CN111762482A - 仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种仓储系统。本发明所提供了的仓储系统，包括：存货装置，包括货架，货架包括至少两层载货平台；运货设备，用于对载货平台上的货物进行存取；和升降驱动机构，设置在存货装置上，并与运货设备之间被构造为具有动力连接状态，且用于在动力连接状态驱动运货设备沿着货架升降。通过在存货装置上设置升降驱动机构对运货设备进行升降，使得存货装置可以实现对不同货层货物的存取，这有利于提高对仓储系统高度方向上空间的利用率，实现对仓储系统高度空间的更充分利用。

Description

仓储系统

技术领域

本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种仓储系统。

背景技术

为了提高空间利用率，降低占地成本，仓储系统中通常设有具有多层载货平台的货架，并利用运货设备对货物进行存取。

然而，现有技术中，运货设备均只能对其所在货层上的货物进行存取，而难以对不同货层的货物进行存取，通常还需要在各货层分别设置不同的货物搬运设备，这不仅限制对高度方向上空间的利用率，同时还造成设备冗余以及货物存取效率较低等问题。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：提高对仓储系统高度方向上空间的利用率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种仓储系统，其包括：

存货装置，包括货架，货架包括至少两层载货平台；

运货设备，用于对载货平台上的货物进行存取；和

升降驱动机构，设置在存货装置上，并与运货设备之间被构造为具有动力连接状态，且用于在动力连接状态驱动运货设备沿着货架升降。

在一些实施例中，存货装置包括至少一个货架单元，货架单元包括两个彼此之间设有供运货设备通过的通道的货架，且货架还包括沿着通道长度方向布置的至少两个立柱单元，立柱单元包括沿着通道的宽度方向相对布置并用于支撑载货平台的两个立柱，位于通道一侧并沿通道长度方向相邻的两个立柱与位于通道另一侧相对的两个立柱之间形成升降位，运货设备在升降位处与升降驱动机构动力连接并在升降驱动机构的驱动作用下沿着升降位处的立柱升降。

在一些实施例中，升降位的数量为至少两个，升降驱动机构在运货设备运动至各升降位时均能够驱动运货设备沿着升降位的立柱升降。

在一些实施例中，升降驱动机构包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构，第一升降驱动机构包括设置在各升降位的立柱上并用于与运货设备配合的升降传动单元，第二升降驱动机构可移动地设置于存货装置的顶部并与升降传动单元之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。

在一些实施例中，第二升降驱动机构包括移动机构和升降动力机构，移动机构可移动地设置在存货装置的顶部，升降动力机构可同步移动地设置在移动机构上，且升降动力机构与升降传动单元之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。

在一些实施例中，升降驱动机构还包括状态转换机构，状态转换机构控制升降动力机构与升降传动单元之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。

在一些实施例中，状态转换机构包括升降控制机构、第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构设置在升降传动单元上，第二连接结构设置在升降动力机构上，升降控制机构通过驱动第二连接结构上下运动，来控制第一连接结构与第二连接结构结合或分离，以控制升降动力机构与升降传动单元之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。

在一些实施例中，第一连接结构和第二连接结构中的一个包括内花键且另一个包括外花键。

在一些实施例中，仓储系统还包括设置在存货装置顶部的轨道，第二升降驱动机构沿着轨道移动。

在一些实施例中，轨道包括彼此交叉的第一轨道和第二轨道，第一轨道沿着通道的长度方向延伸，第二轨道沿着通道的宽度方向延伸。

在一些实施例中，运货设备包括运货设备本体和设置在运货设备本体上的配合机构，升降驱动机构包括设置在存货装置上并与配合机构配合的升降传动单元，配合机构和升降传动单元结合时，运货设备与升降驱动机构之间处于动力连接状态。

在一些实施例中，升降驱动机构与运货设备之间被构造为还具有动力切断状态，且仓储系统还包括状态切换控制机构，状态切换控制机构控制配合机构与升降传动单元结合或分离，以控制运货设备与升降驱动机构之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。

在一些实施例中，状态切换控制机构通过控制配合机构和升降传动单元相对伸缩，来控制配合机构与升降传动单元结合或分离。

在一些实施例中，状态切换控制机构设置在运货设备本体上，且状态切换控制机构通过驱动配合机构相对于运货设备本体伸缩，来控制配合机构相对于升降传动单元伸缩。

在一些实施例中，状态切换控制机构包括伸缩动力机构和伸缩传动机构，伸缩动力机构通过伸缩传动机构与配合机构连接，伸缩传动机构将伸缩动力机构相对于运货设备本体的转动转化为配合机构相对于运货设备本体的伸缩运动。

在一些实施例中，伸缩传动机构包括滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构的丝杠与伸缩动力机构驱动连接，滚珠丝杠机构的丝杠螺母与配合机构驱动连接配合机构。

