CN110775502B - 一种agv式自动化仓储装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种AGV式自动化仓储装置及其应用，属于物流自动化机械技术领域，包括存储货架和位于存储货架之间的AGV，存储货架上设置有爬升轨道，AGV包括车体和设置于车体上的攀爬机构，攀爬机构用于带动车体在爬升轨道上移动；车体包括行走机构、载货平台和用于转移货物的伸叉式移载机构，攀爬机构包括伸缩机构和爬升机构，伸缩机构用于控制爬升机构的伸出与缩回，爬升机构用于与爬升轨道配合实现车体的上下移动。本发明能够在竖直方向上行走以存取和运送货物，无需使用提升设备，减少了自动化仓储设备投入，提高了作业的效率。

Description

一种AGV式自动化仓储装置及其应用

技术领域

本发明涉及一种AGV式自动化仓储装置及其应用，属于物流自动化机械技术领域。

背景技术

穿梭车式的仓储方式在现代物流和存储行业占有重要的地位，传统的仓储在存取作业时，首先由AGV将货物输送到指定的地点，然后，升降梯或者堆垛机将货物输送至不同高度的货架，最后，一般是由穿梭车将某一层的货物当到指定的存储区。

穿梭车一般通过车轮在货架的导轨上移动，只能在一个导轨上进行往复移动，当需要在不同的货架上存取货物时，穿梭车受到升降梯或者堆垛机等提升设备的数量的制约，该模式下仓储方式存取货物的工作效率较低，受到自动化机器数量的限制，很不方便。

有鉴于此，设计一种新型的AGV式自动化仓储及AGV尤其重要，可以减少机器的使用，提高存取作业的效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种AGV式自动化仓储装置及其应用，AGV能够在竖直方向上行走以存取和运送货物，无需使用提升设备，减少了自动化仓储设备投入，提高了作业的效率。

本发明采用以下技术方案：

一种AGV式自动化仓储装置，包括用于存储货物的存储货架和位于存储货架之间的AGV，存储货架上设置有爬升轨道，AGV包括车体和设置于车体上的攀爬机构，攀爬机构用于带动车体在爬升轨道上移动，存储货架可也为多层结构，AGV的数量一般也为多个，可根据现场货物的多少灵活选择；

本发明中可为多个存储货架，可设置多个独立的存储区，其中，该存储区用于存放货物，一般情况下，存储区可以存放各种不同的货物(种类不同、大小不同、形状不同等)，但同一存储区存放的货物要具备某种相同的属性(如尺寸或重量相同或类同、货物类别或批次相同等)；

车体包括行走机构、载货平台和用于转移货物的伸叉式移载机构，攀爬机构包括伸缩机构和爬升机构，伸缩机构用于控制爬升机构的伸出与缩回，爬升机构用于与爬升轨道配合实现车体的上下移动，通过上述方式，本发明的AGV式自动化仓储可以使AGV在存储货架上竖直移动来存取和输送货物。

优选的，存储货架包括对称设置的第一货架和第二货架，第一货架和第二货架之间留有供AGV移动的巷道，第一货架和第二货架底部均设置有立柱，爬升轨道为爬升同步带，爬升同步带设置于第一货架和第二货架上靠近巷道的立柱上；

第一货架和第二货架上的爬升同步带为并列的2个，车体的一侧爬升机构数量也为2个，AGV既可以在存储货架之间的巷道中移动，又可以沿着存储货架的爬升轨道竖直移动。

通过这种自动化仓储的方式可以使AGV在沿着爬升轨道3在竖直放向上进行移动，使AGV可以在立柱上行走以及输送货物，这种自动化仓储的方式不需要升降梯和堆垛机，减少了自动化机器的使用，节约了场地的空间，提高了作业的效率。

优选的，行走机构包括底板、立体板、壳体板和顶板，底板、立体板、壳体板和顶板之间通过焊接连接，壳体板为车体的外壳体，底板中部设置有驱动组件和主动轮，底板前后两端均设置有多个从动轮，驱动组件包括行走驱动电机和减速器，行走驱动电机通过减速器连接主动轮，并驱动主动轮行走，主动轮带动从动轮运动，主动轮通过主动轮固定件固定。

优选的，伸缩机构包括伸缩驱动电机、伸缩驱动轴、齿轮传动轴、齿轮齿条传动机构和伸缩滑块导轨装置A；

伸缩驱动电机通过伸缩驱动电机固定件固定于底板上，伸缩驱动电机通过联轴器A与伸缩驱动轴连接，伸缩驱动轴通过带座轴承固定于底板上，伸缩驱动轴前后两端分别设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮，齿轮传动轴为两个，两个齿轮传动轴上设置有分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合传动的第三锥齿轮和第四锥齿轮，两个齿轮传动轴上方均连接有齿轮齿条传动机构，齿轮齿条传动机构包括齿轮和位于齿轮两侧并与齿轮啮合的第一齿条和第二齿条，齿轮与齿轮传动轴连接，并跟随其转动，齿轮的转动带动第一齿条和第二齿条向相反的方向移动，实现爬升机构的左右两侧同时伸出或缩回；

第一齿条和第二齿条背面均安装伸缩滑块导轨装置A，伸缩滑块导轨装置A包括滑块A和导轨A，滑块A与第一齿条/第二齿条直接连接，导轨A固定于车体上，齿轮转动时，第一齿条和第二齿条通过各自的滑块A会沿着其导轨A移动，由于第一齿条和第二齿条的移动方向相反，即左右同步移动方向相反，移动距离相同，实现左右同时伸出和缩回，可利用伸缩驱动电机的正转和反转实现伸出和缩回。

