CN111169889A - 一种堆垛机 - Google Patents

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CN111169889A CN202010102184.8A CN202010102184A CN111169889A CN 111169889 A CN111169889 A CN 111169889A CN 202010102184 A CN202010102184 A CN 202010102184A CN 111169889 A CN111169889 A CN 111169889A
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梁雄俊
赵伟
王俊
李永昌
王伟
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Abstract

一种堆垛机，用于向物架存取物件，包括：机架；导轨机构，包括天轨和地轨；行走机构，包括行走电机、行走轮、顶驱电机和摩擦轮；所述摩擦轮与所述天轨接触以驱动所述机架移动；导向机构，包括一对第一导向轮、一对第二导向轮，所述一对第一导向轮夹持所述地轨；所述一对第二导向轮夹持所述天轨。上述的堆垛机通过第一导向轮夹持天轨，第二导向轮夹持地轨，使得堆垛机在行走过程中能够同时从顶部和底部得到运动约束，有效提高了堆垛机行走的稳定性，起到防止堆垛机倾覆的作用。而且，位于机架顶部的顶驱电机和摩擦轮从机架顶部与位于机架底部的行走轮同步驱动机架移动，从而可以降低堆垛机加减速过程中出现的摇晃度，进一步提高堆垛机的稳定性。

Description

一种堆垛机
技术领域
本发明涉及一种机械搬运设备，尤其是一种堆垛机。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着人们生活水平的提高，汽车逐渐成为人们生活中的必需品，随着汽车的不断增多，车位的紧张日益加剧，立体车位可充分利用立体空间进行停车，在一定程度上缓解了车位紧张的问题。
堆垛机集中了巷道堆垛式立体车库最重要的执行设备。目前，现有的巷道堆垛机在使用时堆垛机上的停车台位于堆垛机的一侧，对于多层立体车库需要堆垛机被配置为更高的机架，导致堆垛机的重心升高，尤其是在搬运高层车位的汽车时，在汽车被转移至堆垛机后，堆垛机的重心被显著提升，导致堆垛机在行走过程中出现摇晃，增加了堆垛机倾覆的风险。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种堆垛机，可以提升堆垛机行走过程中的稳定性，降低倾覆风险。
一种堆垛机，用于向物架存取物件，包括：
机架；
导轨机构，包括天轨和地轨，所述天轨和地轨沿所述堆垛机的移动方向延伸；
行走机构，包括行走电机、行走轮、顶驱电机和摩擦轮，所述行走轮转动地连接于所述机架并且与所述地轨接触，所述行走电机与所述行走轮连接，用于驱动所述行走轮转动以驱动所述机架移动；所述顶驱电机连接于所述摩擦轮，所述摩擦轮与所述天轨接触以驱动所述机架移动；
导向机构，包括一对第一导向轮、一对第二导向轮，所述一对第一导向轮转动地连接于所述机架，并且夹持所述地轨；所述一对第二导向轮转动地连接于所述机架，并且夹持所述天轨。
优选地，所述导向机构还包括天轨导向架，所述天轨导向架包括：
导向架体，连接于所述机架；
导向固定板，所述第二导向轮转动地连接于所述导向固定板，所述导向固定板连接于所述导向架体，使得所述一对第二导向轮位于所述天轨的两侧并夹持所述天轨；
调整螺杆，通过螺纹连接所述导向架体并且抵触于所述导向固定板使得所述第二导向轮挤压所述天轨。
优选地，所述行走机构还包括行走架，所述行走架连接于所述机架的底部，所述行走轮转动地连接于所述行走架，并且旋转面与所述地轨的接触以支撑所述机架沿所述地轨移动。
优选地，所述导向机构还包括地轨导向架，所述地轨导向架连接于所述行走架；
所述一对第一导向轮转动地连接于所述地轨导向架，位于所述地轨的两侧并夹持所述地轨。
优选地，所述地轨的顶部具有沿水平面方向伸出的凸起，所述导向机构还包括钩件，所述钩件的端部伸入所述地轨的凸起的下方。
优选地，所述钩件的数量为一对，分别位于所述地轨的两侧并伸入所述凸起的下方。