在一些实施例中，升降传动单元包括分别设置于仓储系统的升降位的四个立柱上的四个升降传动机构，配合机构包括与四个升降传动机构一一对应配合的四个配合单元。

在一些实施例中，配合单元与升降传动机构啮合。

在一些实施例中，配合单元包括链齿部，升降传动机构包括爬升链条机构，链齿部与爬升链条机构的爬升链条啮合。

在一些实施例中，升降传动单元还包括两个联动机构，两个联动机构中的一个与升降传动单元中的两个升降传动机构连接并驱动所连接的两个升降传动机构同步运动，且两个联动机构中的另一个与升降传动单元中的另两个升降传动机构连接并驱动所连接的两个升降传动机构同步运动。

在一些实施例中，两个联动机构与升降传动单元的沿通道的长度方向的两对升降传动机构一一对应，且联动机构连接位于升降传动单元的沿通道宽度方向的两个升降传动机构。

在一些实施例中，运货设备本体为AGV小车。

通过在存货装置上设置升降驱动机构对运货设备进行升降，使得存货装置可以实现对不同货层货物的存取，这有利于提高对仓储系统高度方向上空间的利用率，实现对仓储系统高度空间的更充分利用。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明一实施例仓储装置的整体结构示意图。

图2示出图1中升降驱动机构和运货设备在一个升降位处的配合结构示意图。

图3示出图2中运货设备的立体结构示意图。

图4示出图3中状态切换控制机构与配合机构的结构示意图。

图5示出图1中存货装置的结构示意图。

图6示出图5中一个升降位及对应升降传动单元的立体结构示意图。

图7示出图6中升降传动机构的结构示意图。

图8示出图2中移动机构及其上升降动力机构和状态转换机构的结构示意图。

图中：

100、仓储系统；

1、存货装置；11、货架；111、立柱；112、载货平台；

2、运货设备；21、运货设备本体；22、配合机构；22a、配合单元；221、链齿部；222、链齿安装座；223、滑块；23、滑轨；24、状态切换控制机构；241、丝杠；242、丝杠螺母；243、第一马达；25、丝杆安装座；26、基座；27、联轴器；

3、升降驱动机构；31、升降传动单元；31a、升降传动机构；31b、联动机构；311、第一链轮；312、爬升链条；313、第二链轮；314、传动链条；315、第一减速机；32、升降动力机构；321、第二马达；322、第二减速机；323、传动轴；33、状态转换机构；331、内花键；332、外花键；333、电缸；334、升降座板；336、升降导轨；34、移动机构；341、移动本体；342、第一轮组；343、第二轮组；

4、轨道；

a、货物；b、升降位；P、通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1-8示出了本发明仓储系统的一个实施例。参照图1-8，本发明所提供的仓储系统100，包括：

存货装置1，包括货架11，货架11包括至少两层载货平台112；

运货设备2，用于对载货平台112上的货物a进行存取；和

升降驱动机构3，设置在存货装置1上，并与运货设备2之间被构造为具有动力连接状态，且用于在动力连接状态驱动运货设备2沿着货架11升降。

由于在升降驱动机构3的驱动作用下，运货设备2可以沿着货架11升降，对不同货层的货物进行存取，而无需再局限于单层货物的存取，因此，可以有效提高对仓储系统100高度方向上空间的利用率，实现对仓储系统100高度空间的更充分利用。

并且，由于基于同一运货设备2可以实现不同货层货物的存取，因此，还可以减少运货设备2的数量，降低设备冗余风险，提高货物存取效率。

同时，相对于升降驱动机构3独立于存货装置1的情况，升降驱动机构3设置在存货装置1上，更便于与运货设备2配合，实现对运货设备2升降的驱动，并且，使得仓储系统100的结构更加紧凑，升降驱动机构3无需额外占用地面空间，也有利于降低租金成本。

在一些实施例中，存货装置1可以包括至少一个货架单元，货架单元包括两个彼此之间设有供运货设备2通过的通道P的货架11，且货架11还包括沿着通道P长度方向X布置的至少两个立柱单元，立柱单元包括沿着通道P的宽度方向Y相对布置并用于支撑载货平台112的两个立柱111，位于通道P一侧并沿通道P长度方向X相邻的两个立柱111与位于通道P另一侧相对的两个立柱111之间形成升降位b。

其中，为了实现更密集的货物存储，存货装置1中货架单元的数量可以为至少两个，使得存货装置1中具有沿通道b宽度方向Y布置的至少两个升降位b，和/或，立柱单元的数量可以为多个，使得存货装置1中具有沿通道b长度方向X布置的至少两个升降位b。