工作时，伸缩驱动电机带动伸缩驱动轴转动，由于第一锥齿与第三锥齿，以及第二锥齿和第四锥齿的配合，位于车体前后两端的齿轮传动轴同时转动，并带动齿轮齿条传动机构的齿轮转动，则第一齿条和第二齿条分别向相反的方向移动，运动速度相同，运动距离相同，由于导轨A固定于车体上，滑块A与其相连接的齿条连接，则第一齿条、第二齿条带动其上的爬升机构向左右两侧同时伸出或缩回，由于前后两端的齿轮传动轴均由一个伸缩驱动轴带动，则前后的爬升机构也同时伸出或缩回。

优选的，爬升机构包括爬升驱动电机、第五锥齿轮、爬升驱动轴、同步带传动机构和伸缩滑块导轨装置B；

所述伸缩滑块导轨装置B包括滑块B和导轨B，所述爬升驱动电机固定于伸缩滑块导轨装置B的滑块B上，所述滑块B通过刚性连接件与其中一个第一齿条固定连接，第一齿条/第二齿条与爬升驱动电机同步伸缩，导轨B固定于顶板上，所述爬升驱动轴固定于位于车体前后的两个第一齿条之间，并能够沿第一齿条转动；

爬升驱动电机通过联轴器B与爬升驱动轴连接，爬升驱动轴上设置有第六锥齿轮，第六锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动，爬升驱动轴前后两端均连接有同步带传动机构，用于前后方向上同时爬升；

同步带传动机构包括主动带轮、从动带轮A、从动带轮B、爬升带轮A和爬升带轮B，主动带轮连接于爬升驱动轴的一端，本发明中有两个主动带轮，分别连接于爬升驱动轴的前后两端，主动带轮与从动带轮A之间啮合设置有1号同步带，从动带轮A与爬升带轮B之间啮合设置有2号同步带，从动带轮B与爬升带轮A之间啮合设置有3号同步带，3号同步带为双面齿同步带，其内部与从动带轮B和爬升带轮A啮合，背面与主动带轮啮合，在第一齿条和第二齿条的相互运动过程中，不论伸缩机构处于何种状态，主动带轮与3号同步带的背面齿始终啮合，爬升带轮A和爬升带轮B转速相同，转向相反；

工作时，爬升驱动电机首先驱动爬升驱动轴，爬升驱动轴带动车体前后两侧的同步带传动机构同步运动，主动带轮在爬升驱动轴的带动下转动，通过1号同步带带动从动带轮A转动，同时主动带轮与3号同步带的背面啮合，通过3号同步带带动爬升带轮A的转动，从动带轮A转动并通过2号同步带带动爬升带轮B的转动，爬升带轮A和爬升带轮B分别与第一货架和第二货架上的爬升同步带啮合，实现上下移动。

进一步优选的，爬升带轮A和爬升带轮B的数量均为2个，即2个爬升带轮A与3号同步带啮合，2个爬升带轮B与2号同步带啮合，爬升带轮A和爬升带轮B均包括啮合齿轮A和啮合齿轮B，啮合齿轮A和啮合齿轮B为一体结构，啮合齿轮A与2号同步带/3号同步带啮合，啮合齿轮B与第一货架/第二货架上的爬升同步带啮合，啮合齿轮A的宽度小于啮合齿轮B的宽度，且啮合齿轮A的直径小于啮合齿轮B的直径。

进一步优选的，第一齿条和第二齿条上均焊接有支承座结构，同步带传动机构固定于第一齿条和第二齿条之间的支承座结构上，爬升带轮A和从动带轮B的轴固定于第一齿条上，从动带轮A和爬升带轮B的轴固定在第二齿条上，相应的，3号同步带固定于第一齿条上，1号同步带与2号同步带固定在第二齿条上同步移动，在第一齿条和第二齿条移动过程中，3号同步带的背面齿始终与主动带轮啮合。

进一步优选的，伸叉式移载机构包括移载电机、移载主动同步带、移载驱动轴、双面齿同步带、移载从动轴、移载齿条、货叉机构、移载滑块导轨装置和拨叉机构；

移载电机固定于顶板上，移载驱动轴和移载从动轴均通过立式轴承固定在顶板上，移载主动同步带设置于移载电机的输出轴和移载驱动轴之间，移载电机带动移载主动同步带转动，从而带动移载驱动轴的转动，移载驱动轴两端设置有齿轮A，移载从动轴两端设置有齿轮B，同一侧的齿轮A和齿轮B之间设置双面齿同步带，双面齿同步带内部与齿轮A和齿轮B啮合，背面与移载齿条啮合，货叉机构的底部固定于移载齿条上部，货叉机构与移载齿条同步运动；

移载滑块导轨装置包括移载导轨和移载滑块，移载导轨与顶板固定，优选通过移载导轨固定件固定于顶板上，移载滑块与货叉机构固定。

本发明中，载货平台与车体的壳体板固定连接，载货平台的前后端均设置有条形空隙，方便位于载货平台上方的货叉机构和拨叉机构向外运动。

进一步优选的，每个货叉机构的两端设置有两个拨叉机构，拨叉机构包括拨叉电机和拨叉，拨叉电机通过拔叉电机固定件固定于货叉机构上部，拨叉电机的输出轴与拨叉连接，驱动拨叉旋转。

