CN110329696A - 一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法及采用的搬运设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法，其中料箱上下直接堆叠在货架中，以避免现有技术仓储柜造成的空间浪费；而针对该直接堆叠在货架中的料箱，采用搬运设备“向上拉起及将料箱向下放置在货架中”的方式进行上下移动式的搬运。而对于搬运或者放置不在最上方的料箱时，则提供辅助搬运设备协助作业，以实现对不同位置的料箱的取放作业。本发明同时提供了一种应用在该搬运方法中的搬运设备，能够实现向上拉起及将料箱向下放置在货架中的功能。

Description

一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法及采用的搬运设备

技术领域

本发明属于物流搬运存储系统领域。

背景技术

目前的仓储系统中大多仍采用传统的结构，即货架、轨道、穿梭车结构。如公开号为1579899A的中国专利申请，公开了一种自动化物料搬运系统，包括输送轨道(天车轨道)、一输送车(天车)以及一仓储柜。输送车可于该输送轨道上移动。输送车移动至需要取放货物的仓储柜位置，做货物(料箱)的取放作业。但该中仓储系统中仓储柜一格一格放置，则仓储柜本身即占用了较大的空间，在仓储柜内的空间没有完全利用的情况下，这些没有利用的空间在整个仓储系统中即是浪费的空间。而在存储空间不大的小仓库中，这种空间的浪费造成小仓库内的存储效率交底，而又无法搭建大的仓储系统来提高存储量。

故，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种料箱的搬运方法，能够更有效的利用空间收容料箱，有效利用仓库中的存储空间。

本发明同时提供了该搬运方法中使用的一种搬运设备。

技术方案：本发明搬运方法可采用以下技术方案：

一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法，用于上下堆叠的若干料箱的搬运，提供用于与料箱配合且在货架上方移动的搬运设备，该搬运设备用于将料箱在货架中向上拉起及将料箱向下放置在货架中；

当搬运设备自货架中取最上方的料箱时，该搬运设备移动至料箱正上方，通过与料箱配合将料箱取出；

当搬运设备自货架中取位于不在最上方的指定料箱时，即需要取出的指定料箱上有其他料箱的情况下，此时提供多个搬运设备，设需要取出指定料箱的搬运设备为主搬运设备，其他的搬运设备为辅助搬运设备；先用其他辅助的搬运设备将干涉的料箱依次取出后，再用主搬运设备将指定料箱取出并带走；然后再将辅助搬运设备中的料箱按照取出次序回放入货架中；

当搬运设备将料箱直接放入货架井中时，该搬运设备携带料箱移动至需要放置的货架正上方，通过与料箱配合将料箱放入该货架中；

当搬运设备需要将指定料箱放入货架中某个料箱之下时，则提供辅助搬运设备协助；设搬运指定料箱的为主搬运设备，其他还未携带料箱的搬运设备为辅助搬运设备，先通过辅助搬运设备将已经在货架中的料箱搬出；接着主搬运设备移动至货架上方并将指定料箱放入货架中；主搬运设备离开，辅助搬运设备再将其他料箱放置入货架中的指定料箱上方。

有益效果：相对于现有技术，本发明中提供的料箱搬运方法不再采用一层层仓储柜放置料箱，而将料箱上下直接堆叠在货架中，以避免现有技术仓储柜造成的空间浪费；而针对该直接堆叠在货架中的料箱，采用搬运设备“向上拉起及将料箱向下放置在货架中”的方式进行上下移动式的搬运。而对于搬运或者放置不在最上方的料箱时，则提供辅助搬运设备协助作业，以实现对不同位置的料箱的取放作业。

而如上述搬运方法中采用的搬运设备可采用以下技术方案：所述搬运设备包括穿梭车及位于穿梭车内的抓取平台；所述穿梭车包括车体、在轨道层上行走的车轮、连接抓取平台的收放装置；所述收放装置将抓取平台向上拉或者向下放；抓取平台上设有用以抓取料箱的抓取装置；穿梭车的底部具有收容料箱的收容腔；而货架上方设有供穿梭车移动的轨道。

