CN111483739A - 存储系统和相关的平台送料机 - Google Patents

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Abstract

存储组件具有四个柱结构，每个柱结构可包括安装在上滑轮和下滑轮上的皮带。每个柱结构的下滑轮由电动机驱动，其中电动机是通过连接到逻辑控制软件系统的控制器进行同步的。架子被连接到皮带，用于保持存储平台。零件放置在存储平台上，存储平台从存储组件移动至机器人车辆或存储机架。

Description

存储系统和相关的平台送料机
发明领域
本发明涉及机器人制造系统中的存储平台。
背景技术
在机器人制造系统中，机器人可以用于将部件装配成组装的设备。为了使机器人能够装配部件，所有必需的部件都必须是可用的。如果需要从各种不同的来源传送部件，则可能难以实现部件的协同传送。如果某些部件早于其他部件到达，则必须存储这些早到的部件，直到所有部件都可用为止。所需要的是一种存储平台送料机装置和系统，其可以存储所有部件，然后在所有部件都可用时将部件运送到装配机器人。
发明内容
根据本发明，提供了一种存储系统，所述存储系统包括所述存储系统包括第一柱组件，所述第一柱组件包括：第一前柱，其连接到第一上滑轮和第一下滑轮；第一前皮带，其安装在所述第一上滑轮和所述第一下滑轮上；第一后柱，其连接到第一上后滑轮和第一下后滑轮；第一后皮带，其安装在所述第一上后滑轮和所述第一下后滑轮上；多个第一架子，其安装至所述第一前皮带和所述第一后皮带，其中所述多个第一架子处于水平方向。所述存储系统还包括第二柱组件，所述第二柱组件包括：第二前柱，其连接到第二上滑轮和第二下滑轮；第二前皮带，其安装在所述第二上滑轮和所述第二下滑轮上；第二后柱，其连接到第二上后滑轮和第二下后滑轮；第二后皮带，其安装在所述第二上后滑轮和所述第二下后滑轮上；多个第二架子，其安装至所述第二前皮带和所述第二后皮带，其中所述多个第二架子处于水平方向，并且基本平行于所述多个第一架子。
在优选实施例中，存储平台送料机装置用于在机器人物流系统上自动移动或存储货物平台。在不同的实施例中，存储平台送料机装置可以用作临时存储区域，用于存储等待传送到其他机器或存储区域的部件。例如，在一个实施例中，可以将第一批到达的部件放置在存储平台上，存储平台由自动导引车(AGV)传送到存储组件，存储组件可以移动存储平台并存储第一批部件。该过程可以继续到装配所需的所有部件都位于存储组件中为止。然后，系统可以请求AGV将具有部件的存储平台传送至可装配部件的装配机器人。在其他实施例中，存储组件可以用在其他装配方法中。
存储组件可包括四个柱结构，每个柱结构可包括皮带。尽管本发明是用皮带进行描述的，但是在其他实施例中，可以使用链条或任何其他类似的柔性环状结构。每个柱结构的底部滑轮由电动机驱动，电动机又利用控制器进行同步。还包括物流控制软件系统，它可以同步货物的装/卸、框架/平台的安装、物流机器人的轨迹以及其他制造程序。架子可以安装在皮带上，皮带可以升高和降低货物平台。存储组件可以存储有限数量的货物平台，并且容量可以取决于存储组件的高度。诸如自动导引车(AGV)之类的物流运输机器人可以被移动到存储组件的装载区域中，以运送和/或移动容纳有一个或多个部件的存储平台。
存储组件可以自动地将货物平台装载到已移动至存储组件的装载门处的AGV上或从AGV上卸载货物平台。通过将存储组件中的货物平台降低到AGV上来进行货物的装载，而货物平台则与AGV顶部的连接机构(例如带有中心孔的法兰)对齐。货物平台下表面上的特征(例如圆柱体或杆)的接合使得货物平台可以固定在AGV上，这些圆柱体或杆可以被插入AGV上连接装置的中心孔中。
在将具有连接装置的货物平台固定到AGV之后，AGV可以将平台从存储组件的导向架上移走，并将货物平台上的部件传递至装配机器人(或其他目的地)，在装配机器人处，部件可以从货物平台上卸除。如有必要，一旦卸下部件，AGV可以将货物平台运回至它们的存储系统。平台上的最大负载重量受限于举升架的功率和物流AGV的负载能力。
附图说明
图1示出了存储组件的实施例的透视图。
图2示出了具有货物平台和两个AGV的存储组件的实施例的透视图。
图3示出了具有货物平台的存储组件的实施例的透视图，其中货物平台放置在两个AGV上。
图4示出了货物平台的实施例的底视图。
图5示出了货物平台的实施例的侧视图。
图6示出了在两个AGV上的货物平台连接件的透视图。
图7示出了插入到两个AGV中的货物平台连接件的透视图。
图8示出了具有AGV和存储机架的存储组件的实施例。
