CN112811057B - 一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密集型高效智能货架存储设备，包括第一立柱、第二立柱，第一立柱、第二立柱之间焊接有上横梁、下横梁，第一立柱上有从动轴孔、第二立柱上有主动轴孔，从动轴孔内安装有从动轴、主动轴孔内安装有主动轴，主动轴上有齿轮，齿轮与蜗杆组合成涡轮蜗杆转动系统，蜗杆与电机传动连接；第一翻转臂、第二翻转臂通过翻转臂梁焊接固定，第一翻转臂、第二翻转臂一端有共轴中心的翻转架轴孔，翻转架轴孔与从动轴、主动轴相互配合，第一翻转臂、第二翻转臂相对的内侧固定有滑轨，翻转臂梁与气缸一端固定连接。本发明产品密集型组合货架，结构紧凑，之间无需装货距离，相邻两组货架间距很小，整体占地面积小，更适合于大批量货物存储需求。

Description

一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法

技术领域

本发明涉及智能货架仓储设备相关技术领域，具体涉及一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法。

背景技术

在仓储设备中，货架是专门用于存放货品的存储设施，在物流及仓库中占有非常重要的地位。由于平面仓储占地面积大，容积率小，仓库面积又受到很大限制，而货架不仅能节约仓储空间，还能使货物变得井井有条以便于管理，因此，现代仓储企业都需要大规模使用较高较宽的货架来储存货物。随着现代工业的迅猛发展，物流量的大幅度增加，不仅要求货架的数量增加，而且要求货架具有多种功能，以满足不同物品的放置，对货架的自动化和机械化提出了更高的要求。

目前现有技术的货架，通常是搁板固定在立柱上，宽度和层高均是固定不变的，但货物的体积大小不一，这样就导致货架的空间利用率并不高，存在着很多的浪费。总的来说，现有固定式货架普遍存在以下不足：

①由于仓储货架宽度固定，与货物宽度不匹配时，会影响货物的存放和装卸效率；

②由于仓储货架高度固定，对于一些超高的货物则无法存放，使用灵活性较差，不便于货物的统一存储和管理；

③同一仓储放置不同尺寸的货物，会需要购置不同宽度和高度的不同类别货架，且这些不同型号的货架在同一仓储中规整度一般较差，不能更好的利用仓储的有效空间，对货物的装卸也存在较大影响；

④带有升降和宽度调节的货架，结构相对复杂、升降系统承重能力存在缺陷，对升降系统可靠性和使用寿命有影响；

⑤货架位多为单组结构，每组货架之间保留较大便于装卸货的距离，且部分货物需要采用叉车装载的，其间隔更大，这样对密集型货架仓储来说，需要占用大量的面积，经济效益很低；

⑥货架承载常发生超载事故，没有预警效果，使用不便；

⑦常规货架多为固定式结构，不便于人员清洁地面和对货架检修保养。

相关的设计可以参见中国专利201822202441.6、201911388311.9等。鉴于以上缺陷，为了解决现有技术的不足，设计一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明设计一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法，其目的在于：提供一种能根据货物宽度、高度及重量合适选择存储方式，更重要的是本发明便于垂直装卸货物、占地面积更小。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种密集型高效智能货架存储设备，主要包括：第一立柱1、第二立柱2、上横梁3、下横梁4，所述第一立柱1、第二立柱2之间焊接有上横梁3、下横梁4，其特征在于：所述存储设备还包括齿轮6、电机9、蜗杆10、第一翻转臂20、第二翻转臂21、翻转臂梁22、伸缩臂Ⅰ24、第一延伸臂40、第二延伸臂41、延伸架42，第一立柱1上有对称分布的从动轴孔13、第二立柱2上有对称分布的主动轴孔19，从动轴孔13内安装有从动轴12、主动轴孔19内安装有主动轴11，所述主动轴11上固定有齿轮6，齿轮6与蜗杆10组合成蜗轮蜗杆转动系统，所述蜗杆10与电机9传动连接，电机9通过电机座8固定在第二立柱2上；

所述第一翻转臂20、第二翻转臂21通过翻转臂梁22焊接固定，第一翻转臂20、第二翻转臂21一端有共轴中心的翻转架轴孔27，翻转架轴孔27与从动轴12、主动轴11相互配合，所述第一翻转臂20、第二翻转臂21相对的内侧固定有滑轨23，滑轨23与滑槽43匹配作直线滑动连接，所述翻转臂梁22与气缸30一端固定连接，气缸30另一端与延伸架42固定连接，延伸架42固定焊接第一延伸臂40、第二延伸臂41，所述第一延伸臂40、第二延伸臂41外侧固定有与滑轨23相互配合的滑槽43。

