CN114803242B - 一种物料输送系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料输送系统，包括物料输送线和输送轨道，所述物料输送线上临靠所述输送轨道设有多个输送口，还包括：至少一个输送装置，其滑动设置于输送轨道上，用于与多个输送口对齐进行物料存取，输送装置包括输送小车、设置于输送小车上的双向伸缩机构、及设置于双向伸缩机构上的载物台，双向伸缩机构的伸缩方向与输送轨道的延伸方向一致，且驱动载物台与输送口对齐；定位装置，其用于对载物台进行定位，使得载物台与输送口在物料存取过程中保持相对静止；当载物台与输送口对齐存取物料时，输送小车在输送轨道上继续运行。本发明提供的物料输送系统及控制方法，可实现装卸货物过程的不停车作业，提高效率。

Description

一种物料输送系统及控制方法

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，特别涉及一种物料输送系统及控制方法。

背景技术

智能仓储是物流过程的一个环节，智能仓储的应用，保证了货物仓库管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保企业及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制企业库存，提高仓库管理的工作效率。

智能仓储常用的输送设备有轨制导车辆(RGV，Rail Guided Vehicle)，又叫有轨穿梭小车，可用于各类高密度储存方式的仓库，输送轨道可设计任意长，小车在轨道上行驶以完成装货和卸货。

装货时，RGV小车运行到接收货物位置，停止，待货物从输送线等待位送达小车接收位，小车启动载货运行；卸货时，RGV小车运行到送达货物位置，停止，待货物从小车接收位送达输送线接收位，小车启动空载运行到下一个接收货物位置。

现有技术中，小车到位停止以完成接货/卸货，完成后再继续运行下一步动作，接货/卸货的时候为停止状态，包括到位前的减速和接货/卸货完成后的加速，这个过程占用很多时间，降低了RGV小车运输的效率。

发明内容

本发明目的是提供一种物料输送系统及控制方法，减少物料存取消耗的时间，提高输送效率。

基于上述问题，本发明提供的技术方案之一是：

一种物料输送系统，包括物料输送线和输送轨道，所述物料输送线上临靠所述输送轨道设有多个输送口，还包括：

至少一个输送装置，其滑动设置于所述输送轨道上，用于与所述多个输送口对齐进行物料存取，所述输送装置包括输送小车、设置于所述输送小车上的双向伸缩机构、及设置于所述双向伸缩机构上的载物台，所述双向伸缩机构的伸缩方向与所述输送轨道的延伸方向一致，且驱动所述载物台与所述输送口对齐；

定位装置，其用于对所述载物台进行定位，使得所述载物台与所述输送口在物料存取过程中保持相对静止；

当所述载物台与输送口对齐存取物料时，所述输送小车在所述输送轨道上继续运行。

在其中的一些实施方式中，所述双向伸缩机构包括驱动组件、及与所述驱动组件传动连接的多级双向伸缩组件；所述载物台设置于所述多级双向伸缩组件上。

在其中的一些实施方式中，所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，所述驱动轴的一端与所述驱动电机的动力输出端连接，另一端与所述多级双向伸缩组件的动力输入端连接。

在其中的一些实施方式中，所述定位装置包括安装在输送口上的定位机构、及设置在所述载物台上的定位块，所述定位机构包括定位座、安装在所述定位座下端位于进口侧的摆杆组件、及安装在所述定位座下端位于出口侧的摆臂组件。

在其中的一些实施方式中，所述摆杆组件和所述摆臂组件的摆动平面相互垂直。

在其中的一些实施方式中，所述驱动轴上设有离合器，用于在所述定位块作用于所述定位机构时，解除所述驱动组件与所述多级双向伸缩组件的连接。

在其中的一些实施方式中，所述摆杆组件包括转动设置在所述定位座上的摆杆、及设置在所述摆杆与所述定位座之间的弹性件；所述摆杆包括转动部、设置在所述转动部一侧且向出口侧方向倾斜的进口部、及设置在所述转动部另一侧的连接部，所述弹性件设置在所述连接部与所述定位座之间。

