CN114890029A - 一种穿梭式货架系统 - Google Patents

Abstract

一种穿梭式货架系统，包括货架本体、万向穿梭车、控制中心和升降电梯，所述货架本体设置为多层结构，包括数层存储层，每层所述存储层对应至少一台万向穿梭车，所述万向穿梭车由控制中心控制，所述升降通道设置在货架本体一侧，也由控制中心控制，所述万向穿梭车可行驶到升降电梯中转移到，由升降电梯转移到货架本体的任一存储层，如上所述的穿梭式货架系统设计，减少了穿梭车的使用数量，有效控制成本。

Description

一种穿梭式货架系统

技术领域

本发明涉及物流仓储技术领域，具体涉及如上所述的一种穿梭式货架系统。

背景技术

穿梭式货架系统是一种适用于存储批量大、品项相对单一大宗货物的存储系统，其主要包括穿梭车(RGV)和货架本体组成。货架本体设置有多层存储层，每层包括数条存储巷道，穿梭车(RGV)形式于存储巷道底部导轨，用于存取存储巷道中的货物。

穿梭车(RGV)一般都配备有智能感应系统，价格高昂，出于成本考虑，目前应用穿梭式货架系统的仓库，一个仓库仅配备一台或数台穿梭车，大多数的仓库无法做到每条存储巷道都配备专用的穿梭车。存取货物时需要使用叉车或其他运输车辆将穿梭车放入对应的存储巷道中，进行货物的存取。如专利号为CN113581717B的专利中就提到了一种取放货装置及仓储系统，该存储系统就是使用了专门设计的四向穿梭车运输子穿梭车，一条存储巷道的货物存取完毕之后，如果另一条存储巷道的货物需要存取，四向穿梭车需要对子穿梭车进行转移，十分的耗费时间，严重影响货物的存取效率，使用叉车或其他运输工具频繁的转移穿梭车，会增加发生意外事故的可能性，存在较大的安全隐患。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供如上所述的一种穿梭式货架系统，该穿梭式货架系统在每层存储层的下方设置了行驶平台，行驶平台上行驶有专门设计的万向穿梭车，该万向穿梭车能够在行驶平台上自由行驶，由控制中心进行控制，使该万向穿梭车能够用来存取该存储层每条存储巷道上的货物，该穿梭式货架系统还在货架本体的一侧设置了万向穿梭车专用的升降电梯，万向穿梭车可通过专用的升降电梯转移到货架的任一存储层搬运货物，相对每条存储巷道都配备穿梭车的方式，降低了使用成本，而且存取不同存储巷道的货物时不需要使用叉车或其他运输车辆转移该万向穿梭车，避免了转运操作浪费时间，提高了货物的存取效率，避免了在转移穿梭车的过程中发生意外事故。

本发明的技术方案如下：

一种穿梭式货架系统，包括货架本体、万向穿梭车、控制中心和升降电梯，所述货架本体设置为多层结构，包括数层存储层，每层所述存储层对应至少一台万向穿梭车，所述万向穿梭车由控制中心控制，所述升降通道设置在货架本体一侧，也由控制中心控制，所述万向穿梭车可行驶到升降电梯中，由升降电梯转移到货架本体的任一存储层，如上所述的穿梭式货架系统设计，减少了穿梭车的使用数量，有效控制成本，且不再需要使用叉车或其他运输工具对穿梭车进行转移，存储效率更高，也更加安全；

如上所述的一种穿梭式货架系统，所述货架本体的每层存储层包括数条存储巷道，货物堆放在托盘上之后，盛放在存储巷道中，每层所述存储层的下方都设置有对应的行驶平台，所述万向穿梭车由控制中心进行控制，能够在行驶平台向任意方向行驶，对该层存储层上的货物进行存取；

如上所述的一种穿梭式货架系统，所述万向穿梭车包括底盘、控制单元、举升单元、动力单元和车轮，所述车轮设置在底盘的两侧，采用麦克纳姆轮，每个车轮都连接有对应的动力单元，采用麦克纳姆轮的万向穿梭车无须设置转向系统，通过动力单元分动控制每个轮子的正转反转，即可实现万向穿梭车的全方位移动，所有动力单元通过导线与控制单元连接，由控制单元控制，所有万向穿梭车的控制单元与所述货架的控制中心连接，由控制中心统筹管理所有万向穿梭车，所述举升单元设置在底盘之上，用于托举需要取存的货物托盘；