有益效果：该搬运设备可以实现位于料箱上方且通过抓取平台上升或下降完成对堆叠的料箱取放的操作。该搬运设备只占用仓储环境中的高度空间，而对于料箱同高度的横向空间不会占用，能够有效的利用空间收容料箱。以及，该搬运设备能够应用在本发明提供的搬运方法的技术方案中。

附图说明

图1是本发明物流搬运存储系统的立体图。

图2是本发明物流搬运存储系统一个搬运设备所在位置的立体图。

图3是搬运设备的立体图。

图4是搬运设备收容料箱时的内部结构立体图。

图5是搬运设备的侧视图，并展示了滑块位于第一位置时的状态。

图6是搬运设备的侧视图，并展示了滑块位于第二位置时的状态。

图7是搬运设备内部结构示意图。

图8是收放装置、抓取平台、料箱配合时的立体图。

图9是收放装置一端的示意图。

图10是收放装置、抓取平台、料箱配合时的侧视图。

图11是卡爪与料箱配合时的示意图。

图12是卡爪装置中，第一摆杆底端相对第二摆杆打开时的示意图。

图13是卡爪装置中，第一摆杆底端相对第二摆杆收起时的示意图。

图14是抓取装置的俯视图。

图15是料箱的立体图。

图16是上车体内第一减速电机通过皮带与第一组车轮配合的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法，用于上下堆叠的若干料箱的搬运，该搬运方法需要提供用于与料箱配合且在货架上方移动的搬运设备，该搬运设备用于将料箱在货架中向上拉起及将料箱向下放置在货架中，以实现对堆叠的料箱的取放。

该搬运方法的具体操作包括：

当搬运设备自货架中取最上方的料箱时，该搬运设备移动至料箱正上方，通过与料箱配合将料箱取出；

当搬运设备自货架中取位于不在最上方的指定料箱时，即需要取出的指定料箱上有其他料箱的情况下，此时提供多个搬运设备，设需要取出指定料箱的搬运设备为主搬运设备，其他的搬运设备为辅助搬运设备；先用其他辅助的搬运设备将干涉的料箱依次取出后，再用主搬运设备将指定料箱取出并带走；然后再将辅助搬运设备中的料箱按照取出次序回放入货架中；

当搬运设备将料箱直接放入货架井中时，该搬运设备携带料箱移动至需要放置的货架正上方，通过与料箱配合将料箱放入该货架中；

当搬运设备需要将指定料箱放入货架中某个料箱之下时，则提供辅助搬运设备协助；设搬运指定料箱的为主搬运设备，其他还未携带料箱的搬运设备为辅助搬运设备，先通过辅助搬运设备将已经在货架中的料箱搬出；接着主搬运设备移动至货架上方并将指定料箱放入货架中；主搬运设备离开，辅助搬运设备再将其他料箱放置入货架中的指定料箱上方。

上述的搬运方法可以应用在以堆叠方式将料箱存放在货架中，且搬运设备位于货架上方的仓储系统中。而为了进一步说明本发明方法的应用实例，本发明同时提供一种应用在该搬运方法中的搬运设备。

请结合图2至图14所示，所述搬运设备100包括穿梭车110及位于穿梭车110内的抓取平台120。所述穿梭车110包括车体、在轨道层210上行走的车轮、连接抓取平台120的收放装置130。所述收放装置130将抓取平台120向上拉或者向下放。抓取平台120上设有用以抓取料箱300的抓取装置140。穿梭车110的底部具有收容料箱300的收容腔150。

