CN110194342A - 一种智能立体仓库的货物搬运装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能立体仓库的货物搬运装置，包括支撑外框架和机械输送机构，机械输送机构上还设有货物放置盒箱；支撑外框架包括竖向U形平行翼板和横向水平对板，竖向U形平行翼板上设有切割导向槽，竖向U形平行翼板设有镂空孔槽，镂空孔槽的内部还设有限制防落机构，限制防落机构包括若干均匀设置在镂空孔槽内部的卡定矩形板，以及贯穿连接所有卡定矩形板的竖向串联杆，卡定矩形板的两个平行侧面和镂空孔槽之间均设有转动短杆，竖向U形平行翼板的上端设有直线电机，直线电机的输出端与竖向串联杆的上端固定安装；有效的避免货物箱从传送链条上脱落，从而提高货物在输送时的安全性，防止在货物转移过程中损坏。

Description

一种智能立体仓库的货物搬运装置及方法

技术领域

本发明涉及智能立体仓库技术领域，具体为一种智能立体仓库的货物搬运装置及方法。

背景技术

智能立体仓库一般是指采用几层、十几层甚至几十层高的货架存储单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库，由于这类仓库能充分利用空间存储货物，故常形象的将其称为“立体仓库”。

随着我国社会经济的不断发展，物流的价值正在不断的被中国企业所发掘，目前采用自动化的立体仓库，可以充分利用空间，使其能容纳更多的货物，并且采用多层存放货物的高架仓库系统，高度可以达到三十米以上，根据需要可以放置不同的高架类型，每种高架类型高度都不一样，这与平库相比可以节约很大的占地面积，同时也方便实现机械化、自动化，从而能更好的提高仓库的管理水平。

但是目前在对货架上存储货物时，一般使用巷道式堆垛起重机进行货物存储，但是堆垛起重机的占用面积大，在剩余面积比较小的仓库内使用造成严重不便，这就要求有一个非常适用且体积较小的货物搬运车，且要具有良好的稳定性和安全性，以免造成货物掉落的发生。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种智能立体仓库的货物搬运装置及方法，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：

一种智能立体仓库的货物搬运装置，包括支撑外框架和安装在支撑外框架内部的机械输送机构，所述机械输送机构上还设有货物放置盒箱；

所述支撑外框架包括竖向U形平行翼板，以及与竖向U形平行翼板垂直的横向水平对板，所述竖向U形平行翼板与横向水平对板之间还设有弯形连接板，所述竖向U形平行翼板上设有切割导向槽，所述竖向U形平行翼板在所述切割导向槽的侧壁上设有镂空孔槽，所述镂空孔槽的内部还设有限制防落机构，所述限制防落机构包括若干均匀设置在镂空孔槽内部的卡定矩形板，以及贯穿连接所有卡定矩形板的竖向串联杆，所述卡定矩形板的两个平行侧面均设有转动短杆，所述转动短杆安装在镂空孔槽的侧壁上，所述竖向U形平行翼板的上端设有安装底座，所述安装底座上设有直线电机，所述直线电机的输出端与竖向串联杆的上端固定安装在一起。

作为本发明一种优选的技术方案，所述机械输送机构包括输送循环链条和设置在竖向U形平行翼板的第一伺服电机，所述弯形连接板的内部还设有第二伺服电机，并且在所述第二伺服电机的侧下方还设有第三伺服电机，所述横向水平对板的末端内部还设有第四伺服电机，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机的输出轴均安装有转动齿轮，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机的转动齿轮均设置在输送循环链条的内部，所述第三伺服电机的转动齿轮设置在输送循环链条的下方。

作为本发明一种优选的技术方案，所述输送循环链条由若干承重圆杆相互铰接而成，所述输送循环链条的若干相邻承重圆杆上设有拱形安装板，所述拱形安装板上固定设有空腔中空板。

作为本发明一种优选的技术方案，所述货物放置盒箱包括载物底板，以及设置在载物底板三个边的“凵”形挡板，所述载物底板的另一个边铰接有开关板，所述开关板的两个平行侧边上设有连接卡勾，所述“凵”形挡板在靠近开关板的位置安装有第五伺服电机，所述第五伺服电机的输出轴上设有收线卷，所述收线卷的拉紧线固定安装在连接卡勾上。

