CN112429451A - 一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，属于智能仓储技术领域，包括穿梭式货架、提升机轨道、移动提升机、穿梭车、输送线系统、仓库管理系统、仓库设备控制系统。本发明基于穿梭式立库理念进行优化创新，采用耐低温、大负载的穿梭车,配合穿梭式货架系统，大大提高了存储密度；通过仓库管理系统、仓库设备控制系统的调度和控制，将移动提升机、穿梭车、输送线系统等自动化设备高度集成，实现了冷链仓储的全自动化，大大提高了作业效率，值得被推广使用。

Description

一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，具体涉及一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统。

背景技术

随着自动化程度的不断提高，并考虑低温冷冻环境的特殊性，冷链仓储的未来技术发展趋势必然是高度自动化作业来全面取代人工化作业，以实现到物料在低温冷冻环境下出/入库的及时、迅速、准确及低成本。

基于上述需求，以巷道堆垛机、堆垛叉车为核心的立库系统在冷链仓储业获得广泛的应用，有效地提高了仓储效率，减少了人工依赖。但是，实践中传统堆垛式冷库系统也暴露出了一些问题，譬如空间利用率低、作业效率低等问题。为此，提出一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决传统堆垛式冷库系统存在的空间利用率低、作业效率低的问题，提供了一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括穿梭式货架、提升机轨道、移动提升机、穿梭车、输送线系统、仓库管理系统、仓库设备控制系统；

所述穿梭式货架，用于存储物料同时作为所述穿梭车、所述移动提升机的工作场所；

所述提升机轨道，贯穿设置在所述穿梭式货架内部，用于作为所述移动提升机的行走轨道；

所述移动提升机，用于将物料移出至所述输送线系统或将所述输送线系统的物料移入；

所述穿梭车，用于将物料由所述移动提升机中移动至所述穿梭式货架的指定位置或由所述穿梭式货架的指定位置将物料移动至所述移动提升机中；

所述输送线系统，用于将物料移栽至所述移动提升机中或由所述移动提升机移出；

所述仓库管理系统，用于对仓储业务逻辑进行处理，实现对物料的业务管理；

所述仓库设备控制系统，用于与所述仓库管理系统进行信息交互，依据所述仓库管理系统下达的任务，进行任务优先级排序，调度和控制移动提升机、穿梭车、输送线系统工作，完成物料的出入库工作；

所述移动提升机、所述穿梭车、所述输送线系统、所述仓库管理系统均与所述仓库设备控制系统电连接。

更进一步地，所述穿梭式货架包括多个货架片，多个所述货架片连接形成多层货格，所述穿梭式货架内部预留有供所述移动提升机沿所述提升机轨道移动的直线巷道，各层所述货格中在垂直于所述直线巷道的方向上相互贯通，并设有供穿梭车穿行的穿梭车轨道。

更进一步地，所述提升机轨道包括天轨和地轨，所述天轨与所述货架内部顶端连接，所述地轨的位置以所述天轨的位置为基准，对应设置于仓库地面上。

更进一步地，所述移动提升机包括移动模块、机架模块、载物模块、升降链条，所述移动模块与所述地轨滑动连接，所述机架模块设置在所述移动模块上，所述载物模块通过所述升降链条与所述机架模块滑动连接。

更进一步地，所述机架模块包括两根导向立柱、两根辅助支撑立柱及顶盖组件，所述导向立柱与所述辅助支撑立柱对称设置，所述导向立柱与所述辅助支撑立柱的下端与所述移动模块连接，上端与所述顶盖组件连接，所述顶盖组件与所述天轨滑动连接。

更进一步地，所述载物模块包括托盘骨架、链条输送组件、卷绕机构，所述托盘骨架分别与两根所述导向立柱滑动连接，所述链条输送组件设置在所述托盘骨架的上端两侧，所述卷绕机构设置在所述托盘骨架内部底端，所述卷绕机构与所述穿梭车电连接，转运时所述穿梭车位于所述链条输送组件之间，所述链条输送组件与物料托盘连接。

更进一步地，所述卷绕机构包括绕线滚筒、驱动电机、滑块丝杆机构、碳刷机构，所述驱动电机驱动所述绕线滚筒转动，同时所述滑块丝杆机构带动所述绕线滚筒水平移动，所述绕线滚筒上线缆的供电通过碳刷机构供给。