优选地，所述堆垛机还包括载物台，所述载物台包括：
主移动架，沿竖直方向移动地连接于所述机架；
从移动架，沿水平方向移动地连接于所述主移动架；
移动驱动机构，连接于所述从移动架，用于驱动所述从移动架相对所述主移动架沿水平方向移动以靠近或者远离所述物架。
优选地，所述移动驱动机构包括：
齿条，沿水平方向连接于所述主移动架；
齿轮轴，包括轴体和齿轮，所述轴体转动地连接于所述从移动架，所述齿轮连接于所述轴体并且与所述齿条啮合；
移动电机，连接于所述从移动架，并且与所述齿轮轴的轴体连接，用于驱动所述齿轮转动以驱动所述从移动架相对所述主移动架移动。
优选地，所述载物台还包括滚轮，所述滚轮转动地连接于所述主移动架，所述滚轮承载所述从移动架使得所述从移动架移动地连接于所述主移动架。
优选地，所述载物台还包括平层机构，所述平层机构包括：
刹车条，连接于所述机架并且沿竖直方向延伸；
制动卡钳，连接于所述主移动架，用于钳制所述刹车条以固定所述载物台。
相较于现有技术，上述的堆垛机的导向机构通过位于机架顶部的第一导向轮夹持天轨，同时位于机架底部的第二导向轮夹持地轨，使得堆垛机在行走过程中能够同时从顶部和底部得到运动约束，有效提高了堆垛机行走的稳定性，起到防止堆垛机倾覆的作用。而且，上述堆垛机的行走机构通过位于机架顶部的顶驱电机和摩擦轮与天轨接触，从机架顶部与位于机架底部的行走轮同步驱动机架移动，从而可以降低堆垛机加减速过程中出现的摇晃度，进一步提高堆垛机的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是堆垛机的结构示意图。
图2是堆垛机的行走机构的行走电机、行走轮和导向机构的第一导向轮的结构示意图。
图3是堆垛机的行走机构的顶驱电机、摩擦轮和导向机构的第二导向轮的结构示意图。
图4是载物台的结构示意图。
图5是载物台另一视角下的结构示意图。
图6是载物台的主移动架、从移动架和移动驱动机构在分解状态下的结构示意图。
图7是平层机构的结构示意图。
图8是图1中VIII处的局部放大图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002387230750000031
Figure BDA0002387230750000041
Figure BDA0002387230750000051
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
在本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
该堆垛机用于向物架存取物件，例如可以用于立体车库、自动物流系统中。以立体车库为例，堆垛机在靠近立体车库的车位后，从该车位将车辆转移至堆垛机上以取出车辆，或者将堆垛机的车辆移送至车位上，完成存车操作。图1是堆垛机的结构示意图。如图1所示，堆垛机包括机架10、行走机构、载物台20、导向机构和平层机构。载物台20设置在机架10上，用于存取获取，例如将车辆转移至载物台20或者将载物台20上的车辆转移至车位上。行走机构设置在机架10上，用于移动堆垛机；导向机构用于导引堆垛机的移动，平层机构用于固定载物台20的高度，使得载物台20在转移物件的过程中始终保持在同一高度，防止载物台20因重量的变化而沿竖直方向偏移。作为示例性的，以下以立体车库为例描述实施方式涉及的堆垛机，但本领域技术人员理解，该堆垛机显然也可以应用于其他相关的设备领域，例如应用于物流领域用于存取包裹等。
如图1所示，机架10大体呈框架结构，包括沿竖直方向延伸的立柱和沿水平方向延伸的横梁。导轨机构包括天轨31和地轨30，所述天轨31和地轨30沿所述堆垛机的移动方向延伸。天轨31可以固定在立体车库的顶面，地轨30固定在立体车库的地面，使得堆垛机可以在立体车库内沿天轨31和地轨30延伸的方向来回移动。
本实施方式中，堆垛机的导向机构通过对堆垛机的顶部和底部进行导引约束，从而可以降低堆垛机在移动过程中由于重心较高而存在沿行走方向的两侧(下称左右方向)之间摇晃或者倾覆风险。同时，堆垛机的行走机构还同时在顶部还底部进行同步驱动，进一步改善堆垛机在移动过程中由于惯性而导致的沿行走方向(下称前后方向)摇晃或者倾覆风险。