作为本发明一种优选的技术方案，所述“凵”形挡板的外表面还设有倒置L形卡板，所述倒置L形卡板的竖向板卡在空腔中空板内部，并且所述载物底板上还设有安装在镂空孔槽内的穿插杆，所述穿插杆上还设有与卡定矩形板匹配工作的三角立体凸块。

作为本发明一种优选的技术方案，所述载物底板的中心位置还设有减磨滚珠机构，所述减磨滚珠机构包括设置在载物底板上的矩形承载池，以及设置在矩形承载池内部的横向连接长杆，所述横向连接长杆上设有若干均匀分布的滚动圆珠。

作为本发明一种优选的技术方案，所述“凵”形挡板与开关板平行的面板中心线上设有开口向上的U形开口槽，所述竖向U形平行翼板和横向水平对板上固定设有若干均匀分布的推动气缸，所述推动气缸的作用杆对应在U形开口槽的位置。

作为本发明一种优选的技术方案，所述横向水平对板的末端下表面还设有支撑立杆，所述竖向U形平行翼板和支撑立杆的下端均设有滚动垂直板，所述滚动垂直板的内部安装有万向轮。

作为本发明一种优选的技术方案，所述竖向U形平行翼板的最下端安装有减震弹性垫，所述减震弹性垫的内部还设有若干均匀分布的压缩弹簧。

另外本发明还提供一种智能立体仓库的自动搬运方法，具体包括如下步骤：

步骤100、启动直线电机，将卡定矩形板的方向倾斜向上，与已经装入物品的货物放置盒箱的运动方向匹配；

步骤200、启动第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机，三个伺服电机的转动方向相同，第二伺服电机的转动方向相反，带动货物放置盒箱从下到上移动；

步骤300、当货物放置盒箱到达指定货架位置时，货物放置盒箱的开关板打开，启动推动气缸进行卸货处理；

步骤400、直线电机反向移动，带动卡定矩形板的方向倾斜向下，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机反向运动，带动带动货物放置盒箱从上到下移动，进行周期循环储存操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构简单，操作稳定，在货物承载箱移动时，增加防落机构，可有效的避免货物箱从传送链条上脱落，从而提高货物在输送时的安全性，防止在货物转移过程中损坏，另外也增加弹性垫，减小货物箱下落时的撞击力，从而对货物箱本体起到保护的作用，提高使用寿命；

(2)本发明增加与货架匹配的推动气缸，可将货物转移到不同高度的货架上，提高使用的范围，并且在货物箱底板增加滚珠，减少货物转移时的摩擦力，从而提高货物转移的便利性，提高货物转移的效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的限制防落机构结构示意图；

图3为本发明的货物放置盒箱安装结构示意图；

图4为本发明的收线卷工作示意图；

图5为本发明的货物放置盒箱俯视结构示意图；

图6为本发明的推动气缸安装示意图；

图7为本发明的自动搬运方法流程图；

图中标号：

1-支撑外框架；2-机械输送机构；3-货物放置盒箱；4-限制防落机构；5-承重圆杆；6-拱形安装板；7-空腔中空板；8-减磨滚珠机构；9-U形开口槽；10-推动气缸；11-支撑立杆；12-滚动垂直板；13-万向轮；14-减震弹性垫；15-压缩弹簧；

101-竖向U形平行翼板；102-横向水平对板；103-弯形连接板；104-切割导向槽；105-镂空孔槽；

201-输送循环链条；202-第一伺服电机；203-第二伺服电机；204-第三伺服电机；205-第四伺服电机；206-转动齿轮；

301-载物底板；302-“凵”形挡板；303-开关板；304-连接卡勾；305-第五伺服电机；306-收线卷；307-倒置L形卡板；308-穿插杆；309-三角立体凸块；