工作时，移载电机驱动移载主动同步带，进而带动移载驱动轴转动，此时双面齿同步带转动，进一步带动移载从动轴转动，与双面齿同步带背面啮合的移载齿条作直线运动，移载电机的正转、反转可控制移载齿条作往复直线运动。当AGV需要取货时，移载电机的转动可带动位于车体前后的货叉机构进行同步向外移动，从而伸入到货物中，并通过拨叉电机驱动拨叉向货叉机构内部方向转动90°(即从竖向变为朝向货叉机构内部的横向)，将货物勾住，移载电机反转，货叉机构同步向内缩回，同时拨叉勾住货物将货物勾到载货平台上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直。

存货时，拨叉电机先驱动拨叉向货叉机构内部旋转90°，将货物勾住，移载电机再转动，并带动车体前后的货叉机构进行同步向外移动，经货物带到存储货架上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直，然后移载电机带动货叉机构归位，取货和存货过程中，货叉机构不需要承受货物的重力。

由于移载齿条与货叉机构连接，货叉机构与移载滑块连接，最终货叉机构与移载滑块会沿移载导轨往复运动。

本实施例中，货叉机构伸出的距离可以根据移载电机的转动进行调节，货叉机构可以根据货物伸出不同的距离进行调节，以适应不同货物的尺寸和形状，使得AGV能够适应多种情况下的货物存取作业；当货叉机构伸出合适的距离时，拨叉机构旋转90°。

一种AGV式自动化仓储装置的工作方法，当需要存取货时，AGV先移动至第一货架和第二货架之间的巷道中，由攀爬机构的伸缩机构伸出，当爬升机构与爬升轨道啮合时，爬升机构便开始工作，带动AGV在爬升轨道上移动；

当移动到相应的货物存储区时，伸叉式移载机构完成存取货物的操作；

当完成货物的存取操作后，AGV通过爬升机构自爬升轨道到达地面，由伸缩机构完成收缩，之后攀爬机构与爬升轨道实现分离，然后AGV在第一货架和第二货架之间的巷道内行走，进行下一次货物的存储。

优选的，伸缩机构伸缩过程为：

伸缩驱动电机带动伸缩驱动轴转动，由于第一锥齿与第三锥齿，以及第二锥齿和第四锥齿啮合，位于车体前后两端的齿轮传动轴同时转动，并带动齿轮齿条传动机构的齿轮转动，则第一齿条和第二齿条分别向相反的方向移动，运动速度相同，运动距离相同，由于导轨A固定于车体上，滑块A与其相连接的齿条连接，则第一齿条、第二齿条带动其上的爬升机构向左右两侧同时伸出或缩回，由于前后两端的齿轮传动轴均由一个伸缩驱动轴带动，则前后的爬升机构也同时伸出或缩回。

爬升机构的工作过程为：

爬升驱动电机首先驱动爬升驱动轴，爬升驱动轴带动车体前后两侧的同步带传动机构同步运动，主动带轮在爬升驱动轴的带动下转动，通过1号同步带带动从动带轮A转动，同时主动带轮与3号同步带的背面啮合，通过3号同步带带动爬升带轮A的转动，从动带轮A转动并通过2号同步带带动爬升带轮B的转动，爬升带轮A和爬升带轮B分别与第一货架和第二货架上的爬升同步带啮合，实现上下移动。

伸叉式移载机构的工作过程为：

移载电机驱动移载主动同步带，进而带动移载驱动轴转动，此时双面齿同步带转动，进一步带动移载从动轴转动，与双面齿同步带背面啮合的移载齿条作直线运动，移载电机的正转、反转可控制移载齿条作往复直线运动；

当AGV需要取货时，移载电机的转动可带动位于车体前后的货叉机构进行同步向外移动，从而伸入到货物中，并通过拨叉电机驱动拨叉向货叉机构内部方向转动90°(即从竖向变为朝向货叉机构内部的横向)，将货物勾住，移载电机反转，货叉机构同步向内缩回，同时拨叉勾住货物将货物勾到载货平台上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直；

存货时，拨叉电机先驱动拨叉向货叉机构内部旋转90°，将货物勾住，移载电机再转动，并带动车体前后的货叉机构进行同步向外移动，经货物带到存储货架上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直，然后移载电机带动货叉机构归位。

本发明未详尽之处，均可采用现有技术。

本发明的有益效果为：

本发明的AGV式自动化仓储装置包括攀爬机构和伸叉式移载机构，攀爬机构包括用于控制爬升机构的伸出与缩回的伸缩机构和用于与爬升轨道配合实现车体的上下移动的爬升机构，所述攀爬机构用于带动车体在所述爬升轨道上移动；伸叉式移载机构可完成自动存储货物，伸缩机构、爬升机构和伸叉式移载机构配合流畅，节省了人力、物力；