图9示出了具有存储机架的存储组件的实施例。
具体实施方式
本发明针对一种自动存储系统，用于在物流机器人系统上拆卸或安装货物平台或装配台。参照图1，示出了存储机构组件100的实施例，其可以包括四个垂直定向的柱结构101、103、105、107。柱结构101、103、105、107中的每个柱结构均具有皮带121，它可以是柔性皮带、链条或其他环状结构。环状结构具有安装在上滑轮111和下滑轮117上的内表面。
水平架子127附接到皮带121的外表面。每个架子127都可以具有平面支撑表面，该平面支撑表面可承载存储平台的侧部，其中存储平台的侧部可以是平面结构，其可装配在柱结构101、103、105、105、107之间并可以搁置在架子127上。虽然所述系统是以皮带121(其可以是具有弹性体和层压纤维的复合结构)为例描述的，但在其他实施例中，也可以使用其他旋转机构，例如链条或其他高强度环状结构。
在一个实施例中，存储组件可以具有第一柱组件，其包括：第一前柱，其连接到第一上滑轮和第一下滑轮；第一前皮带，其安装在第一上滑轮和第一下滑轮上；第一后柱，其连接到第一上后滑轮和第一下后滑轮；第一后皮带，其安装在第一上后滑轮和第一下后滑轮上；多个第一架子，其安装在第一前皮带和第一后皮带上，其中所述多个第一架子处于水平方向。存储组件还可以具有第二柱组件，其包括：第二前柱，其连接到第二上滑轮和第二下滑轮；第二前皮带，其安装在第二上滑轮和第二下滑轮上；第二后柱，其连接到第二上后滑轮和第二下后滑轮；第二后皮带，其安装在第二上后滑轮和第二下后滑轮上；多个第二架子，其安装在第二前皮带和第二后皮带上。
柱结构101、103、105、107中的每个柱结构均具有内部电动机，内部电动机连接至上滑轮111和/或下滑轮117，从而以协调同步的方式旋转皮带121来移动架子127。电动机可以连接至控制器，控制器可以控制电动机从而使电动机沿相同方向移动连接至相同架子127的皮带121。但是，相反侧的电动机可以使皮带121沿相反的旋转方向旋转。更具体地，为了升高架子127，右侧的皮带121可以沿顺时针方向旋转，而左侧的皮带121可以沿逆时针方向旋转。相反，为了降低架子127，右侧的皮带121可以沿逆时针方向旋转，而左侧的皮带121可以沿顺时针方向旋转。可以控制内部电动机，使架子127处于水平方向，并且在皮带121移动以及在皮带121静止时，使第一柱组件上的架子127与第二柱组件上的架子127基本平行。
所描绘的存储组件100可以包括码垛机(palletiser)131，码垛机131可以附接至第一垂直导轨133和第二垂直导轨137，其中第一垂直导轨133连接至右柱结构103的前表面，第二垂直导轨137连接至左柱结构107的前表面。码垛机131可以具有垂直驱动机构，该垂直驱动机构可以使码垛机131在第一垂直轨道133和第二垂直轨137上向上或向下移动。垂直驱动机构可以包括电动机，电动机可以沿第一方向旋转以使码垛机131向上移动，并且可以沿相反的第二方向旋转以使码垛机131向下移动。例如，码垛机131可以连接至垂直方向的旋转螺杆。螺杆可以被旋转而使不旋转的码垛机131在第一垂直轨道133和第二垂直轨道137上垂直移动。
码垛机131可以包括存储平台移动机构139，存储平台移动机构139可以连接到码垛机131，以将存储平台201移动到存储组件100的架子127上以及将存储平台201从存储组件100的架子127上移出。存储平台移动机构139可以是剪刀状机构，该剪刀状机构可具有多个连杆，这些连杆可以以可折叠的十字形“X”样式压缩或扩展。连杆的控制端可以连接到致动器。通过向内部连杆的控制端施加压力，拉长十字样式和水平推动工作平台而实现运动。在一个实施例中，外部连杆可以连接到保持结构，其中保持结构可以移动存储平台201。更具体地，保持结构可以接入存储平台201，并且存储平台移动机构139可以延伸，以将存储平台201从存储组件100中移出并移动到另一个存储结构上。然后，存储平台移动机构139可以将存储平台201释放到另一个存储结构上，并且存储平台移动机构139可以缩回到组件100中。相反，存储平台移动机构139可以延伸并从其他存储结构中抬起存储平台201。然后存储平台移动机构139可以收缩并将存储平台201移动至存储组件100中。
在一个实施例中，存储组件100可以具有滚动机构，该滚动机构允许存储组件100在导轨141上移动。存储组件100可以移动到期望的位置，并且码垛机131可以接入存储平台201并将它们放置在架子127上，或者相反地，从架子127上移走存储平台201并将它们放置在相邻的存储结构上。
