CN114195048B - 一种基于立体仓库的自动堆垛机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于立体仓库的自动堆垛机及其控制方法,包括,立柱框,包括两根立柱,上横梁、带有行走电机的下横梁,可横向移动地设置在上下导轨中;载货台,可上下滑动地设置在两根立柱间,由升降电机通过拉绳滑轮组驱动升降;货叉组件,可伸缩地设置在载货台下方;货箱,箱体结构,且底部设有能够与货叉组件锁紧的锁紧组件;立体仓库支架,与立柱框平行的桁架结构,其上均匀分布地固定有置货台。与现有技术相比,本发明将货叉组件堆垛过程中的悬臂梁结构转变为简支梁结构,使货叉杆在带动货箱滑动时更加稳定,并能够通过齿轮锁止,从而使货箱与货叉杆或置货台的位置相互固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体仓库堆垛技术领域,具体是一种基于立体仓库的自动堆垛机及其控制方法。
背景技术
自动化立体仓库,是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化、存取自动化、操作简便化;自动化立体仓库是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。现有的用于立体仓库的堆垛机机架结构由立柱、和货叉等结构组成,能够利用货叉将货物转移到货架上,但由于货叉是悬臂梁结构,在栽种转移过程中稳定性差,容易发生货物倾倒、掉落的风险,并且由于货叉和货物、货物和货架之间通过摩擦力连接,在货架和货叉发生震动倾斜时有可能会使货物滑落,造成安全事故。
因此,有必要提供一种基于立体仓库的自动堆垛机及控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于立体仓库的自动堆垛机,包括,
立柱框,包括两根立柱,上横梁、带有行走电机的下横梁,可横向移动地设置在上下导轨中;
载货台,可上下滑动地设置在两根立柱间,由升降电机通过拉绳滑轮组驱动升降;
货叉组件,可伸缩地设置在载货台下方;
货箱,箱体结构,且底部设有能够与货叉组件锁紧的锁紧组件;
立体仓库支架,与立柱框平行的桁架结构,其上均匀分布地固定有置货台。
进一步的,作为优选,所述货叉组件包括固定导轨,两根所述固定导轨平行对称地固定在载货台的底板上,每根所述固定导轨上可滑动地设有桥接导轨,每根所述桥接导轨上可滑动地设有货叉杆;
且,桥接导轨的长度长于货叉杆。
进一步的,作为优选,所述货箱底部中心开设有前后贯通的中心槽,所述中心槽两侧开设有前后贯通且能够容纳货叉杆的上货叉槽;
所述置货台两侧开设有能够容纳货叉杆的下货叉槽,所述下货叉槽朝向立柱框的一端贯通另一端封闭。
进一步的,作为优选,所述货叉杆末端设置有激光发射装置,所述上货叉槽中设置有激光接收装置,所述下货叉槽中设置有激光接收装置。
进一步的,作为优选,所述货叉杆上方的一侧固定有齿纹朝内的货叉齿条,所述置货台中心固定有置货齿条,所述置货齿条能够容纳入中心槽内;
所述货箱底部的中心槽和上货叉槽中各固定有一个锁紧组件。
进一步的,作为优选,所述置货台中下货叉槽靠近立柱框的方向的一端开设有能够容纳桥接导轨的桥接槽;
所述货叉杆远离立体仓库支架一端固定有导磁块,所述固定导轨远离立体仓库支架一端对应导磁块的高度固定有吸附电磁铁。
进一步的,作为优选,所述锁紧组件包括齿轮,每个所述锁紧组件中的齿轮分别与货叉齿条或置货齿条啮合。
进一步的,作为优选,所述齿轮通过中心轴与货箱底部可转动的连接,所述齿轮下端面中开设有棘轮槽,所述棘轮槽内圆周分布有多个棘齿,所述棘齿靠近圆心的一端与齿轮可转动地连接。
进一步的,作为优选,所述中心轴靠近齿轮下端面的方向中活动套设有磁铁盘,所述磁铁盘的外围通过多根万向杆一一对应地与每个棘齿连接;
所述磁铁盘与棘轮槽槽面间还套设有支撑弹簧,所述支撑弹簧提供使磁铁盘通过万向杆带动棘齿向远离棘轮槽内壁的方向转动的力;
且,所述货箱的中心、货叉杆的中部各固定有锁紧电磁铁,所述锁紧电磁铁通电后能够在对应的磁铁盘与其重叠时提供排斥磁铁盘的磁力,以使棘齿贴合棘轮槽内壁而锁紧齿轮。
