CN114104584A - 一种高空间利用率货架、货架组及仓储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高空间利用率货架、货架组及仓储方法，属于机械结构技术领域。货架包括货架主体，其包括立柱、底层架和顶层架；所述立柱有四根，均竖直布置；所述底层架呈矩形，四角分别与各立柱底部固定连接；所述顶层架呈矩形，四角分别与各立柱顶部固定连接；还包括：移动层架，其有若干个，均水平活动连接于底层架与顶层架之间的立柱上；升降驱动单元，其驱动移动层架做升降运动。本发明的货架通过设置升降驱动单元和移动层架，可在摆放货物时根据空间需求对各移动层架的层高做灵活调整，使得单个货架能设置多个移动层架摆放更多货物，从而有效提高空间利用率。

Description

一种高空间利用率货架、货架组及仓储方法

技术领域

本发明属于机械结构技术领域，更具体地说，涉及一种高空间利用率货架、货架组及仓储方法。

背景技术

近年来，我国物流行业高速发展，货物在仓库中的存储效率直接影响车间的生产效率。

传统仓储货架形状固定，层数固定，对于某一特定货架，待存储物过大则无法存储，过小则会在竖直方向上浪费一定空间；且传统仓库中的储物设备位置摆放固定，设备与设备之间距离固定，仓储货架之间距离过小会导致不方便存取，距离过大则浪费较多空间，即使运用较好的理论设计出较为合理的摆放位置，在不进行存储、转运等操作时，依然会浪费较多空间。

经检索，中国专利公开号：CN 112644942 A；公开日：2021年4月13日；公开了一种升降式取货机器人及其配套的组合式货架，取货机器人底部设置有若干个驱动轮，取货机器人的上部设置有承接区，取货机器人的外侧设置有若干组相对设置的伸缩式攀爬手；取货机器人的承接区上设置有能相对承接区往复位移的活动承接板；取货机器人上还设置有至少一对能相对取货机器人纵向升降的升降抓手；组合式货架上驱动设置有能相对组合式货架位移的升降式取货机器人，组合式货架包括若干组拼装组合的货架，货架包括若干块纵向间隔设置的层板，层板的四个角上设置有用于支撑的立柱，立柱的外侧面分别设置有攀爬传送槽。该申请案的结构能有效提升仓储环境的空间利用率，但其采用取货机器人+配套货架的结构形式，在实际应用过程中需要对原仓储环境做出较大的结构适配改动，成本高，后期维护困难，难以推广应用。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，根据本发明的一方面，提供了一种高空间利用率货架，包括：

货架主体，其包括立柱、底层架和顶层架；所述立柱有四根，均竖直布置；所述底层架呈矩形，四角分别与各立柱底部固定连接；所述顶层架呈矩形，四角分别与各立柱顶部固定连接；

还包括：

移动层架，其有若干个，均水平活动连接于底层架与顶层架之间的立柱上；

升降驱动单元，其驱动移动层架做升降运动。

根据本发明实施例的高空间利用率货架，可选地，所述升降驱动单元包括：

安装座，其竖直安装于立柱上；

丝杆，其竖直布置于安装座上，丝杆两端与安装座转动连接；

驱动件，其固定安装于安装座一端，驱动件的输出端与丝杆一端部传动连接；

滑块，其套接于丝杆上，并与丝杆传动连接，所述移动层架与滑块传动连接。

根据本发明实施例的高空间利用率货架，可选地，所述升降驱动单元还包括：

导向杆，其平行于丝杆，竖直布置于安装座上，位于丝杆旁侧，滑块套设于导向杆上。

根据本发明实施例的高空间利用率货架，可选地，所述移动层架包括移动长横梁和移动短横梁，移动长横梁和移动短横梁各有两个，组成矩形结构。

根据本发明实施例的高空间利用率货架，可选地，所述升降驱动单元设有多个，移动层架各横梁的端部分别与不同升降驱动单元的滑块传动连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种高空间利用率货架组，基于本发明的高空间利用率货架，所述货架有若干个，多个货架相互平行布置成列，多列货架并排布置；还包括，