在其中的一些实施方式中，所述摆臂组件包括安装在所述定位座侧部的摆臂电机、及与所述摆臂电机传动连接的摆臂。

基于上述问题，本发明提供的技术方案之二是：

根据上述任意一项所述物料输送系统的控制方法，其特征在于：

当所述输送小车运行到伸缩感应位置时，所述驱动组件通过所述多级双向伸缩组件带动所述载物台沿第一方向伸出，开始与输送口对齐；

待所述载物台与输送口对齐后，通过所述定位装置保持所述载物台与输送口的相对静止，同时所述输送小车继续运行，物料在所述输送小车运行过程中完成存取；

物料存取完成后，所述双向伸缩机构带动所述载物台沿第一方向回缩，完成物料的存取输送。

在其中的一些实施方式中，所述伸缩感应位置位于输送口前端的输送轨道上，且所述伸缩感应位置到输送口之间的距离大于所述多级双向伸缩组件的单向伸出距离。

在其中的一些实施方式中，在保持所述载物台与输送口相对静止过程中，所述载物台相对于所述输送小车沿与所述第一方向相反的第二方向运动。

在其中的一些实施方式中，当所述载物台与输送口对齐完成后，通过所述定位装置将所述载物台定位在输送口上，同时开启所述驱动轴上的离合器，解除所述驱动电机与所述多级双向伸缩组件的连接关系，使得所述载物台被动的带动所述多级双向伸缩组件反向运动，从而使得所述载物台与输送口保持静止。

在其中的一些实施方式中，物料在所述输送小车运行过程中完成存取时，所述输送小车的运行距离小于等于两倍所述双向伸缩机构的单向伸出距离。

与现有技术相比，本发明的优点是：

采用本发明的技术方案，当载物台与物料的输送口对齐后，输送小车继续运行，通过定位装置使得载物台与输送口在输送小车继续运行过程中保持相对静止以完成货物的存取，输送小车不需要停下来完成物料的存取作业存取物料，极大的减少了物料存取所消耗的时间，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种物料输送系统实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的局部当大图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为本发明实施例1取货状态的结构示意图；

图5为本发明实施例1取货完成状态的结构示意图；

图6为本发明实施例1中双向伸缩机构的俯视图；

图7为本发明实施例1中双向伸缩机构的侧面透视图；

图8为本发明实施例1中双向伸缩机构的立体结构示意图；

图9为本发明实施例1中定位装置的结构示意图；

图10为本发明实施例1中定位装置的安装结构示意图；

图11为图10中B处局部放大图；

图12为本发明实施例1中准备接收货物前的状态示意图；

图13为本发明实施例1中准备接收货物的状态示意图；

图14为本发明实施例1中正在接收货物的状态示意图一；

图15为本发明实施例1中正在接收货物的状态示意图二；

图16为本发明实施例1中正在接收货物的状态示意图三；

图17为本发明实施例1中完成货物接收后的状态示意图一；

图18为本发明实施例1中完成货物接收后的状态示意图二；

图19为本发明实施例中另一种输送轨道的结构示意图；

其中：

1、输送小车；1-1、底座；1-2、驱动行走轮组件；1-3、行走电机；1-4、辅助行走轮组件；1-4a、支座；1-4b、行走轮；1-4c、行走导向轮；

2、支撑组件；2-1、支撑件；2-2、第一固定齿条；2-3、第一驱动齿轮组件；2-3a、第一驱动齿轮；2-3b、第一过渡齿轮；2-4、第一导向组件；2-4a、导向轮；2-4b、导向块；

3、中间伸缩组件；3-1、中间伸缩件；3-2、第二固定齿条；3-3、第二驱动齿轮组件；3-3a、第二驱动齿轮；3-3b、第二过渡齿轮；3-4、第二导向组件；

4、末级伸缩组件；4-1、末级伸缩件；4-2、第三固定齿条；

5、载物台；5-1、定位块；

6、输送口；

7、输送轨道；

8、定位机构；8-1、定位座；8-2、摆杆；8-2a、转动部；8-2b、进口部；8-2c、连接部；8-3、弹性件；8-4、摆臂；8-5、摆臂电机；

9、驱动组件；9-1、驱动电机；9-2、驱动轴；9-3、伸缩驱动齿轮；

10、物料；

11、物料输送线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1、图2、图4、图5，为本发明实施例的结构示意图，提供一种物料输送系统，包括物料输送线11、输送轨道7、滑动设置在输送轨道7上的至少一个输送装置、定位装置、及控制单元，输送装置、定位装置与控制单元信号连接。

物料输送线11上临靠输送轨道7设有多个输送口6，输送装置用于与多个输送口6对齐进行物料存取；定位装置，用于对载物台5进行定位，使得载物台5与输送口6在物料存取过程中保持相对静止。当载物台5与输送口6对齐存取物料10时，输送小车1在输送轨道7上继续运行。本例中，输送轨道7呈线性，在其他的实施方式中，输送轨道7还可以为环形(如图19所示)。

