CN112849890A - 一种自带缓存区的堆垛机 - Google Patents

Abstract

本发明属于堆垛机技术领域，尤其涉及一种自带缓存区的堆垛机，包括堆垛机车座，堆垛机车座安装有堆垛机机架，堆垛机机架上设有可升降的载货台，所述载货台上设有下层输送机构和可升降的上层抱夹机构，下层输送机构包括可双向驱动的输送传送带，所述堆垛机车座上安装有缓存区，缓存区包括多层缓存传送带，缓存区位于缓存传送带传送方向的两端均开口且每层缓存传送带均可独立双向驱动，输送传送带和缓存传送带配合实现货物的输送；优势在于：堆垛机自带多个缓存位，针对特别长的巷道，可以实现存取一体化，从巷道一头行走到另外一头的过程中，边存货边取货，节约了堆垛机行走的时间，提高了效率。

Description

一种自带缓存区的堆垛机

技术领域

本发明属于堆垛机技术领域，尤其涉及一种自带缓存区的堆垛机。

背景技术

自动化立体仓库，是物流仓储中出现的新概念，是一种用高层立体货架存储物料，由计算机进行控制和管理、采用自动控制的堆垛机进行存取物料作业的仓库。巷道式堆垛机是伴随着自动化立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，通常简称堆垛机，是自动化立体仓库中最重要的起重运输设备。堆垛机在自动化立体仓库的巷道内沿轨道运行，将位于巷道口的物料存入指定货格，或取出指定货格内的物料并运送至巷道口，完成物料的入出库作业。

传统的堆垛机存在着以下缺陷：堆垛机上没有缓存位或者说缓存位每层只有一格，取拿货物效率低；货物必须是固定尺寸包装或放于固定尺寸载具之上的，对于打包方式或载具有一定的要求，针对一些产品出入库数量较大的智能仓储，只能通过增加堆垛机的数量来满足每日正常的出纳数量。

基于此，本案由此提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自带缓存区的堆垛机，以实现存取一体化，节约了堆垛机行走的时间，提高了效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自带缓存区的堆垛机，包括堆垛机车座，堆垛机车座上设有堆垛机机架，堆垛机机架上设有可升降的载货台，所述载货台上设有下层输送机构和可升降的上层抱夹机构，下层输送机构包括可双向驱动的输送传送带，所述堆垛机车座上设有缓存区，缓存区包括多层缓存传送带，缓存区位于缓存传送带传送方向的两端均开口且每层缓存传送带均可独立双向驱动，输送传送带和缓存传送带配合实现货物的输送。

进一步的，每层缓存传送带在传送方向的两端均设有伸缩式阻挡块。

进一步的，每层缓存传送带在传送方向上分为多个货位，每个货位上均设有检测传感器。

进一步的，所述载货台包括与堆垛机机架滑动连接的载货台框架，上层抱夹机构包括与载货台框架滑动连接的焊架和用于控制焊架升降的焊架升降驱动机构，焊架上通过轴承连接有丝杆一并设有用于驱动丝杆一的第一驱动部，丝杆一上连有两个相反旋向的丝杆螺母一，丝杆螺母一上固接有双向伸缩机械手，两个双向伸缩机械手相对设置。

进一步的，所述焊架升降驱动机构包括丝杆二和用于驱动丝杆二的第二驱动部，第二驱动部固定在载货台框架上，丝杆二通过轴承连接在载货台框架上，所述丝杆二上设有与焊架固接的丝杆螺母二。

进一步的，所述下层输送机构包括用于驱动输送传送带的输送带传动系统，所述输送带传动系统包括设置在载货台框架上方的第三驱动部和主动轴，第三驱动部用于驱动主动轴，输送传送带上设有从动轴，所述主动轴和从动轴上均设有同步轮，主动轴上的同步轮和从动轴上的同步轮通过同步带传动，所述同步带、同步轮及主动轴沿载货台框架的架体布置。

进一步的，所述输送传送带有多条，相邻两条输送传送带之间设有流利条装置，所述载货台框架上设有流利条升降驱动机构。

进一步的，所述堆垛机车座为板式构造，堆垛机机架和缓存区均固定在堆垛机车座上方，堆垛机车座的两侧安装有用于在轨道上行走的底部行走轮，堆垛机机架的顶部安装有用于在轨道上行走的顶部行走轮。