本发明无需使用提升设备，自动化程度较高，自身即可完成所有存储货物，减少了自动化仓储设备的投入，提高了作业的效率。

附图说明

图1为本发明的AGV式自动化仓储装置的结构示意图；

图2为本发明的AGV式自动化仓储装置的AGV结构示意图；

图3为本发明的行走机构结构示意图；

图4为本发明的行走机构的驱动组件的结构示意图；

图5为本发明的攀爬机构的结构示意图；

图6为本发明的伸缩机构的结构示意图；

图7为本发明的齿轮齿条传动机构的结构示意图；

图8为本发明的爬升机构的结构示意图；

图9为本发明的同步带传动机构的结构示意图；

图10为本发明的伸叉式移载机构的结构示意图；

图11本发明的伸叉式移载机构上双面齿同步带的连接关系示意图；

图12为本发明的货叉机构的结构示意图；

图13为本发明的拨叉机构的结构示意图；

图中，1-存储货架，2-AGV，3-爬升轨道，4-车体，5-攀爬机构，6-行走机构，7-载货平台，8-伸叉式移载机构，9-第一货架，10-第二货架，11-立柱，12-底板，13-立体板，14-壳体板，15-顶板，16-驱动组件，17-主动轮，18-从动轮，19-行走驱动电机，20-减速器，21-主动轮固定件，22-伸缩驱动电机，23-伸缩驱动轴，24-齿轮传动轴，25-齿轮齿条传动机构，26-伸缩滑块导轨装置A，27-联轴器A，28-带座轴承，29-第一锥齿轮，30-第二锥齿轮，31-第三锥齿轮，32-第四锥齿轮，33-齿轮，34-第一齿条，35-第二齿条，36-滑块A，37-导轨A，38-伸缩驱动电机固定件，39-刚性连接件，40-爬升驱动电机，41-第五锥齿轮，42-爬升驱动轴，43-联轴器B，44-第六锥齿轮，45-主动带轮，46-从动带轮A，47-从动带轮B，48-爬升带轮A，49-爬升带轮B，50-1号同步带，51-2号同步带，52-3号同步带，53-啮合齿轮A，54-啮合齿轮B，55-支承座结构，56-移载电机，57-移载主动同步带，58-移载驱动轴，59-双面齿同步带，60-移载从动轴，61-移载齿条，62-货叉机构，63-移载滑块导轨装置，64-拨叉机构，65-立式轴承，66-齿轮A，67-齿轮B，68-拨叉电机，69-拨叉，70-移载导轨固定件，71-伸缩滑块导轨装置B，72-滑块B，73-导轨B。

具体实施方式：

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

一种AGV式自动化仓储装置，如图1～13所示，包括用于存储货物的存储货架1和位于存储货架1之间的AGV 2，存储货架1上设置有爬升轨道3，AGV 2包括车体4和设置于车体4上的攀爬机构5，攀爬机构用于带动车体4在爬升轨道3上移动，存储货架1可也为多层结构，AGV的数量一般也为多个，可根据现场货物的多少灵活选择；

本发明中可为多个存储货架，可设置多个独立的存储区，其中，该存储区用于存放货物，一般情况下，存储区可以存放各种不同的货物(种类不同、大小不同、形状不同等)，但同一存储区存放的货物要具备某种相同的属性(如尺寸或重量相同或类同、货物类别或批次相同等)；

车体4包括行走机构6、载货平台7和用于转移货物的伸叉式移载机构8，攀爬机构5包括伸缩机构和爬升机构，伸缩机构用于控制爬升机构的伸出与缩回，爬升机构用于与爬升轨道3配合实现车体4的上下移动，通过上述方式，本发明的AGV式自动化仓储可以使AGV在存储货架上竖直移动来存取和输送货物。

实施例2：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例1所述，所不同的是，存储货架1包括对称设置的第一货架9和第二货架10，第一货架9和第二货架10之间留有供AGV 2移动的巷道，第一货架9和第二货架10底部均设置有立柱11，爬升轨道3为爬升同步带，爬升同步带设置于第一货架9和第二货架10上靠近巷道的立柱11上；

第一货架9和第二货架10上的爬升同步带为并列的2个，车体4的一侧爬升机构数量也为2个，AGV 2既可以在存储货架之间的巷道中移动，又可以沿着存储货架的爬升轨道竖直移动。

通过这种自动化仓储的方式可以使AGV 2在沿着爬升轨道3在竖直放向上进行移动，使AGV 2可以在立柱11上行走以及输送货物，这种自动化仓储的方式不需要升降梯和堆垛机，减少了自动化机器的使用，节约了场地的空间，提高了作业的效率。

实施例3：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例2所述，所不同的是，行走机构6包括底板12、立体板13、壳体板14和顶板15，底板12、立体板13、壳体板14和顶板15之间通过焊接连接，壳体板14为车体的外壳体，底板12中部设置有驱动组件16和主动轮17，底板12前后两端均设置有多个从动轮18，如图4所示，驱动组件16包括行走驱动电机19和减速器20，行走驱动电机19通过减速器20连接主动轮17，并驱动主动轮17行走，主动轮带动从动轮运动，主动轮17通过主动轮固定件21固定。

实施例4：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例3所述，所不同的是，伸缩机构包括伸缩驱动电机22、伸缩驱动轴23、齿轮传动轴24、齿轮齿条传动机构25和伸缩滑块导轨装置A26；