尤其，货架单元的数量可以为多个，且立柱单元的数量也为多个，此时，升降位b的数量为多个，且这多个升降位b中既包括沿通道b宽度方向Y布置的多个升降位b，又包括沿通道b长度方向X布置的多个升降位b，形成多排多列的升降位矩阵，使得存储系统100成为立体仓库，能够在相同占地面积的情况下，实现对货物更高密度的存储。

在设有升降位b的情况下，运货设备2可以在升降位b处与升降驱动机构3动力连接并在升降驱动机构3的驱动作用下沿着升降位11处的立柱111升降，这样，运货设备2可以实现对升降位b处各货层货物的存取。

其中，当升降位b的数量为至少两个时，运货设备2可以自行在不同升降位b之间移动，以实现对不同升降位b中货物a的存取。

而为了使运货设备2处于各升降位b时，均能够实现多货层货物存取，在一些实施例中，升降驱动机构3可以被构造为在运货设备2运动至各升降位b时均能够驱动运货设备2沿着升降位b的立柱111升降。这样，在运货设备2和升降驱动机构3的配合下，同一运货设备2可以在同一升降驱动机构3的驱动下实现对不同升降位b以及各升降位b不同货层货物的存取，这尤其有利于进一步减少所需运货设备2和升降驱动机构3的数量，降低设备冗余风险，提高货物存取效率。

其中，为了使得升降驱动机构3在运货设备2运动至各升降位b时均能够驱动运货设备2沿着升降位b的立柱111升降，在一些实施例中，如图1和图2所示，升降驱动机构3可以包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构，第一升降驱动机构包括设置在各升降位b的立柱111上并用于与运货设备2配合的升降传动单元31，第二升降驱动机构可移动地设置于存货装置1的顶部并与升降传动单元31之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。基于此，当运货设备2处于某一升降位b时，第二升降驱动机构可以也运动至相应升降位b的顶部并与相应升降位b的升降传动单元31动力连接，进而根据需要驱动运货设备2在升降位b的各货层之间升降，实现货物存取，而运货设备2完成某升降位b货物存取并需要对另一升降位b货物进行存取时，则第二升降驱动机构可以断开与升降传动单元31的动力连接，并移动至运货设备2需要到达的另一升降位b(称为目标升降位)的顶部，进而在运货设备2转移至目标升降位时再驱动运货设备2在目标升降位处升降。

其中，第二升降驱动机构可以包括移动机构34和升降动力机构32，移动机构34可移动地设置在存货装置1的顶部，升降动力机构32可同步移动地设置在移动机构34上，且升降动力机构32与升降传动单元31之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。这样，移动机构34可以带动升降动力机构32一起沿着存货装置1移动至各升降位b的顶部，并在到达升降位b后通过使升降动力机构32与升降传动单元31之间动力连接，来利用升降动力机构32通过升降传动单元31驱动运货设备2在升降位b的不同货层之间升降。

为了实现对升降动力机构32与升降传动单元31之间连接状态的自动控制，在一些实施例中，升降驱动机构3还包括状态转换机构33，状态转换机构33控制升降动力机构32与升降传动单元31之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换，这样有利于加快仓储系统100的运行节拍，提高货物存取效率。

其中，状态转换机构33可以包括升降控制机构、第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构设置在升降传动单元31上，第二连接结构设置在升降动力机构32上，升降控制机构通过驱动第二连接结构上下运动，来控制第一连接结构与第二连接结构结合或分离，以控制升降动力机构32与升降传动单元之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。基于此，只需由升降控制机构控制第二连接结构上下运动，即可控制升降动力机构32与升降传动单元31之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换，方便高效。

在本发明中，运货设备2可以包括运货设备本体21和设置在运货设备本体21上的配合机构22，配合机构22与升降驱动机构3的设置在存货装置1上的升降传动单元31配合，且配合机构22和升降传动单元31结合时，运货设备2与升降驱动机构3之间处于动力连接状态。

其中，运货设备本体21可以为AGV小车(Automated Guided Vehicle，自动引导运输车)或RGV小车(Rail Guided Vehicle，有轨穿梭小车)等各类货物搬运设备。

而升降传动单元31的数量可以与升降位b的数量相同并一一对应，且升降传动单元31可以包括分别设置于升降位b的四个立柱111上的四个升降传动机构31a，配合机构22则包括与四个升降传动机构31a一一对应配合的四个配合单元22a。这样，当四个配合单元22a与各升降位b的四个升降传动机构31a结合时，运货设备2与升降驱动机构3之间则处于动力连接状态，运货设备2可以较为平稳地升降。

另外，配合单元22a与升降传动机构31a的配合方式可以多样，例如二者之间可以插接、螺纹连接、钩挂连接或啮合连接等。其中采用啮合配合方式时，升降传动机构31a可以通过自身的转动来带动与其啮合的运货设备2升降。

