CN111483736A - 一种水平移载式立体贮存输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贮存输送系统，特别涉及一种水平移载式立体贮存输送系统。包括自动输送车、车载举升机构、推拉装置、解锁装置、托盘连接装置、车载辊道、贮存货架、贮存辊道、托盘及托盘自动锁定装置，其中贮存货架上由下至上设有多层贮存辊道，贮存辊道上设有托盘自动锁定装置，托盘设置于贮存辊道上，且通过托盘自动锁定装置锁定；车载举升机构设置于自动输送车上，推拉装置和车载辊道均设置于车载举升机构上，解锁装置和托盘连接装置设置于推拉装置上。本发明采用自动输送车配合车载举升及贮存货架等装置实现货物的全自动化贮存、移载和输送，自动化程度高，移载、输送效率高，简化系统组成，提高系统可靠性，降低使用维护难度，减少系统配套成本。

Description

一种水平移载式立体贮存输送系统

技术领域

本发明涉及贮存输送系统，特别涉及一种水平移载式立体贮存输送系统。

背景技术

为提高产品贮存密度，提高空间利用率，目前智能转载贮存输送系统多采用立体贮存模式。应用比较广泛的一种贮存模式为立体库与自动输送车两个独立模块组成整个贮存输送系统，立体库内堆垛机器人负责产品在立体库里的举升及转载，自动输送车负责产品的输送。采用这种方式系统配套设备多，预留操作空间大，机器人系统复杂，同时堆垛机器人出现故障时维修困难，各个堆垛机器人无法实现快速替换使用实现互为备份，系统可靠性差、建设成本高。还有一种贮存模式为自动输送车直接取送立体货架上的货物；这种模式大致可分为两种，一种是采用叉车式自动输送车，通过货叉升降及伸缩完成货物的取送；还有一种是采用动力辊道，通过辊道驱动完成货物移载。采用叉车式自动输送车，预留操作空间大；叉车举升为单侧导向结构刚度低，位置精度差，安全性不高。采用动力辊道移载，结构复杂，驱动及传动系统配套成本高，易出现打滑，位置精度不高。

鉴于智能转载贮存输送系统向高效、低成本、好维护、高可靠、高安全方向发展的特点，如何研发出一种能够提高产品转载、贮存、输送的效率，减低建设成本，便于维修维护，保障安全可靠的自动化设备已成为本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种水平移载式立体贮存输送系统，以解决目前智能转载贮存输送系统可靠性差、建设成本高、维修维护困难、配套设备多、系统复杂、空间利用率低的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水平移载式立体贮存输送系统，包括自动输送车、车载举升机构、推拉装置、解锁装置、托盘连接装置、车载辊道、贮存货架、贮存辊道、托盘及托盘自动锁定装置，其中贮存货架上由下至上设有多层贮存辊道，所述贮存辊道上设有托盘自动锁定装置，所述托盘设置于所述贮存辊道上，且通过托盘自动锁定装置锁定；所述车载举升机构设置于自动输送车上，所述推拉装置和车载辊道均设置于所述车载举升机构上，所述解锁装置和托盘连接装置设置于所述推拉装置上，所述托盘连接装置用于与所述托盘定位连接，所述推拉装置用于驱动所述托盘在所述贮存辊道和车载辊道之间转载，所述解锁装置用于驱动所述托盘自动锁定装置解锁。

所述车载举升机构包括主体框架、移动框架、载物台、升降驱动装置、动滑轮和柔性连接件，其中主体框架的两侧设有可沿竖直方向滑动的移动框架，载物台的两端与移动框架可沿竖直方向滑动连接，所述动滑轮设置于所述移动框架的上方，所述柔性连接件经过所述动滑轮且两端分别与所述主体框架和所述载物台连接，所述升降驱动装置设置于所述主体框架上、且与所述移动框架连接，所述升降驱动装置驱动移动框架升降，从而使所述柔性连接件带动所述载物台相对所述移动框架上下移动。

所述升降驱动装置包括电机、丝母及丝杠，其中丝杠沿竖直方向设置于所述主体框架上且可转动，所述丝母与所述丝杠螺纹连接，所述移动框架与所述丝母连接，所述电机设置于所述主体框架上、且输出端与所述丝杠传动连接。

