CN111846727B - 一种无人化钢卷库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人化钢卷库，属于库房调度系统领域。包括多个并排划分的用于存放钢卷的跨区、用于各跨区钢卷的堆垛和转运的堆垛AGV，以及设置在各跨区的一端用于各跨区钢卷的分配和转运的调度AGV；调度AGV与钢卷库外的钢卷生产机组之间设置有用于在二者之间运输钢卷的步进梁；各跨区的另一端对应各跨区分别设置有用于调节堆垛AGV方向的回转装置，以实现堆垛AGV在不同跨区间共用；各跨区的该另一端对应的钢卷库外设置有用于吊运钢卷的起重机。通过AGV取代传统吊车，避免高空作业，提高安全性，降低能耗；通过回转装置对堆垛AGV进行转向，实现不同跨区间堆垛AGV共用。解决传统基于吊车的无人化钢卷库存在的不足。

Description

一种无人化钢卷库

技术领域

本发明属于库房调度系统领域，涉及一种安全高效无人化钢卷库。

背景技术

随着社会的进步和发展，现代化的控制技术越来越融入到现代化的生产技术之中，无人化、智能化技术由于其高效、安全、经济等诸多优势，已经越来越多地应用在库房调度系统中。

目前，无人化、智能化在国外已经广泛应用于钢卷库房管理，国内也有部分钢厂陆续采用无人化智能调度系统替换原有管理方式。但是，目前国内外无人化钢卷库技术是基于钢卷吊车来实现的，并以吊车为核心，配置相关配套装置，完成整个钢卷库的无人化、智能化运作。而钢卷吊车自身存在很多缺陷，包括：投资费用高、各跨之间吊车不能共用（每跨均需要设有备用吊车）、使用维护成本高、高空作业安全性差、属特种设备限制多等等。因此，基于吊车实现的无人化仓库，所需要投入的配套设施也非常多。

因此，非常有必要探索一种全新的安全高效无人化钢卷库，一方面可以克服现有无人化钢卷库存在的不足，同时进一步优化钢卷库的物流工艺流程。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种安全高效无人化钢卷库，以AGV（AutomatedGuided Vehicle）取代吊车，解决传统基于吊车的无人化钢卷库存在的不足。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无人化钢卷库，包括多个并排划分的用于存放钢卷的跨区、用于各跨区钢卷的堆垛和转运的堆垛AGV，以及设置在各跨区的一端用于各跨区钢卷的分配和转运的调度AGV；调度AGV与钢卷库外的钢卷生产机组之间设置有用于在二者之间运输钢卷的步进梁；各跨区的另一端对应各跨区分别设置有用于调节堆垛AGV方向的回转装置，以实现堆垛AGV在不同跨区间共用；各跨区的该另一端对应的钢卷库外设置有用于吊运钢卷的起重机。

进一步，沿各跨区延伸方向对应各跨区的回转装置分别铺设有堆垛轨道，堆垛轨道的靠近回转装置的一端延伸出钢卷库外，堆垛AGV在堆垛轨道上运行。

进一步，垂直于各跨区延伸方向铺设有串联起各回转装置的回转轨道。

进一步，回转轨道的两端分别设置有充电装置，充电装置上设置有定位传感器。

进一步，各跨区的一端垂直各跨区延伸方向铺设有调度轨道，调度AGV在调度轨道上运行；沿调度轨道排列有多组库内鞍座，每组库内鞍座对称设置在调度轨道的两侧。

进一步，每组库内鞍座对应设置有两个对射式光电开关，两个对射式光电开关分别位于每组库内鞍座的两侧，两个对射式光电之间的连线与调度轨道延伸方向倾斜相交。

进一步，调度AGV的运行行程的两端分别设置有调度AGV激光测距仪。

进一步，各跨区的靠近调度AGV的一端对应堆垛AGV设置有堆垛AGV激光测距仪。

进一步，步进梁和钢卷生产机组之间设置有机组鞍座；各跨区的靠近回转装置的一端对应堆垛AGV设置有库外鞍座。

进一步，回转装置包括电机、与电机相连的回转支承、与回转支承相连的回转盘，以及设于回转盘上的AGV检测传感器。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明公开的无人化钢卷库，通过采用调度AGV和堆垛AGV来取代传统的吊车，实现对钢卷的运输与堆垛功能，从而避免了高空作业，提高安全性，也大大降低使用过程中的能耗。

（2）本发明公开的无人化钢卷库，通过采用回转装置对堆垛AGV进行转向，实现不同跨区间堆垛AGV的共用，可以根据生产需要在每一跨区设置堆垛AGV，也可以多个跨区共用一个堆垛AGV，无需在各跨区均设置备用堆垛AGV，从而降低在线堆垛AGV数量。