而为了进一步提高运货设备2的升降平稳性，在一些实施例中，升降传动单元31可以还包括两个联动机构31b，这两个联动机构31b中的一个与升降传动单元31的两个升降传动机构31a连接并驱动所连接的两个升降传动机构31a同步运动，且两个联动机构31b中的另一个与升降传动单元31的另两个升降传动机构31a连接并驱动所连接的两个升降传动机构31a同步运动。由于在两个联动机构31b的作用下，同一升降传动单元31中的四个升降传动机构31a可以两两同步运动，带动运货设备2的四个配合单元22a两两同步升降，因此，有利于实现运货设备2更加平稳地升降过程，降低运货设备2在升降过程中发生偏斜或碰撞等问题的风险。

其中，联动机构31b所连接的两个升降传动机构31a可以为同一升降传动单元31中任意两个升降驱动机构31a，例如可以为升降位b处沿通道P长度方向X上的两个升降驱动机构31a，也可以为升降位b处沿通道P宽度方向Y上的两个升降驱动机构31a，或者还可以为升降位b对角线上的两个升降驱动机构31a。

另外，在一些实施例中，升降驱动机构3与运货设备2之间可以被构造为还具有动力切断状态，且仓储系统100可以还包括状态切换控制机构24，状态切换控制机构24控制配合机构22与升降传动单元31结合或分离，以控制运货设备2与升降驱动机构3之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。这样，当需要存取货物时，状态切换控制机构24可以控制配合机构22与升降传动单元31结合，进而使得运货设备2可以在升降驱动机构3的驱动下升降至目标货货层，而当完成某一升降位b处的运货任务并需要执行另一个升降位b处的运货任务时，则状态切换控制机构24可以控制配合机构22与升降传动单元31分离，使得运货设备2不再受限于升降传动单元31，而可以自由移动至目标升降位。可见，通过设置状态切换控制机构24实现对运货设备2与升降驱动机构3动力连接与否的自动控制，不仅可以保证同一升降位b各货层运货任务的顺利实现，还便于运货设备2在不同升降位b之间转移，实现不同升降位b处的运货任务，同时也有助于加快整个存储系统100的运行节拍。

其中，状态切换控制机构24可以通过多种方式来控制控制配合机构22与升降传动单元31是否结合，例如，可以通过驱动配合机构22与升降传动单元31相对旋转和/或相对伸缩，来控制控制配合机构22与升降传动单元31结合或分离。

下面结合图1-8所示的实施例对本发明予以进一步地说明。

如图1-8所示，在该实施例中，仓储系统100为立体库，其包括存货装置1、运货设备2、升降驱动机构3和导轨4等。

其中，存货装置1用于存储货物a，且其包括多个并排布置的货架单元，每个货架单元中设有两个货架11，这两个货架11相对布置并彼此间隔，使得二者之间形成通道P，并且，每个货架11均包括多层载货平台112和沿着通道P长度方向X间隔布置的多个立柱单元，立柱单元用于支撑载货平台112并包括沿着通道P宽度方向Y间隔布置的两个立柱111。这样，存货装置1中设有多条通道P，每条通道P两侧的两个货架11均由多层载货平台112和多个立柱111分隔形成多个用于存储货物a的货位，使得存货装置1能够实现大量货物a的存储。

根据实际需求的变化，每个货位的货物a均可能被存取。而如何高效地实现对各货位货物a的存取是一个难题。

该实施例利用运货设备2与升降驱动机构3等的配合，可以方便高效地实现对各货位货物a的存取，灵活地满足变化多样的物流需求。

为了方便描述，如图1和图2所示，以下将通道P一侧每相邻的两个立柱111与通道P另一侧相对应的两个立柱111之间的空间称为升降位b。由图1可知，该实施例的存储装置1具有呈矩阵排列的多个升降位b。

在该实施例中，运货设备2能够沿着通道P运动，以在不同的升降位b之间转换，满足不同升降位b的运货需求，并且，运货设备2还能够在升降驱动机构3的驱动作用下，沿着升降位b的立柱111升降，以满足升降位b不同货层的运货需求。

如图1-8所示，在该实施例中，运货设备2包括为AGV小车的运货设备本体21和设置在运货设备本体21上的配合机构22，且升降驱动机构3包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构，第一升降驱动机构包括设置在各升降位b处的多个升降传动单元31，第二升降驱动机构包括设置在存货装置1顶部的移动机构34、设置在移动机构34上的升降动力机构32及状态转换机构33。

其中，移动机构34带动升降动力机构32一起在不同的升降位b间移动；升降动力机构32在状态转换机构33的控制下与各升降传动单元31之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换并用于在动力连接状态时为升降传动单元31提供动力；配合机构22在状态切换控制机构24的控制下与升降传动单元31结合或分离，以使运货设备2与升降驱动机构3之间在动力连接状态和动力切断状态之间切换。