所述推拉装置为可伸缩货叉，所述可伸缩货叉的两侧设有所述车载辊道。

所述托盘自动锁定装置包括锁紧座、锁定销、锁定销安装座及解锁机构，其中锁紧座设置于所述贮存辊道上，锁定销安装座和解锁机构设置于所述托盘上，所述锁定销与所述所述锁定销安装座设有的锁定销套滑动配合、且一端与所述锁紧座插接，实现所述托盘的锁定；所述解锁机构与所述锁定销的另一端铰接，通过拉动所述锁定销水平移动，使锁定销与所述锁紧座分离，实现所述托盘的解锁。

所述解锁机构包括解锁座、连杆组件及解锁压板，其中解锁座与所述托盘连接，所述连杆组件铰接在所述解锁座上且两端分别与所述锁定销的另一端和解锁压板铰接。

所述连杆组件包括解锁连杆Ⅰ和解锁连杆Ⅱ，所述解锁连杆Ⅰ为倒V型结构，且顶端与所述解锁座铰接，所述解锁连杆Ⅰ的一侧沿长度方向设有滑槽，所述锁定销的另一端通过连接轴与所述滑槽滑动连接，所述解锁连杆Ⅰ的另一侧端部与所述解锁压板铰接；所述解锁连杆Ⅱ设置于所述解锁连杆Ⅰ的上方、且与所述解锁连杆Ⅰ的另一侧平行，所述解锁连杆Ⅱ的两端分别与所述解锁座和解锁压板铰接。

所述自动锁定装置还包括复位机构，所述复位机构包括复位弹簧和弹簧安装柱，所述锁定销的端部两侧设有弹簧安装柱，各所述弹簧安装柱通过一复位弹簧与所述锁定销安装座连接。

所述解锁装置为弯板，所述弯板通过所述车载举升机构的带动上升，从而触发所述解锁机构，实现所述托盘的解锁。

所述贮存辊道上设有导向限位装置，所述导向限位装置在所述托盘转载及贮存过程中起到导向及限位作用。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明采用自动输送车配合车载举升及贮存货架等装置实现货物的全自动化贮存、移载和输送，自动化程度高，移载、输送效率高，简化系统组成，提高系统可靠性，降低使用维护难度，减少系统配套成本。

2.本发明采用无动力自由辊道，立体货架无需驱动及传动装置，简化系统组成，提高系统可靠性，降低使用维护难度，减少系统配套成本；立体库内无需布设动力源节省配套、建设及使用维护成本；立体库内无需动力电源提高系统安全性，可满足较高的防爆要求。

3.本发明采用辊道式水平移载，安全性高、可靠性好。

4.本发明采用托盘自动锁定装置及导向锁定装置实现托盘的六自由度锁定，保证托盘及货物的可靠固定，可满足一定的抗震要求。

5.本发明托盘连接装置可实现托盘与推拉装置的可靠连接保证移载位置的稳定性及可靠性，移载位置精度高。

6.本发明通过多台自动输送车可快速替换实现互为备份，系统可靠性高。

7.本发明采用自动输送车为动力源，可对自动输送车进行整体防爆设计满足系统防爆要求，可实现水平移载式立体贮存输送系统的整体防爆设计。

8.本发明适用对安全性及可靠性要求较高，同时对防爆性及抗震性要求较高的货物的贮存、转载及输送。特别适用于高度受限不宜进行扩挖的立体贮存库的自动化改造及升级。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本发明的轴测图；

图4为本发明中车载举升机构的结构示意图；

图5为本发明中车载举升机构处于上升状态的结构示意图；

图6为本发明中托盘自动锁定装置的结构示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为图6的局部放大图；

图9为图8去掉托盘的俯视图；

图10为本发明的转载状态的结构示意图；

图11为本发明转载过程的结构示意图；

图12为本发明转载结束状态的轴测图。

图中：1为自动输送车；2为车载举升机构；201为主体框架；202为移动框架；203为载物台；204为升降驱动装置；2041为电机；2043为丝母；2044为丝杠；205为滑轨Ⅰ；206为动滑轮；207为柔性连接件；208为滑轨Ⅱ，3为推拉装置；4为解锁装置；5为托盘连接装置；6为车载辊道；7为贮存货架；8为贮存辊道；9为托盘；10为货物；11为托盘自动锁定装置；111为锁紧座；112为锁定销；113为锁定销安装座；114为弹簧安装柱；115为锁定销套；116为连接轴；117为解锁连杆Ⅰ；118为解锁座；119为解锁连杆Ⅱ；1110为解锁压板；1111为复位弹簧；12为导向限位装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明提供的包括自动输送车1、车载举升机构2、推拉装置3、解锁装置4、托盘连接装置5、车载辊道6、贮存货架7、贮存辊道8、托盘9及托盘自动锁定装置11，其中贮存货架7上由下至上设有多层贮存辊道8，贮存辊道8上设有托盘自动锁定装置11，托盘9设置于贮存辊道8上，且通过托盘自动锁定装置11锁定；车载举升机构2设置于自动输送车1上，推拉装置3和车载辊道6均设置于车载举升机构2上，解锁装置4和托盘连接装置5设置于推拉装置3上，托盘连接装置5用于与托盘9定位连接，推拉装置3用于驱动托盘9在贮存辊道8和车载辊道6之间转载，解锁装置4用于驱动托盘自动锁定装置11解锁。