401-卡定矩形板；402-竖向串联杆；403-转动短杆；404-安装底座；405-直线电机；

801-矩形承载池；802-横向连接长杆；803-滚动圆珠。

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和图2所示，本发明提供了一种智能立体仓库的货物搬运装置，包括支撑外框架1和安装在支撑外框架1内部的机械输送机构2，所述机械输送机构2上还设有货物放置盒箱3，货物放置盒箱3通过机械输送机构2将货物运送到货架上，完成自动运送货物的操作。

所述横向水平对板102的末端下表面还设有支撑立杆11，所述竖向U形平行翼板101和支撑立杆102的下端均设有滚动垂直板12，所述滚动垂直板12的内部安装有万向轮13，竖向U形平行翼板101、横向水平对板102和支撑立杆11形成一个稳定的结构，并且万向轮13便于直接将竖向U形平行翼板101和支撑立杆11推动，从而便于移动。

所述支撑外框架1包括竖向U形平行翼板101，以及与竖向U形平行翼板101垂直的横向水平对板102，所述竖向U形平行翼板101与横向水平对板102之间还设有弯形连接板103。

所述机械输送机构2包括输送循环链条201和设置在竖向U形平行翼板101的第一伺服电机202，所述弯形连接板103的内部还设有第二伺服电机203，并且在所述第二伺服电机203的侧下方还设有第三伺服电机204，所述横向水平对板102的末端内部还设有第四伺服电机205。

所述第一伺服电机202、第二伺服电机203、第三伺服电机204和第四伺服电机205的输出轴均安装有转动齿轮206，所述第一伺服电机202、第二伺服电机203和第四伺服电机205的转动齿轮206均设置在输送循环链条201的内部，所述第三伺服电机204的转动齿轮206设置在输送循环链条201的下方，第一伺服电机202、第二伺服电机203、第三伺服电机204和第四伺服电机205启动后，通过转动齿轮206的齿条与输送循环链条201相互啮合，带动输送循环链条201传动，带动货物放置盒箱3在输送循环链条201上移动，从而将货物转移到货架存储。

货物放置盒箱3在输送循环链条201的带动下，也可在横向水平对板102上移动。

所述竖向U形平行翼板101上设有切割导向槽104，所述竖向U形平行翼板101在所述切割导向槽104的侧壁上设有镂空孔槽105，所述镂空孔槽105的内部还设有限制防落机构4，货物放置盒箱3在输送循环链条201移动时，限制防落机构4可增加货物放置盒箱3的稳定性，有效的防止货物放置盒箱3从输送循环链条201上滑落，从而提高货物在输送时的安全性。

所述限制防落机构4包括若干均匀设置在镂空孔槽105内部的卡定矩形板401，以及贯穿连接所有卡定矩形板401的竖向串联杆402，所述卡定矩形板401的两个平行侧面均设有转动短杆403，所述转动短杆403安装在镂空孔槽105的侧壁上，所述竖向U形平行翼板101的上端设有安装底座404，所述安装底座404上设有直线电机405，所述直线电机405的输出端与竖向串联杆402的上端固定安装在一起，直线电机405可推动竖向串联杆402上下移动，竖向串联杆402上下移动时，会带动卡定矩形板401绕转动短杆403旋转。

当输送循环链条201带动货物放置盒箱3向上移动时，直线电机405可推动竖向串联杆402向下移动，卡定矩形板401倾斜向上，当输送循环链条201带动货物放置盒箱3向下移动时，直线电机405可提拉竖向串联杆402向上移动，卡定矩形板401倾斜向下。

如图3所述，所述输送循环链条201由若干承重圆杆5相互铰接而成，所述输送循环链条201的若干相邻承重圆杆5上设有拱形安装板6，所述拱形安装板6上固定设有空腔中空板7，所述空腔中空板7用于卡定货物放置盒箱3。

如图4至图6所示，所述货物放置盒箱3包括载物底板301，以及设置在载物底板301三个边的“凵”形挡板302，所述“凵”形挡板302的外表面还设有倒置L形卡板307，所述倒置L形卡板307的竖向板卡在空腔中空板7内部，实现货物放置盒箱3的固定安装，同时也可根据货物的不同尺寸，更换货物放置盒箱3。