当需要对升降位b不同货层的货物a进行存取时，运货设备2运动至升降位b，且状态切换控制机构24控制配合机构22与升降传动单元31结合，同时，移动机构34带动升降动力机构32运动至相应升降位b的顶部，且状态转换机构33控制升降动力机构32与升降传动单元31结合，使得升降动力机构32可以通过升降传动单元31驱动配合机构32升降，进而实现对运货设备2升降的控制，使得运货设备2能够升降至升降位b的不同货层，执行不同货层的运货任务。

当完成某一升降位b的运货任务且需要执行另一升降位b的运货任务时，升降驱动机构3可以先驱动运货设备2下降到地面，并由状态切换控制机构24控制配合机构22与升降传动单元31分离，使得运货设备2与升降驱动机构3之间切换至动力切断状态，运货设备2能够沿着通道P移动至另一升降位b，同时，由状态转换机构33控制升降动力机构32与升降传动单元31分离，使得升降动力机构32与升降传动单元31之间切换至动力切断状态，升降动力机构32能够在移动机构34的带动下移动至另一升降位b的顶部，等待再次驱动运货设备2。

其中，如图2以及图5-7所示，该实施例的每个升降传动单元31均包括四个升降传动机构31a，这四个升降传动机构31a分别设置在升降位b处的四根立柱111上，且运货设备2的配合机构22包括与同一升降传动单元1的四个升降传动机构31a一一对应配合的四个配合单元22a。

具体地，由图7可知，每个升降传动机构31a均包括爬升链机构，爬升链机构包括第一链轮311、第二链轮313和爬升链条312，第一链轮311和第二链轮313分别设置在立柱111的下部和上部，且第二链轮313通过联动机构31b与升降动力机构32驱动连接，爬升链条312连接于第一链轮311和第二链轮313上。基于此，第二链轮313为主动链轮，第一链轮311为从动链轮，当升降动力机构32在状态转换机构33的控制下与联动机构31b结合时，爬升链条312可以在升降动力机构32的驱动下旋转，进而可以带动与之结合的运货设备22沿着升降位b处的立柱111升降。

而由图3和图4可知，四个配合单元22a两两布置于运货设备本体21的相对两侧，且位于运货设备本体21同一侧的两个配合单元22a彼此反向地布置，每个配合单元22a均相对于运货设备本体21可滑动地设置，以便于在状态转换控制机构24的控制下，相对于运货设备本体21伸缩，从而实现与对应升降传动机构31a的结合和分离，以控制运货设备2与升降驱动机构3在动力连接状态和动力切断状态之间切换。

其中，由图4可知，在该实施例中，每个配合单元22a均包括链齿部221、链齿安装座222和滑块223，链齿部221安装于链齿安装座222上，链齿安装座222安装于滑块223上，且运货设备本体21上设有滑轨23，滑块223可滑动地设置于滑轨23上并与状态转换控制机构24驱动连接。这样，在状态转换控制机构24的驱动下，配合单元22a可以相对于运货设备本体21滑动，使得链齿部221可以相对于运货设备本体21伸缩，当链齿部221伸出至与爬升链条312啮合时，则配合单元22a与相应的升降传动机构31a结合，运货设备2与升降驱动机构3动力连接，二者之间处于动力连接状态，而当链齿部221缩回时，则配合单元22a与相应的升降传动机构31a分离，运货设备2与升降驱动机构3动力断开，二者之间处于动力切断状态。

为了方便地控制配合机构22与升降传动单元31结合或分离，如图3和图4所示，在该实施例中，状态转换控制机构24设置在运货设备本体21上，并包括伸缩动力机构和伸缩传动机构，伸缩动力机构通过伸缩传动机构与配合机构22连接，伸缩传动机构则将伸缩动力机构相对于运货设备本体21的转动转化为配合机构22相对于运货设备本体21的伸缩运动。

具体地，结合图3和图4可知，在该实施例中，伸缩动力机构包括第一马达243；而伸缩传动机构则包括滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构的丝杠241与伸缩动力机构的第一马达243驱动连接，滚珠丝杠机构的丝杠螺母242与配合机构22驱动连接。其中，丝杠241与丝杠螺母242的旋向相同。丝杠241可以通过轴承及锁紧螺母等安装在丝杠安装座25上，而丝杠安装座25则可以通过基座26安装在运货设备本体21上。这样，在滚珠丝杠机构的作用下，第一马达243转动时，配合机构22可以相对于运货设备本体21伸缩，与升降传动单元31结合或分离。