图2是堆垛机的行走机构的行走电机50、行走轮51和第一导向轮41的结构示意图，如图2所示，行走机构对机架10的底部进行驱动的部件包括行走电机50、行走架52和行走轮51。所述行走架52连接于所述机架10的底部，本实施方式中，行走架52可以通过若干连接件连接于机架10的底部。所述行走轮51可以通过轴承转动地连接于所述行走架52，并且旋转面与所述地轨30的顶面接触以支撑所述机架10沿所述地轨30移动。所述行走电机50通过减速器与所述行走轮51连接，用于驱动所述行走轮51转动以驱动所述机架10沿所述地轨30和天轨31来回移动。
导向机构对机架10的底部进行约束的部件包括地轨导向架42、一对或多对第一导向轮41。地轨导向架42可以通过连接件固定连接于行走架52，所述一对第一导向轮41转动地连接于所述地轨导向架42，位于所述地轨30的两侧并夹持所述地轨30。本实施方式中，行走轮51的数量为两个，沿堆垛机行走方向的前后各设置一个行走轮51，并通过行走架52连接于机架10。前后行走架52各连接一对第一导向轮41以对机架10的底部进行约束，以降低机架10沿左右方向摇晃或者倾覆的风险。
所述地轨30优选为“工”字钢轨，顶部具有沿水平面方向伸出的凸起301。所述导向机构还包括钩件43，所述钩件43的端部伸入所述地轨30的凸起301的下方以进一步防范堆垛机沿左右方向倾覆的风险。本实施方式中，所述钩件43的数量为一对，分别位于所述地轨30的两侧并伸入所述凸起301的下方。
图3是堆垛机的行走机构的顶驱电机53、摩擦轮54和导向机构的第二导向轮40的结构示意图。如图3所示，行走机构对机架10的顶部进行同步驱动的部件包括摩擦轮54和顶驱电机53。顶驱电机53通过减速器连接于摩擦轮54。摩擦轮54通过轴承转动地连接于机架10的顶部，并且摩擦轮54的旋转面与天轨31接触，在摩擦轮54转动时通过摩擦力驱动堆垛机沿前后方向移动。由于堆垛机的重量巨大，仅仅依靠底部的行走机构对堆垛机进行驱动会导致堆垛机在惯性作用下沿前后方向摇晃，对于大型的堆垛机的行走造成较大的倾覆风险。发明人在工程应用过程中发现，行走机构同步利用天轨31和地轨30进行驱动能够有效地改善堆垛机沿前后方向摇晃的状况，进一步提高了堆垛机的行走过程中的稳定性。
导向机构对机架10的顶部进行约束的部件包括一对或多对第二导向轮40和天轨导向架44。天轨导向架44包括导向架体442、导向固定板443和一个或者多个调整螺杆441。导向架体442连接于所述机架10。导向固定板443通过连接件(螺钉或者螺栓)可拆卸的连接于导向架体442，并且所述第二导向轮40转动地连接于所述导向固定板443，使得所述一对第二导向轮40分别位于所述天轨31的两侧并夹持所述天轨31。调整螺杆441通过螺纹连接所述导向架体442并且穿过该导向架体442的端部抵触于所述导向固定板443使得所述第二导向轮40挤压所述天轨31。本实施方式中，第二导向轮40的数量为两对，沿堆垛机行走方向的前后各设置一对第二导向轮40以对机架10的顶部进行约束导引，以降低机架10沿左右方向摇晃或者倾覆的风险。
在安装时，分别将该二对第二导向轮40可以通过轴承转动地安装在导向固定板443上，然后将两块导向固定板443通过连接件固定在导向架体442上，使得第二导向轮40分别位于天轨31的两侧并夹持天轨31。最后，根据需要转动调整螺杆441，使得调整螺杆441挤压导向固定板443以微调导向固定板443的位置，以调整第二导向轮40挤压天轨31的力度。
在堆垛机移动到预设的车位位置时，由于载物台20上的搬运器需要将车辆存取车位或者移动至车位将车辆取回至载物台20，因而需要调整载物台20与车位之间的间隙在合适范围内，以避免搬运器在经过载物台20和车位之间的间隙时产生较大的噪声和振动。
图4是载物台20的结构示意图，图5是载物台20另一视角下的结构示意图，图6是载物台20的主移动架21、从移动架22和移动驱动机构在分解状态下的结构示意图。如图4-6所示，所述载物台20包括主移动架21、从移动架22和移动驱动机构，用于调整载物台20与车位之间的间隙。