更进一步地，所述穿梭车包括车体、多个圆柱凸台顶升机构、多个行走轮，所述行走轮设置在所述车体外部，多个所述圆柱凸台顶升机构均匀设置在所述车体内部，所述车体与所述绕线滚筒上的线缆连接，对所述穿梭车供电。

更进一步地，所述输送线系统包括辊筒输送线、链条输送线、顶升移栽模块，所述辊筒输送线平行于所述直线巷道设置，所述链条输送线为两组，垂直于所述直线巷道设置，所述顶升移栽模块设置在两条所述链条输送线之间。

本发明相比现有技术具有以下优点：该低温冷冻环境下大承载智能立库系统，基于穿梭式立库理念进行优化创新，采用耐低温、大负载的穿梭车,配合穿梭式货架系统，大大提高了存储密度；通过仓库管理系统、仓库设备控制系统的调度和控制，将移动提升机、穿梭车、输送线系统等自动化设备高度集成，实现了冷链仓储的全自动化，大大提高了作业效率，值得被推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例中低温冷冻环境下大承载智能立库系统组成示意图；

图2是本发明实施例中货架系统示意图；

图3是本发明实施例中提升机地轨的结构示意图；

图4是本发明实施例中移动提升机的结构示意图；

图5是本发明实施例中移动模块的结构示意图；

图6是本发明实施例中顶盖组件的结构示意图；

图7是本发明实施例中载物模块的结构示意图；

图8是本发明实施例中卷绕机构(局部剖视)的结构示意图；

图9是本发明实施例中穿梭车的外形示意图；

图10是本发明实施例中输送线系统的结构示意图；

图11是本发明实施例中移动提升机电气系统总成框图；

图12是本发明实施例中物料入库流程图；

图13是本发明实施例中物料出库流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例的低温冷冻环境下大承载智能立库系统包括穿梭式货架系统1、提升机轨道2、移动提升机3、穿梭车4、输送线系统5、仓库管理系统和仓库设备控制系统。

如图2所示，所述穿梭式货架系统1由货架片、隔撑、横梁、顶横梁、穿梭车轨道、水平拉杆、垂直拉杆、天轨吊梁、端部网架、地脚、背网、护栏等标准型材组成；所述货架内部留有直线巷道供移动提升机3沿提升机轨道2移动；所述货架内部的同一层货格中，在垂直于直线巷道的方向上相互贯通，并铺设穿梭车轨道供穿梭车4穿行。

如图3所示，所述提升机轨道2包括天轨和地轨；所述天轨为H型钢，通过高强度螺栓安装于所述货架的天轨吊梁上；所述地轨包括枕木20201、调高机构20202、滑触线20203及轨道钢20204；地轨位置以天轨位置为基准，对应安装于仓库地面上。

如图4～8所示，所述移动提升机3包含移动模块301、机架模块、载物模块303及升降链条304；穿梭车4位于所述载物模块303上，所述移动模块301与所述轨道钢20204滑动连接；所述机架模块的底端与所述移动模块301连接，顶端与所述天轨滑动连接；

所述移动模块301包含底盘框架30101、移动动力机构30102、升降动力机构30103、底部导向机构30104及控制柜30105；所述移动动力机构30102及升降动力机构30103安装在底盘框架30101内部，所述底部导向机构30104安装在底盘框架30101两侧面，并与所述轨道钢20204贴合起导向作用；所述移动动力机构30102包括行走电机，所述升降动力机构30103包括举升电机；

所述机架模块包含两根导向立柱30201、两根辅助支撑立柱30202及顶盖组件30203；所述导向立柱30201为H行钢，通过高强度螺栓安装于底盘框架30101上，对称布置且相互平行；所述辅助支撑立柱30202同样安装于底盘框架30101上，对称布置且与导向立柱30201相互平行，同侧的导向立柱30201与辅助支撑立柱30202之间螺装斜撑；所述顶盖组件30203通过高强度螺栓安装于导向立柱30201和辅助支撑立柱30202顶端，所述顶盖组件30203包括顶盖框架3020301、从动提升链轮机构3020302及顶部导向机构3020303；所述从动提升链轮机构3020302安装于顶盖框架3020301上，且与所述升降动力机构30103位于同一投影位置；所述顶部导向机构3020303安装于顶盖框架3020301上，与天轨贴合起导向作用；