伸缩驱动电机22通过伸缩驱动电机固定件38固定于底板12上，伸缩驱动电机22通过联轴器A 27与伸缩驱动轴23连接，伸缩驱动轴23通过带座轴承28固定于底板12上，伸缩驱动轴23前后两端分别设置有第一锥齿轮29和第二锥齿轮30，齿轮传动轴24为两个，两个齿轮传动轴上设置有分别与第一锥齿轮29和第二锥齿轮30啮合传动的第三锥齿轮31和第四锥齿轮32，两个齿轮传动轴24上方均连接有齿轮齿条传动机构25，如图7所示，齿轮齿条传动机构25包括齿轮33和位于齿轮33两侧并与齿轮啮合的第一齿条34和第二齿条35，齿轮33与齿轮传动轴24连接，并跟随其转动，齿轮33的转动带动第一齿条34和第二齿条35向相反的方向移动，实现爬升机构的左右两侧同时伸出或缩回；

第一齿条34和第二齿条35背面均安装伸缩滑块导轨装置A 26，伸缩滑块导轨装置A 26包括滑块A 36和导轨A 37，滑块A 36与第一齿条34/第二齿条35直接连接，导轨A 37固定于车体上，齿轮33转动时，第一齿条34和第二齿条35通过各自的滑块A会沿着其导轨A移动，由于第一齿条34和第二齿条35的移动方向相反，即左右同步移动方向相反，移动距离相同，实现左右同时伸出和缩回，可利用伸缩驱动电机22的正转和反转实现伸出和缩回。

工作时，伸缩驱动电机22带动伸缩驱动轴23转动，由于第一锥齿29与第三锥齿31，以及第二锥齿30和第四锥齿32的配合，位于车体前后两端的齿轮传动轴24同时转动，并带动齿轮齿条传动机构的齿轮33转动，则第一齿条34和第二齿条35分别向相反的方向移动，运动速度相同，运动距离相同，由于导轨A37固定于车体上，滑块A36与其相连接的齿条连接，则第一齿条34、第二齿条35带动其上的爬升机构向左右两侧同时伸出或缩回，由于前后两端的齿轮传动轴24均由一个伸缩驱动轴23带动，则前后的爬升机构也同时伸出或缩回。

实施例5：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例4所述，所不同的是，如图5、8、9所示，爬升机构包括爬升驱动电机40、第五锥齿轮41、爬升驱动轴42、同步带传动机构和伸缩滑块导轨装置B 71；

伸缩滑块导轨装置B 71包括滑块B 72和导轨B 73，爬升驱动电机40固定于伸缩滑块导轨装置B的滑块B 72上，滑块B 72通过刚性连接件39与其中一个第一齿条固定连接，第一齿条/第二齿条与爬升驱动电机40同步伸缩，导轨B 73固定于顶板15上，爬升驱动轴42固定于位于车体前后的两个第一齿条34之间，并能够沿第一齿条34转动；

爬升驱动电机42通过联轴器B 43与爬升驱动轴42连接，爬升驱动轴42上设置有第六锥齿轮44，第六锥齿轮44与第五锥齿轮41啮合传动，爬升驱动轴42前后两端均连接有同步带传动机构，用于前后方向上同时爬升；

同步带传动机构包括主动带轮45、从动带轮A 46、从动带轮B 47、爬升带轮A 48和爬升带轮B 49，主动带轮45连接于爬升驱动轴42的一端，本发明中有两个主动带轮45，分别连接于爬升驱动轴42的前后两端，主动带轮45与从动带轮A 46之间啮合设置有1号同步带50，从动带轮A 46与爬升带轮B 49之间啮合设置有2号同步带51，从动带轮B 47与爬升带轮A 48之间啮合设置有3号同步带52，3号同步带52为双面齿同步带，其内部与从动带轮B 47和爬升带轮A 48啮合，背面与主动带轮啮合45，在第一齿条34和第二齿条35的相互运动过程中，不论伸缩机构处于何种状态，主动带轮45与3号同步带的背面齿始终啮合，爬升带轮A48和爬升带轮B 49转速相同，转向相反；

工作时，爬升驱动电机40首先驱动爬升驱动轴42，爬升驱动轴42带动车体前后两侧的同步带传动机构同步运动，主动带轮45在爬升驱动轴42的带动下转动，通过1号同步带50带动从动带轮A 46转动，同时主动带轮45与3号同步带52的背面啮合，通过3号同步带52带动爬升带轮A 48的转动，从动带轮A 46转动并通过2号同步带51带动爬升带轮B 49的转动，爬升带轮A 48和爬升带轮B 49分别与第一货架9和第二货架10上的爬升同步带啮合，实现上下移动。

实施例6：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例5所述，所不同的是，爬升带轮A 48和爬升带轮B 49的数量均为2个，即2个爬升带轮A 48与3号同步带52啮合，2个爬升带轮B 49与2号同步带51啮合，爬升带轮A 48和爬升带轮B 49均包括啮合齿轮A 53和啮合齿轮B 54，啮合齿轮A和啮合齿轮B为一体结构，啮合齿轮A 53与2号同步带51/3号同步带52啮合，啮合齿轮B 54与第一货架9/第二货架10上的爬升同步带啮合，啮合齿轮A 53的宽度小于啮合齿轮B 54的宽度，且啮合齿轮A 53的直径小于啮合齿轮B 54的直径。

实施例7：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例6所述，所不同的是，第一齿条34和第二齿条35上均焊接有支承座结构55，同步带传动机构固定于第一齿条和第二齿条之间的支承座结构55上，爬升带轮A 48和从动带轮B 47的轴固定于第一齿条34上，从动带轮A 46和爬升带轮B 49的轴固定在第二齿条35上，相应的，3号同步带固定于第一齿条34上，1号同步带50与2号同步带51固定在第二齿条35上同步移动，在第一齿条35和第二齿条35移动过程中，3号同步带52的背面齿始终与主动带轮45啮合。