进一步的，所述堆垛机机架为四根立柱结构，每根立柱上均设有滑道，载货台框架的一侧设有可在滑道上滑行的三面环抱式导轮，另一侧设有可在滑道上滑行的单面支撑式导轮。

进一步的，所述堆垛机车座为梁式构造，堆垛机车座上设有用于在轨道上行走的底部行走轮，堆垛机机架为单立柱结构并固定在堆垛机车座上，堆垛机机架的顶部安装有用于在轨道上行走的顶部行走轮，所述缓存区被堆垛机车座牵引且底部安装有在地面行走的万向轮。

本发明的优点在于：

1. 堆垛机自带多个缓存位，针对特别长的巷道，可以实现存取一体化，从巷道一头行走到另外一头的过程中，边存货边取货，节约了堆垛机行走的时间，提高了效率；

2. 堆垛机的载货台具有位于上层的双向同步抱夹系统和位于下层的输送机构，双向同步抱夹系统能实现一定尺寸范围内软包货物在巷道类堆垛机升降载货台和货架之间的取放，同时该载货台双层机构能实现货物在X+、X-、Y+和Y-四个方向上的移动。

附图说明

图1为实施例1中堆垛机的三维构造示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为实施例1堆垛机中载货台的构造示意图；

图5为图4中载货台框架的构造示意图；

图6为图4中上层抱夹机构的构造示意图；

图7为图6的上视示意图；

图8为实施例1中载货台的输送带传动系统的构造示意图；

图9为图8的俯视示意图；

图10为实施例1载货台中双向伸缩机械手的构造示意图；

图11为实施例1载货台的运行状态示意图；

图12为实施例1中三面环抱式导轮的构造示意图；

图13为实施例1中单面支撑式导轮的构造示意图；

图14为实施例2中堆垛机的三维构造示意图；

图15为图14的侧视示意图；

标号说明

100.载货台框架，101.C型槽，102.导轨二；

200.上层抱夹机构，201.焊架，202.导轮，203滑块，204.第一驱动部，205.导轨一，206.安装板，207.丝杆一，208.丝杆螺母一，209.丝杆二，210.第二驱动部，211.丝杆螺母二；

300.下层输送机构，301.输送传送带，302.流利条装置，303.同步带，304.流利条升降驱动装置，305.第三驱动部，306.主动轴，307.从动轴，308.同步轮；

400.双向伸缩机械手，401.拨叉-拽，402.拨叉-推；

501.双地轨，502.双天轨，503单地轨，504单天轨；

600.缓存区， 601.缓存区A，602.缓存区B，603.缓存区C，604.缓存区D，605.缓存区E，606.缓存区F，607.缓存区G，608.缓存区H，609缓存区H1，610.缓存区H2，611.缓存区H3，612缓存传送带，613伸缩式阻挡块，614检测传感器；

700.堆垛机车座，701.底部行走轮，702顶部行走轮，703载货台起升机构；

800.堆垛机机架，801三面环抱式导轮，802单面支撑式导轮；

900抱夹式滑块，901滑轨，902万向轮。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述，下文中的X向和Y向以附图中指示的方向为准。

实施例1：

本实施例提出一种自带缓存区的堆垛机，如图1所示，包括堆垛机车座700、堆垛机机架800、平移机构、载货台起升机构703、载货台及缓存区600。本实施例中的堆垛机车座700为板式构造，平移机构安装在堆垛机车座700上，包括底部行走轮701、顶部行走轮702及驱动底部行走轮701运行的减速电机。如图1中所示，由于本实施例堆垛机增设了缓存区600，比传统堆垛机要笨重，需要在仓库中设置上下一共四条轨道，即图1中的双地轨501和双天轨502，来提高了堆垛机行走的稳定性。图1中的双地轨501被角钢垫高，堆垛机车座700并非置于底部行走轮701之上，而是底部行走轮701置于堆垛机车座700两侧，使堆垛机车座700能下沉，这样的设计即可以降低对仓库地面的要求，又能节省高度方向上的空间。

载货台起升机构703用于带动载货台沿堆垛机机架800上下移动，如图1所示，载货台起升机构703安装在堆垛机车座700的前端，通过电机带动钢索进行牵引，而载货台与堆垛机机架800之间滑动连接，从而实现载货台沿堆垛机机架800的上下滑行。如图1中所示，本实施例的堆垛机机架800为四根立柱结构，比传统堆垛机多了两条，使载货台在机架上的升降拥有四条轨道，也就不存在传统堆垛机因为悬臂而需要增加刚性的问题。本实施例载货台与堆垛机机架800的滑动连接通过以下形式实现，，堆垛机机架800的四根立柱上均连接有滑道，载货台的一侧设有可在滑道上滑行的三面环抱式导轮801，另一侧设有可在滑道上滑行的单面支撑式导轮802，以防止升降过程卡死，如图12和13所示。