主移动架21大体呈板状的框架结构，沿竖直方向移动地连接于所述机架10。本实施方式中，主移动架21可以通过升降电机通过卷筒带动主移动架21沿竖直方向移动以调整载物台20的高度。其中，主移动架21的中部区域具有一槽体，从移动架22位于该槽体内并且沿水平方向移动地连接于所述主移动架21并且从移动架22的顶面与主移动架21的顶面平齐，即从移动架22刚好嵌入该槽体内与主移动架21呈一体化结构。具体的，可以在所述载物台20的主移动架21上设置若干个滚轮26，所述滚轮26转动地连接于所述主移动架21，所述滚轮26的旋转面与主移动架21接触，使得所述滚轮26承载所述从移动架22，这样所述从移动架22移动地连接于所述主移动架21，可以相对主移动架21来移动。为了方便存取车辆，从移动架22的移动方向垂直于堆垛机的移动方向，即从移动架22沿左右方向移动，堆垛机沿前后方向移动。
如图5和图6所示，移动驱动机构连接于所述从移动架22，用于驱动所述从移动架22相对所述主移动架21沿水平方向移动以靠近或者远离所述物架。所述移动驱动机构包括齿条25、齿轮轴24和移动电机23。齿条25沿水平方向连接于所述主移动架21。齿轮轴24包括轴体和齿轮241，所述轴体转动地连接于所述从移动架22，所述齿轮241连接于所述轴体并且与所述齿条25啮合。移动电机23设置在从移动架22上，通过减速器连接于所述齿轮轴24的轴体，用于驱动所述齿轮241转动以驱动所述从移动架22相对所述主移动架21移动。
在堆垛机移动到车位的位置时，移动电机23驱动轴体带动齿轮241转动，使得从移动架22相对主移动架21沿左右方向移动以靠近车位，直至从移动架22与车位之间的间隙达到预设值，然后搬运器从从移动架22移动至车位上完成存取车动作，从而可以避免搬运器经过从移动架22与车位之间的间隙产生较大的噪声和振动。而且，本实施方式提供的移动驱动机构通过移动从移动架22以填平堆垛机与车位之间的间隙，由于可以合理设置从移动架22的刚度，从而可以避免从移动架22在大载重的搬运器的来回多次重压下变形，不仅结构简单，而且可靠性更好。
进一步，堆垛机在存取车辆的过程中，由于机械设备的元部件之间存在的安装间隙或者弹性，导致将车辆移出载物台20或者车辆进入载物台20时载物台20向上或者向下偏移的情况，使得搬运器在移出或者进入载物台20时产生较大的噪声和振动，甚至会导致搬运器被卡在载物台20和车位之间。
为此，本实施方式提供的堆垛机的载物台20还包括平层机构，用于固定载物台20以防止搬运器在存取车辆时载物台20偏移程度过大的缺陷。图7是平层机构的结构示意图，图8是图1中VIII处的局部放大图。如图7和图8所示，所述平层机构包括刹车条28和制动卡钳27。所述刹车条28呈长条状，沿竖直方向延伸并且连接于所述机架10。本实施方式中，平层机构的数量为两套，分别设于机架10的前后方向的两侧。刹车条28的材料与刹车盘的材料相同，优选采用灰铸铁(250标准)材料制作。制动卡钳27连接于所述主移动架21，用于钳制所述刹车条28以固定所述载物台20。当载物台20移动至与车位的高度在预设范围时，控制制动卡钳27钳制所述刹车条28，使得主移动架21可以直接通过刹车条28固定高度位置，能够有效改善存取车辆时因载物台20重量变化而导致载物台20沿竖直方向偏移的状况。
上述的堆垛机的导向机构通过位于机架10顶部的第一导向轮41夹持天轨31，同时位于机架10底部的第二导向轮40夹持地轨30，使得堆垛机在行走过程中能够同时从顶部和底部得到运动约束，有效提高了堆垛机行走的稳定性，起到防止堆垛机倾覆的作用。而且，上述堆垛机的行走机构通过位于机架10顶部的顶驱电机53和摩擦轮54与天轨31接触，可以从机架10顶部与位于机架10底部的行走轮51同步驱动机架10移动，从而可以降低堆垛机加减速过程中出现的摇晃度，进一步提高堆垛机的稳定性。
进一步，上述的堆垛机还通过从移动架22相对主移动架21可沿左右方向横移，在堆垛机移动到车位的位置时，移动电机23驱动轴体带动齿轮241转动，使得从移动架22相对主移动架21沿左右方向移动以靠近车位，直至从移动架22与车位之间的间隙达到预设值，然后搬运器从从移动架22移动至车位上完成存取车动作，从而可以避免搬运器经过从移动架22与车位之间的间隙产生较大的噪声和振动。
最后，上述的堆垛机还可以通过平层机构改善载物台20的高度偏移程度，在载物台20移动至与车位的高度在预设范围时，控制制动卡钳27钳制所述刹车条28，使得主移动架21可以直接通过刹车条28固定高度位置，能够有效改善存取车辆时因载物台20重量变化而导致载物台20沿竖直方向偏移的状况。
