CN113335819A - 一种仓储机器人及智能立体仓 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仓储机器人，具有支撑结构、升降装置、主车及副车，升降装置组装在支撑结构上并可实现围绕升降方向旋转，升降装置上的主升降台上设有主车轨道；主车通过控制实现在升降装置的主车轨道上进出移动，主车上还设有副车轨道及悬梁；副车通过控制实现在主车的副车轨道上进出移动，副车上设有托举升降台，托举升降台用于托起放置在悬梁上的物品并跟随副车移动；通过主车和副车的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出。用于构造智能立体仓，达到物品进出库智能化，取放货无需搬运整个货架，成本较低，取放精准，提高了工作效率。智能立体仓占地面积小，整个物料码放和拿取过程实现全自动化，降低了劳动力成本，降低了仓储成本。

Description

一种仓储机器人及智能立体仓

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，特别涉及一种智能仓储设备。

背景技术

随着我国经济的快速发展，物流货物的数量不仅大大增加，而且物流速度也在不断提高。原有的仓储方式大多为叉车运输或者辊道运输，仓库的实际仓储空间利用率较低，且仓储效率不高，许多企业在不断发展壮大的同时，物流仓储出现瓶颈，直接影响到企业的经济效益甚至未来发展。因此，当前对仓库的储存容量和存储效率有了更高的需求，但目前的立体式仓储结构较为复杂，造价较高，因此实际应用相对较少，如申请号为201620411985.1公布了一种《一种立体仓库》，包括货架、垛机、货叉等组成，整体结构较为笨重，执行元件较多，机构的联动性较差，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仓储机器人及智能立体仓，很好地解决上述技术问题，结构简单，使用安全、可靠。

为达到上述目的，本发明提供一种仓储机器人，其具有：

支撑结构，

升降装置，该升降装置组装在支撑结构上并可实现围绕升降方向旋转，升降装置上具有主升降台，该主升降台上设有主车轨道；

主车，该主车通过控制实现在升降装置的主车轨道上进出移动；该主车上还设有副车轨道及悬梁，悬梁位于副车轨道上方；

副车，该副车通过控制实现在主车的副车轨道上进出移动，副车上设有托举升降台，该托举升降台用于托起放置在悬梁上的物品并跟随副车移动；

通过主车和副车的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出。

上述方案进一步是，所述升降装置上具有竖立设置的旋转支架，主升降台设置在旋转支架上并相对旋转支架升降；旋转支架的下端内中部定位在支撑结构预设的支撑转轴上，实现旋转支架以支撑转轴为支点旋转，通过旋转支架的旋转来变换主升降台的主车轨道朝向。

上述方案进一步是，所述的旋转支架上设有升降传动齿条，主升降台上设有升降齿轮，该升降齿轮啮合升降传动齿条，通过升降齿轮沿着升降传动齿条啮合升降来实现主升降台相对旋转支架升降。

上述方案进一步是，支撑结构设有下沉的组装槽，支撑转轴位于组装槽内，所述旋转支架的下端设有主动轮及驱动主动轮旋转的旋转电机，该主动轮在组装槽的周壁上预设的环形轨道上行走，使旋转支架以支撑转轴为支点旋转。

上述方案进一步是，所述主动轮直接与旋转电机的输出轴连接并顺着环形轨道的内侧行走，旋转电机固定在浮动架上，该浮动架朝环形轨道的内侧靠近或远离浮动，使主动轮自适性抵靠环形轨道的内侧。

上述方案进一步是，所述主车的悬梁上设有压力传感器，压力传感器用于感知悬梁上是否放置物品。

上述方案进一步是，所述升降装置的主升降台上设有主车充电桩，使主车通过主车充电口接驳该主车充电桩得以充电。

为达到上述目的，本发明提供一种智能立体仓，其具有上述的仓储机器人、仓库、控制组件及出入库轨道，通过控制组件控制该仓储机器人实现对物品入库和出库工作。

上述方案进一步是，所述仓储机器人的支撑结构设置在出入库轨道上，满足主升降台跟随升降装置旋转后，主升降台上的主车轨道可与出入库轨道衔接；所述仓库内设有用于衔接仓储机器人的主车轨道的主运行轨道以及分布在主运行轨道侧边的多层货架，多层货架的每一层对应布置一条主运行轨道，且多层货架的每一层上至少设有一列存放架，每一列存放架设有一条副运行轨道及在副运行轨道延伸方向至少布置一个仓格，仓格上设有载料托架，载料托架位于副运行轨道上方；所述仓储机器人的主升降台的升降定位与多层货架的每一层对应，且主升降台跟随升降装置旋转及升降定位后，可使主升降台上的主车轨道与多层货架对应层的主运行轨道衔接，仓储机器人的主车在主运行轨道上运动，而副车在副运行轨道上运动。

