，能够避免货叉4与货物的摩擦对货物的堆垛产生影响，能够避免货物在摩擦力下向外偏移，有利于保证堆垛的质量，避免货物倾斜或倒塌。

第一升降结构5包括固定在顶架10底部的第二驱动电机501，且第二驱动电机501的输出端连接有第二驱动轴502，第二驱动轴502的侧面设置有两个链槽503，且链槽503内均固定连接有牵引链504，竖直轨道12的顶部均固定安装有定滑轮组件505，牵引链504分别绕过对应的定滑轮组件505并与对应的环形套圈401固定连接。

当第二驱动电机501工作时，能够使牵引链504绕着链槽503缠绕或放出，使得环形套圈401能够在牵引链504的作用下升降，从而实现货叉4的升降，同时，由于两个货叉4受同一个第二驱动电机501控制，使得两个货叉4能够同步升降。

竖直轨道12的两侧均设置有侧轨道6，且侧轨道6的外侧均连接有旋转输送架7，顶架10的两端均设置有与旋转输送架7连接的第二升降结构8，且顶架10的侧面设置有移动推动结构9。

侧轨道6的上、下端均通过旋转轴承601与顶架10、车体3连接，且侧轨道6的外部均套设有第一齿轮602，车体3的两侧均固定安装有第三驱动电机603，且第三驱动电机603的输出端均连接有第三驱动轴604，第三驱动轴604的外部均套设有与第一齿轮602啮合的第二齿轮605。

通过设置旋转轴承601，能够不影响侧轨道6的旋转，当第三驱动电机603工作时，在第一齿轮602、第二齿轮605的作用下，能够使侧轨道6跟着旋转。

旋转输送架7的内侧均连接有限位套圈701，且限位套圈701分别套设在对应的侧轨道6的外部，限位套圈701的内侧均设置有若干个限位块702，侧轨道6的侧面均设置有与限位块702匹配的限位槽703。

通过设置限位块702和限位槽703，能够使旋转输送架7沿着侧轨道6上下移动，且侧轨道6旋转时，旋转输送架7能够跟着旋转。

第二升降结构8包括固定在顶架10两端的第四驱动电机801，且第四驱动电机801的输出端均连接有第四驱动轴802，第四驱动轴802的侧面均设置有线槽803，且线槽803内均固定连接有牵引线804，牵引线804的另一端均与对应的旋转输送架7固定连接。

两个第四驱动电机801均独立工作，当第四驱动电机801工作时，能够使牵引线804绕着线槽803缠绕或放出，从而能够实现对应的旋转输送架7的升降。

移动推动结构9包括设置在顶架10侧面的横向导轨901，且横向导轨901上设置有第二移动台902，第二移动台902内设置有独立的驱动机构，使得第二移动台902能够沿着横向导轨901移动。

第二移动台902的底部固定安装有驱动气缸903，且驱动气缸903的输出端通过伸缩轴904连接有推动板905，当驱动气缸903工作时，能够使推动板905在伸缩轴904的带动下上下移动。

在堆垛时，首先手动、自动，或利用其它运输设备将货物放置到旋转输送架7上，之后旋转输送架7在第二升降结构8的带动下上升，使得旋转输送架7能够与货叉4齐平，之后启动第三驱动电机603，使得旋转输送架7能够旋转并靠近货叉4，再然后利用移动推动结构9，使得货物能够在推动板905的推动下移动至货叉4上，最后货叉4完成堆垛，由于在堆垛时，两个旋转输送架7能够循环输送、抬高货物，而货叉4不必来回升降，使得货物堆垛的效率更高，适用于大规模货物的堆垛。

另外，如图5所示，本发明还提供了一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台堆垛方法，包括如下步骤：

步骤S100、旋转输送架循环抬高、输送货物，旋转输送架循环工作，使得货物能够不断被输送、抬高到待堆垛的高度。

步骤S200、移动推动结构逐一将货物推动到货叉组上，通过移动推动结构，能够使旋转输送架输送的货物被逐一转移到货叉组上。

步骤S300、移动堆垛搬运平台，使待堆垛的货物移动到合适的位置。

在步骤S300中，堆垛搬运平台的移动有两种方式，一是堆垛搬运平台整体移动，二是堆垛搬运平台的车体在车体底座上移动，使得装置能够在狭窄的地形使用，避免影响堆垛的进行。

步骤S400、移开货叉组，完成货物的堆垛。

在步骤S400中，移开货叉组的方式是先将各个货叉向内旋转一定角度，再将各个货叉向外移动，直至完全脱离货物，通过这样的方式堆垛，能够避免货物在摩擦力的作用下偏移，避免影响堆垛的质量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，包括车体底座（1），其特征在于：所述车体底座（1）的顶面设置有移动导轨（101），且车体底座（1）的正上方设置有底座台（102），所述底座台（102）的底部设置有与移动导轨（101）匹配的移动滑块（103），且底座台（102）的顶部通过旋转调节结构（2）连接有车体（3）；