如上所述的一种穿梭式货架系统，所述升降电梯用于将驶入的万向穿梭车转移到货架本体的任一存储层的行驶平台上。

如上所述的一种穿梭式货架系统，所述穿梭式货架系统由数条相互垂直的X轴架、Y轴架和Z轴架交叉连接组成，所述Z轴架垂直于地面设置，用于支撑整个货架本体以及货架上的物品，每条所述存储巷道包括两条对置的存储导轨，所述存储导轨与Y轴架平行，盛放货物用的托盘与存储导轨滑动连接，所述存储导轨的下方设置有平台板，所述平台板下表面与X轴架和Y轴架连接，该存储层所有平台板组合起来形成行驶平台，所述万向穿梭车能够在行驶平台上行驶到该存储层任一托盘的下方。

进一步的，每块所述平台板对应一个托盘位置，所述平台板的表面设置有路径规划线，所述万向穿梭车的底盘上设置有视觉传感器，万向穿梭车可通过视觉传感器，识别平台板表面设置的路径规划线。

进一步的，每层所述行驶平台的边缘与升降电梯连接的位置设置有驶出口，所述驶出口的尺寸不小于万向穿梭车的尺寸，使万向穿梭车在各储存层之间进行穿梭时能够通过驶出口进入到升降电梯中。

进一步的，所述升降电梯包括升降架和升降台，所述升降架设置为框架结构，中间设置有用于容纳升降台上下垂直移动的容纳空间，所述升降台的下方设置有驱动电机，所述驱动电机与控制中心连接，由控制中心控制驱动电机，驱动升降台在升降架的容纳空间中上下移动。

作为优选的，所述驶出口与升降台之间设置有由电动伸缩缸驱动的接驳翻板，所述电动伸缩缸也与控制中心连接，由控制中心控制，默认状态下接驳翻板处于竖立状态，与阻挡板平齐，防止升降台未行驶到该层时，万向穿梭车意外从驶出口驶入升降电梯的容纳空间中坠落，升降电梯的升降台移动到该层位置时，所述电动伸缩缸能够在控制中心控制下拉动接驳翻板朝外翻转与升降台的台面连接，方便万向穿梭车从驶出口移动到升降台上。

作为优选的，所述升降台在与接驳翻板连接的位置设置有位置传感器，所述位置传感器也与控制中心连接。提高万向穿梭车转移时的安全性，防止意外事故发生。

如上所述的一种穿梭式货架系统，所述万向穿梭车两侧各设置有各2个车轮，共四个车轮，所述车轮均采用麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮由轮毂和围绕轮毂的辊子组成，所述辊子是一种没有动力的从动小滚轮，所述麦克纳姆轮的棍子轴线与轮毂轴线夹角为45度，所述万向穿梭车选用的麦克纳姆轮有互为镜像关系的A轮和B轮。

作为优选的，右上角和左下角的所述车轮选用A轮，右下角和左上角的所述车轮选用B轮，使所述万向穿梭车可原地转向，更加灵活。

本发明的有益效果在于：

1、本发明所述的一种穿梭式货架系统，所述穿梭式货架系统以存储层为单位布置万向穿梭车，减少了穿梭车的使用数量，减少了货架的使用成本；

2、本发明所述的一种穿梭式货架系统，所述穿梭式货架系统设置了专门供万向穿梭车使用的升降电梯，使万向穿梭车能够安全稳定的在各层存储层之间转移，避免了叉车转移穿梭车时发生意外，导致穿梭车损毁；

3、本发明所述的一种穿梭式货架系统，所述穿梭式货架系统应用的万向穿梭车选用了麦克纳姆轮作为车轮，一方面有效控制了万向穿梭车的体积，进而压缩了万向穿梭车的行驶空间，提高了所述货架的空间利用率，另一方面也使万向穿梭车更加灵活，能够完成左右平移和原地选装这些传统穿梭车无法完成的动作，减少万向穿梭车在行驶空间中行驶所花费的时间，提高了所述万向穿梭车存储货物的效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为实施例1中一种穿梭式货架系统的结构示意图；