还包括一种基于立体仓库的自动堆垛机的控制方法,
S1、将立柱框和载货台驱动到使货叉杆末端的激光发射装置对准待放置的货箱中上货叉槽的激光接收装置,并驱动桥接导轨和货叉杆叉入货箱的上货叉槽中;
S2、控制货叉杆上的锁紧电磁铁通电锁紧齿轮限制货叉杆与货箱间的滑动;
S3、缩回桥接导轨和货叉杆使货箱纳入载货台中;
S4、控制立柱框和载货台驱动到使货叉杆末端的激光发射装置对准空置的置货台中下货叉槽的激光接收装置;
S5、吸附电磁铁通电限制货叉杆与固定导轨间的相互滑动,驱动桥接导轨滑动到接触到桥接槽,将置货台与载货台间连接到一起;
S6、吸附电磁铁断电,驱动货叉杆带动货箱滑动到置货台中;
S7、控制置货台上的锁紧电磁铁通电,并使货叉杆上的锁紧电磁铁断电,限制置货台与货箱间的滑动,松开货叉杆与货箱间的滑动;
S8、控制立柱框和载货台移动回初始位置。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中,桥接导轨滑动到接触到桥接槽后,能够将置货台与载货台间连接到一起,将货叉组件堆垛过程中的悬臂梁结构转变为简支梁结构,使货叉杆在带动货箱滑动时更加稳定。
本发明中,当货叉杆叉入上货叉槽和下货叉槽的过程中,齿轮与货叉齿条或置货齿条啮合而使齿轮转动,使其在滑动过程中更顺畅,避免冲击。
本发明中,锁紧电磁铁通电后能够在对应的磁铁盘与其重叠时提供排斥磁铁盘的磁力,通过万向杆推动棘齿贴合棘轮槽内壁,能够锁止齿轮朝使货箱靠近立柱框方向移动的转向,从而使货箱与货叉杆或置货台的位置相互固定。
附图说明
图1为一种基于立体仓库的自动堆垛机的结构示意图;
图2为载货台的结构示意图;
图3为货叉组件的结构示意图;
图4为齿轮的结构示意图;
图5为磁铁盘的结构示意图;
图中:1、立柱框;2、载货台;3、货叉组件;4、货箱;41、中心槽; 42、上货叉槽;5、立体仓库支架;6、置货台;61、下货叉槽;62、桥接槽;63、置货齿条;7、锁紧组件;8、锁紧电磁铁;31、固定导轨;32、桥接导轨;33、货叉杆;34、货叉齿条;35、导磁块;36、吸附电磁铁;70、中心轴;71、齿轮;72、棘轮槽;73、棘齿;74、磁铁盘;75、万向杆;76、支撑弹簧。
具体实施方式
请参阅图1,本发明实施例中,一种基于立体仓库的自动堆垛机,包括,
立柱框1,包括两根立柱,上横梁、带有行走电机的下横梁,可横向移动地设置在上下导轨中;
载货台2,可上下滑动地设置在两根立柱间,由升降电机通过拉绳滑轮组驱动升降;
货叉组件3,可伸缩地设置在载货台2下方;
货箱4,箱体结构,且底部设有能够与货叉组件3锁紧的锁紧组件7;
立体仓库支架5,与立柱框1平行的桁架结构,其上均匀分布地固定有置货台6。
请参阅图2,本实施例中,所述货叉组件3包括固定导轨31,两根所述固定导轨31平行对称地固定在载货台2的底板上,每根所述固定导轨31上可滑动地设有桥接导轨32,每根所述桥接导轨32上可滑动地设有货叉杆33;
且,桥接导轨32的长度长于货叉杆33;
所述桥接导轨32、货叉杆33能够伺服驱动其滑动,本实施例中优选在固定导轨31和桥接导轨32间、桥接导轨32和货叉杆33间采用齿轮齿条驱动。
本实施例中,所述货箱4底部中心开设有前后贯通的中心槽41,所述中心槽41两侧开设有前后贯通且能够容纳货叉杆33的上货叉槽 42。
所述置货台6两侧开设有能够容纳货叉杆33的下货叉槽61,所述下货叉槽61朝向立柱框1的一端贯通另一端封闭;
所述货叉杆33能够叉入上货叉槽42中从而转移货箱4,且能够插入下货叉槽61使货箱4放置在置货台6中。
本实施例中,所述货叉杆33末端设置有激光发射装置,所述上货叉槽42中设置有激光接收装置,所述下货叉槽61中设置有激光接收装置。
本实施例中,所述货叉杆33上方的一侧固定有齿纹朝内的货叉齿条34,所述置货台6中心固定有置货齿条63,所述置货齿条63能够容纳入中心槽41内;
所述货箱4底部的中心槽41和上货叉槽42中各固定有一个锁紧组件7。
请参阅图3,本实施例中,所述置货台6中下货叉槽61靠近立柱框1的方向的一端开设有能够容纳桥接导轨32的桥接槽62;