地槽，其对应各货架主体的立柱开设于地面上，地槽长度方向沿各列货架布置方向设置；

各货架的货架主体立柱底端形成有滚轮，滚轮配合置于地槽中。

根据本发明实施例的高空间利用率货架组，可选地，所述地槽中沿其长度方向布置有导轨；

各货架主体立柱底端一侧固定设有直线电机，直线电机传动套接于导轨上。

根据本发明实施例的高空间利用率货架组，可选地，还包括：

伸缩连接件，其连接同一列相邻两货架主体的顶层架。

根据本发明实施例的高空间利用率货架组，可选地，所述伸缩连接件包括：

旋转基座一，其固定于货架主体顶层架的一长横梁上；

滑动基座一，其固定于旋转基座一旁侧，滑动基座一顶面开设有滑槽一；

旋转基座二，其固定于货架主体顶层架的另一长横梁上；

滑动基座二，其固定于旋转基座二旁侧，滑动基座二顶面开设有滑槽二；

连接杆一，其一端与一货架主体上的旋转基座一转动连接；

连接杆二，其一端与相邻货架主体上的旋转基座二转动连接，另一端与连接杆一的另一端转动连接；

连接杆三，其一端与一货架主体上的滑动基座一的滑槽一滑动转动连接；

连接杆四，其一端与相邻货架主体上的滑动基座二的滑槽二滑动转动连接，另一端与连接杆三的另一端转动连接；

所述连接杆一和连接杆三的中部转动连接，所述连接杆二和连接杆四的中部转动连接。

根据本发明的又一方面，提供了一种高空间利用率的仓储方法，基于本发明的高空间利用率货架组，包括如下步骤：

一、货架组展开，启动各货架的直线电机，驱动各货架沿地槽长度方向移动，使每列的各货架间形成间距；

二、移动层架降位，各货架的移动层均在升降驱动单元的驱动下下降至最低高度；

三、货物摆放，对每个货架均自最高一层移动层架开始摆放货物，每层货物摆满或达到移动层架负载上限后通过升降驱动单元驱动该层移动层架上升复位；

四、货架组复位，货物摆放完毕后，相邻货架间的人员撤出，启动直线电机，驱动各货架复位至相邻货架紧靠布置。

有益效果

相比于现有技术，本发明至少具备如下有益效果：

（1）本发明的高空间利用率货架，通过设置升降驱动单元和移动层架，可在摆放货物时根据空间需求对各移动层架的层高做灵活调整，使得单个货架能设置多个移动层架摆放更多货物，从而有效提高空间利用率，进一步地，在放货或卸货时，通过控制移动层架的高度，可方便工作人员进行相应的操作，提高工作效率；

（2）本发明的高空间利用率货架，采用特定的升降驱动单元结构，结构紧凑，占用空间小，紧贴布置于立柱上，不会影响各货架层货物的摆放空间，且传动有效可靠；

（3）本发明的高空间利用率货架，通过多个升降驱动单元驱动移动层架运动，能确保移动层架各方位均能平稳一致的进行升降，确保摆放货物的稳定性，也避免移动层架变形、损坏、卡死等故障；

（4）本发明的高空间利用率货架组，在货物摆放完成后，每列的各货架可紧靠设置，在需要取货物时通过地槽及滚轮，移动货架使相邻货架间流出方便工作人员搬运货物的空间，由此，在不影响货物运输的前提下，充分减少了空间占用，提高了空间利用率；

（5）本发明的高空间利用率货架组，在相邻货架顶部设置了伸缩连接件，在货架移动时，伸缩连接件能在货架顶部对货架提供最大移动距离的限位，及移动过程中的导向，确保货架移动过程中的稳定性；

（6）本发明的高空间利用率的仓储方法，在货物摆放完毕后，货架组的各货架紧靠布置，大大节约空间占用率，在需要摆放或卸货时，展开货架组形成供工作人员操作的合理空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了本发明的高空间利用率货架结构示意图；

图2示出了图1中A处放大图；

图3示出了本发明的升降驱动单元结构示意图；

图4示出了图1中B处放大图；

图5示出了本发明的货架组结构示意图；

图6示出了图5中C处放大图；

图7示出了图5中D处放大图；

附图标记：

1、货架主体；10、立柱；11、底层架；12、顶层架；

2、移动层架；20、移动长横梁；21、移动短横梁；

3、升降驱动单元；30、安装座；31、丝杆；32、驱动件；33、滑块；34、导向杆；

4、滚轮；

5、直线电机；

6、地槽；60、导轨；

7、伸缩连接件；70、旋转基座一；71、滑动基座一；710、滑槽一；72、旋转基座二；73、滑动基座二；730、滑槽二；74、连接杆一；75、连接杆二；76、连接杆三；77、连接杆四。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“一”、“二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