图2为实施例1中货架本体与升降电梯连接的结构示意图；

图3为实施例1中货架本体的局部结构示意图；

图4为实施例1中万向穿梭车的俯视图；

图5为实施例1中万向穿梭车的前视图；

图6为实施例1中驶出口的结构示意图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、货架本体；11、存储层；12、存储巷道；13、行驶平台；14、X轴架；15、Y轴架；16、Z轴架；17、阻挡板；18、存储导轨；19、平台板；2、万向穿梭车；21、底盘；22、举升单元；23、车轮；24、A轮；25、B轮；26、视觉传感器；27、路径规划线；3、升降电梯；31、驶出口；32、升降架；33、升降台；34、接驳翻板；35、电动伸缩缸；36、位置传感器；4、托盘。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和进一步的实施例对本发明作进一步的描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

具体实施方式：

参见图1-图6，一种穿梭式货架系统，包括货架本体1、万向穿梭车2、控制中心和升降电梯3，所述货架本体1设置为多层结构，包括数层存储层11，每层所述存储层11对应至少一台万向穿梭车2，所述万向穿梭车2由控制中心控制，所述升降通道设置在货架本体1一侧，也由控制中心控制，所述万向穿梭车2可行驶到升降电梯3中转移到，由升降电梯3转移到货架本体1的任一存储层11，如上所述的穿梭式货架系统设计，减少了穿梭车的使用数量，有效控制成本，且不再需要使用叉车或其他运输工具对穿梭车进行转移，存储效率更高，也更加安全；

参见图1，所述货架本体1的每层存储层11包括数条存储巷道12，货物堆放在托盘4上之后，盛放在存储巷道12中，每层所述存储层11的下方都设置有对应的行驶平台13，所述万向穿梭车2由控制中心进行控制，在行驶平台13上行驶，对该层存储层11上的货物进行存取，相对每条存储巷道12配备对应专用穿梭车的设计，能减少穿梭车的使用数量，降低成本，存取相同存储层11但不同存储巷道12的货物时，相对每取存完一条存储巷道12的货物，就需要使用叉车移动穿梭车的方式，效率更高，成本方面基本与其接近；

参见图3-图5，所述万向穿梭车2包括底盘21、控制单元、举升单元22、动力单元和车轮23，所述车轮23设置在底盘21的两侧，采用麦克纳姆轮，每个车轮23都连接有对应的动力单元，采用麦克纳姆轮的万向穿梭车2无须设置转向系统，通过动力单元分动控制每个轮子的正转反转，即可实现万向穿梭车2的全方位移动，有利于减小万向穿梭车2的整体体积，货架上的空间十分珍贵，万向穿梭车2的体积小了，可以减少行驶平台13对货架空间的占用，增加货架的储货量，而且装备有麦克纳姆轮的万向穿梭车2可以原地转向，这是其他穿梭车所不具备的能力，可以更加灵活自如的在行驶平台13狭小的空间中穿梭行驶，所有动力单元通过导线与控制单元连接，由控制单元控制，所有万向穿梭车2的控制单元与所述货架的控制中心连接，由控制中心统筹管理所有万向穿梭车2，所述举升单元22设置在底盘21之上，用于托举需要取存的货物托盘4；

参见图2，所述升降电梯3用于将驶入的万向穿梭车2转移到货架本体1的任一存储层11的行驶平台13上，使所述万向穿梭车2能够在不同的存储巷道12之间进行安全高效的穿梭移动。

专利号为CN113581717B的专利中提到了一种取放货装置及仓储系统，采用了承载装置和子穿梭车来对自穿梭车进行转移，使子穿梭车能够进入不同的存储巷道12中进行货物的托举存储，转移子穿梭车时的安全性有所提高，但其本质上仍然是采用了运输工具将自穿梭车移动到货架本体1外进行转运，仍然是需要经历“从一条存储巷道12中取出穿梭车，然后进行转运，将小车放置到另一条存储巷道12中”这一过程，与叉车转运穿梭车的方式效率相差无几，而本实施例所述万向穿梭车2能够借助升降电梯3在多层存储层11之间自由穿行，安全性高效率高的同时，还只应用一台穿梭车即可，成本低。