具体的，输送装置包括输送小车1、设置于输送小车1上的双向伸缩机构、及设置于双向伸缩机构上的载物台5，双向伸缩机构的伸缩方向与输送轨道的延伸方向一致，且驱动载物台5与输送口6对齐。

其中，输送小车1包括底座1-1、及安装在底座1-1下端的驱动行走轮组件1-2和辅助行走轮组件1-4，驱动行走轮组件1-2与行走电机1-3传动连接，参见图3，辅助行走轮组件1-4包括支座1-4a、及转动设置在支座1-4a上的行走轮1-4b，驱动行走轮组件1-2的结构与辅助行走轮组件1-4相同，通过行走电机1-3带动该驱动行走轮组件1-2的行走轮转动，从而带动底座1-1沿输送轨道7前后移动。

为了提高输送小车1行走的稳定性，在支座1-4a的两侧分别设有与输送轨道7侧面滚动贴合的两个行走导向轮1-4c，以保证输送小车1沿着输送轨道7行走。

参见图6、图7、图8，双向伸缩机构安装在底座1-1上，包括驱动组件9、及与驱动组件9传动连接的多级双向伸缩组件，载物台5设置于多级双向伸缩组件上，载物台5内设有驱动组件及由驱动机构传动的传送组件(图未示)，传送组件采用输送带或传送链条等，用于存取货物。

具体的，多级双向伸缩组件包括支撑机构、安装在支撑机构上的至少一个中间伸缩体、及安装在位于末端的中间伸缩体上的末级伸缩体，作为一种优选实施方式，多级双向伸缩组件优选为三级双向伸缩组件，更为优选为一种三级双向伸缩货叉组件。

其中，支撑机构包括对称布置的两个支撑组件2，中间伸缩体包括对称布置的两个中间伸缩组件3，中间伸缩组件3安装在对应的支撑组件2或位于下层的中间伸缩组件3上，末级伸缩体包括对称布置的两个末级伸缩组件4，末级伸缩组件4安装在位于下层的中间伸缩组件3上。

本例中，采用三级双向伸缩组件，即设置一个中间伸缩体，应该理解，实施时可根据输送距离的大小设置更多数目的中间伸缩体，本发明不做限制。

具体的，支撑组件2包括支撑件2-1、安装在支撑件2-1内且沿支撑件2-1长度方向延伸的第一固定齿条2-2、及安装在支撑件2-1内的第一驱动齿轮组件2-3，第一驱动齿轮组件2-3与驱动组件9传动连接。中间伸缩组件3包括中间伸缩件3-1、安装在中间伸缩件3-1内且沿中间伸缩件3-1长度方向延伸的第二固定齿条3-2、及安装在中间伸缩件3-1内的第二驱动齿轮组件3-3，第二固定齿条3-2与第一驱动齿轮组件2-3传动连接，第一固定齿条2-2与第二驱动齿轮组件3-3传动连接。末级伸缩组件4包括末级伸缩件4-1、及安装在末级伸缩件4-1内且沿末级伸缩件4-1长度方向延伸的第三固定齿条4-2，第三固定齿条4-2与第二驱动齿轮组件3-3传动连接。

驱动组件9包括驱动电机9-1、驱动轴9-2和伸缩驱动齿轮9-3，驱动轴9-2的一端与驱动电机9-1的动力输出端连接，另一端经伸缩驱动齿轮9-3与三级双向伸缩组件的动力输入端连接。本例中，驱动电机9-1采用双轴电机，第一驱动齿轮组件2-3与伸缩驱动齿轮9-3传动连接，通过驱动电机9-1带动驱动轴9-2转动，以带动第一驱动齿轮组件2-3转动，从而带动第二固定齿条3-2来回移动，实现中间伸缩组件3在支撑组件2上来回移动，与此同时，由于第一固定齿条2-2是固定的，在第一固定齿条2-2的作用下中间伸缩组件3的来回移动会带动第二驱动齿轮组件3-3转动，以带动第三固定齿条4-2沿着第二驱动齿轮组件3-3来回移动，进而带动末级伸缩组件4来回移动，实现多级伸缩机构的伸缩。