贮存辊道8上设有导向限位装置12，导向限位装置12在托盘9转载及贮存过程中起到导向及限位作用。

如图4所示，车载举升机构2包括主体框架201、移动框架202、载物台203、升降驱动装置204、动滑轮206和柔性连接件207，其中主体框架201的两侧可沿竖直方向滑动地连接有移动框架202，载物台203的两端与移动框架202可沿竖直方向滑动连接，动滑轮206设置于移动框架202的上方，柔性连接件207经过动滑轮206且两端分别与主体框架201和载物台203连接，柔性连接件207可采用钢丝绳或链条。升降驱动装置204设置于主体框架201上、且与移动框架202连接，升降驱动装置204驱动移动框架202升降，柔性连接件207使载物台203相对移动框架202上下移动。

主体框架201为U型结构，且两侧沿竖直方向设有分别与两个移动框架202滑动连接的滑轨Ⅰ205。两个移动框架202上沿竖直方向均设有滑轨Ⅱ208，载物台203为U型结构，载物台203的两端与相对应的滑轨Ⅱ208滑动连接。

柔性连接件207为四条、且对称设置于载物台203的两端。

升降驱动装置204包括电机2041、丝母2043及丝杠2044，其中丝杠2044沿竖直方向设置于主体框架201上且可转动，丝母2043与丝杠2044螺纹连接，移动框架202与丝母2043连接，电机2041设置于主体框架201上、且输出端与丝杠2044传动连接。

升降驱动装置204为两组、且对称设置于主体框架201的两端。

电机2041驱动丝杠2044转动，丝杠2044通过丝母2043带动移动框架202沿滑轨Ⅰ205升降，移动框架202升降动作通过柔性连接件207拉动载物台203沿滑轨Ⅱ208升降，如图5所示。

车载举升机构2的上升流程具体实施过程为：

(1)动力运输设备停到指定转载工位后下发上升指令；

(2)车载举升机构2接收上升指令后，车载举升机构2两侧的升降驱动装置204同步推动两侧的移动框架202沿滑轨Ⅰ205上升，载物台203通过两侧牵引装置的作用下上升；

(3)上升至指定高度，车载举升机构2接收停止指令后，升降驱动装置204停止工作，载物台203停止上升；

(4)上升停止后，载物台203在升降驱动装置204位置保持功能作用下保持在停车位置不动。

车载举升机构2下降流程具体实施过程为上述过程的逆流程，在此不再赘述。

如图6-9所示，托盘自动锁定装置11包括锁紧座111、锁定销112、锁定销安装座113及解锁机构，其中锁紧座111设置于贮存辊道8上，锁定销安装座113和解锁机构设置于托盘9上，锁定销112与锁定销安装座113设有的锁定销套115滑动配合、且一端与锁紧座111插接，实现托盘9的锁定；解锁机构与锁定销112的另一端铰接，通过拉动锁定销112水平移动，使锁定销112与锁紧座111分离，实现托盘9的解锁。

解锁机构包括解锁座118、连杆组件及解锁压板1110，其中解锁座118与托盘9连接，连杆组件铰接在解锁座118上且两端分别与锁定销112的另一端和解锁压板1110铰接。

如图8所示，连杆组件包括解锁连杆Ⅰ117和解锁连杆Ⅱ119，解锁连杆Ⅰ117为倒V型结构，且顶端与解锁座118铰接，解锁连杆Ⅰ117的一侧沿长度方向设有滑槽，锁定销112的另一端通过连接轴116与滑槽滑动连接，解锁连杆Ⅰ117的另一侧端部与解锁压板1110铰接；解锁连杆Ⅱ119设置于解锁连杆Ⅰ117的上方、且与解锁连杆Ⅰ117的另一侧平行，解锁连杆Ⅱ119的两端分别与解锁座118和解锁压板1110铰接。