本实施例缓存区600一共设有8层，如图2中所述，缓存区A601至缓存区H608共8层沿Z向分布，每层均设有可独立运行的双向驱动的缓存传送带612，缓存传送带612沿X向分布，且在传送方向的两端均设有伸缩式阻挡块613。每层缓存传送带612分为三个库位，每个库位上均设有检测传感器614，如图3所示，缓存区H608分为缓存区H1 609、.缓存区H2 610、缓存区H3 611三个货位。如图1所示，由于本实施例缓存区608在缓存传送带612的两端均开口，故通过缓存传送带612可实现一端上料，另一端下料。当仅有货物上料时，上料端的伸缩式阻挡块613收缩让位，下料端的伸缩式阻挡块613伸出进行挡停；当仅有货物下料时，下料端的伸缩式阻挡块613收缩让位，上料端的伸缩式阻挡块613伸出进行挡停；当一端进行上料，另一端同时进行下料时，两端的伸缩式阻挡块613同时收缩让位；当不进行上下料工序时，伸缩式阻挡块613伸出进行两端挡停。而检测传感器614用于确认货物是否传送到位，确保每次上下料的准确性。由于缓存区608两端都可进出货物，和传统堆垛机相比，货物入库的时候，则不需要从载货台上一包包进入，直接从缓存区608远离载货台的一端对接进入（仓库外货物放入缓存区，可采用带传送带装置的升降平台实现，也可依据该缓存区构造设计新的升降入库装置，非本案发明点，故不作过多描述），提高了工作效率。

如图4所示，本实施例提出一种载货台，用于实现非固定尺寸软包包装的商品在立体仓库巷道类堆垛机上搬运，包括载货台框架100、下层输送机构300、上层抱夹机构200，载货台框架100用于与堆垛机机架800滑动连接。

如图6所示，上层抱夹机构200包括U型的焊架201和用于控制焊架201升降的焊架升降驱动机构，焊架201的中部通过轴承连接有丝杆一207并设有用于驱动丝杆一207的第一驱动部204，丝杆一207沿X向布置，第一驱动部204采用带减速器的伺服电机，并安装在丝杆一207的中间。丝杆一207上位于第一驱动部204的两侧连有两个相反旋向的丝杆螺母一208，丝杆螺母一208上通过安装板206固接有沿Y向伸缩的双向伸缩机械手400。通过丝杆一207，实现两个双向伸缩机械手400同步靠近或远离，实现抱夹和松开动作。

该双向同步抱夹驱动系统能实现一定尺寸范围内软包货物在巷道类堆垛机升降载货台和货架之间的取放，同时相比于传统的方式，这种功能能很好的保证物料在货仓和载货台之间的运转中自身的位置能始终居中放置，尤其是软包的货物，用传统的方式很难保证其位置在移载过程始终居中。

如图7所示，为使得双向伸缩机械手400的靠近或远离运动及双向伸缩运动更加稳定，本实施例在焊架201Y向的两端均设有平行于丝杆一207的导轨一205，双向伸缩机械手400与导轨一205之间通过安装板206实现滑动连接，即每一个双向伸缩机械手400与焊架201之间通过三块安装板206实现连接。

如图5至7所示，焊架201与载货台框架100之间设有直线导向机构，即在焊架201X向的两侧分别设有导轮202和滑块203，在载货台框架100上设有与相配合的C型槽101和与滑块203相配合的导轨二102，这样的设计能减少升降动作对于机加工的精度要求。本实施例的焊架升降驱动机构包括丝杆二209和用于驱动丝杆二209的第二驱动部210，第二驱动部210采用电机并固定在载货台框架100上，丝杆二209通过轴承连接在载货台框架100上，所述丝杆二209上设有与焊架201固接的丝杆螺母二211。本实施例丝杆二209的长度需小于载货台框架100的高度，避免上层抱夹机构200与下层输送机构300之间发生干涉。