在不同的实施例中，存储组件100可以与其他系统组件一起使用，其中所述其他系统组件可以具有或不具有码垛机131。参照图2和图3，示出了具有AGV 205且没有码垛机的存储组件100。在图2中，存储组件100包含两个存储平台201，它们位于升高的架子127上。两个AGV 205在较低的存储平台201的下方被驱动。一旦两个AGV 205被正确地布置在较低的存储平台201的下方，则电动机可以控制滑轮111、117和皮带121旋转，从而使较低的存储平台201被放置在两个AGV 205上。更具体地，右皮带121可以沿逆时针方向旋转而左皮带121可以沿顺时针方向旋转，以降低内部架子127。当架子127围绕下滑轮117旋转时，架子127向外移动，从而为架子127创造更大间隙使其通过AGV 205从存储组件100中卸下。
电动机可以继续使架子127降低至两个AGV 205的支撑表面下方。在一个实施例中，AGV 205的支撑表面可以具有预定的支撑高度。通过将较低的存储平台201降低到预定的支撑高度以下，较低的存储平台201的重量从架子127转移至两个AGV 205。尽管附图示出了两个用于运输较低的存储平台201的AGV 205，但是在其他实施例中，可以使用任何数量的AGV 205。例如，如果使用单个的AGV 205，则存储平台201的平衡中心可以放置在AGV 205的中心上。如果使用四个AGV 205，则存储平台201的边角区域可以放置在各个AGV 205上。
参照图3，当将存储平台201放置在两个AGV 205上并将其从架子127释放时，AGV205可以自存储组件100运输存储平台201。从AGV 205移除存储平台201的相反过程也可以参照图3和2进行描述。参照图3，AGV 205可以将存储平台201移动到存储组件100中。两个架子127可以布置成低于AGV 205的支撑表面。一旦AGV 205被正确地布置在存储组件100中，则在柱结构101、103、105、107中的电动机可以旋转上滑轮111和下滑轮117并移动皮带121和架子127，使得较低的内部架子127的上表面可以接触存储平台201的下边缘表面并抬起存储平台201以使其离开AGV 205。参照图2，一旦将存储平台201从AGV 205上抬起，就可以控制AGV 205以使其远离存储组件100。在该示例中，存储组件100被安装在轨道141上，轨道141可以允许存储组件100水平移动。
参照图4-5，存储平台201的实施例可包括平面结构221和包括两个圆柱形轴225的下部支撑梁223。图4示出了底视图，图5示出了存储平台201的侧视图并示出了下部支撑梁223和位于平面结构221的中心线上的两个圆柱形轴225。这些部件可以彼此刚性地连接在一起。下支撑梁223可向平面结构221提供强度，以在重物被放置在存储平台201上时防止其弯曲。圆柱形轴225放置在两个AGV上的连接器中，下支撑梁223还提供拉伸强度和压缩强度，以便可以在两个AGV之间施加拉力或推力。
参照图6，示出了AGV 205，其具有连接器231和下部支撑梁223以及两个圆柱形轴225。未示出存储平台，从而可以更清楚地示出两个圆柱形轴225与连接器231的连接。如上所述，当存储组件将存储平台降低至AGV 205上时，两个圆柱形轴225与连接器231中的孔精确对准。因此，AGV 205必须精确地移动至存储组件的装载区域中。参照图7，存储平台已被降低到AGV 205上，两个圆柱形轴225已完全插入到连接器231中。当圆柱形轴225完全插入到连接器231中时，连接器231可以围绕两个圆柱形轴225拧紧。当存储平台从存储组件的架子上释放时，可以控制AGV 205从存储组件中移走存储平台，并将存储平台传送到希望的目的地。
参照图8和图9，在不同的实施例中，存储组件100可以被改装并且用作物流机器人、仓库系统和外部供应系统之间的部件存储连接。当零件被运送到零件装配位置时，零件可以被存储在存储组件100中，并且在所有必需的零件都已被传送时被取用。例如，在一个实施例中，组件可以临时地存储放置在架子127上的零件，直到在准时化(JIT)制造过程中需要这些零件为止。在一个示例中，存储组件100可以存储多达六个存储平台201，其中每个存储平台201存储不同的零件。可以使用不同的AGV 205将放置在每个存储平台201上的不同零件从各个位置传递到存储组件100，在那里它们如上所述那样由存储架127抬起并存储。在每个存储架127到达存储组件100时，存储平台201被放置在下一个可用的存储架127中并被存储。一旦将存储平台201上的所有必要零件都存储在存储组件100中，系统就可以通知装配机器人所有必要零件都可用并且已准备好进行装配。如上所述，可以使用AGV 205以将六个存储平台201中的每一个存储平台上的零件运输到一个或多个机器人，其中存储组件100将每个存储平台201降低到AGV 205上，然后AGV 205将存储平台201上的零件运送到装配机器人。