上述方案进一步是，所述多层货架上设有副车充电桩，使副车通过副车充电口接驳该副车充电桩得以充电。

本发明通过主车和副车的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出，由此获得如下有益效果：

1、仓储机器人的结构简化，控制简单、准确，投资成本低，使用安全、可靠。取放货无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，取放精准，提高了工作效率。

2、智能立体仓采用多层立体仓储模式，并配合仓储机器人实施，减少了仓库的占地面积，整个物料码放和拿取过程实现全自动化，降低了劳动力成本，降低了仓储成本，整个进出库过程更加智能化。

附图说明：

附图1为本发明的智能立体仓其一实施例结构示意图；

附图2为图1实施例的局部结构示意图；

附图3为图1实施例的仓储机器人结构示意图；

附图4为图3实施例的升降装置与支撑结构局部结构分解示意图；

附图5为图3实施例的主车与副车组合结构示意图；

附图6为图5实施例的副车结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制。

参阅图1~6所示，本发明提供一种仓储机器人，其具有支撑结构1、升降装置2、主车3及副车4，该支撑结构1可以是建筑结构、机械结构或其组合，在此不限制。该升降装置2组装在支撑结构1上并可实现围绕升降方向旋转，升降装置2上具有主升降台21，该主升降台21上设有主车轨道211。该主车3通过控制实现在升降装置2的主车轨道211上进出移动；该主车3上还设有副车轨道31及悬梁32，悬梁32位于副车轨道31上方。该副车4通过控制实现在主车3的副车轨道31上进出移动，副车4上设有托举升降台41，该托举升降台41用于托起放置在悬梁32上的物品并跟随副车4移动；通过主车3和副车4的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出。

本实施例优选地，主车轨道211和副车轨道31均是直线形轨道，且主车轨道211和副车轨道31呈十字交叉工作模式，且主车轨道211和副车轨道31存在一定的高度差，从而实现主车与副车的无缝运行。主车3和副车4上对应采用滚轮形式分别在主车轨道211和副车轨道31运行，结构简单，方便制作。进一步地，主车3上一共设两个运送位，每个运送位对应布置一条副车轨道31，这样，可同时让两台副车在两个运送位上对不同物品进行运送，提升工作效率。

所述升降装置2上具有竖立设置的旋转支架22，主升降台21设置在旋转支架22上并相对旋转支架22升降；旋转支架22的下端内中部定位在支撑结构1预设的支撑转轴11上，实现旋转支架22以支撑转轴11为支点旋转，通过旋转支架22的旋转来变换主升降台21的主车轨道211朝向。优选地，所述升降装置2实现围绕升降方向旋转四个角度，每个转动角度为90°，方便主车3进出作业。本实施例进一步地，主升降台21通过齿轮传动方式升降，具体地，所述的旋转支架22上设有升降传动齿条221，主升降台21上设有升降齿轮212，该升降齿轮212啮合升降传动齿条221，通过升降齿轮212沿着升降传动齿条221啮合升降来实现主升降台21相对旋转支架22升降。本实施例中，主升降台21为方形，在主升降台21的四个方位均布置升降齿轮212，旋转支架22上对应布设相同数量的升降传动齿条221，四个方位的升降齿轮212同步运动，达到主升降台21相对旋转支架22升降，升降平稳，且定位稳定、准确，提升仓储机器人的工作性能。

所述的支撑结构1设有下沉的组装槽12，支撑转轴11位于组装槽12内，所述旋转支架22的下端设有主动轮222及驱动主动轮222旋转的旋转电机223，该主动轮222在组装槽12的周壁上预设的环形轨道13上行走，使旋转支架22以支撑转轴11为支点旋转。进一步地，所述主动轮222直接与旋转电机223的输出轴连接并顺着环形轨道13的内侧行走，旋转电机223固定在浮动架224上，该浮动架224朝环形轨道13的内侧靠近或远离浮动，使主动轮222自适性抵靠环形轨道13的内侧，增加摩擦，减少打滑。图中，浮动架224是摆臂形式，浮动架224的一侧端与旋转支架22铰接，浮动架224的另一侧端则通过压缩弹簧连接旋转支架22，在压缩弹簧的作用下，使主动轮222自适性抵靠环形轨道13的内侧。图中所示实施例中，旋转支架22的下端设有多个主动轮222，其中至少一个主动轮222连接旋转电机223，当然也可以所有主动轮222各自对应连接一个旋转电机223，具体形式根据实际需要选择即可。为了进一步增加组装结构性及使用功效，本实施例的旋转支架22的下端还设有辅助滚轮225，该辅助滚轮225抵靠在组装槽12的内底，辅助滚轮225给予支撑及辅助滚动，使旋转支架22转动更平稳、灵活，使用寿命长。