所述载物底板301上还设有安装在镂空孔槽105内的穿插杆308，所述穿插杆308上还设有与卡定矩形板401匹配工作的三角立体凸块309，卡定矩形板401的方向转换与货物放置盒箱3的移动方向相关，同时三角立体凸块309与卡定矩形板401的卡定作用，可有效的防止货物放置盒箱3发生脱落。

所述竖向U形平行翼板101的最下端安装有减震弹性垫14，所述减震弹性垫14的内部还设有若干均匀分布的压缩弹簧15，在货物放置盒箱3下移的时候，减震弹性垫14可进一步降低载物底板301受到坠落碰撞的作用，提高载物底板301在使用时的寿命。

所述载物底板301的另一个边铰接有开关板303，所述开关板303的两个平行侧边上设有连接卡勾304，所述“凵”形挡板302在靠近开关板303的位置安装有第五伺服电机305，所述第五伺服电机305的输出轴上设有收线卷306，所述收线卷306的拉紧线固定安装在连接卡勾304上，在将货物装入货架上时，收线卷306的拉紧线在第五伺服电机305的作用下释放，从而开关板303打开，便于将货物从货物放置盒箱3转移到货架上，货物放置盒箱3在输送循环链条201上移动时，收线卷306的拉紧线在第五伺服电机305的作用下收紧，开关板303闭合，防止货物从载物底板301上滑落。

所述“凵”形挡板302与开关板303平行的面板中心线上设有开口向上的U形开口槽9，所述竖向U形平行翼板101和横向水平对板102上固定设有若干均匀分布的推动气缸10，所述推动气缸10的作用杆对应在U形开口槽9的位置，当货物放置盒箱3整体到达指定的货架位置时，伺服电机停止工作，推动气缸10推动货物放置盒箱3内的货物，从货物放置盒箱3转移到货架上。

所述载物底板301的中心位置还设有减磨滚珠机构8，所述减磨滚珠机构8包括设置在载物底板301上的矩形承载池801，以及设置在矩形承载池801内部的横向连接长杆802，所述横向连接长杆802上设有若干均匀分布的滚动圆珠803，在推动气缸10推动货物放置盒箱3内的货物时，货物的下表面位于滚动圆珠803上，滚动圆珠803的滚动方向与推动气缸10的工作方向相同，可减小货物受到的摩擦力，从而保证货物转移的高效稳定性。

如图7所示，另外本发明还提供一种智能立体仓库的自动搬运方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一、启动直线电机，将卡定矩形板的方向倾斜向上，与已经装入物品的货物放置盒箱的运动方向匹配；

步骤二、启动第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机，三个伺服电机的转动方向相同，第二伺服电机的转动方向相反，带动货物放置盒箱从下到上移动；

步骤三、当货物放置盒箱到达指定货架位置时，货物放置盒箱的开关板打开，启动推动气缸进行卸货处理；

步骤四、直线电机反向移动，带动卡定矩形板的方向倾斜向下，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机反向运动，带动带动货物放置盒箱从上到下移动，进行周期循环储存操作。

控制系统简单，可准备的保证货物在移动时的精确性，从而对于货架的不同放置板均可使用，提高使用范围。

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 (10)

1.一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：包括支撑外框架(1)和安装在支撑外框架(1)内部的机械输送机构(2)，所述机械输送机构(2)上还设有货物放置盒箱(3)；

所述支撑外框架(1)包括竖向U形平行翼板(101)，以及与竖向U形平行翼板(101)垂直的横向水平对板(102)，所述竖向U形平行翼板(101)与横向水平对板(102)之间还设有弯形连接板(103)，所述竖向U形平行翼板(101)上设有切割导向槽(104)，所述竖向U形平行翼板(101)在所述切割导向槽(104)的侧壁上设有镂空孔槽(105)，所述镂空孔槽(105)的内部还设有限制防落机构(4)，所述限制防落机构(4)包括若干均匀设置在镂空孔槽(105)内部的卡定矩形板(401)，以及贯穿连接所有卡定矩形板(401)的竖向串联杆(402)，所述卡定矩形板(401)的两个平行侧面均设有转动短杆(403)，所述转动短杆(403)安装在镂空孔槽(105)的侧壁上，所述竖向U形平行翼板(101)的上端设有安装底座(404)，所述安装底座(404)上设有直线电机(405)，所述直线电机(405)的输出端与竖向串联杆(402)的上端固定安装在一起。