所述货叉杆33远离立体仓库支架5一端固定有导磁块35,所述固定导轨31远离立体仓库支架5一端对应导磁块35的高度固定有吸附电磁铁36;
也就是说,当吸附电磁铁36通电吸附导磁块35时,固定导轨 31与货叉杆33相互固定,而桥接导轨32滑动到接触到桥接槽62后,能够将置货台6与载货台2间连接到一起,将货叉组件3堆垛过程中的悬臂梁结构转变为简支梁结构,使货叉杆33在带动货箱滑动时更加稳定。
请参阅图4,本实施例中,所述锁紧组件7包括齿轮71,每个所述锁紧组件7中的齿轮71分别与货叉齿条34或置货齿条63啮合。
也就是说,当货叉杆33叉入上货叉槽42和下货叉槽61的过程中,齿轮71与货叉齿条34或置货齿条63啮合而使齿轮71转动。
本实施例中,所述齿轮71通过中心轴70与货箱底部可转动的连接,所述齿轮71下端面中开设有棘轮槽72,所述棘轮槽72内圆周分布有多个棘齿73,所述棘齿73靠近圆心的一端与齿轮71可转动地连接;
当棘齿73转动到与棘轮槽72内壁的纹路贴合时,能够锁止齿轮 71朝使货箱4靠近立柱框1方向移动的转向,从而使货箱4与货叉杆33或置货台6的位置相互固定。
请参阅图5,本实施例中,所述中心轴70靠近齿轮71下端面的方向中活动套设有磁铁盘74,所述磁铁盘74的外围通过多根万向杆 75一一对应地与每个棘齿73连接;
所述磁铁盘74与棘轮槽72槽面间还套设有支撑弹簧76,所述支撑弹簧76提供使磁铁盘74通过万向杆75带动棘齿73向远离棘轮槽72内壁的方向转动的力;
且,所述货箱4的中心、货叉杆33的中部各固定有锁紧电磁铁 8,所述锁紧电磁铁8通电后能够在对应的磁铁盘74与其重叠时提供排斥磁铁盘74的磁力,以使棘齿73贴合棘轮槽72内壁而锁紧齿轮 71。
还包括一种基于立体仓库的自动堆垛机的控制方法,包括,
S1、将立柱框1和载货台2驱动到使货叉杆33末端的激光发射装置对准待放置的货箱4中上货叉槽42的激光接收装置,并驱动桥接导轨32和货叉杆33叉入货箱4的上货叉槽42中;
S2、控制货叉杆33上的锁紧电磁铁8通电锁紧齿轮71限制货叉杆33与货箱4间的滑动;
S3、缩回桥接导轨32和货叉杆33使货箱4纳入载货台2中;
S4、控制立柱框1和载货台2驱动到使货叉杆33末端的激光发射装置对准空置的置货台6中下货叉槽61的激光接收装置;
S5、吸附电磁铁36通电限制货叉杆33与固定导轨31间的相互滑动,驱动桥接导轨32滑动到接触到桥接槽62,将置货台6与载货台2间连接到一起;
S6、吸附电磁铁36断电,驱动货叉杆33带动货箱4滑动到置货台6中;
S7、控制置货台6上的锁紧电磁铁8通电,并使货叉杆33上的锁紧电磁铁8断电,限制置货台6与货箱4间的滑动,松开货叉杆 33与货箱4间的滑动;
S8、控制立柱框1和载货台2移动回初始位置。
以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于立体仓库的自动堆垛机,其特征在于,包括,
立柱框(1),包括两根立柱,上横梁、带有行走电机的下横梁,可横向移动地设置在上下导轨中;
载货台(2),可上下滑动地设置在两根立柱间,由升降电机通过拉绳滑轮组驱动升降;
货叉组件(3),可伸缩地设置在载货台(2)下方;
货箱(4),箱体结构,且底部设有能够与货叉组件(3)锁紧的锁紧组件(7);
立体仓库支架(5),与立柱框(1)平行的桁架结构,其上均匀分布地固定有置货台(6);
所述货叉组件(3)包括固定导轨(31),两根所述固定导轨(31)平行对称地固定在载货台(2)的底板上,每根所述固定导轨(31)上可滑动地设有桥接导轨(32),每根所述桥接导轨(32)上可滑动地设有货叉杆(33);
且,桥接导轨(32)的长度长于货叉杆(33);
所述置货台(6)两侧开设有能够容纳货叉杆(33)的下货叉槽(61),所述下货叉槽(61)朝向立柱框(1)的一端贯通另一端封闭;
所述置货台(6)中下货叉槽(61)靠近立柱框(1)的方向的一端开设有能够容纳桥接导轨(32)的桥接槽(62);