所述主车3的悬梁32是左右布置形式，物品实现架桥式放置在悬梁32上，悬梁32上还设有压力传感器321，压力传感器321用于感知悬梁32上是否放置物品，且还可用于表明物品放置在哪一个运送位上。副车4的顶端上设有红外线传感器43，用于定位物品位置，从而实现精准对物品进行搬运。副车4运行至主车3内部，检测到物品后，副车4的托举升降台41升起并将物品顶升一小段高度，使物品离开悬梁32，这时悬梁32上的压力传感器321输出信号，告知该位置的物品已经提取，以便副车4携带物品移出。

参阅图1~6所示，本发明提供一种智能立体仓，尤其是用于覆铜板生产仓储，其具有上述的仓储机器人、仓库100、控制组件200及出入库轨道300，通过控制组件200控制该仓储机器人实现对物品入库和出库工作。控制组件200可以结合现有的物联网以及智能控制技术，实现控制仓储机器人工作以及可对各信息进行收集整理与分析，并将信息保存上传至客户端，显示器实时显示各部件状态。整个智能立体仓加入物联网系统，用户可以通过终端或者远程设备（手机，电脑等）实时查看工作信息，工作状态，做及时调整。

所述仓储机器人的支撑结构1设置在出入库轨道300上，满足主升降台21跟随升降装置2旋转后，主升降台21上的主车轨道211可与出入库轨道300衔接。所述仓库100内设有用于衔接仓储机器人的主车轨道211的主运行轨道101以及分布在主运行轨道101侧边的多层货架102，多层货架102的每一层对应布置一条主运行轨道101，且多层货架102的每一层上至少设有一列存放架1021，每一列存放架1021设有一条副运行轨道1022及在副运行轨道1022延伸方向至少布置一个仓格，仓格上设有载料托架1023，载料托架1023位于副运行轨道1022上方。本实施例中，载料托架1023上对应设有重量传感器，以便系统识别仓格上是否放置物品，从而达到智能信息收集及控制。所述仓储机器人的主升降台21的升降定位与多层货架102的每一层对应，且主升降台21跟随升降装置2旋转及升降定位后，可使主升降台21上的主车轨道211与多层货架102对应层的主运行轨道101衔接，仓储机器人的主车3在主运行轨道101上运动，而副车4在副运行轨道1022上运动。

如图1所示，出入库轨道300和主运行轨道101呈十字交叉布置，方便布局生产。入库工作如下：主车3装载物品400（该物品可以是加工好的工件或其他原材料等），从A方向进入到主升降台21上的主车轨道211，然后主升降台21跟随升降装置2旋转90°的转角，这时根据对接的层高选择是否升起，以使主车轨道211与多层货架102对应层的主运行轨道101衔接，主车3即可装着物品400移动到主运行轨道101上并停在对应的列处，这时副车4移动到主车3接走主车3上的物品，然后副车4托举获取的物品在副运行轨道1022上运动到对应的仓格并将物品放在载料托架1023上，即入库完成。出库步骤则与入库步骤相反：副车4到对应的仓格并将载料托架1023上存放的物品取下并运送到主车3上，然后副车4离开主车3，主车3即可装着物品从主运行轨道101运动到主升降台21上，主升降台21跟随升降装置2旋转90°的转角（按实际正转或反转），这时根据对接的层高选择是否下降，以使主车轨道211与出入库轨道300衔接，主车3即可装着物品移动到出入库轨道300上并从B方向送出，达到出库。控制组件200可对各信息进行收集整理与分析，并将信息保存上传至客户端，显示器实时显示各部件状态。

本发明还在升降装置2的主升降台21上设有主车充电桩213，使主车3通过主车充电口33接驳该主车充电桩213得以充电。以及在所述多层货架102上设有副车充电桩103，使副车4通过副车充电口42接驳该副车充电桩103得以充电。当电量过低时，主车3完成当前任务会自动回到主车充电桩213位置自行充电，副车4完成当前任务会自动回到副车充电桩103位置自行充电，充满电后，主车3和副车4自行脱离对应的充电桩，由此保证运送物品，智能化工作，符合现代工业发展需要。

本发明通过主车和副车的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出，由此获得如下有益效果：

1、仓储机器人的结构简化，控制简单、准确，投资成本低，使用安全、可靠。取放货无需搬运整个货架，成本较低，货架尺寸不受限制，取放精准，提高了工作效率。

2、智能立体仓采用多层立体仓储模式，并配合仓储机器人实施，减少了仓库的占地面积，整个物料码放和拿取过程实现全自动化，降低了劳动力成本，降低了仓储成本，整个进出库过程更加智能化。