并且，为了与配合机构22中的四个配合单元22a配合，在该实施例中，状态转换控制机构24包括两个伸缩动力机构和伸缩传动机构的组合结构(简称伸缩控制机构)，这两个伸缩控制机构分别与位于运货设备本体1相对两侧的两对配合单元21a驱动连接，且每个伸缩控制机构中的滚珠丝杠机构的数量为两个，同一伸缩控制机构中的两个滚珠丝杠分别与位于运货设备本体21同一侧的两个配合单元21a驱动连接，且同一伸缩控制机构中的两个滚珠丝杠机构的丝杠241的旋向相反并通过联轴器27连接。基于此，在每个伸缩控制机构中，第一马达243转动，可以带动两个滚珠丝杠机构的丝杠241转动，使得两个丝杠螺母242可以带动对应的两个配合单元21a同步伸缩，从而在两个伸缩控制机构的控制下，四个配合单元21a可以同步伸缩，与四个升降传动机构31a同步结合和分离，实现对运货设备2与升降驱动机构3之间连接关系的可靠控制。

另外，如图2、图5及图6所示，该实施例的升降传动单元31还包括两个联动机构31b，这两个联动机构31b与升降传动单元31的沿通道P的长度方向X的两对升降传动机构31a一一对应，且各联动机构31b连接位于升降位b的沿通道P宽度方向Y的两个升降传动机构31a。这样，同一升降传动单元31的位于通道P两侧并彼此相对的两个升降传动机构31a由同一联动机构31b驱动，且同一升降传动单元31的两个联动机构31b均由同一升降动力机构32驱动，因此，同一升降传动单元31的四个升降传动机构31a的运动同步性更好，且联动机构31b的布置较为方便。

为了实现对位于通道P两侧并彼此相对的两个升降动力机构31a的同步驱动，如图6和图7所示，在该实施例中，每个联动机构31b均包括传动链条314和第一减速机315，其中，传动链条314连接升降位b的位于通道P两侧并彼此相对的两个立柱111上的第二链轮313，而第一减速机315则与传动链条314连接并通过状态转换机构33与升降动力机构32驱动连接。这样，当状态转换机构33控制升降动力机构32与第一减速机315结合时，第一减速机315可以在升降动力机构32的驱动下通过传动链条314带动位于通道P两侧并彼此相对的两个升降动力机构31a同步旋转，且由于两个第一减速机315均由同一升降动力机构32驱动，因此，升降传动单元31中的四个升降传动机构31a可以同步旋转，进而可以实现运货设备2较平稳的升降过程。

如图8所示，在该实施例中，升降动力机构32包括第二马达321和第二减速机322，第二马达321通过第二减速机322与状态转换机构33连接，从而在状态转换机构33的控制下，第二马达321的动力可以经由第二减速机322和状态转换机构33传递至升降传动单元31，驱动升降传动单元31旋转，进而带动与升降传动单元31结合的运货设备2升降。

并且，由图8可知，在该实施例中，为了方便利用同一第二马达321实现对升降传动单元31的两个联动机构31b的驱动，提高升降平稳性，升降动力机构32中第二减速机322的数量为两个并与两个联动机构31b中的两个第一减速机315对应布置，且这两个第二减速机322之间通过传动轴335连接。这样，当第二马达321转动时，第二马达321可以通过两个第二减速机322来驱动升降传动单元31中的两个联动机构31b，进而实现对升降传动单元31中四个升降传动机构31a旋转运动的同步驱动。

另外，如图6和图8所示，该实施例的状态转换机构33包括升降控制机构、第一连接结构和第二连接结构，升降控制机构包括电缸333、升降座板334和升降导轨336，第一连接结构包括内花键331，第二连接结构包括外花键332。

其中，电缸333和升降导轨336均设置于移动机构34上，升降座板334可滑动地设置在升降导轨336上，且升降动力机构32安装在升降座板334上，这样，电缸333可以通过驱动升降座板334沿着升降导轨336滑动，来驱动升降动力机构32升降。

而外花键332设置在升降动力机构32上，同时内花键331设置在升降传动单元31上，因此，升降动力机构32在电缸333驱动下升降时，会带动外花键332相对于内花键331升降，从而可以控制外花键332与内花键332结合或分离，控制升降动力机构32是否与升降传动单元31动力连接，使得升降动力机构32与升降传动单元31之间能够在动力连接状态和动力切断状态切换。

具体地，外花键332设置在第二减速机322上，且与第二减速机322的数量相应，外花键332的数量也为两个；内花键331设置在第一减速机315上，且与第一减速机315的数量相应，内花键331的数量也为两个。

可以理解，作为替代，外花键332和内花键331的设置位置可以互换，即，也可以外花键332设置在升降传动单元31上，而内花键331设置在升降动力机构32上，此时即是，第一连接结构包括外花键332，第二连接结构包括内花键331。