请结合图3至图7所示，所述穿梭车110的车体包括上车体111、下车体112、换向装置160。所述上车体111的两侧面安装有第一组车轮113；下车体112的两端面安装有第二组车轮114。第一组车轮113的转动轴与第二组车轮114的转动轴垂直。即，第一组车轮113的行走方向与第二组车轮114的行走方向垂直，对应轨道层210上的“井”字状轨道，如第一组车轮113用以在轨道层210上朝第一方向行走，则第二组车轮114用以在轨道层210上朝第二方向行走。需要说明的是，本实施方式中提出的“两侧面”及“两端面”是为了区分第一组车轮113与第二组车轮114的安装位置，即“侧面”与“端面”是相互垂直的关系，从而第一组车轮113与第二组车轮114安装后的行走方向也垂直，“侧面”与“端面”的定义与上车体111或下车体112的形状无关。

换向装置160包括安装在下车体112上的换向电机161、由换向电机161驱动而转动的换向轴162、安装在换向轴162一端的曲柄163。上车体111的至少一个端面上设有位于下车体112上方的横槽115。所述曲柄163的一端与换向轴162连接。曲柄163的另一端设有位于横槽115中的滑块164。当换向轴162带动曲柄163转动时，滑块164在横槽115中移动而带动下车体112相对于上车体111上升或下降。当滑块164移动至第一位置时，第二组车轮114的底部低于第一组车轮113的底部，即此时第二组车轮114与轨道层210接触，第二组车轮114带动搬运装置100移动。当滑块164移动至第二位置时，第二组车轮114的底部高于第一组车轮113的底部，即此时第一组车轮113与轨道层210接触，第一组车轮113带动搬运装置100移动。

在本实施方式中，所述上车体111的两端面下半部分具有容纳下车体的开口，下车体112的端面位于该开口内，而所述横槽115即位于该开口的上方，即下车体112端面的上方。进一步定义优选的第一位置及第二位置：所述第一位置为曲柄163垂直于轨道层210表面时滑块164所在的位置，即曲柄163为竖直状态而将上车体111相对于下车体112向上撑起。所述第二位置为滑块164自第一位置向横槽115一侧移动而带动下车体112相对于上车体111上升至第二组车轮114的底部高于第一组车轮113的底部时，滑块164所在的位置。而在换向过程中为了使上车体111相对下车体112的相对移动保持稳定，所述上车体111的侧面内侧设有上下延伸的滑槽1112，而下车体112的侧面1121位于上车体111侧面的内侧并设有在滑槽1112中滑动的滑块(未标号)，即如图4所示。通过滑块与滑槽1112的干涉配合使下车体112与上车体111只能相对上下移动而使换向作业稳定。

所述换向轴162上设有带轮或者齿轮165。当换向轴上为带轮165(本实施方式中对应的附图4即选用的带轮)，换向电机161输出轴同样设有带轮及皮带166并通过带传动带动换向轴162转动。在另一种实施方式中，当换向轴162上为齿轮，换向电机161输出轴同样设有齿轮并通过齿轮传动带动换向轴162转动。

请结合图7及图16所示，所述车体内设有驱动第一组车轮转动的第一减速电机116及驱动第二组车轮转动的第二减速电机117；所述第一减速电机116、第二减速电机117位于抓取平台上方120从而不会与抓取平台120干涉。在本实施方式中，采用第一减速电机116驱动上车体一侧的第一组车轮作为主动轮，而另一侧的第一组车轮作为从动轮的方式，并采用皮带传动形式，如图16所示，为该皮带传动形式。第一减速电机的输出轴位于第一组车轮上方且连接主动带轮118，而作为主动轮的第一组车轮的轴在上车体111内侧设置有从动带轮119。该主动带轮118通过皮带1181与从动带轮119形成类似三角形的皮带驱动连接关系，同时带动两个从动带轮119转动。同时，可在上车体111内设置张紧轮1182辅助皮带的张紧。下车体112中通过第二减速电机117驱动第二组车轮的方式与第一减速电机116驱动第一组车轮的方式一致，在此不再赘述。