实施例8：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例7所述，所不同的是，伸叉式移载机构包括移载电机56、移载主动同步带57、移载驱动轴58、双面齿同步带59、移载从动轴60、移载齿条61、货叉机构62、移载滑块导轨装置63和拨叉机构64；

移载电机56固定于顶板15上，移载驱动轴58和移载从动轴60均通过立式轴承65固定在顶板13上，移载主动同步带57设置于移载电机56的输出轴和移载驱动轴58之间，移载电机56带动移载主动同步带57转动，从而带动移载驱动轴58的转动，移载驱动轴58两端设置有齿轮A 66，移载从动轴两端设置有齿轮B 67，同一侧的齿轮A 66和齿轮B 67之间设置双面齿同步带59，如图11所示，双面齿同步带59内部与齿轮A 66和齿轮B 67啮合，背面与移载齿条61啮合，货叉机构62的底部固定于移载齿条61上部，货叉机构62与移载齿条61同步运动；

移载滑块导轨装置63包括移载导轨和移载滑块，移载导轨与顶板15固定，优选通过移载导轨固定件70固定于顶板15上，移载滑块与货叉机构62固定。

本发明中，载货平台7与车体的壳体板14固定连接，载货平台的前后端均设置有条形空隙，方便位于载货平台7上方的货叉机构和拨叉机构向外运动。

实施例9：

一种AGV式自动化仓储装置，结构如实施例8所述，所不同的是，如图12所示，每个货叉机构62的两端设置有两个拨叉机构49，拨叉机构49包括拨叉电机68和拨叉69，拨叉电机68通过拔叉电机固定件固定于货叉机构46上部，拨叉电机68的输出轴与拨叉69连接，驱动拨叉69旋转。

工作时，移载电机56驱动移载主动同步带57，进而带动移载驱动轴58转动，此时双面齿同步带59转动，进一步带动移载从动轴60转动，与双面齿同步带59背面啮合的移载齿条61作直线运动，移载电机56的正转、反转可控制移载齿条61作往复直线运动。当AGV需要取货时，移载电机56的转动可带动位于车体前后的货叉机构进行同步向外移动，从而伸入到货物中，并通过拨叉电机驱动拨叉向货叉机构内部方向转动90°(即从竖向变为朝向货叉机构内部的横向)，将货物勾住，移载电机56反转，货叉机构62同步向内缩回，同时拨叉69勾住货物将货物勾到载货平台7上，拨叉电机68反转，驱动拨叉69归位，保持拨叉69竖直。

存货时，拨叉电机68先驱动拨叉向货叉机构内部旋转90°，将货物勾住，移载电机再转动，并带动车体前后的货叉机构进行同步向外移动，经货物带到存储货架上，拨叉电机68反转，驱动拨叉69归位，保持拨叉69竖直，然后移载电机带动货叉机构62归位，取货和存货过程中，货叉机构不需要承受货物的重力。

由于移载齿条61与货叉机构46连接，货叉机构与移载滑块连接，最终货叉机构与移载滑块会沿移载导轨往复运动。

本实施例中，货叉机构伸出的距离可以根据移载电机的转动进行调节，货叉机构62可以根据货物伸出不同的距离进行调节，以适应不同货物的尺寸和形状，使得AGV能够适应多种情况下的货物存取作业；当货叉机构伸出合适的距离时，拨叉机构64旋转90°。

实施例10：

一种AGV式自动化仓储装置的工作方法，当需要存取货时，AGV 2先移动至第一货架9和第二货架10之间的巷道中，由攀爬机构的伸缩机构伸出，当爬升机构与爬升轨道3啮合时，爬升机构便开始工作，带动AGV 2在爬升轨道3上移动；

当移动到相应的货物存储区时，伸叉式移载机构完成存取货物的操作；

当完成货物的存取操作后，AGV 2通过爬升机构自爬升轨道到达地面，由伸缩机构完成收缩，之后攀爬机构与爬升轨道实现分离，然后AGV在第一货架和第二货架之间的巷道内行走，进行下一次货物的存储。

实施例11：

一种AGV式自动化仓储装置的工作方法，方法如实施例10所述，所不同的是，伸缩机构伸缩过程为：

伸缩驱动电机22带动伸缩驱动轴23转动，由于第一锥齿29与第三锥齿31，以及第二锥齿30和第四锥齿32啮合，位于车体前后两端的齿轮传动轴24同时转动，并带动齿轮齿条传动机构的齿轮33转动，则第一齿条34和第二齿条35分别向相反的方向移动，运动速度相同，运动距离相同，由于导轨A37固定于车体上，滑块A36与其相连接的齿条连接，则第一齿条34、第二齿条35带动其上的爬升机构向左右两侧同时伸出或缩回，由于前后两端的齿轮传动轴24均由一个伸缩驱动轴23带动，则前后的爬升机构也同时伸出或缩回。