所述货叉杆(33)远离立体仓库支架(5)一端固定有导磁块(35),所述固定导轨(31)远离立体仓库支架(5)一端对应导磁块(35)的高度固定有吸附电磁铁(36);
所述锁紧组件(7)包括齿轮(71),每个所述锁紧组件(7)中的齿轮(71)分别与货叉齿条(34)或置货齿条(63)啮合;
所述齿轮(71)通过中心轴(70)与货箱底部可转动的连接,所述齿轮(71)下端面中开设有棘轮槽(72),所述棘轮槽(72)内圆周分布有多个棘齿(73),所述棘齿(73)靠近圆心的一端与齿轮(71)可转动地连接;
所述中心轴(70)靠近齿轮(71)下端面的方向中活动套设有磁铁盘(74),所述磁铁盘(74)的外围通过多根万向杆(75)一一对应地与每个棘齿(73)连接;
所述磁铁盘(74)与棘轮槽(72)槽面间还套设有支撑弹簧(76),所述支撑弹簧(76)提供使磁铁盘(74)通过万向杆(75)带动棘齿(73)向远离棘轮槽(72)内壁的方向转动的力;
且,所述货箱(4)的中心、货叉杆(33)的中部各固定有锁紧电磁铁(8),所述锁紧电磁铁(8)通电后能够在对应的磁铁盘(74)与其重叠时提供排斥磁铁盘(74)的磁力,以使棘齿(73)贴合棘轮槽(72)内壁而锁紧齿轮(71)。
2.根据权利要求1所述的一种基于立体仓库的自动堆垛机,其特征在于,所述货箱(4)底部中心开设有前后贯通的中心槽(41),所述中心槽(41)两侧开设有前后贯通且能够容纳货叉杆(33)的上货叉槽(42)。
3.根据权利要求2所述的一种基于立体仓库的自动堆垛机,其特征在于,所述货叉杆(33)末端设置有激光发射装置,所述上货叉槽(42)中设置有激光接收装置,所述下货叉槽(61)中设置有激光接收装置。
4.根据权利要求2所述的一种基于立体仓库的自动堆垛机,其特征在于,所述货叉杆(33)上方的一侧固定有齿纹朝内的货叉齿条(34),所述置货台(6)中心固定有置货齿条(63),所述置货齿条(63)能够容纳入中心槽(41)内;
所述货箱(4)底部的中心槽(41)和上货叉槽(42)中各固定有一个锁紧组件(7)。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的基于立体仓库的自动堆垛机的控制方法,其特征在于,
S1、将立柱框(1)和载货台(2)驱动到使货叉杆(33)末端的激光发射装置对准待放置的货箱(4)中上货叉槽(42)的激光接收装置,并驱动桥接导轨(32)和货叉杆(33)叉入货箱(4)的上货叉槽(42)中;
S2、控制货叉杆(33)上的锁紧电磁铁(8)通电锁紧齿轮(71)限制货叉杆(33)与货箱(4)间的滑动;
S3、缩回桥接导轨(32)和货叉杆(33)使货箱(4)纳入载货台(2)中;
S4、控制立柱框(1)和载货台(2)驱动到使货叉杆(33)末端的激光发射装置对准空置的置货台(6)中下货叉槽(61)的激光接收装置;
S5、吸附电磁铁(36)通电限制货叉杆(33)与固定导轨(31)间的相互滑动,驱动桥接导轨(32)滑动到接触到桥接槽(62),将置货台(6)与载货台(2)连接到一起;
S6、吸附电磁铁(36)断电,驱动货叉杆(33)带动货箱(4)滑动到置货台(6)中;
S7、控制置货台(6)上的锁紧电磁铁(8)通电,并使货叉杆(33)上的锁紧电磁铁(8)断电,限制置货台(6)与货箱(4)间的滑动,松开货叉杆(33)与货箱(4)间的滑动;
S8、控制立柱框(1)和载货台(2)移动回初始位置。
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CN213595797U (zh) * | 2020-09-29 | 2021-07-02 | 上海精星物流设备工程有限公司 | 双立柱堆垛机 |
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2021
- 2021-12-15 CN CN202111535510.5A patent/CN114195048B/zh active Active
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