请结合图8至图10所示，所述收放装置130包括位于车体内的两条相互平行的提升拖动轴131、提升电机132。每个提升拖动轴131上均设有两个缠绕于提升拖动轴上的钢带133，每个钢带133的底端均固定在抓取平台120上。所述提升拖动轴131上均设有从动带轮134。提升电机132的输出轴上设有同轴的两个主动带轮135并通过皮带传动分别带动两个从动带轮134转动，并通过提升拖动轴131的转动将抓取平台120做向上移动或向下移动。所述两条提升拖动轴131的两端均设有安装在车体上的轴承136，提升电机132的输出轴末端同样设有安装在车体上的轴承137。而如图4所示，所述而下车体112的侧面1121为扁平状的板体，该侧面1121的高度较低，在上下移动时始终位于收放装置130的下方，不会与收放装置130干涉。

请结合图11至图14所示，所述抓取平台120的抓取装置140包括卡爪装置141、卡爪驱动电机142。所述卡爪装置141包括安装在抓取平台120同一外侧的两个卡爪143、上连杆144、下连杆145、连杆曲柄146。所述每个卡爪143包括相互交叉铰接的第一摆杆147及第二摆杆148。第一摆杆147的底端与第二摆杆148的底端至少一个设有向外弯折的卡钩149。第一摆杆147与第二摆杆148交叉为“X”形，且第一摆杆147的上端高于第二摆杆148的上端。两个第一摆杆147的上端分别与上连杆144的两端铰接；两个第二摆杆148的上端分别与下连杆145的两端铰接。所述连杆曲柄146的一端设有上凸块1461，连杆曲柄146的另一端设有下凸块1462。上连杆144设有上横槽1441，上凸块1461位于上横槽1441内并在上横槽1441内滑动。下连杆145设有下横槽1451，下凸块1462位于下横槽1451内并在下横槽1451内滑动。卡爪驱动电机142带动连杆曲柄146相对上连杆144及下连杆145转动。当连杆曲柄146将上连杆144与下连杆145相互分离时，第一摆杆147底端相对第二摆杆148的底端向外打开。当连杆曲柄146将上连杆144与下连杆145相互靠近时，第一摆杆147底端相对于第二摆杆148的底端向内收起。而本实施方式中，抓取装置140包括两个对称设置的卡爪装置，其中一个卡爪装置的两个卡爪143位于抓取平台120的一侧，另一个卡爪装置的两个卡爪143位于抓取平台120的另一侧。所述抓取装置140还包括联动轴1401。该联动轴1401的两端分别连接两个卡爪装置的曲柄146，联动轴1401上设有同步带轮1402，卡爪驱动电机142通过同步带1403驱动联动轴1401转动。

而为了与该抓取装置140配合，料箱300上设有与卡爪143一一对应的卡槽310。当卡爪143的第一摆杆147底端相对于第二摆杆148的底端向内收起时，卡爪143以闭合的状态自由进出卡槽310，如将料箱300放下后，卡爪143以该闭合状态与料箱300脱离。当第一摆杆147底端相对第二摆杆148的底端向外打开时，卡钩149构住卡槽310两端的料箱部分，如需要将料箱300向上拉时，通过四个卡爪143以该打开状态钩柱料箱300而可以将料箱300向上拉起。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，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 (6)

1.一种存储货架中多层堆叠料箱的搬运方法，用于上下堆叠的若干料箱的搬运，其特征在于：提供用于与料箱配合且在货架上方移动的搬运设备，该搬运设备用于将料箱在货架中向上拉起及将料箱向下放置在货架中；