所述车体（3）的正上方设置有顶架（10），且车体（3）与顶架（10）之间通过竖直轨道组（11）连接，所述竖直轨道组（11）包括两条平行的竖直轨道（12），且竖直轨道（12）的侧面均连接有货叉（4），所述顶架（10）的底部设置有第一升降结构（5），且第一升降结构（5）与货叉（4）连接，所述竖直轨道（12）的两侧均设置有侧轨道（6），且侧轨道（6）的外侧均连接有旋转输送架（7），所述顶架（10）的两端均设置有与旋转输送架（7）连接的第二升降结构（8），且顶架（10）的侧面设置有移动推动结构（9）；

所述移动推动结构（9）包括设置在顶架（10）侧面的横向导轨（901），且横向导轨（901）上设置有第二移动台（902），所述第二移动台（902）的底部固定安装有驱动气缸（903），且驱动气缸（903）的输出端通过伸缩轴（904）连接有推动板（905）。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，其特征在于：所述旋转调节结构（2）包括设置在底座台（102）顶面的放置槽（201），且放置槽（201）内固定安装有第一驱动电机（202），所述第一驱动电机（202）的输出端通过第一驱动轴（203）与车体（3）的底面中央连接，所述放置槽（201）的外侧设置有圆形滑槽（204），所述车体（3）的底面安装有若干个与圆形滑槽（204）匹配的滚轮组件（205）。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，其特征在于：所述货叉（4）的内侧均设置有环形套圈（401），且环形套圈（401）分别套设在对应的竖直轨道（12）的外部，所述环形套圈（401）的内侧设置有若干个导向块（402），所述竖直轨道（12）的侧面设置与导向块（402）匹配的竖直导向槽（403），所述环形套圈（401）的外侧均设置有横向滑槽（404），且横向滑槽（404）上均设置有第一移动台（405），所述第一移动台（405）的外侧面均设置有内凹槽（406），且内凹槽（406）内固定安装有调节马达（407），所述调节马达（407）的输出端均通过调节轴（408）与对应的货叉（4）连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，其特征在于：所述第一升降结构（5）包括固定在顶架（10）底部的第二驱动电机（501），且第二驱动电机（501）的输出端连接有第二驱动轴（502），所述第二驱动轴（502）的侧面设置有两个链槽（503），且链槽（503）内均固定连接有牵引链（504），所述竖直轨道（12）的顶部均固定安装有定滑轮组件（505），所述牵引链（504）分别绕过对应的定滑轮组件（505）并与对应的环形套圈（401）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，其特征在于：所述侧轨道（6）的上、下端均通过旋转轴承（601）与顶架（10）、车体（3）连接，且侧轨道（6）的外部均套设有第一齿轮（602），所述车体（3）的两侧均固定安装有第三驱动电机（603），且第三驱动电机（603）的输出端均连接有第三驱动轴（604），所述第三驱动轴（604）的外部均套设有与第一齿轮（602）啮合的第二齿轮（605），所述旋转输送架（7）的内侧均连接有限位套圈（701），且限位套圈（701）分别套设在对应的侧轨道（6）的外部，所述限位套圈（701）的内侧均设置有若干个限位块（702），所述侧轨道（6）的侧面均设置有与限位块（702）匹配的限位槽（703）。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，其特征在于：所述第二升降结构（8）包括固定在顶架（10）两端的第四驱动电机（801），且第四驱动电机（801）的输出端均连接有第四驱动轴（802），所述第四驱动轴（802）的侧面均设置有线槽（803），且线槽（803）内均固定连接有牵引线（804），所述牵引线（804）的另一端均与对应的旋转输送架（7）固定连接。

7.一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台堆垛方法，其特征在于，采用了权利要求1所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台，包括如下步骤：

S100、旋转输送架循环抬高、输送货物；

S200、移动推动结构逐一将货物推动到货叉组上；

S300、移动堆垛搬运平台，使待堆垛的货物移动到合适的位置；

S400、移开货叉组，完成货物的堆垛。

8.根据权利要求7所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台堆垛方法，其特征在于：在步骤S300中，堆垛搬运平台的移动有两种方式，一是堆垛搬运平台整体移动，二是堆垛搬运平台的车体在车体底座上移动。

9.根据权利要求7所述的一种基于激光导引的移动式智能堆垛搬运平台堆垛方法，其特征在于：在步骤S400中，移开货叉组的方式是先将各个货叉向内旋转一定角度，再将各个货叉向外移动，直至完全脱离货物。

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