所述下层输送机构300包括输送传送带301和输送带传动系统，输送传送带301能双向将货物从堆垛机缓存区608移动到载货台或者将货物从载货台移动到缓存区608，相比于依靠机械手推动物料运转，不但节省了空间，且针对摩擦力大，容易形变的物料，更容易准确而轻松的在两个位置之间来回运转。如图8和9所示，本实施例输送带传动系统包括设置在载货台框架100上方的第三驱动部305和主动轴306，第三驱动部305采用带减速机的电机，主动轴306通过轴承连接在载货台框架100上。第三驱动部305用于驱动主动轴306转动（两者之间的传动可通过齿轮，也可通过图中所示同步轮、同步带传动）。输送传送带301上设有从动轴307，通过从动轴307带动输送传送带301转动，所述主动轴306和从动轴307的两端均设有同步轮，主动轴306上的同步轮和从动轴307上的同步轮通过同步带303传动。本实施例的同步带303、同步轮及主动轴306沿载货台框架100的架体布置，并将驱动机构设置在载货台框架100的上方，这样可使得传送区域更加简洁，减少干涉。

进一步的，本实施例输送传送带301分成多条，相邻两条输送传送带301之间设有流利条装置302，流利条装置302用于减少货物和升降载货台之间的摩擦。同时由于输送传送带301的输送方向和双向伸缩机械手400的伸缩方向一般都不在一个方向上，本实施例在载货台框架100的顶部还设有流利条升降驱动机构304。例如在本实施例装置中，传动带沿X向输送，双向伸缩机械手400沿Y向伸缩，即货物与载货台之间的摩擦包括X轴和Y轴两个方向的摩擦。当货物发生Y轴移载时，则流利条升高，避免传送带被横向摩擦；当货物发生X轴移载时，流利条下降，货物和传送带完全接触，被传送带传送，相比较传统堆垛机升降台通过旋转货叉来达到改变传送方向的设计，本实施例结构更加简单。

本实施例的双向伸缩机械手400为现有技术，为三级结构（可以更多级，也可以是二级结构），且内置驱动装置以实现双向伸缩，双向伸缩机械手400的第一级用于与焊架201实现固定，第二、三级用于Y轴方向的双向运动。同时，在双向伸缩机械手400的Y向两端，还设有拨叉，拨叉与双向伸缩机械手400之间通过轴承连接，并有双向伸缩机械手400的内置电机控制，实现旋转，每当双向伸缩机械手400伸缩到指定位置后，拨叉旋转90度，当双向伸缩机械手400进行下一个动作（升或缩）后，货物被拨叉拽或推到对应的位置。

采用本实施例堆垛机进行出入库，包括以下过程：

堆垛机将仓库中的货物放入缓存区608：假设堆垛机要取的货物为A0，堆垛机行走到指定位置，载货台起升机构703将载货台升降到指定高度。流利条升降驱动机构304工作，流利条上升；同时，焊架升降驱动机构工作，将焊架201下降到工作位；两个双向伸缩机械手400同步工作，向Y+方向伸出到位，如图11所示；第一驱动部204通过丝杆一207和丝杆螺母一208带动两侧双向伸缩机械手400同步将货物A0抱夹；拨叉-拽401旋转90度到达阻挡位；双向伸缩机械手400工作，带着货物A0沿着流利条向Y-方向移动，进入到载货台中；拨叉-拽401旋转收回，同时两侧双向伸缩机械手400松开；焊架升降驱动机构工作带动焊架201上升回到避让位；流利条升降驱动机构304带动流利条装置302下降，货物AO被放置在输送传送带301上；载货台起升机构703将载货台升降到与缓存区608某一层齐平，输送传送带301和缓存传送带612同步工作，沿着X+方向，将货物从载货台传送到缓存区608。

堆垛机将缓存中的货物存入仓库：假设堆垛机要存取的货物为A1，A1在缓存区608通过缓存传送带612向X-方向移动，同时载货台输送传送带301工作，对接缓存区608的货物A1，将A1从缓存区608传送到载货台上；同时堆垛机行走到指定位置，然后载货台带着货物A1升降到指定高度；流利条升降驱动机构304工作，流利条上升；焊架升降驱动机构带动下降到工作位；第一驱动部204通过丝杆一207和丝杆螺母一208带动两侧双向伸缩机械手400同步将货物A1抱夹；同时拨叉-推402旋转90度到达阻挡位；双向伸缩机械手400工作，带着A1向Y+方向伸出到位；将A1推到货位中，双向伸缩机械手400同步向两侧运动松开A1，同时拨叉-推402复位；双向伸缩机械手400工作，缩回到原位。