参见图1和图2，所述穿梭式货架系统由数条相互垂直的X轴架14、Y轴架15和Z轴架16交叉连接组成，所述Z轴架16垂直于地面设置，用于支撑整个货架本体1以及货架上的物品，每条所述存储巷道12包括两条对置的存储导轨18，本实施例所述存储导轨18与Y轴架15平行，盛放货物用的托盘4与存储导轨18滑动连接，所述存储导轨18的下方设置有平台板19，所述平台板19下表面与Z轴架16和Y轴架15连接，所有平台板19组合起来形成行驶平台13，所述万向穿梭车2能够在行驶平台13上行驶到该存储层11任一托盘4的下方，对放置在托盘4上的货物进行托举运输，整个所述穿梭式货架系统只需一台万向穿梭车2，即可完成所有该层所有存储巷道12货物的存取，减少了穿梭车的使用数量，降低了所述穿梭式货架系统的整体的使用成本。

进一步的，每块所述平台板19对应一个托盘4位置，所述平台板19的表面设置有路径规划线27，所述万向穿梭车2的底盘21上设置有视觉传感器26，万向穿梭车2可通过视觉传感器26，识别平台板19表面设置的路径规划线27，沿路径规划线27行驶，设置路径规划线27可以防止万向穿梭车2在行驶过程中撞到Z轴架16，也方便控制中心对万向穿梭车2的行驶路线进行规划。

作为优选的，每层所述行驶平台13的边缘设置有阻挡板17，所述阻挡板17的高度为万向穿梭车2车轮23直径的1倍以上，有效防止万向穿梭车2发生意外从行驶平台13跌落。

进一步的，每层所述行驶平台13的边缘与升降电梯3连接的位置设置有驶出口31，所述驶出口31的尺寸不小于万向穿梭车2的尺寸，使万向穿梭车2在各储存层之间进行穿梭时能够通过驶出口31进入到升降电梯3中。

进一步的，所述升降电梯3包括升降架32和升降台33，所述升降架32设置为框架结构，中间设置有用于容纳升降台33上下垂直移动的容纳空间，所述升降台33的下方设置有驱动电机，所述驱动电机与控制中心连接，由控制中心控制驱动电机，驱动升降台33在升降架32的容纳空间中上下移动，用于接驳在各存储层11之间穿梭的万向穿梭车2，所述升降电梯3的具体结构与控制原理基本与各种工业用升降电梯3类似，此处不再赘述。

作为优选的，所述驶出口31与升降台33之间设置有由电动伸缩缸35驱动的接驳翻板34，所述电动伸缩缸35也与控制中心通讯连接，由控制中心控制，默认状态下接驳翻板34处于竖立状态，与阻挡板17平齐，防止升降台33未行驶到该层时，万向穿梭车2意外从驶出口31驶入升降电梯3的容纳空间中坠落，导致万向穿梭车2和升降电梯3出现损坏，当控制中心控制万向穿梭车2到达该存储层11的驶出口31，且升降电梯3的升降台33也移动到该层位置时，所述电动伸缩缸35能够在控制中心控制下拉动接驳翻板34朝外翻转与升降台33的台面连接，方便万向穿梭车2从驶出口31移动到升降台33上。

作为优选的，所述升降台33在与接驳翻板34连接的位置设置有位置传感器36，所述位置传感器36也与控制中心连接。当所述接驳翻板34翻转与升降台33连接之后，所述位置传感器36能够感应到并发送电信号给控制中心，通知控制中心所述升降台33已经与该层存储层11进行连接，等待进行转移的万向穿梭车2可以通过驶出口31，移动到升降台33上，提高万向穿梭车2转移时的安全性，防止意外事故发生。