在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的机构和部件，可以通过其它的方式实现。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涵括在本发明内。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。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种堆垛机，用于向物架存取物件，其特征在于，包括：
机架；
导轨机构，包括天轨和地轨，所述天轨和地轨沿所述堆垛机的移动方向延伸；
行走机构，包括行走电机、行走轮、顶驱电机和摩擦轮，所述行走轮转动地连接于所述机架并且与所述地轨接触，所述行走电机与所述行走轮连接，用于驱动所述行走轮转动以驱动所述机架移动；所述顶驱电机连接于所述摩擦轮，所述摩擦轮与所述天轨接触以驱动所述机架移动；
导向机构，包括一对第一导向轮、一对第二导向轮，所述一对第一导向轮转动地连接于所述机架，并且夹持所述地轨；所述一对第二导向轮转动地连接于所述机架，并且夹持所述天轨。
2.如权利要求1所述的堆垛机，其特征在于，所述导向机构还包括天轨导向架，所述天轨导向架包括：
导向架体，连接于所述机架；
导向固定板，所述第二导向轮转动地连接于所述导向固定板，所述导向固定板连接于所述导向架体，使得所述一对第二导向轮位于所述天轨的两侧并夹持所述天轨；
调整螺杆，通过螺纹连接所述导向架体并且抵触于所述导向固定板使得所述第二导向轮挤压所述天轨。
3.如权利要求2所述的堆垛机，其特征在于，所述行走机构还包括行走架，所述行走架连接于所述机架的底部，所述行走轮转动地连接于所述行走架，并且旋转面与所述地轨的接触以支撑所述机架沿所述地轨移动。
4.如权利要求3所述的堆垛机，其特征在于，所述导向机构还包括地轨导向架，所述地轨导向架连接于所述行走架；
所述一对第一导向轮转动地连接于所述地轨导向架，位于所述地轨的两侧并夹持所述地轨。
5.如权利要求4所述的堆垛机，其特征在于，所述地轨的顶部具有沿水平面方向伸出的凸起，所述导向机构还包括钩件，所述钩件的端部伸入所述地轨的凸起的下方。
6.如权利要求5所述的堆垛机，其特征在于，所述钩件的数量为一对，分别位于所述地轨的两侧并伸入所述凸起的下方。
7.如权利要求1-6任一项所述的堆垛机，其特征在于，所述堆垛机还包括载物台，所述载物台包括：
主移动架，沿竖直方向移动地连接于所述机架；
从移动架，沿水平方向移动地连接于所述主移动架；
移动驱动机构，连接于所述从移动架，用于驱动所述从移动架相对所述主移动架沿水平方向移动以靠近或者远离所述物架。
8.如权利要求7所述的堆垛机，其特征在于，所述移动驱动机构包括：
齿条，沿水平方向连接于所述主移动架；
齿轮轴，包括轴体和齿轮，所述轴体转动地连接于所述从移动架，所述齿轮连接于所述轴体并且与所述齿条啮合；
移动电机，连接于所述从移动架，并且与所述齿轮轴的轴体连接，用于驱动所述齿轮转动以驱动所述从移动架相对所述主移动架移动。
9.如权利要求8所述的堆垛机，其特征在于，所述载物台还包括滚轮，所述滚轮转动地连接于所述主移动架，所述滚轮承载所述从移动架使得所述从移动架移动地连接于所述主移动架。
10.如权利要求9所述的堆垛机，其特征在于，所述载物台还包括平层机构，所述平层机构包括：
刹车条，连接于所述机架并且沿竖直方向延伸；
制动卡钳，连接于所述主移动架，用于钳制所述刹车条以固定所述载物台。
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CN113511449A (zh) * 2021-08-06 2021-10-19 罗伯泰克自动化科技（苏州）有限公司 堆垛机用自动防摇摆装置、堆垛机及相应的防摇摆方法
CN113636290A (zh) * 2021-09-22 2021-11-12 昆明欧迈科技有限公司 一种双驱动行走装置
CN113800175A (zh) * 2021-09-18 2021-12-17 江苏高科物流科技股份有限公司 一种导向机构及堆垛机

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