作为上一步优选方案，所述上横梁3上固定有高度感应器5，所述第二立柱2上固定重力感应器7。

作为上一步优选方案，所述第一翻转臂20、第二翻转臂21上侧焊接有承重块29，承重块29与下横梁4下侧抵触连接，下横梁4还与第一翻转臂20、第二翻转臂21接触连接并起限位作用。

作为上一步优选方案，所述第一翻转臂20、第二翻转臂21另一端内均设置有伸缩臂Ⅰ24，伸缩臂Ⅰ24一端设置有伸缩臂座25，伸缩臂座25通过螺栓与设置在第一延伸臂40、第二延伸臂41上的伸缩臂座连接孔44固定连接。

作为上一步优选方案，所述翻转臂梁22上有气缸头安装孔26，气缸头安装孔26与气缸30顶端固定连接，气缸30末端固定连接有气缸座31，气缸座31通过螺栓与设置在延伸架42上的气缸座连接孔45连接。

作为上一步优选方案，所述存储设备还包括机械手33，机械手33通过伸缩臂Ⅱ35固定在X轴起吊梁32、Y轴起吊梁34上，并通过伸缩臂Ⅱ35以垂直起吊方式转移货物。

一种密集型高效智能货架存储方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、最下端单个货架臂打开：电机9带动蜗杆10运转，进一步带动齿轮6转动伸展，实现单个货架臂根据货物宽度需要，控制气缸30带动延伸架42打开；

2）、货物起吊：机械手33吊起货物，并称量货物的净重并计算两倍净重值，如果超重问题，系统报警，做转运或其他处理；

3）、根据货物重量、宽度、高度，合理选择货物存放的位置和混合放置方式；

4）、取货时，机械手33从上层吊起货物，取货层单个货架臂无货物存放时，气缸30带动延伸架42缩回，电机9带动蜗杆10运转，进一步带动齿轮6转动，实现单个货架臂收回；

5）、单个货架臂从上至下依次吊取货物，然后系统收回单个货架臂，完成存储功能。

（三）有益效果

本发明提供了一种密集型高效智能货架存储设备及使用方法，具备以下有益效果：

1、本发明产品密集型组合货架，结构紧凑，之间无需装货距离，相邻两组货架间距很小，整体占地面积小，更适合于大批量货物存储需求。

2、本发明产品采用垂直起吊货物方式，更适合于存储同规格大批量的货物。

3、本发明产品货架臂长度可伸缩、层间感应超高，满足不同规格货物批量存储需要，无需配置不同宽度规格的货架，也不需要临时调节货架每层之间高度。

4、本发明产品每层设有重力感应装置，其额定载荷与垂直起吊系统对应，系统可提示超载报警，避免事故发生，存储货物更加安全可靠。

5、本发明产品采用电机带动涡轮蜗杆来驱动支架臂旋转，并有承重装置限位，对涡轮蜗杆系统有可靠防护，系统运行更佳可靠。

6、本发明产品伸缩臂采用气缸、直线滑轨外加伸缩臂，运行效率高，并可提单层货架高支架臂的承载可靠性和使用寿命。

7、本发明产品在货架收起后，不需要拆除或移动货架，便于人员清洁场地和维护保养。

8、本发明产品结构简单，便于加工制造和推广，产品使用方便，设备性价比高，提高了操作的准确性、效率，可降低安全和品质事故的发生。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明立柱主体结构示意图；

图3为本发明翻转架结构示意图；

图4为本发明延伸架结构示意图；

图5为本发明密集成组使用状态效果示意图；

图6为本发明重量显示示意图；

图7为本发明使用原理框架图。

其中，1、第一立柱，2、第二立柱，3、上横梁，4、下横梁，5、高度感应器，6、齿轮，7、重力感应器，8、电机座，9、电机，10、蜗杆，11、主动轴，12、从动轴，13、从动轴孔，14、规格1货物，15、规格2货物，16、规格3货物，17、规格4货物，18、规格5货物，19、主动轴孔，20、第一翻转臂，21、第二翻转臂，22、翻转臂梁，23、滑轨，24、伸缩臂Ⅰ，25、伸缩臂座，26、气缸头安装孔，27、翻转架轴孔，28、伸缩臂座孔，29、承重块，30、气缸，31、气缸座，32、X轴起吊梁，33、机械手，34、Y轴起吊梁，35、伸缩臂Ⅱ，40、第一延伸臂，41、第二延伸臂，42、延伸架，43、滑槽，44、伸缩臂座连接孔，45、气缸座连接孔。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。