爬升机构的工作过程为：

爬升驱动电机40首先驱动爬升驱动轴42，爬升驱动轴42带动车体前后两侧的同步带传动机构同步运动，主动带轮45在爬升驱动轴42的带动下转动，通过1号同步带50带动从动带轮A 46转动，同时主动带轮45与3号同步带52的背面啮合，通过3号同步带52带动爬升带轮A 48的转动，从动带轮A 46转动并通过2号同步带51带动爬升带轮B 49的转动，爬升带轮A 48和爬升带轮B 49分别与第一货架9和第二货架10上的爬升同步带啮合，实现上下移动。

伸叉式移载机构的工作过程为：

移载电机56驱动移载主动同步带57，进而带动移载驱动轴58转动，此时双面齿同步带59转动，进一步带动移载从动轴60转动，与双面齿同步带59背面啮合的移载齿条61作直线运动，移载电机56的正转、反转可控制移载齿条61作往复直线运动；

当AGV需要取货时，移载电机56的转动可带动位于车体前后的货叉机构进行同步向外移动，从而伸入到货物中，并通过拨叉电机驱动拨叉向货叉机构内部方向转动90°(即从竖向变为朝向货叉机构内部的横向)，将货物勾住，移载电机56反转，货叉机构62同步向内缩回，同时拨叉69勾住货物将货物勾到载货平台7上，拨叉电机68反转，驱动拨叉69归位，保持拨叉69竖直；

存货时，拨叉电机68先驱动拨叉向货叉机构内部旋转90°，将货物勾住，移载电机再转动，并带动车体前后的货叉机构进行同步向外移动，经货物带到存储货架上，拨叉电机68反转，驱动拨叉69归位，保持拨叉69竖直，然后移载电机带动货叉机构62归位。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种AGV式自动化仓储装置，其特征在于，包括存储货架和位于存储货架之间的AGV，所述存储货架上设置有爬升轨道，所述AGV包括车体和设置于车体上的攀爬机构，所述攀爬机构用于带动车体在所述爬升轨道上移动；

所述车体包括行走机构、载货平台和用于转移货物的伸叉式移载机构，所述攀爬机构包括伸缩机构和爬升机构，伸缩机构用于控制爬升机构的伸出与缩回，爬升机构用于与爬升轨道配合实现车体的上下移动；

所述存储货架包括对称设置的第一货架和第二货架，所述第一货架和第二货架之间留有供AGV移动的巷道，第一货架和第二货架底部均设置有立柱，所述爬升轨道为爬升同步带，爬升同步带设置于第一货架和第二货架上靠近巷道的立柱上；

第一货架和第二货架上的爬升同步带为并列的2个，车体的一侧爬升机构数量也为2个；

所述行走机构包括底板、立体板、壳体板和顶板，所述底板中部设置有驱动组件和主动轮，底板前后两端均设置有多个从动轮，所述驱动组件包括行走驱动电机和减速器，行走驱动电机通过减速器连接主动轮，并驱动主动轮行走；

所述伸缩机构包括伸缩驱动电机、伸缩驱动轴、齿轮传动轴、齿轮齿条传动机构和伸缩滑块导轨装置A；

所述伸缩驱动电机通过联轴器A与伸缩驱动轴连接，所述伸缩驱动轴通过带座轴承固定于底板上，所述伸缩驱动轴前后两端分别设置有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述齿轮传动轴为两个，两个齿轮传动轴上设置有分别与第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合传动的第三锥齿轮和第四锥齿轮，两个齿轮传动轴上方均连接有齿轮齿条传动机构，所述齿轮齿条传动机构包括齿轮和位于齿轮两侧并与齿轮啮合的第一齿条和第二齿条，齿轮与齿轮传动轴连接，并跟随其转动，齿轮的转动带动第一齿条和第二齿条向相反的方向移动，实现爬升机构的左右两侧同时伸出或缩回；

所述第一齿条和第二齿条背面均安装伸缩滑块导轨装置A，所述伸缩滑块导轨装置A包括滑块A和导轨A，滑块A与第一齿条/第二齿条直接连接，导轨A固定于车体上。

2.根据权利要求1所述的AGV式自动化仓储装置，其特征在于，所述爬升机构包括爬升驱动电机、第五锥齿轮、爬升驱动轴、同步带传动机构和伸缩滑块导轨装置B；

所述伸缩滑块导轨装置B包括滑块B和导轨B，所述爬升驱动电机固定于伸缩滑块导轨装置B的滑块B上，所述滑块B通过刚性连接件与其中一个第一齿条固定连接，第一齿条/第二齿条与爬升驱动电机同步伸缩，导轨B固定于顶板上，所述爬升驱动轴固定于位于车体前后的两个第一齿条之间，并能够沿第一齿条转动；

所述爬升驱动电机通过联轴器B与爬升驱动轴连接，所述爬升驱动轴上设置有第六锥齿轮，第六锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动，所述爬升驱动轴前后两端均连接有同步带传动机构，用于前后方向上同时爬升；

所述同步带传动机构包括主动带轮、从动带轮A、从动带轮B、爬升带轮A和爬升带轮B，所述主动带轮连接于爬升驱动轴的一端，设置有两个主动带轮，分别连接于爬升驱动轴的前后两端，所述主动带轮与从动带轮A之间啮合设置有1号同步带，从动带轮A与爬升带轮B之间啮合设置有2号同步带，从动带轮B与爬升带轮A之间啮合设置有3号同步带，3号同步带为双面齿同步带，其内部与从动带轮B和爬升带轮A啮合，背面与主动带轮啮合，在第一齿条和第二齿条的相互运动过程中，主动带轮与3号同步带的背面始终啮合，爬升带轮A和爬升带轮B转速相同，转向相反。