所描述的实施方式可以容纳多达六个存储平台。然而，在其他实施例中，取决于所使用的存储架的高度，存储组件100能够存储任何数量的存储平台201。存储组件100的实施方式可以将存储平台(空的或带有货物部件的)自动地安装在位于组件100的装载门中的物流机器人AGV 205上(或替换物流机器人AGV205上的存储平台)。
在如图8和图9所示的其他实施例中，所描述的组件100可以与存储机架301一起使用。如上所述，存储组件100可以具有滚动机构，其中滚动机构允许存储组件100沿水平方向在轨道141上行进。在图8中，存储组件100可以移动至拾取位置，在那里AGV 205传送包含零件241的存储平台201。存储组件100可以从AGV 205上抬起存储平台201和零件241。然后，AGV 205可以从存储组件100离开，这样，存储组件100可以在轨道141上移动。
参照图9，存储组件100可以在轨道141上行进至与存储机架301相邻的位置，该位置可以具有多个存储架子305，这些存储架子305以行和列的阵列布置。在示出的示例中，存储组件100已经移动到中间列，并且码垛机131已经伸出移动机构139和存储平台201，从而码垛机131可以将带有零件241的存储平台201放置在相邻的存储架子305上。一旦存储平台201被放在存储架子305上，码垛机131的移动机构139即可从存储机架301缩回并回到存储组件100中，从而存储组件100可以在轨道141上移动。上述过程可以重复进行。
相反地，当需要零件309时，存储组件100可以接入存储平台201，并且存储平台201可以被传送到AGV 205，而AGV 205可以将零件带到所需的位置。参照图5，存储组件100可以移动至存储期望零件的存储机架列。码垛机131可以移动至其中存储期望零件的存储机架301上的行，或者相反地从架子上移走存储平台201并将它们放置在相邻的存储结构上。
在各种实施例中，本申请的内容包括基本上如本文所描绘和描述的部件、方法、过程、系统和/或装置，包括各种实施例、子组合及其子集。在理解本申请内容之后，本领域技术人员将理解如何制造和使用本申请的内容。在各种实施例中，本申请的内容包括提供其他设备或方法，这些设备或方法不具有本申请或各个实施例中描绘和/或描述的项目(包括在前述设备和方法中使用的项目)，例如，以提高性能、简化和/或降低实施成本。当然，正如所附权利要求所反映的，本发明的各个方面均包括少于前述单个实施例的特征。

Claims (15)

1.一种存储系统，其特征在于，所述存储系统包括：
第一柱组件，所述第一柱组件包括：
第一前柱，其连接到第一上滑轮和第一下滑轮；
第一前皮带，其安装在所述第一上滑轮和所述第一下滑轮上；
第一后柱，其连接到第一上后滑轮和第一下后滑轮；
第一后皮带，其安装在所述第一上后滑轮和所述第一下后滑轮上；
多个第一架子，其安装至所述第一前皮带和所述第一后皮带，其中所述多个第一架子处于水平方向；
第二柱组件，所述第二柱组件包括：
第二前柱，其连接到第二上滑轮和第二下滑轮；
第二前皮带，其安装在所述第二上滑轮和所述第二下滑轮上；
第二后柱，其连接到第二上后滑轮和第二下后滑轮；
第二后皮带，其安装在所述第二上后滑轮和所述第二下后滑轮上；
多个第二架子，其安装至所述第二前皮带和所述第二后皮带，其中所述多个第二架子处于水平方向，并且基本平行于所述多个第一架子。
2.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
第一电动机，其耦接至所述第一上滑轮或所述第一下滑轮；以及
第二电动机，其耦接至所述第二上滑轮或所述第二下滑轮。
3.根据权利要求2所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
控制器，其耦接至所述第一电动机和所述第二电动机，用于控制和同步所述第一电动机和所述第二电动机的运动。
4.根据前述任一权利要求所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
多个存储平台，其中所述多个存储平台中的每个存储平台被放置在所述多个第一架子中的一个第一架子上和所述多个第二架子中的一个第二架子上。