具体的，第一驱动齿轮组件2-3包括间隔布置的多个第一驱动齿轮2-3a、及安装在相邻的两个第一驱动齿轮2-3a之间的第一过渡齿轮2-3b，其中一个第一过渡齿轮2-3b与伸缩驱动齿轮9-3相啮合。第二驱动齿轮组件3-3包括间隔布置的多个第二驱动齿轮3-3a、及安装在相邻的两个第二驱动齿轮3-3a之间的第二过渡齿轮3-3b。第一固定齿条2-2与多个第二驱动齿轮3-3a相啮合，第二固定齿条3-2与多个第一驱动齿轮2-3a相啮合，第三固定齿条4-2与多个第二驱动齿轮3-3a相啮合，通过设置多个第一过渡齿轮2-3b及多个第二过渡齿轮3-3b，以保证第一驱动齿轮2-3a和第二驱动齿轮3-3a的转动方向相同，对应的，第一过渡齿轮2-3b、第二过渡齿轮3-3b与第一驱动齿轮2-3a、第二驱动齿轮3-3a的转动方向相反。

通过伸缩驱动齿轮9-3带动该第一过渡齿轮2-3b转动，从而带动多个第一驱动齿轮2-3a转动，进而带动第二固定齿条3-2移动，多个第二驱动齿轮3-3a沿着第一固定齿条2-2转动，以带动第三固定齿条4-2来回移动，从而实现多级伸缩机构的伸缩。

作为另一种实施方式，伸缩驱动齿轮9-3也可以与第一驱动齿轮2-3a啮合传动连接。

为了提高多级伸缩机构伸缩的稳定性，在支撑件2-1上设有与上层的中间伸缩体配合的第一导向机构，中间伸缩体上设有与末级伸缩体或上层的中间伸缩体配合的第二导向机构。

第一导向机构包括设置在支撑件2-1宽度方向两侧的第一导向组件2-4，第二导向机构包括设置在中间伸缩件3-1宽度方向两侧的第二导向组件3-4。本例中，第一导向组件2-4包括间隔设置的多个导向轮2-4a、及设置在相邻的两个导向轮2-4a之间的导向块2-4b，第二导向组件3-4与第一导向组件2-4的结构相同。通过将中间伸缩件3-1下端与支撑件2-1上的导向轮2-4a、导向块2-4b贴合，将末级伸缩件4-1下端与中间伸缩件3-1上的导向轮2-4a、导向块2-4b贴合，以起到导向作用，提高伸缩的灵活度和精度。应该理解，在其他的实施方式中，还可以采用导轨、滑块的滑动配合来实现导向。

参见图9、图10、图11，本例中采用机械定位方式，具体的，定位装置包括安装在输送口6的定位机构8、及设置在载物台5上的定位块5-1，定位机构8包括定位座8-1、安装在定位座8-1下端位于进口侧的摆杆组件、及安装在定位座8-1下端位于出口侧的摆臂组件，摆杆组件与摆臂组件的摆动平面相互垂直。

同时，在驱动轴9-2上安装有离合器，用于在定位块5-1作用于定位机构8时，解除驱动组件9与多级双向伸缩组件的连接。离合器为现有技术，本发明不再赘述。

摆杆组件包括转动设置在定位座8-1上的摆杆8-2、及设置在摆杆8-2与定位座8-1之间的弹性件8-3，摆杆8-2包括转动部8-2a、设置在转动部8-2a一侧且向出口侧方向倾斜的进口部8-2b、及设置在转动部8-2a另一侧的连接部8-2c，弹性件8-3设置在连接部8-2c与定位座8-1之间，弹性件8-3可采用两个弹簧。摆臂组件包括安装在定位座8-1侧部的摆臂电机8-5、及与摆臂电机8-5传动连接的摆臂8-4。

当载物台5靠近输送口6时，载物台5上的定位块5-1可沿进口部8-2b继续向前移动，摆臂8-4放下，定位块5-1被摆臂8-4阻挡，从而将载物台5锁定在输送口6上，实现定位。同时，开启驱动轴9-2的离合器，驱动电机9-1停止转动，此双向伸缩机构为被动反向伸缩状态，从而使载物台5与输送口6保持静止。当完成货物的输送后，摆臂电机8-5带动摆臂8-4转动，载物台5可脱离输送口6继续沿输送轨道7行进。

根据上述的物料输送系统的控制方法为：

在准备接收货物前，输送小车1在输送轨道7上行走(如图12所示)，当输送小车1运行到伸缩感应位置时(如图13所示)，驱动组件9通过多级双向伸缩组件带动载物台5沿第一方向伸出，开始与输送口对齐；

待载物台5与输送口6对齐完成后，通过定位装置保持载物台5与输送口6的相对静止(如图14、图15、图16)，同时输送小车1继续行走(图17、图18)，在保持载物台5与输送口6相对静止过程中，载物台5相对于输送小车1沿第一方向相反的第二方向运动，物料10在输送小车1运行过程中完成存取；