2.根据权利要求1所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述机械输送机构(2)包括输送循环链条(201)和设置在竖向U形平行翼板(101)的第一伺服电机(202)，所述弯形连接板(103)的内部还设有第二伺服电机(203)，并且在所述第二伺服电机(203)的侧下方还设有第三伺服电机(204)，所述横向水平对板(102)的末端内部还设有第四伺服电机(205)，所述第一伺服电机(202)、第二伺服电机(203)、第三伺服电机(204)和第四伺服电机(205)的输出轴均安装有转动齿轮(206)，所述第一伺服电机(202)、第二伺服电机(203)和第四伺服电机(205)的转动齿轮(206)均设置在输送循环链条(201)的内部，所述第三伺服电机(204)的转动齿轮(206)设置在输送循环链条(201)的下方。

3.根据权利要求2所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述输送循环链条(201)由若干承重圆杆(5)相互铰接而成，所述输送循环链条(201)的若干相邻承重圆杆(5)上设有拱形安装板(6)，所述拱形安装板(6)上固定设有空腔中空板(7)。

4.根据权利要求1所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述货物放置盒箱(3)包括载物底板(301)，以及设置在载物底板(301)三个边的“凵”形挡板(302)，所述载物底板(301)的另一个边铰接有开关板(303)，所述开关板(303)的两个平行侧边上设有连接卡勾(304)，所述“凵”形挡板(302)在靠近开关板(303)的位置安装有第五伺服电机(305)，所述第五伺服电机(305)的输出轴上设有收线卷(306)，所述收线卷(306)的拉紧线固定安装在连接卡勾(304)上。

5.根据权利要求4所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述“凵”形挡板(302)的外表面还设有倒置L形卡板(307)，所述倒置L形卡板(307)的竖向板卡在空腔中空板(7)内部，并且所述载物底板(301)上还设有安装在镂空孔槽(105)内的穿插杆(308)，所述穿插杆(308)上还设有与卡定矩形板(401)匹配工作的三角立体凸块(309)。

6.根据权利要求4所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述载物底板(301)的中心位置还设有减磨滚珠机构(8)，所述减磨滚珠机构(8)包括设置在载物底板(301)上的矩形承载池(801)，以及设置在矩形承载池(801)内部的横向连接长杆(802)，所述横向连接长杆(802)上设有若干均匀分布的滚动圆珠(803)。

7.根据权利要求5所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述“凵”形挡板(302)与开关板(303)平行的面板中心线上设有开口向上的U形开口槽(9)，所述竖向U形平行翼板(101)和横向水平对板(102)上固定设有若干均匀分布的推动气缸(10)，所述推动气缸(10)的作用杆对应在U形开口槽(9)的位置。

8.根据权利要求1所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述横向水平对板(102)的末端下表面还设有支撑立杆(11)，所述竖向U形平行翼板(101)和支撑立杆(102)的下端均设有滚动垂直板(12)，所述滚动垂直板(12)的内部安装有万向轮(13)。

9.根据权利要求1所述的一种智能立体仓库的货物搬运装置，其特征在于：所述竖向U形平行翼板(101)的最下端安装有减震弹性垫(14)，所述减震弹性垫(14)的内部还设有若干均匀分布的压缩弹簧(15)。

10.一种智能立体仓库的自动搬运方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤100、启动直线电机，将卡定矩形板的方向倾斜向上，与已经装入物品的货物放置盒箱的运动方向匹配；

步骤200、启动第一伺服电机、第二伺服电机和第四伺服电机，三个伺服电机的转动方向相同，第二伺服电机的转动方向相反，带动货物放置盒箱从下到上移动；

步骤300、当货物放置盒箱到达指定货架位置时，货物放置盒箱的开关板打开，启动推动气缸进行卸货处理；

步骤400、直线电机反向移动，带动卡定矩形板的方向倾斜向下，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机反向运动，带动带动货物放置盒箱从上到下移动，进行周期循环储存操作。