如图8所示，在该实施例中，为了方便移动机构34移动，存货装置1的顶部设有轨道4，且该轨道4包括彼此交叉的第一轨道和第二轨道，第一轨道沿着通道P的长度方向X延伸，第二轨道沿着通道P的宽度方向Y延伸。同时，移动机构34被构造为动力小车，其包括移动本体341、第一轮组342和第二轮组343，第一轮组342和第二轮组343均设置于移动本体341上，且第一轮组342和第二轮组343的中心轴线分别沿着通道P的长度方向X和宽度方向Y布置。基于此，移动机构34可以通过第一轮组342与第一轨道的配合，实现沿通道P宽度方向Y的移动，并通过第二轮组343与第二轨道的配合，实现沿通道P长度方向X的移动，进而移动机构34可以带动升降动力机构32一起灵活地在各升降位b之间移动。

该实施例的存储装置100，其工作过程可以如下：

当接收到存取某货位货物a的命令后，运货设备2在地面上运行至相应升降位b，同时移动机构34也在沿轨道4运行到该升降位b的顶端；

当运货设备2到达升降位b后，运货设备2上的两个第一马达343驱动四个链齿部221伸出，与升降位b的四根立柱111上的四个爬升链条312一一啮合，且此时，移动机构34上的电缸333动作，推动升降座板334升降，使升降座板334上的第二减速机322以及第二减速机322上的外花键332下降并插入到安装在第一减速机315输入端的内花键331内，使得升降动力机构32与升降传动单元31动力连接，于是，第二马达321转动，可以带动升降传动单元31的四个爬升链条312绕第一链轮311和第二链轮313转动，使得运货设备2可以在爬升链条312的拉动下在货架11上爬升；

当运货设备2爬升到货物a所在货层时，运货设备2的运货设备本体21上的货物存取机构动作，将运货设备本体21上的货物a存入货架货位或将货架货位上的货物a取到运货设备本体21上，完成货物存取任务，之后，移动机构34上的第二马达321反向旋转，带动爬升链条312绕链轮反向旋转，使得运货设备2在爬升链条312的推动下下降，直至落到地面，此时，运货设备2上的两个第一马达243反向旋转，驱动四个链齿部221缩回，使链齿部221与爬升链条312脱离啮合，之后，运货设备2可以在地面上根据需要移动，可以移动至下一工位(例如分拣工位)，以完成不同工位之间的货物流转，或移动至另一升降位b，以执行另一升降位b处的运货任务。

可见，该实施例的仓储系统100，可以充分利用库房的立体空间，实现高密度存储，高效率存取，并降低成本。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种仓储系统(100)，其特征在于，包括：

存货装置(1)，包括货架(11)，所述货架(11)包括至少两层载货平台(112)；

运货设备(2)，用于对所述载货平台(112)上的货物(a)进行存取；和

升降驱动机构(3)，设置在所述存货装置(1)上，并与所述运货设备(2)之间被构造为具有动力连接状态，且用于在所述动力连接状态驱动所述运货设备(2)沿着所述货架(11)升降。

2.根据权利要求1所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述存货装置(1)包括至少一个货架单元，所述货架单元包括两个彼此之间设有供所述运货设备(2)通过的通道(P)的货架(11)，且所述货架(11)还包括沿着所述通道(P)长度方向(X)布置的至少两个立柱单元，所述立柱单元包括沿着所述通道(P)的宽度方向(Y)相对布置并用于支撑所述载货平台(112)的两个立柱(111)，位于所述通道(P)一侧并沿所述通道(P)长度方向(X)相邻的两个立柱(111)与位于所述通道(P)另一侧相对的两个立柱(111)之间形成升降位(b)，所述运货设备(2)在所述升降位(b)处与所述升降驱动机构(3)动力连接并在所述升降驱动机构(3)的驱动作用下沿着所述升降位(11)处的立柱(111)升降。

3.根据权利要求2所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降位(b)的数量为至少两个，所述升降驱动机构(3)在所述运货设备(2)运动至各所述升降位(b)时均能够驱动所述运货设备(2)沿着所述升降位(b)的立柱(111)升降。

4.根据权利要求3所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降驱动机构(3)包括第一升降驱动机构和第二升降驱动机构，所述第一升降驱动机构包括设置在各所述升降位(b)的立柱(111)上并用于与所述运货设备(2)配合的升降传动单元(31)，所述第二升降驱动机构可移动地设置于所述存货装置(1)的顶部并与所述升降传动单元(31)之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。

5.根据权利要求4所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述第二升降驱动机构包括移动机构(34)和升降动力机构(32)，所述移动机构(34)可移动地设置在所述存货装置(1)的顶部，所述升降动力机构(32)可同步移动地设置在所述移动机构(34)上，且所述升降动力机构(32)与所述升降传动单元(31)之间被构造为具有动力连接状态和动力切断状态。