实施例1

本实施例的高空间利用率货架，包括，

货架主体1，其包括立柱10、底层架11和顶层架12；所述立柱10有四根，均竖直布置；所述底层架11呈矩形，四角分别与各立柱10底部固定连接；所述顶层架12呈矩形，四角分别与各立柱10顶部固定连接；

还包括：

移动层架2，其有若干个，均水平活动连接于底层架11与顶层架12之间的立柱10上；

升降驱动单元3，其驱动移动层架2做升降运动。

如图1所示，本实施例的货架主体1中，四根钢制立柱10竖直布置，分别位于矩形的四个角点，底层架11和顶层架12形状大小相同，均呈矩形，且均由两个长横梁及两个短横梁组成，四个角部分别与各立柱10固定连接，为保证结构强度及稳定性，底层架11及顶层架12与立柱10连接处均连接有角码加固。

本实施例的移动层架2也呈矩形，包括移动长横梁20和移动短横梁21，移动长横梁20和移动短横梁21各有两个，如图1和图2所示；

本实施例中移动层架2与立柱10活动连接，能沿着立柱10长度方向做升降运动；

本实施例中，在底层架11、顶层架12及移动层架2上均可固定设置载物板从而便于摆放货物；

本实施例的升降驱动单元3能驱动移动层架2执行升降运动动作，升降驱动单元3的结构形式有多种，可为卷扬配合钢索牵引移动层架2升降运动，也可为丝杆传动结构带动移动层架2升降运动等，在此不做特殊限制。

本实施例的高空间利用率货架，通过设置升降驱动单元3和移动层架2，可在摆放货物时根据空间需求对各移动层架2的层高做灵活调整，使得单个货架能设置多个移动层架2摆放更多货物，从而有效提高空间利用率。

实施例2

本实施例的高空间利用率货架，在实施例1的基础上做进一步改进，所述升降驱动单元3包括：

安装座30，其竖直安装于立柱10上；

丝杆31，其竖直布置于安装座30上，丝杆31两端与安装座30转动连接；

驱动件32，其固定安装于安装座30一端，驱动件32的输出端与丝杆31一端部传动连接；

滑块33，其套接于丝杆31上，并与丝杆31传动连接，所述移动层架2与滑块33传动连接。

如图2和图3所示，安装座30长度方向沿立柱10长度方向布置，安装座30的两端垂直立柱10凸起形成端板，丝杆31的两端转动连接在安装座30的两端板上，且丝杆31与立柱10平行布置，本实施例的驱动件32为步进电机，固定安装在安装座30一端板上，步进电机的输出轴与丝杆31的一端部固定连接，进而驱动丝杆31转动，滑块33套接在丝杆31上，丝杆31的转动能转化为滑块33的直线运动，进而驱动移动层架2执行升降运动动作。

本实施例的升降驱动单元3，结构紧凑，占用空间小，紧贴布置于立柱10上，不会影响各货架层货物的摆放空间，且传动有效可靠。

实施例3

本实施例的高空间利用率货架，在实施例2的基础上做进一步改进，所述升降驱动单元3还包括：

导向杆34，其平行于丝杆31，竖直布置于安装座30上，位于丝杆31旁侧，滑块33套设于导向杆34上。

如图3所示，本实施例的升降驱动单元3设有两个导向杆34，布置于丝杆31的两旁，且均与丝杆31平行设置，导向杆34的两端与安装座30的端板连接，滑块33的中部传动套接在丝杆31上，滑块33的两端分别套设于两导向杆34上，由此能保证丝杆31传动过程中滑块33能稳定沿直线运动，进而确保对移动层架2传动的稳定可靠性。

实施例4

本实施例的高空间利用率货架，在实施例3的基础上做进一步改进，所述升降驱动单元3设有多个，移动层架2各横梁的端部分别与不同升降驱动单元3的滑块33传动连接。

在针对小承载量移动层架2进行升降驱动时，仅通过一个或两个升降驱动单元3即可驱动移动层架2进行升降，当移动层架2承载量较大时，为确保其升降是的平稳，需设置多个升降驱动单元3。