（3）本发明公开的无人化钢卷库，通过采用步进梁实现钢卷生产机组与钢卷库区之间钢卷的传递。

（4）本发明公开的无人化钢卷库，通过在厂房外设置起重机，实现钢卷库区外与钢卷运输车辆之间的钢卷转运，提高工作效率和安全性。

（5）本发明公开的无人化钢卷库，相较于传统以吊车为核心的无人化钢卷库，具有更为安全、高效的优势，大大降低投资、使用和维护成本。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明无人化钢卷库的平面布置示意图；

图2图1中无人化钢卷库的局部放大示意图。

附图标记：钢卷生产机组1、机组鞍座2、步进梁3、调度AGV激光测距仪4、库内鞍座5、对射式光电开关6、调度AGV7、堆垛AGV激光测距仪8、堆垛AGV9、钢卷10、堆垛轨道11、充电装置12、回转装置13、定位传感器14、厂房15、库外鞍座16、门式起重机17、钢卷运输车辆18、门式起重机轨道19。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图2，为一种无人化钢卷库，包括多个并排划分的用于存放钢卷10的跨区、用于各跨区钢卷10的堆垛和转运的堆垛AGV9，以及设置在各跨区的一端用于各跨区钢卷10的分配和转运的调度AGV7；调度AGV7与钢卷库外的钢卷生产机组1之间设置有用于在二者之间运输钢卷10的步进梁3；各跨区的另一端对应各跨区分别设置有用于调节堆垛AGV9方向的回转装置13，以实现堆垛AGV9在不同跨区间共用；各跨区的该另一端对应的钢卷库外设置有用于吊运钢卷10的起重机。

具体来说，调度AGV7具有升降和速度控制功能，堆垛AGV9具有升降、旋转、伸缩和速度控制功能。调度AGV7将步进梁3输送过来的钢卷10调度到需要存放跨区对应的库内鞍座5上，以供堆垛AGV9转运，或者将堆垛AGV9输送过来的钢卷10运送到步进梁3对应的库内鞍座5上。堆垛AGV9将库内鞍座5或库外鞍座16上的钢卷10堆垛到各跨区指定位置，或将各跨区内的钢卷10运送到库内鞍座5或者库外鞍座16上。通过采用调度AGV7和堆垛AGV9来取代传统的吊车，实现对钢卷10的运输与堆垛功能，从而避免了高空作业，提高安全性，也大大降低使用过程中的能耗。

堆垛AGV9在堆垛轨道11上运行，本实施例示意性地示出八个平相互平行的堆垛轨道11，堆垛轨道11沿各跨区延伸方向（图1中的竖向）铺设，堆垛轨道11的左右两侧分别可以存放一列钢卷10，从而每一堆垛轨道11及其两侧的钢卷10所在的空间构成一个跨区。各堆垛轨道11的靠近回转装置13的一端延伸出钢卷库外，并且在该端的两侧对称设置有用于承托钢卷10的库外鞍座16，库外鞍座16上设置有钢卷检测传感器，用于检测库外鞍座16上是否存有钢卷10。

垂直于各跨区延伸方向铺设有串联起各回转装置13的回转轨道。回转轨道的两端分别设置有充电装置12，用于对堆垛AGV9进行充电；充电装置12上设置有定位传感器14，用于对需要充电的堆垛AGV9进行定位。

各跨区靠近调度AGV7的一端垂直各跨区延伸方向铺设有横跨各个跨区的调度轨道，调度AGV7在调度轨道上运行；沿调度轨道排列有多组用于承托钢卷10的库内鞍座5，每组库内鞍座5对称设置在调度轨道的两侧。

每组库内鞍座5对应设置有两个对射式光电开关6，用于实时检测库内鞍座5上是否存有钢卷10，为生产调度提供数据信息。两个对射式光电开关6分别位于每组库内鞍座5的两侧，两个对射式光电之间的连线与调度轨道延伸方向倾斜相交。

调度AGV7的运行行程的两端，也即调度AGV7轨道的两端分别设置有调度AGV激光测距仪4，用于对调度AGV7进行精确定位。

各堆垛轨道11的靠近调度AGV7的一端对应设置有堆垛AGV激光测距仪8，具体设置在库内鞍座5的靠外一侧，用于对堆垛AGV9进行精确定位。

步进梁3的一端与最中间的一组库内鞍座5对应设置，步进梁3的另一端和钢卷生产机组1之间设置有用于托持钢卷10的机组鞍座2。通过步进梁3将钢卷生产机组1生产的钢卷10转移到钢卷库内，或者将钢卷库内钢卷10转移到钢卷生产机组1。