所述载物模块303安装在两根导向立柱30201之间，由升降链条304牵引，沿着导向立柱30201移动，所述载物模块303包括托盘骨架30301、链条输送组件30302、卷绕机构30303；所述链条输送组件30302采用C型梁为基体，内含输送电机、链轮链条等传动元件，工作时物料托盘(物料托盘存放有物料)放置于其内链条上，由其链条带动实现与输送线系统5的对接；所述卷绕机构30303布置在托盘骨架30301底部中空处，其功能是为穿梭车4供电，包括绕线滚筒3030301、驱动电机3030302、滑块丝杆机构3030303、碳刷机构3030304及导线机构3030305，驱动电机3030302带动绕线滚筒3030301旋转，滑块丝杆机构3030303中丝杆固定安装于卷绕机构内部支座上，滑块固定安装于绕线滚筒3030301的轴心线上，并与丝杆螺纹连接，使绕线滚筒3030301做旋转运动的同时沿丝杆移动，以防止绕线滚筒3030301上的线缆折弯角度过大，并保证卷绕机构30303上出线点的位置固定及出线速度均匀，线缆供电通过碳刷机构3030304供给。

如图9所示，所述穿梭车4集成顶升、下降、行走三个物料流转动作；穿梭车4内部四角处设有相同圆柱凸台顶升机构，实现穿梭车4承载面的顶升及下降动作；穿梭车4采用有线的供电方式以适应冷库低温环境及大负载工况需求，通过所述卷绕机构30303取电；在转运物料托盘上的物料时，穿梭车4位于所述物料托盘与托盘骨架30301之间；

所述穿梭车4外部两侧设置有两组行走轮，其通过行走轮在托盘骨架30301上行走。

如图10所示，所述输送线系统5包括辊筒输送线501、链条输送线502、顶升移栽模块503、外形检测模块504；所述辊筒输送线501平行于移动提升机3的直线巷道放置；所述链条输送线502共两组，分别负责物料的入库出库，垂直于移动提升机3的直线巷道放置；所述顶升移栽模块503放置在辊筒输送线501与链条输送线502交界处，所述顶升移栽模块503处于顶升状态时，物料可在顶升移栽模块503与辊筒输送线501之间流转，所述顶升移栽模块503处于收缩状态时，物料由顶升移栽模块503转移至链条输送线502上；所述外形检测模块504放置在输送线系统5入口处，用于检测物料的外形尺寸是否满足货架储位的要求。

如图11所示，所述仓库管理系统用于仓储业务逻辑的处理，实现物料的入库/出库等业务管理。

如图12、13所示，所述仓库设备控制系统与仓库管理系统进行信息交互，依据仓库管理系统下达的任务，进行任务优先级排序，调度和控制移动提升机、穿梭车、输送线系统工作，完成物料的入库/出库工作。

工作流程：存储物料时，物料托盘经输送线系统5送至入库点，同时移动提升机3行驶至入库点对应位置，举升电机工作，通过升降链条304将载物模块303运送至链条输送线502同样高度处；物料托盘经链条输送线502转移至链条输送组件30302上，到达载物模块303中心时停止；穿梭车4顶盖顶升托起物料托盘，使物料托盘与链条输送组件30302分离；举升电机工作，将载物模块303运送至物料存储层；穿梭车4驶离载物模块303进入货架系统1行驶至指定货格后顶盖下降，物料托盘被放置于货格处，完成物料存储操作；

取出物料时，移动提升机3行驶至物料存储货格对应位置，举升电机工作，通过升降链条304将载物模块303运送至物料存储货格同样高度处；穿梭车4由载物模块303驶入货架系统1中，到达物料存储点正下方时停止，之后穿梭车顶盖升起，顶起物料托盘后原路返回载物模块303上；移动提升机3行驶至出库点处，在此过程中穿梭车3顶盖下降，物料托盘落于链条输送组件30302上，移动提升机3移动到位后，物料托盘经链条输送组件30302转移至输送线系统5上，经链条输送线502转移至顶升移载模块503上，顶升移载模块503下降后转移至辊筒输送线501上并被带至仓库出口处，完成物料取出操作。