实施例：

如图1～7所示，本发明第一立柱1、第二立柱2之间焊接有上横梁3、下横梁4，第一立柱1上有对称分布有若干个从动轴孔13、第二立柱2上对称分布有若干个主动轴孔19，从动轴孔13、主动轴孔19分别安装从动轴12、主动轴11，且各从动轴12之间共轴线、各主动轴11之间共轴线，主动轴11上固定有齿轮6，齿轮6与蜗杆10组合成涡轮蜗杆转动系统，蜗杆10与电机9传动连接，电机9通过电机座8固定在第二立柱2上；上横梁3上固定有高度感应器5，第二立柱2上固定有重力感应器7。第一翻转臂20、第二翻转臂21通过翻转臂梁22焊接固定，第一翻转臂20、第二翻转臂21一端有共轴中心的翻转架轴孔27，第一翻转臂20、第二翻转臂21上侧焊接有承重块29，第一翻转臂20、第二翻转臂21另一端内有伸缩臂Ⅰ24，伸缩臂Ⅰ24一端有伸缩臂座25，伸缩臂座25通过螺栓与伸缩臂座连接孔44固定连接，伸缩臂座连接孔44设置在第一延伸臂40和/或第二延伸臂41，第一翻转臂20、第二翻转臂21相对的内侧固定有滑轨23，滑轨23与滑槽43匹配作直线滑动使用，翻转臂梁22上有气缸头安装孔26，用与气缸30顶端固定连接，第一延伸臂40、第二延伸臂41与延伸架42焊接固定，第一延伸臂40、第二延伸臂41外侧固定有滑槽43，延伸架42上有气缸座连接孔45，用与气缸座31连接固定气缸30。

下横梁4作为第一翻转臂20、第二翻转臂21由垂直状态运转到水平状态极限位置的限位作用，当其处于水平极限位置时，承重块29与下横梁4下侧抵触，保证货架承受货物重量，不损坏涡轮蜗杆系统；同时，第二立柱2上固定，重力感应器7可探测该层货架货物重量是否超重，如有超重，立刻报警。

上横梁3上的高度感应器5，可探测本层货架货物高度，当高度超过设置高度时，上一层货架不下放；由上一层的高度感应器5进一步探测该层货物高度是否超高，如有超高则上一层货架不下放，如不超标，可下放上一层货架，以此类推。

通过气缸30来控制滑槽43在滑轨23内的移动来实现延伸架42在第一翻转臂20、第二翻转臂21上延伸使用，达到扩展承载货物占地面积的效果。

伸缩臂Ⅰ24增强滑槽43和滑轨23的承重效果。

本装置多层安装并成组使用，制作成密集型存储设备，如A、B、C、D……组合使用，成组使用时，上侧设置有机械手33，机械手33通过伸缩臂Ⅱ35固定在X轴起吊梁32、Y轴起吊梁34上，使系统可以通过伸缩臂Ⅱ35以垂直起吊方式转移货物；机械手33在吊装货物时，可显示货物净重和一半的重量，以此作为判断货架单个支架使用还是两侧共同使用承重，或是存在超载问题提前报警，使货物装运和存储更安全、更高效。

规格1货物14、规格2货物15、规格3货物16、规格4货物17、规格5货物18可根据系统的宽度、高度、承重等条件，选择合适的存储方式。

具体实施过程：

使用限定要求：密集货架组的两端第一翻转臂20、第二翻转臂21（以下简称“单个货架臂”）只可放置单个货架臂额定载重货物，且货物宽度不超过单个货架臂及其伸缩臂的总长度；密集货架组中间的两组单个货架臂承载能力翻倍，其承载货物宽度也可加倍；当货物高度超出上横梁3上的高度感应器5时，其上一层货架不下放；由上一层的高度感应器5进一步探测该层货物高度是否超高，如有超高则上一层货架不下放，如不超标可下放上一层货架，以此类推。

1）、最下端单个货架臂打开：电机9带动蜗杆10运转，进一步带动齿轮6转动伸展，实现单个货架臂根据货物宽度。根据需要，可控制气缸30带动延伸架42打开。

2）、货物起吊，机械手33吊起货物，并称量货物的净重并计算两倍净重值，如果超重问题，系统报警，做转运或其他处理。

3）、根据货物重量、宽度、高度，合理选择货物存放的位置和混合放置方式。

4）、取货时，机械手33从上层吊起货物，取货层单个货架臂无货物存放时，气缸30带动延伸架42缩回；电机9带动蜗杆10运转，进一步带动齿轮6转动，实现单个货架臂收回。