当搬运设备自货架中取最上方的料箱时，该搬运设备移动至料箱正上方，通过与料箱配合将料箱取出；

当搬运设备自货架中取位于不在最上方的指定料箱时，即需要取出的指定料箱上有其他料箱的情况下，此时提供多个搬运设备，设需要取出指定料箱的搬运设备为主搬运设备，其他的搬运设备为辅助搬运设备；先用其他辅助的搬运设备将干涉的料箱依次取出后，再用主搬运设备将指定料箱取出并带走；然后再将辅助搬运设备中的料箱按照取出次序回放入货架中；

当搬运设备将料箱直接放入货架井中时，该搬运设备携带料箱移动至需要放置的货架正上方，通过与料箱配合将料箱放入该货架中；

当搬运设备需要将指定料箱放入货架中某个料箱之下时，则提供辅助搬运设备协助；设搬运指定料箱的为主搬运设备，其他还未携带料箱的搬运设备为辅助搬运设备，先通过辅助搬运设备将已经在货架中的料箱搬出；接着主搬运设备移动至货架上方并将指定料箱放入货架中；主搬运设备离开，辅助搬运设备再将其他料箱放置入货架中的指定料箱上方。

2.一种如权利要求1所述的搬运方法中采用的搬运设备，其特征在于：所述搬运设备包括穿梭车及位于穿梭车内的抓取平台；所述穿梭车包括车体、在轨道层上行走的车轮、连接抓取平台的收放装置；所述收放装置将抓取平台向上拉或者向下放；抓取平台上设有用以抓取料箱的抓取装置；穿梭车的底部具有收容料箱的收容腔；而货架上方设有供穿梭车移动的轨道。

3.根据权利要求2所述的搬运设备，其特征在于：所述收放装置包括位于车体内的两条相互平行的提升拖动轴、提升电机；每个提升拖动轴上均设有两个缠绕于提升拖动轴上的钢带，每个钢带的底端均固定在抓取平台上；所述提升拖动轴上均设有从动带轮，提升电机的输出轴上设有同轴的两个主动带轮并通过皮带传动分别带动两个从动带轮转动，并通过提升拖动轴的转动将抓取平台做向上移动或向下移动。

4.根据权利要求3所述的搬运设备，其特征在于：所述抓取平台的抓取装置包括卡爪装置、卡爪驱动电机；所述卡爪装置包括安装在抓取平台同一外侧的两个卡爪、上连杆、下连杆、连杆曲柄；所述每个卡爪包括相互交叉铰接的第一摆杆及第二摆杆，第一摆杆的底端与第二摆杆的底端至少一个设有向外弯折的卡钩，第一摆杆与第二摆杆交叉为“X”形，且第一摆杆的上端高于第二摆杆的上端；两个第一摆杆的上端分别与上连杆的两端铰接；两个第二摆杆的上端分别与下连杆的两端铰接；所述连杆曲柄的一端设有上凸块，连杆曲柄的另一端设有下凸块；上连杆设有上横槽，上凸块位于上横槽内并在上横槽内滑动，下连杆设有下横槽，下凸块位于下横槽内并在下横槽内滑动；卡爪驱动电机带动连杆曲柄相对上连杆及下连杆转动，当连杆曲柄将上连杆与下连杆相互分离时，第一摆杆底端相对第二摆杆的底端向外打开，当连杆曲柄将上连杆与下连杆相互靠近时，第一摆杆底端相对于第二摆杆的底端向内收起。

5.根据权利要求4所述的搬运设备，其特征在于：包括两个卡爪装置，其中一个卡爪装置的两个卡爪位于抓取平台的一侧，另一个卡爪装置的两个卡爪位于抓取平台的另一侧；所述抓取装置还包括联动轴，该联动轴的两端分别连接两个卡爪装置的曲柄，联动轴上设有同步带轮，卡爪驱动电机通过同步带驱动联动轴转动。

6.根据权利要求5所述的搬运设备，其特征在于：所述抓取平台为长方体形状，且抓取平台的四个边角设有向下延伸的导向柱，料箱的四个边角设有向内凹的导向凹槽，该导向凹槽一一对应导向柱配合。