如图1所示，本实施例的高空间利用率货架，每个移动层架2的各横梁的端部各设有一个升降驱动单元3，即一层移动层架2对应设置八个升降驱动单元3，每个横梁的端部分别与一个升降驱动单元3的滑块33传动连接，在进行升降驱动时，八个升降驱动单元3同步启动，进而确保移动层架2各方位均能平稳一致的进行升降，确保摆放货物的稳定性，也避免移动层架2变形、损坏、卡死等故障。

实施例5

本实施例的高空间利用率货架组，基于实施例4的高空间利用率货架，所述货架有若干个，多个货架相互平行布置成列，多列货架并排布置；还包括，

地槽6，其对应各货架主体1的立柱10开设于地面上，地槽6长度方向沿各列货架布置方向设置；

各货架的货架主体1立柱10底端形成有滚轮4，滚轮4配合置于地槽6中。

如图5所示，本实施例示出了两列货架的货架组结构形式，实际过程中根据空间大小及仓储需求，可布置成为更多列的货架组。

本实施例中，货架沿其宽度方向依次平行布置多个组成一列，每列货架下方地面对应其立柱10位置开设两个地槽6，每个货架主体1立柱10的底端面均固定设有滚轮4，滚轮4于地槽6中滚动，如图4所示。

通过本实施例的高空间利用率货架组，在货物摆放完成后，每列的各货架可紧靠设置，在需要取货物时通过地槽6及滚轮4，移动货架使相邻货架间流出方便工作人员搬运货物的空间，由此，在不影响货物运输的前提下，充分减少了空间占用，提高了空间利用率。

实施例6

本实施例的高空间利用率货架组，在实施例5的基础上做进一步改进，所述地槽6中沿其长度方向布置有导轨60；

各货架主体1立柱10底端一侧固定设有直线电机5，直线电机5传动套接于导轨60上。

如图4和图6所示，直线电机5配合导轨60，能带动货架沿着导轨60长度方向移动，进而使得各列货架的移动能自动实现。

实施例7

本实施例的高空间利用率货架组，在实施例6的基础上做进一步改进，还包括：

伸缩连接件7，其连接同一列相邻两货架主体1的顶层架12。

所述伸缩连接件7包括：

旋转基座一70，其固定于货架主体1顶层架12的一长横梁上；

滑动基座一71，其固定于旋转基座一70旁侧，滑动基座一71顶面开设有滑槽一710；

旋转基座二72，其固定于货架主体1顶层架12的另一长横梁上；

滑动基座二73，其固定于旋转基座二72旁侧，滑动基座二73顶面开设有滑槽二730；

连接杆一74，其一端与一货架主体1上的旋转基座一70转动连接；

连接杆二75，其一端与相邻货架主体1上的旋转基座二72转动连接，另一端与连接杆一74的另一端转动连接；

连接杆三76，其一端与一货架主体1上的滑动基座一71的滑槽一710滑动转动连接；

连接杆四77，其一端与相邻货架主体1上的滑动基座二73的滑槽二730滑动转动连接，另一端与连接杆三76的另一端转动连接；

所述连接杆一74和连接杆三76的中部转动连接，所述连接杆二75和连接杆四77的中部转动连接。

如图5和图7所示，通过本实施例伸缩连接件7的设置，在货架移动时，伸缩连接件7能在货架顶部对货架提供最大移动距离的限位，及移动过程中的导向，确保货架移动过程中的稳定性。

实施例8

本实施例的高空间利用率的仓储方法，包括如下步骤：

一、货架组展开，启动各货架的直线电机5，驱动各货架沿地槽6长度方向移动，使每列的各货架间形成间距；

二、移动层架降位，各货架的移动层均在升降驱动单元3的驱动下下降至最低高度；

三、货物摆放，对每个货架均自最高一层移动层架2开始摆放货物，每层货物摆满或达到移动层架2负载上限后通过升降驱动单元3驱动该层移动层架2上升复位；

四、货架组复位，货物摆放完毕后，相邻货架间的人员撤出，启动直线电机5，驱动各货架复位至相邻货架紧靠布置。

通过本实施例的仓储方法，在货物摆放完毕后，货架组的各货架紧靠布置，大大节约空间占用率，在需要摆放或卸货时，展开货架组形成供工作人员操作的合理空间。

进一步地，假设有长度为5m的11个普通货架排成一列，第一个货架靠墙摆放，每两个货架之间距离为1m，在非工作状态下，11个普通货架会产生10个间隙，间隙总面积为5×1×10=50m²，而用本发明的货架组，在非工作状态下各货架紧靠在一起，两个货架之间距离约为10cm，那么浪费的面积为5×0.1×10=5m²，即节省了95%的空间。