如图9所示，托盘自动锁定装置11还包括复位机构，复位机构包括复位弹簧1111和弹簧安装柱114，锁定销112的端部两侧设有弹簧安装柱114，各弹簧安装柱114通过一复位弹簧1111与锁定销安装座113连接。

解锁装置4为弯板，弯板通过车载举升机构2的带动上升，从而触发解锁机构的解锁压板1110，实现托盘9的解锁。

解锁压板1110、锁定销112通过连接轴与解锁连杆Ⅰ117连接，可实现联动，当解锁压板1110垂向上下运动时，锁定销112同步进行左右运动。

托盘自动锁定装置11的锁定流程具体实施过程为：

(1)在外力作用下解锁压板1110处于Z轴高位，此时锁定销112在连杆组件联动作用下位于X轴正向最大位置，托盘9处于解锁状态；

(2)处于解锁状态的托盘9在水平外力及贮存辊道8、导向限位装置12综合作用下转载至贮存货架7的贮存位置；

(3)到达指定位置后去除外力，锁定销112在复位弹簧1111的作用下插入锁紧座111的锥孔内，锁定流程完成。锁定销112与锁紧座111配合锥角小于摩擦角可实现自锁。贮存辊道8、自动锁定装置、锁紧座111及导向限位装置12配合可实现托盘9的六自由度固定，实现托盘9的完全锁定。

托盘自动锁定装置11的解锁流程具体实施过程为上述过程的逆流程，在此不再赘述。

自动输送车1具备自动行驶功能同时可为车载上装提供动力源；车载举升机构2安装于自动输送车1上，具备升降功能；推拉装置3为货物10移载提供水平推拉力，解锁装置4用于自动解锁托盘9，托盘连接装置5可自动实现托盘9与推拉装置3的可靠连接，车载辊道6为无动力自由辊道主要承载托盘9及货物10的重量；贮存货架7安装于立体库内起支撑、安装及固定作用；贮存辊道8为无动力自由辊道安装于贮存货架7上，用于承载托盘9及货物10；托盘9用于承载及固定货物10，同时具有安装托盘自动锁定装置11及其他装置的接口；托盘自动锁定装置11安装于托盘9上可实现托盘9的自动锁定及解锁；导向限位装置12安装于贮存辊道8上，可实现托盘9在移载工程中的导向及贮存状态下的锁定功能。

水平移载式立体贮存输送系统，其取货流程具体实施过程为：

(1)接收到取货指令后自动输送车1从初始位置自动运行到立体内与贮存货架7对接的相应工位，如图3所示；

(2)自动输送车1到位后，车载举升机构2上升，到达指定高度后停止，如图10所示。

(3)推拉装置3伸出，到达指定位置后停止。

(4)推拉装置3伸出到位后，托盘连接装置5自动实现托盘9与推拉装置3的可靠连接；同时解锁装置4解除托盘自动锁定装置11与导向限位装置12之间的锁定。

(5)解锁后推拉装置3收缩，货物10和托盘9一起在推拉装置3、托盘连接装置5和导向限位装置12作用下实现移载，如图11所示。

(6)推拉装置3收回至初始位置后停止，车载举升机构2下降至初始位置，如图12所示。

(7)车载举升机构2下降完成后，自动输送车1驶离，取货流程完成。

水平移载式立体贮存输送系统送货流程具体实施过程为上述过程的逆流程，在此不再赘述。

本发明的自动输送车为自动引导式输送车或轮式输送车，具有一定停车精度，可进行防爆设计。车载举升机构具备自动升降功能，具有一定停车精度。车载辊道及贮存辊道为无动力自由辊道，具有一定承载能力。托盘自动锁定装置及导向锁定装置可实现托盘的六自由度锁定，实现托盘及货物的可靠固定，可满足一定的抗震要求。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，包括自动输送车(1)、车载举升机构(2)、推拉装置(3)、解锁装置(4)、托盘连接装置(5)、车载辊道(6)、贮存货架(7)、贮存辊道(8)、托盘(9)及托盘自动锁定装置(11)，其中贮存货架(7)上由下至上设有多层贮存辊道(8)，所述贮存辊道(8)上设有托盘自动锁定装置(11)，所述托盘(9)设置于所述贮存辊道(8)上，且通过托盘自动锁定装置(11)锁定；所述车载举升机构(2)设置于自动输送车(1)上，所述推拉装置(3)和车载辊道(6)均设置于所述车载举升机构(2)上，所述解锁装置(4)和托盘连接装置(5)设置于所述推拉装置(3)上，所述托盘连接装置(5)用于与所述托盘(9)定位连接，所述推拉装置(3)用于驱动所述托盘(9)在所述贮存辊道(8)和车载辊道(6)之间转载，所述解锁装置(4)用于驱动所述托盘自动锁定装置(11)解锁。