综上所述，上述实施例的低温冷冻环境下大承载智能立库系统，基于穿梭式立库理念进行优化创新，采用耐低温、大负载的穿梭车,配合穿梭式货架系统，大大提高了存储密度；通过仓库管理系统、仓库设备控制系统的调度和控制，将移动提升机、穿梭车、输送线系统等自动化设备高度集成，实现了冷链仓储的全自动化，大大提高了作业效率，值得被推广使用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：包括穿梭式货架、提升机轨道、移动提升机、穿梭车、输送线系统、仓库管理系统、仓库设备控制系统；

所述穿梭式货架，用于存储物料同时作为所述穿梭车、所述移动提升机的工作场所；

所述提升机轨道，贯穿设置在所述穿梭式货架内部，用于作为所述移动提升机的行走轨道；

所述移动提升机，用于将物料移出至所述输送线系统或将所述输送线系统的物料移入；

所述穿梭车，用于将物料由所述移动提升机中移动至所述穿梭式货架的指定位置或由所述穿梭式货架的指定位置将物料移动至所述移动提升机中；

所述输送线系统，用于将物料移栽至所述移动提升机中或由所述移动提升机移出；

所述仓库管理系统，用于对仓储业务逻辑进行处理，实现对物料的业务管理；

所述仓库设备控制系统，用于与所述仓库管理系统进行信息交互，依据所述仓库管理系统下达的任务，进行任务优先级排序，调度和控制移动提升机、穿梭车、输送线系统工作，完成物料的出入库工作；

所述移动提升机、所述穿梭车、所述输送线系统、所述仓库管理系统均与所述仓库设备控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述穿梭式货架包括多个货架片，多个所述货架片连接形成多层货格，所述穿梭式货架内部预留有供所述移动提升机沿所述提升机轨道移动的直线巷道，各层所述货格中在垂直于所述直线巷道的方向上相互贯通，并设有供穿梭车穿行的穿梭车轨道。

3.根据权利要求2所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述提升机轨道包括天轨和地轨，所述天轨与所述货架内部顶端连接，所述地轨的位置以所述天轨的位置为基准，对应设置于仓库地面上。

4.根据权利要求3所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述移动提升机包括移动模块、机架模块、载物模块、升降链条，所述移动模块与所述地轨滑动连接，所述机架模块设置在所述移动模块上，所述载物模块通过所述升降链条与所述机架模块滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述机架模块包括两根导向立柱、两根辅助支撑立柱及顶盖组件，所述导向立柱与所述辅助支撑立柱对称设置，所述导向立柱与所述辅助支撑立柱的下端与所述移动模块连接，上端与所述顶盖组件连接，所述顶盖组件与所述天轨滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述载物模块包括托盘骨架、链条输送组件、卷绕机构，所述托盘骨架分别与两根所述导向立柱滑动连接，所述链条输送组件设置在所述托盘骨架的上端两侧，所述卷绕机构设置在所述托盘骨架内部底端，所述卷绕机构与所述穿梭车电连接，转运时所述穿梭车位于所述链条输送组件之间，所述链条输送组件与物料托盘连接。

7.根据权利要求6所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述卷绕机构包括绕线滚筒、驱动电机、滑块丝杆机构、碳刷机构，所述驱动电机驱动所述绕线滚筒转动，同时所述滑块丝杆机构带动所述绕线滚筒水平移动，所述绕线滚筒上线缆的供电通过碳刷机构供给。

8.根据权利要求7所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述穿梭车包括车体、多个圆柱凸台顶升机构、多个行走轮，所述行走轮设置在所述车体外部，多个所述圆柱凸台顶升机构均匀设置在所述车体内部，所述车体与所述绕线滚筒上的线缆连接，对所述穿梭车供电。

9.根据权利要求8所述的一种低温冷冻环境下大承载智能立库系统，其特征在于：所述输送线系统包括辊筒输送线、链条输送线、顶升移栽模块，所述辊筒输送线平行于所述直线巷道设置，所述链条输送线为两组，垂直于所述直线巷道设置，所述顶升移栽模块设置在两条所述链条输送线之间。

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