5）、单个货架臂从上至下依次吊取货物，然后系统收回单个货架臂，完成存储功能。

以上达到设计目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。综上，本发明达到预期目的。

Claims (5)

1.一种密集型高效智能货架存储设备，主要包括：第一立柱（1）、第二立柱（2）、上横梁（3）、下横梁（4），所述第一立柱（1）、第二立柱（2）之间焊接有上横梁（3）、下横梁（4），其特征在于：所述存储设备还包括齿轮（6）、电机（9）、蜗杆（10）、第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）、翻转臂梁（22）、伸缩臂Ⅰ（24）、第一延伸臂（40）、第二延伸臂（41）、延伸架（42），第一立柱（1）上有对称分布的从动轴孔（13）、第二立柱（2）上有对称分布的主动轴孔（19），从动轴孔（13）内安装有从动轴（12）、主动轴孔（19）内安装有主动轴（11），所述主动轴（11）上固定有齿轮（6），齿轮（6）与蜗杆（10）组合成蜗轮蜗杆转动系统，所述蜗杆（10）与电机（9）传动连接，电机（9）通过电机座（8）固定在第二立柱（2）上；

所述第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）通过翻转臂梁（22）焊接固定，第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）一端有共轴中心的翻转架轴孔（27），翻转架轴孔（27）与从动轴（12）、主动轴（11）相互配合，所述第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）相对的内侧固定有滑轨（23），滑轨（23）与滑槽（43）匹配作直线滑动连接，所述翻转臂梁（22）与气缸（30）一端固定连接，气缸（30）另一端与延伸架（42）固定连接，延伸架（42）固定焊接第一延伸臂（40）、第二延伸臂（41），所述第一延伸臂（40）、第二延伸臂（41）外侧固定有与滑轨（23）相互配合的滑槽（43）；所述上横梁（3）上固定有高度感应器（5），所述第二立柱（2）上固定重力感应器（7）；所述存储设备还包括机械手（33），机械手（33）通过伸缩臂Ⅱ（35）固定在X轴起吊梁（32）、Y轴起吊梁（34）上，并通过伸缩臂Ⅱ（35）以垂直起吊方式转移货物，机械手（33）在吊装货物时，显示货物净重和一半的重量，以此作为判断货架单个支架使用还是两侧共同使用承重，或是存在超载问题提前报警；

所述第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）只放置单个货架臂额定载重货物，且货物宽度不超过单个货架臂及其伸缩臂的总长度，当货物高度超出上横梁（3）上的高度感应器（5）时，其上一层货架不下放，由上一层的高度感应器（5）进一步探测该层货物高度是否超高，如有超高则上一层货架不下放，如不超标可下放上一层货架。

2.根据权利要求1所述的一种密集型高效智能货架存储设备，其特征在于：所述第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）上侧焊接有承重块（29），承重块（29）与下横梁（4）下侧抵触连接，下横梁（4）还与第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）接触连接并起限位作用。

3.根据权利要求1所述的一种密集型高效智能货架存储设备，其特征在于：所述第一翻转臂（20）、第二翻转臂（21）另一端内均设置有伸缩臂Ⅰ（24），伸缩臂Ⅰ（24）一端设置有伸缩臂座（25），伸缩臂座（25）通过螺栓与设置在第一延伸臂（40）、第二延伸臂（41）上的伸缩臂座连接孔（44）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种密集型高效智能货架存储设备，其特征在于：所述翻转臂梁（22）上有气缸头安装孔（26），气缸头安装孔（26）与气缸（30）顶端固定连接，气缸（30）末端固定连接有气缸座（31），气缸座（31）通过螺栓与设置在延伸架（42）上的气缸座连接孔（45）连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种密集型高效智能货架存储设备的存储使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、最下端单个货架臂打开：电机（9）带动蜗杆（10）运转，进一步带动齿轮（6）转动伸展，实现单个货架臂根据货物宽度需要，控制气缸（30）带动延伸架（42）打开；

2）、货物起吊：机械手（33）吊起货物，并称量货物的净重并计算两倍净重值，如果出现超重问题，系统报警，做转运或其他处理；

3）、根据货物重量、宽度、高度，合理选择货物存放的位置和混合放置方式；

4）、取货时，机械手（33）从上层吊起货物，取货层单个货架臂无货物存放时，气缸（30）带动延伸架（42）缩回，电机（9）带动蜗杆（10）运转，进一步带动齿轮（6）转动，实现单个货架臂收回；

5）、单个货架臂从上至下依次吊取货物，然后系统收回单个货架臂，完成存储功能。

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