5.根据前述任一权利要求所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
第一垂直导轨，其在所述第一前柱上；
第二垂直导轨，其在所述第二前柱上；以及
码垛机，其连接至所述第一垂直轨道和所述第二垂直轨道；
其中所述码垛机在所述第一垂直轨道和所述第二垂直轨道上垂直移动。
6.根据权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述码垛机包括推动机构，所述推动机构用于从所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子推动存储平台。
7.根据权利要求5所述的存储系统，其特征在于，所述码垛机包括剪刀式机构，所述剪刀式机构用于将存储平台移动到所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子上，以及用于从所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子中移出存储平台。
8.根据前述任一权利要求所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
机器人车辆，其将存储平台放置在所述第一柱组件和所述第二柱组件之间，并从所述多个第一架子和所述多个第二架子上移除存储平台。
9.根据权利要求8所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
在所述机器人车辆上的连接器，所述连接器被连接至圆柱形结构，其中所述圆柱形结构自所述存储平台延伸。
10.根据权利要求9所述的存储系统，其特征在于，所述架子从第一机器人车辆和第二机器人车辆移除存储平台。
11.根据前述任一权利要求所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
前水平轨道，其中所述第一柱组件和所述第二柱组件的前部在所述前水平轨道上移动；以及
后水平轨道，其中所述第一柱组件和所述第二柱组件的后部在所述后水平轨道上移动。
12.根据权利要求11所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
多个存储平台，其中所述多个存储平台中的每个存储平台被放置在所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子上；
第一垂直导轨，其在所述第一前柱上；
第二垂直导轨，其在所述第二前柱上；以及
码垛机，其耦接到所述第一垂直导轨和所述第二垂直导轨；
其中所述码垛机在所述第一垂直导轨和所述第二垂直导轨上垂直移动，并且所述码垛机向所述多个第一架子和所述多个第二架子上装载所述存储平台和从所述多个第一架子和所述多个第二架子卸载所述存储平台。
13.根据权利要求12所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
多个存储平台，其中多个存储平台中的每个存储平台被放置在所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子上；以及
多个存储机架，其与所述后水平轨道相邻放置，其中所述多个存储机架包括呈垂直和水平阵列的存储位置，所述码垛机将所述存储平台放置在所述多个存储机架的所述存储位置中，并且所述码垛机可以从所述多个存储机架的所述存储位置移除所述存储平台。
14.根据前述任一权利要求所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
多个存储平台，其中所述多个存储平台中的每个存储平台被放置在所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子上；以及
机器人车辆，其被安置在所述第一柱组件和第二柱组件之间，以从所述多个第一架子和所述多个第二架子上移除存储平台。
15.根据权利要求1所述的存储系统，其特征在于，所述存储系统还包括：
多个存储平台，其中所述多个存储平台中的每个存储平台被放置在所述多个第一架子中的一个第一架子和所述多个第二架子中的一个第二架子上；以及
机器人车辆，其被安置在所述第一柱组件和第二柱组件之间，以将存储平台装载到所述多个第一架子和所述多个第二架子上。
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