以上虽然结合附图描述了本发明的较佳具体实施例，但本发明不应被限制于与以上的描述和附图完全相同的结构和操作，对本技术领域的技术人员来说，在不超出本发明构思和范围的情况下通过逻辑分析、推理或者有限的实验还可对上述实施例作出许多等效改进和变化，但这些改进和变化都应属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种仓储机器人，其特征在于，具有：

支撑结构（1），

升降装置（2），该升降装置（2）组装在支撑结构（1）上并可实现围绕升降方向旋转，升降装置（2）上具有主升降台（21），该主升降台（21）上设有主车轨道（211）；

主车（3），该主车（3）通过控制实现在升降装置（2）的主车轨道（211）上进出移动；该主车（3）上还设有副车轨道（31）及悬梁（32），悬梁（32）位于副车轨道（31）上方；

副车（4），该副车（4）通过控制实现在主车（3）的副车轨道（31）上进出移动，副车（4）上设有托举升降台（41），该托举升降台（41）用于托起放置在悬梁（32）上的物品并跟随副车（4）移动；

通过主车（3）和副车（4）的衔接转运来达到物品的投放到仓库或从仓库取出。

2.根据权利要求1所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述升降装置（2）上具有竖立设置的旋转支架（22），主升降台（21）设置在旋转支架（22）上并相对旋转支架（22）升降；旋转支架（22）的下端内中部定位在支撑结构（1）预设的支撑转轴（11）上，实现旋转支架（22）以支撑转轴（11）为支点旋转，通过旋转支架（22）的旋转来变换主升降台（21）的主车轨道（211）朝向。

3.根据权利要求2所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述的旋转支架（22）上设有升降传动齿条（221），主升降台（21）上设有升降齿轮（212），该升降齿轮（212）啮合升降传动齿条（221），通过升降齿轮（212）沿着升降传动齿条（221）啮合升降来实现主升降台（21）相对旋转支架（22）升降。

4.根据权利要求2所述的一种仓储机器人，其特征在于，支撑结构（1）设有下沉的组装槽（12），支撑转轴（11）位于组装槽（12）内，所述旋转支架（22）的下端设有主动轮（222）及驱动主动轮（222）旋转的旋转电机（223），该主动轮（222）在组装槽（12）的周壁上预设的环形轨道（13）上行走，使旋转支架（22）以支撑转轴（11）为支点旋转。

5.根据权利要求4所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述主动轮（222）直接与旋转电机（223）的输出轴连接并顺着环形轨道（13）的内侧行走，旋转电机（223）固定在浮动架（224）上，该浮动架（224）朝环形轨道（13）的内侧靠近或远离浮动，使主动轮（222）自适性抵靠环形轨道（13）的内侧。

6.根据权利要求1所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述主车（3）的悬梁（32）上设有压力传感器（321），压力传感器（321）用于感知悬梁（32）上是否放置物品。

7.根据权利要求1所述的一种仓储机器人，其特征在于，所述升降装置（2）的主升降台（21）上设有主车充电桩（213），使主车（3）通过主车充电口（33）接驳该主车充电桩（213）得以充电。

8.一种智能立体仓，其特征在于：具有上述权利要求1~7中任意一项的仓储机器人、仓库（100）、控制组件（200）及出入库轨道（300），通过控制组件（200）控制该仓储机器人实现对物品入库和出库工作。

9.根据权利要求8所述的一种智能立体仓，其特征在于：所述仓储机器人的支撑结构（1）设置在出入库轨道（300）上，满足主升降台（21）跟随升降装置（2）旋转后，主升降台（21）上的主车轨道（211）可与出入库轨道（300）衔接；所述仓库（100）内设有用于衔接仓储机器人的主车轨道（211）的主运行轨道（101）以及分布在主运行轨道（101）侧边的多层货架（102），多层货架（102）的每一层对应布置一条主运行轨道（101），且多层货架（102）的每一层上至少设有一列存放架（1021），每一列存放架（1021）设有一条副运行轨道（1022）及在副运行轨道（1022）延伸方向至少布置一个仓格，仓格上设有载料托架（1023），载料托架（1023）位于副运行轨道（1022）上方；所述仓储机器人的主升降台（21）的升降定位与多层货架（102）的每一层对应，且主升降台（21）跟随升降装置（2）旋转及升降定位后，可使主升降台（21）上的主车轨道（211）与多层货架（102）对应层的主运行轨道（101）衔接，仓储机器人的主车（3）在主运行轨道（101）上运动，而副车（4）在副运行轨道（1022）上运动。

10.根据权利要求9所述的一种智能立体仓，其特征在于：所述多层货架（102）上设有副车充电桩（103），使副车（4）通过副车充电口（42）接驳该副车充电桩（103）得以充电。

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