2.根据权利要求1所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述车载举升机构(2)包括主体框架(201)、移动框架(202)、载物台(203)、升降驱动装置(204)、动滑轮(206)和柔性连接件(207)，其中主体框架(201)的两侧设有可沿竖直方向滑动的移动框架(202)，载物台(203)的两端与移动框架(202)可沿竖直方向滑动连接，所述动滑轮(206)设置于所述移动框架(202)的上方，所述柔性连接件(207)经过所述动滑轮(206)且两端分别与所述主体框架(201)和所述载物台(203)连接，所述升降驱动装置(204)设置于所述主体框架(201)上、且与所述移动框架(202)连接，所述升降驱动装置(204)驱动移动框架(202)升降，从而使所述柔性连接件(207)带动所述载物台(203)相对所述移动框架(202)上下移动。

3.根据权利要求2所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述升降驱动装置(204)包括电机(2041)、丝母(2043)及丝杠(2044)，其中丝杠(2044)沿竖直方向设置于所述主体框架(201)上且可转动，所述丝母(2043)与所述丝杠(2044)螺纹连接，所述移动框架(202)与所述丝母(2043)连接，所述电机(2041)设置于所述主体框架(201)上、且输出端与所述丝杠(2044)传动连接。

4.根据权利要求1所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述推拉装置(3)为可伸缩货叉，所述可伸缩货叉的两侧设有所述车载辊道(6)。

5.根据权利要求1所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述托盘自动锁定装置(11)包括锁紧座(111)、锁定销(112)、锁定销安装座(113)及解锁机构，其中锁紧座(111)设置于所述贮存辊道(8)上，锁定销安装座(113)和解锁机构设置于所述托盘(9)上，所述锁定销(112)与所述所述锁定销安装座(113)设有的锁定销套(115)滑动配合、且一端与所述锁紧座(111)插接，实现所述托盘(9)的锁定；所述解锁机构与所述锁定销(112)的另一端铰接，通过拉动所述锁定销(112)水平移动，使锁定销(112)与所述锁紧座(111)分离，实现所述托盘(9)的解锁。

6.根据权利要求5所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述解锁机构包括解锁座(118)、连杆组件及解锁压板(1110)，其中解锁座(118)与所述托盘(9)连接，所述连杆组件铰接在所述解锁座(118)上且两端分别与所述锁定销(112)的另一端和解锁压板(1110)铰接。

7.根据权利要求6所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述连杆组件包括解锁连杆Ⅰ(117)和解锁连杆Ⅱ(119)，所述解锁连杆Ⅰ(117)为倒V型结构，且顶端与所述解锁座(118)铰接，所述解锁连杆Ⅰ(117)的一侧沿长度方向设有滑槽，所述锁定销(112)的另一端通过连接轴(116)与所述滑槽滑动连接，所述解锁连杆Ⅰ(117)的另一侧端部与所述解锁压板(1110)铰接；所述解锁连杆Ⅱ(119)设置于所述解锁连杆Ⅰ(117)的上方、且与所述解锁连杆Ⅰ(117)的另一侧平行，所述解锁连杆Ⅱ(119)的两端分别与所述解锁座(118)和解锁压板(1110)铰接。

8.根据权利要求7所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述自动锁定装置(3)还包括复位机构，所述复位机构包括复位弹簧(1111)和弹簧安装柱(114)，所述锁定销(112)的端部两侧设有弹簧安装柱(114)，各所述弹簧安装柱(114)通过一复位弹簧(1111)与所述锁定销安装座(113)连接。

9.根据权利要求5所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述解锁装置(4)为弯板，所述弯板通过所述车载举升机构(2)的带动上升，从而触发所述解锁机构，实现所述托盘(9)的解锁。

10.根据权利要求1所述的水平移载式立体贮存输送系统，其特征在于，所述贮存辊道(8)上设有导向限位装置(12)，所述导向限位装置(12)在所述托盘(9)转载及贮存过程中起到导向及限位作用。