实施例2：

本实施例原理大致与实施例1相同，不同之处在于堆垛机车座700、堆垛机机架800的构造，如图14和图15所示，本实施例中的堆垛机车座700为梁式构造，平移机构安装在堆垛机车座700上，包括底部行走轮701、顶部行走轮702及驱动底部行走轮701运行的减速电机。实际运行时，可在仓库内设置单地轨503和单天轨504，底部行走轮701和顶部行走轮702分别在单地轨503和单天轨504上行走。缓存区600连接在堆垛机车座700上，且底部安装有用于在地面行走的万向轮902，堆垛机车座700行走时，缓存区600被牵引。单地轨503和单天轨504增加了堆垛机行走的稳定性，同时由于缓存区600负载较大，将其独立支撑在地面上，只通过堆垛机车座700提供动力，可减少对轨道结构强度的要求。

本实施例机架800为单立柱结构，堆垛机机架800的立柱上设有滑轨901，所述载货台框架100固定有与滑轨901配合的抱夹式滑块900。本实施例的载货台起升机构703通过拉升链条使载货台在滑轨901上做升降运动。

上述实施例仅用于解释说明本发明创造的构思，而非对本发明创造权利保护的限定，凡利用此构思对本发明创造进行非实质性的改动，均应落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.一种自带缓存区的堆垛机，包括堆垛机车座，堆垛机车座上设有堆垛机机架，堆垛机机架上滑动连接有可升降的载货台，其特征在于：所述载货台上设有下层输送机构和可升降的上层抱夹机构，下层输送机构包括可双向驱动的输送传送带，所述堆垛机车座上设有缓存区，缓存区包括多层缓存传送带，缓存区位于缓存传送带传送方向的两端均开口且每层缓存传送带均可独立双向驱动，输送传送带和缓存传送带配合实现货物的输送。

2.如权利要求1所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：每层缓存传送带在传送方向的两端均设有伸缩式阻挡块。

3.如权利要求1所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：每层缓存传送带在传送方向上分为多个货位，每个货位上均设有检测传感器。

4.如权利要求1所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述载货台包括与堆垛机机架滑动连接的载货台框架，上层抱夹机构包括与载货台框架滑动连接的焊架和用于控制焊架升降的焊架升降驱动机构，焊架上通过轴承连接有丝杆一并设有用于驱动丝杆一的第一驱动部，丝杆一上连有两个相反旋向的丝杆螺母一，丝杆螺母一上固接有双向伸缩机械手，两个双向伸缩机械手相对设置。

5.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述焊架升降驱动机构包括丝杆二和用于驱动丝杆二的第二驱动部，第二驱动部固定在载货台框架上，丝杆二通过轴承连接在载货台框架上，所述丝杆二上设有与焊架固接的丝杆螺母二。

6.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述下层输送机构包括用于驱动输送传送带的输送带传动系统，所述输送带传动系统包括设置在载货台框架上方的第三驱动部和主动轴，第三驱动部用于驱动主动轴，输送传送带上设有从动轴，所述主动轴和从动轴上均设有同步轮，主动轴上的同步轮和从动轴上的同步轮通过同步带传动，所述同步带、同步轮及主动轴沿载货台框架的架体布置。

7.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述输送传送带有多条，相邻两条输送传送带之间设有流利条装置，所述载货台框架上设有流利条升降驱动机构。

8.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述堆垛机车座为板式构造，堆垛机机架和缓存区均固定在堆垛机车座上方，堆垛机车座的两侧安装有用于在轨道上行走的底部行走轮，堆垛机机架的顶部安装有用于在轨道上行走的顶部行走轮。

9.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述堆垛机机架为四根立柱结构，每根立柱上均设有滑道，载货台框架的一侧设有可在滑道上滑行的三面环抱式导轮，另一侧设有可在滑道上滑行的单面支撑式导轮。

10.如权利要求4所述的一种自带缓存区的堆垛机，其特征在于：所述堆垛机车座为梁式构造，堆垛机车座上设有用于在轨道上行走的底部行走轮，堆垛机机架为单立柱结构并固定在堆垛机车座上，堆垛机机架的顶部安装有用于在轨道上行走的顶部行走轮，所述缓存区被堆垛机车座牵引且底部安装有在地面行走的万向轮。

Images