物料10存取完成后，双向伸缩机构带动载物台5沿第一方向回缩，完成物料10的存取输送。物料10在输送小车1运行过程中完成存取时，输送小车1的运行距离小于等于两倍双向伸缩机构的单向伸出距离。

其中，伸缩感应位置位于接近物料10的输送口6前端的输送轨道7上，如图12-13所示，伸缩感应位置到输送口6的距离为L，双向伸缩机构的单向伸出距离为ST，L＞ST。

具体的，当载物台5与输送口6对齐完成后，通过定位机构8和定位块5-1的配合将载物台5锁定在输送口6上，同时开启驱动轴9-2上的离合器，解除驱动电机9-1与多级双向伸缩组件的连接关系，使得载物台5被动的带动多级双向伸缩组件反向运动，从而使得载物台5与输送口6保持静止。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物料输送系统，包括物料输送线和输送轨道，所述物料输送线上临靠所述输送轨道设有多个输送口，其特征在于，还包括：

至少一个输送装置，其滑动设置于所述输送轨道上，用于与所述多个输送口对齐进行物料存取，所述输送装置包括输送小车、设置于所述输送小车上的双向伸缩机构、及设置于所述双向伸缩机构上的载物台，所述双向伸缩机构的伸缩方向与所述输送轨道的延伸方向一致，且驱动所述载物台与所述输送口对齐；

定位装置，其用于对所述载物台进行定位，使得所述载物台与所述输送口在物料存取过程中保持相对静止；

当所述载物台与输送口对齐存取物料时，所述输送小车在所述输送轨道上继续运行；

所述双向伸缩机构包括驱动组件、及与所述驱动组件传动连接的多级双向伸缩组件；所述载物台设置于所述多级双向伸缩组件上；

所述驱动组件包括驱动电机和驱动轴，所述驱动轴的一端与所述驱动电机的动力输出端连接，另一端与所述多级双向伸缩组件的动力输入端连接；

所述定位装置包括安装在输送口上的定位机构、及设置在所述载物台上的定位块，所述定位机构包括定位座、安装在所述定位座下端位于进口侧的摆杆组件、及安装在所述定位座下端位于出口侧的摆臂组件；

所述驱动轴上设有离合器，用于在所述定位块作用于所述定位机构时，解除所述驱动组件与所述多级双向伸缩组件的连接；

所述摆杆组件包括转动设置在所述定位座上的摆杆、及设置在所述摆杆与所述定位座之间的弹性件；所述摆杆包括转动部、设置在所述转动部一侧且向出口侧方向倾斜的进口部、及设置在所述转动部另一侧的连接部，所述弹性件设置在所述连接部与所述定位座之间。

2.根据权利要求1所述的物料输送系统，其特征在于：所述摆杆组件和所述摆臂组件的摆动平面相互垂直。

3.根据权利要求1所述的物料输送系统，其特征在于：所述摆臂组件包括安装在所述定位座侧部的摆臂电机、与所述摆臂电机传动连接的摆臂。

4.一种根据权利要求1所述的物料输送系统的控制方法，其特征在于：

当所述输送小车运行到伸缩感应位置时，所述驱动组件通过所述多级双向伸缩组件带动所述载物台沿第一方向伸出，开始与输送口对齐；

待所述载物台与输送口对齐后，通过所述定位装置保持所述载物台与输送口的相对静止，同时所述输送小车继续运行，物料在所述输送小车运行过程中完成存取；

物料存取完成后，所述双向伸缩机构带动所述载物台沿第一方向回缩，完成物料的存取输送。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述伸缩感应位置位于输送口前端的输送轨道上，且所述伸缩感应位置到输送口之间的距离大于所述多级双向伸缩组件的单向伸出距离。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

在保持所述载物台与输送口相对静止过程中，所述载物台相对于所述输送小车沿与所述第一方向相反的第二方向运动。

7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：

当所述载物台与输送口对齐完成后，通过所述定位装置将所述载物台定位在输送口上，同时开启所述驱动轴上的离合器，解除所述驱动电机与所述多级双向伸缩组件的连接关系，使得所述载物台被动的带动所述多级双向伸缩组件反向运动，从而使得所述载物台与输送口保持静止。

8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：物料在所述输送小车运行过程中完成存取时，所述输送小车的运行距离小于等于两倍所述双向伸缩机构的单向伸出距离。