3.根据权利要求2所述的AGV式自动化仓储装置，其特征在于，爬升带轮A和爬升带轮B的数量均为2个，爬升带轮A和爬升带轮B均包括啮合齿轮A和啮合齿轮B，啮合齿轮A与2号同步带/3号同步带啮合，啮合齿轮B与第一货架/第二货架上的爬升同步带啮合，啮合齿轮A的宽度小于啮合齿轮B的宽度，且啮合齿轮A的直径小于啮合齿轮B的直径；

所述第一齿条和第二齿条上均焊接有支承座结构，所述同步带传动机构固定于支承座结构上，所述爬升带轮A和从动带轮B的轴固定于第一齿条上，从动带轮A和爬升带轮B的轴固定在第二齿条上。

4.根据权利要求3所述的AGV式自动化仓储装置，其特征在于，所述伸叉式移载机构包括移载电机、移载主动同步带、移载驱动轴、双面齿同步带、移载从动轴、移载齿条、货叉机构、移载滑块导轨装置和拨叉机构；

所述移载电机固定于顶板上，移载驱动轴和移载从动轴均通过立式轴承固定在顶板上，移载主动同步带设置于移载电机的输出轴和移载驱动轴之间，移载电机带动移载主动同步带转动，从而带动移载驱动轴的转动，移载驱动轴两端设置有齿轮A，移载从动轴两端设置有齿轮B，同一侧的齿轮A和齿轮B之间设置所述双面齿同步带，双面齿同步带内部与齿轮A和齿轮B啮合，背面与移载齿条啮合，所述货叉机构的底部固定于移载齿条上部，货叉机构与移载齿条同步运动；

所述移载滑块导轨装置包括移载导轨和移载滑块，所述移载导轨与顶板固定，移载滑块与货叉机构固定。

5.根据权利要求4述的AGV式自动化仓储装置，其特征在于，每个货叉机构的两端设置有两个拨叉机构，拨叉机构包括拨叉电机和拨叉，拨叉电机通过拔叉电机固定件固定于货叉机构上部，拨叉电机的输出轴与拨叉连接，驱动拨叉旋转；

工作时，移载电机驱动移载主动同步带，进而带动移载驱动轴转动，进一步带动移载从动轴转动，此时双面齿同步带转动，与其背面啮合的移载齿条作直线运动。

6.一种权利要求5所述的AGV式自动化仓储装置的工作方法，其特征在于，当需要存取货时，AGV先移动至第一货架和第二货架之间的巷道中，攀爬机构的伸缩机构工作，当爬升机构与爬升轨道啮合时，爬升机构便开始工作，带动AGV在爬升轨道上移动；

当移动到相应的货物存储区时，伸叉式移载机构完成存取货物的操作；

当完成货物的存取操作后，AGV通过爬升机构自爬升轨道到达地面，由伸缩机构完成收缩，之后攀爬机构与爬升轨道实现分离，然后AGV在第一货架和第二货架之间的巷道内行走，进行下一次货物的存储。

7.根据权利要求6所述的AGV式自动化仓储装置的工作方法，其特征在于，伸缩机构伸缩过程为：

伸缩驱动电机带动伸缩驱动轴转动，由于第一锥齿与第三锥齿，以及第二锥齿和第四锥齿啮合，位于车体前后两端的齿轮传动轴同时转动，并带动齿轮齿条传动机构的齿轮转动，则第一齿条和第二齿条分别向相反的方向移动，运动速度相同，运动距离相同，由于导轨A固定于车体上，滑块A与其相连接的齿条连接，则第一齿条、第二齿条带动其上的爬升机构向左右两侧同时伸出或缩回，由于前后两端的齿轮传动轴均由一个伸缩驱动轴带动，则前后的爬升机构也同时伸出或缩回；

爬升机构的工作过程为：

爬升驱动电机首先驱动爬升驱动轴，爬升驱动轴带动车体前后两侧的同步带传动机构同步运动，主动带轮在爬升驱动轴的带动下转动，通过1号同步带带动从动带轮A转动，同时主动带轮与3号同步带的背面啮合，通过3号同步带带动爬升带轮A的转动，从动带轮A转动并通过2号同步带带动爬升带轮B的转动，爬升带轮A和爬升带轮B分别与第一货架和第二货架上的爬升同步带啮合，实现上下移动；

伸叉式移载机构的工作过程为：

移载电机驱动移载主动同步带，进而带动移载驱动轴转动，此时双面齿同步带转动，进一步带动移载从动轴转动，与双面齿同步带背面啮合的移载齿条作直线运动，移载电机的正转、反转可控制移载齿条作往复直线运动；

当AGV需要取货时，移载电机的转动可带动位于车体前后的货叉机构进行同步向外移动，从而伸入到货物中，并通过拨叉电机驱动拨叉向货叉机构内部方向转动90°，将货物勾住，移载电机反转，货叉机构同步向内缩回，同时拨叉勾住货物将货物勾到载货平台上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直；

存货时，拨叉电机先驱动拨叉向货叉机构内部旋转90°，将货物勾住，移载电机再转动，并带动车体前后的货叉机构进行同步向外移动，经货物带到存储货架上，拨叉电机反转，驱动拨叉归位，保持拨叉竖直，然后移载电机带动货叉机构归位。

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