回转装置13包括电机、与电机相连的回转支承、与回转支承相连的回转盘，以及设于回转盘上的AGV检测传感器。通过回转装置13对堆垛AGV9进行转向，使得所有堆垛AGV9可以在不用跨区间共用。根据生产需要，可以在每一跨区设置堆垛AGV9，也可以多个跨区设置一个堆垛AGV9来共用，降低在线堆垛AGV9数量。

本实施例中起重机为门式起重机17，布置在厂房15外，在厂房15外垂直于各跨区延伸方向设置有门式起重机轨道19。通过门式起重机17将钢卷运输车辆18上的钢卷10吊运到库外鞍座16上，或将库外鞍座16上的钢卷10吊运到钢卷运输车辆18上。

本实施例提供的无人化钢卷库，其工作过程是：

第一步，钢卷生产机组1生产的钢卷10置于机组鞍座2上，步进梁3将机组鞍座2上的钢卷10运送到对应的库内鞍座5上；

第二步，对射式光电开关6检测到库内鞍座5上存在钢卷10，控制系统控制调度AGV7在调度AGV激光测距仪4精确定位下，将运送过来的钢卷10转运到需要存放跨区对应的库内鞍座5上并复位；

第三步，控制系统控制堆垛AGV9在堆垛AGV9激光测距仪8精确定位下，将库内鞍座5上钢卷10堆垛到需要存放跨区内指定位置并复位；

第四步，当需要钢卷10发货的时候，控制系统控制堆垛AGV9将需要发货的钢卷10转运到库外鞍座16上；

第五步，当库外鞍座16上的钢卷检测传感器检测到钢卷10之后，控制系统控制门式起重机17将库外鞍座16上的钢卷10吊运到钢卷运输车辆18上，钢卷运输车辆18将钢卷10运往目的地。

如果是需要将钢卷运输车辆18上的钢卷10转运到钢卷库区，并进一步从钢卷库区调往钢卷生产机组1，则过程与之前相反。

当需要实现不同跨区间堆垛AGV9的调度时，控制系统控制需要调度的堆垛AGV9运行到回转装置13位置，当回转装置13的AGV检测传感器检测到堆垛AGV9后旋转90º，接着控制系统控制堆垛AGV9运行到指定跨区的回转装置13上，当指定跨区的回转装置13感应到堆垛AGV9后旋转90º，最后控制系统控制堆垛AGV9运行到预定位置，即完成堆垛AGV9在不同跨区间的调度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例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者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种无人化钢卷库，其特征在于：包括多个并排划分的用于存放钢卷的跨区、用于各跨区钢卷的堆垛和转运的堆垛AGV，以及设置在各跨区的一端用于各跨区钢卷的分配和转运的调度AGV；调度AGV与钢卷库外的钢卷生产机组之间设置有用于在二者之间运输钢卷的步进梁；各跨区的另一端对应各跨区分别设置有用于调节堆垛AGV方向的回转装置，以实现堆垛AGV在不同跨区间共用；各跨区的该另一端对应的钢卷库外设置有用于吊运钢卷的起重机；

沿各跨区延伸方向对应各跨区的回转装置分别铺设有堆垛轨道，所述堆垛轨道的靠近回转装置的一端延伸出钢卷库外，所述堆垛AGV在堆垛轨道上运行；

垂直于各跨区延伸方向铺设有串联起各回转装置的回转轨道。

2.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：回转轨道的两端分别设置有充电装置，充电装置上设置有定位传感器。

3.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：各跨区的一端垂直各跨区延伸方向铺设有调度轨道，所述调度AGV在调度轨道上运行；沿调度轨道排列有多组库内鞍座，每组库内鞍座对称设置在调度轨道的两侧。

4.根据权利要求3所述的无人化钢卷库，其特征在于：每组库内鞍座对应设置有两个对射式光电开关，两个对射式光电开关分别位于每组库内鞍座的两侧，两个对射式光电之间的连线与调度轨道延伸方向倾斜相交。

5.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：所述调度AGV的运行行程的两端分别设置有调度AGV激光测距仪。

6.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：所述各跨区的靠近调度AGV的一端对应堆垛AGV设置有堆垛AGV激光测距仪。

7.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：所述步进梁和钢卷生产机组之间设置有机组鞍座；各跨区的靠近回转装置的一端对应堆垛AGV设置有库外鞍座。

8.根据权利要求1所述的无人化钢卷库，其特征在于：所述回转装置包括电机、与电机相连的回转支承、与回转支承相连的回转盘，以及设于回转盘上的AGV检测传感器。