在工作状态下，假设有一列货架有存取需求。对于普通货架，10个间隙中有9个是闲置的，那么浪费空间约为5×1×9=45m²，对于本发明的货架组，有1个间隙且正在被利用，那么浪费的空间约为5×0.1×9=4.5m²，即节省了95%的空间。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高空间利用率货架，包括，

货架主体，其包括立柱、底层架和顶层架；所述立柱有四根，均竖直布置；所述底层架呈矩形，四角分别与各立柱底部固定连接；所述顶层架呈矩形，四角分别与各立柱顶部固定连接；

其特征在于，还包括：

移动层架，其有若干个，均水平活动连接于底层架与顶层架之间的立柱上；

升降驱动单元，其驱动移动层架做升降运动。

2.根据权利要求1所述的一种高空间利用率货架，其特征在于，所述升降驱动单元包括：

安装座，其竖直安装于立柱上；

丝杆，其竖直布置于安装座上，丝杆两端与安装座转动连接；

驱动件，其固定安装于安装座一端，驱动件的输出端与丝杆一端部传动连接；

滑块，其套接于丝杆上，并与丝杆传动连接，所述移动层架与滑块传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高空间利用率货架，其特征在于，所述升降驱动单元还包括：

导向杆，其平行于丝杆，竖直布置于安装座上，位于丝杆旁侧，滑块套设于导向杆上。

4.根据权利要求3所述的一种高空间利用率货架，其特征在于：所述移动层架包括移动长横梁和移动短横梁，移动长横梁和移动短横梁各有两个，组成矩形结构。

5.根据权利要求4所述的一种高空间利用率货架，其特征在于：所述升降驱动单元设有多个，移动层架各横梁的端部分别与不同升降驱动单元的滑块传动连接。

6.一种高空间利用率货架组，其特征在于，基于权利要求4所述的一种高空间利用率货架，所述货架有若干个，多个货架相互平行布置成列，多列货架并排布置；还包括，

地槽，其对应各货架主体的立柱开设于地面上，地槽长度方向沿各列货架布置方向设置；

各货架的货架主体立柱底端形成有滚轮，滚轮配合置于地槽中。

7.根据权利要求6所述的一种高空间利用率货架组，其特征在于：所述地槽中沿其长度方向布置有导轨；

各货架主体立柱底端一侧固定设有直线电机，直线电机传动套接于导轨上。

8.根据权利要求7所述的一种高空间利用率货架组，其特征在于，还包括：

伸缩连接件，其连接同一列相邻两货架主体的顶层架。

9.根据权利要求8所述的一种高空间利用率货架组，其特征在于，所述伸缩连接件包括：

旋转基座一，其固定于货架主体顶层架的一长横梁上；

滑动基座一，其固定于旋转基座一旁侧，滑动基座一顶面开设有滑槽一；

旋转基座二，其固定于货架主体顶层架的另一长横梁上；

滑动基座二，其固定于旋转基座二旁侧，滑动基座二顶面开设有滑槽二；

连接杆一，其一端与一货架主体上的旋转基座一转动连接；

连接杆二，其一端与相邻货架主体上的旋转基座二转动连接，另一端与连接杆一的另一端转动连接；

连接杆三，其一端与一货架主体上的滑动基座一的滑槽一滑动转动连接；

连接杆四，其一端与相邻货架主体上的滑动基座二的滑槽二滑动转动连接，另一端与连接杆三的另一端转动连接；

所述连接杆一和连接杆三的中部转动连接，所述连接杆二和连接杆四的中部转动连接。

10.一种高空间利用率的仓储方法，其特征在于，基于权利要求9所述的一种高空间利用率货架组，包括如下步骤：

一、货架组展开，启动各货架的直线电机，驱动各货架沿地槽长度方向移动，使每列的各货架间形成间距；

二、移动层架降位，各货架的移动层均在升降驱动单元的驱动下下降至最低高度；

三、货物摆放，对每个货架均自最高一层移动层架开始摆放货物，每层货物摆满或达到移动层架负载上限后通过升降驱动单元驱动该层移动层架上升复位；

四、货架组复位，货物摆放完毕后，相邻货架间的人员撤出，启动直线电机，驱动各货架复位至相邻货架紧靠布置。

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