6.根据权利要求5所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降驱动机构(3)还包括状态转换机构(33)，所述状态转换机构(33)控制所述升降动力机构(32)与所述升降传动单元之间在所述动力连接状态和所述动力切断状态之间切换。

7.根据权利要求5所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述状态转换机构(33)包括升降控制机构、第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构设置在所述升降传动单元(31)上，所述第二连接结构设置在所述升降动力机构(32)上，所述升降控制机构通过驱动所述第二连接结构上下运动，来控制所述第一连接结构与所述第二连接结构结合或分离，以控制所述升降动力机构(32)与所述升降传动单元之间在所述动力连接状态和所述动力切断状态之间切换。

8.根据权利要求7所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述第一连接结构和所述第二连接结构中的一个包括内花键(331)且另一个包括外花键(332)。

9.根据权利要求4所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述仓储系统(100)还包括设置在所述存货装置(1)顶部的轨道(4)，所述第二升降驱动机构沿着所述轨道(4)移动。

10.根据权利要求9所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述轨道(4)包括彼此交叉的第一轨道和第二轨道，所述第一轨道沿着所述通道(P)的长度方向(X)延伸，所述第二轨道沿着所述通道(P)的宽度方向(Y)延伸。

11.根据权利要求1-10任一所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述运货设备(2)包括运货设备本体(21)和设置在所述运货设备本体(21)上的配合机构(22)，所述升降驱动机构(3)包括设置在所述存货装置(1)上并与所述配合机构(22)配合的升降传动单元(31)，所述配合机构(22)和所述升降传动单元(31)结合时，所述运货设备(2)与所述升降驱动机构(3)之间处于动力连接状态。

12.根据权利要求11所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降驱动机构(3)与所述运货设备(2)之间被构造为还具有动力切断状态，且所述仓储系统(100)还包括状态切换控制机构(24)，所述状态切换控制机构(24)控制所述配合机构(22)与所述升降传动单元(31)结合或分离，以控制所述运货设备(2)与所述升降驱动机构(3)之间在所述动力连接状态和动力切断状态之间切换。

13.根据权利要求12所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述状态切换控制机构(24)通过控制所述配合机构(22)和所述升降传动单元(31)相对伸缩，来控制所述配合机构(22)与所述升降传动单元(31)结合或分离。

14.根据权利要求13所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述状态切换控制机构(24)设置在所述运货设备本体(21)上，且所述状态切换控制机构(24)通过驱动所述配合机构(22)相对于所述运货设备本体(21)伸缩，来控制所述配合机构(22)相对于所述升降传动单元(31)伸缩。

15.根据权利要求14所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述状态切换控制机构(24)包括伸缩动力机构和伸缩传动机构，所述伸缩动力机构通过所述伸缩传动机构与所述配合机构(22)连接，所述伸缩传动机构将所述伸缩动力机构相对于所述运货设备本体(21)的转动转化为所述配合机构(22)相对于所述运货设备本体(21)的伸缩运动。

16.根据权利要求15所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述伸缩传动机构包括滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构的丝杠(241)与所述伸缩动力机构驱动连接，所述滚珠丝杠机构的丝杠螺母(242)与所述配合机构(22)驱动连接配合机构。

17.根据权利要求11所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降传动单元(31)包括分别设置于所述仓储系统(100)的升降位(b)的四个立柱(111)上的四个升降传动机构(31a)，所述配合机构(22)包括与所述四个升降传动机构(31a)一一对应配合的四个配合单元(22a)。

18.根据权利要求17所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述配合单元(22a)与所述升降传动机构(31a)啮合。

19.根据权利要求18所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述配合单元(22a)包括链齿部(221)，所述升降传动机构(31a)包括爬升链条机构，所述链齿部(221)与所述爬升链条机构的爬升链条(312)啮合。

20.根据权利要求17所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述升降传动单元(31)还包括两个联动机构(31b)，所述两个联动机构(31b)中的一个与所述升降传动单元(31)中的两个所述升降传动机构(31a)连接并驱动所连接的两个升降传动机构(31a)同步运动，且所述两个联动机构(31b)中的另一个与所述升降传动单元(31)中的另两个升降传动机构(31a)连接并驱动所连接的两个升降传动机构(31a)同步运动。

21.根据权利要求20所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述两个联动机构(31b)与所述升降传动单元(31)的沿所述通道(P)的长度方向(X)的两对升降传动机构(31a)一一对应，且所述联动机构(31b)连接位于所述升降传动单元(31)的沿所述通道(P)宽度方向(Y)的两个所述升降传动机构(31a)。

22.根据权利要求11所述的仓储系统(100)，其特征在于，所述运货设备本体(21)为AGV小车。

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