作为优选的，所述升降台33的台面上也设置有路径规划线27，方便万向穿梭车2进行识别，提高万向穿梭车2行驶的精准度，而且万向穿梭车2可通过路径规划线27进行姿态调整，避免万向穿梭车2在升降电梯3内卡住。

作为优选的，本实施例所述升降架32包括四根立柱和横柱，所述立柱与货架本体1的Z轴架16平行，且成矩形阵列设置，中间形成矩形的容纳空间，四根所述立柱与横柱连接为整体框架，其具体结构可以参考各种钢结构框架，此处不再赘述。

参见图4，所述万向穿梭车2两侧各设置有各2个车轮23，共四个车轮23，所述车轮23均采用麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮由轮毂和围绕轮毂的辊子组成，所述辊子是一种没有动力的从动小滚轮，本实施例所述麦克纳姆轮的棍子轴线与轮毂轴线夹角为45度，本实施例所述万向穿梭车2选用的麦克纳姆轮有互为镜像关系的A轮24和B轮25，本实施例所述A轮24正转时是斜向左前运动，反转时是右后方运动，所述B轮25正转时是斜向右前运动，反转时是左后方运动。

速度是带方向的矢量可以被分解，根据这一原理，所述A轮24正转时产生的速度分解后是轴向向左和垂直轴向向前的速度分量，反转时产生的速度分解后是轴向向右和垂直轴向向后的速度分量，B轮25的速度分量与A轮24为镜像关系。

作为优选的，右上角和左下角的所述车轮23选用A轮24，右下角和左上角的所述车轮23选用B轮25，当四个所述车轮23均正向同速转动时，A轮24和B轮25可以互相抵消轴向速度，只剩下向前的速度，此时的万向穿梭车2向前移动，不会跑偏，后退同理，当万向穿梭车2上的两个A轮24正转，两个B轮25反转时，向前和向后的速度分量会被抵消，仅剩下向左的速度分量，此时万向穿梭车2就会向左平移，相反两个A轮24反转，两个B轮25正转时，此时的万向穿梭车2就会向右平移，最后底盘21左侧的车轮23正转，右侧的轮子反转，所述万向穿梭车2即可向右原地旋转，反之万向穿梭车2向左原地旋转，因此所述万向穿梭车2的每个车轮23均由单独的动力单元进行驱动，由控制中心发出指令给万向穿梭车2的控制单元，再由控制单元对指令进行分析，然后由控制单元控制每个车轮23的转动方向和转动速度，从而使万向小车能在行驶平台13上穿梭。

出于节约货架本体1上的空间考虑，所述行驶平台13上空间高度较低，传统的穿梭车增加转向模块之后最大高度会增加，会被货架本体1的X轴架14和Y轴架15阻挡，导致无法在行驶平台13上正常穿行，因此无法应用，而无需增加额外转向模块的本实施例所述万向穿梭车2，体积得到了控制，能够在高度较低的行驶平台13上的空间中进行移动。而且所述货架本体1框架结构使行驶平台13被众多的Z轴架16穿过，限制较多，配备转向模块的传统穿梭车想要在所述行驶平台13上行驶，就不可避免的需要进行90度的转弯，从而转动整个车身，需要一定的转弯半径，操作十分困难，而且还容易碰触到穿过行驶平台13的Z轴架16，要想实现控制中心对穿梭车的自动控制就需要在穿梭车上安装大量的距离传感器并增加Z轴架16之间的间距，这两项无论那一个都会大幅度的货架的使用成本，而本实施例装备有麦克纳姆轮的所述万向穿梭小车，能够在行驶平台13上实现原地转动，零的转弯半径，相对装备有转向模块的传统穿梭车更加灵活，能够更加高效的实现对存储巷道12货物的存取。

以上所述，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，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种穿梭式货架系统，其特征在于，包括货架本体(1)、万向穿梭车(2)、控制中心和升降电梯(3)，所述货架本体(1)设置为多层结构，包括数层存储层(11)，每层所述存储层(11)对应至少一台万向穿梭车(2)，所述万向穿梭车(2)与控制中心通讯连接，由控制中心控制，所述升降通道设置在货架本体(1)一侧，也与控制中心通讯连接，由控制中心控制，所述万向穿梭车(2)可行驶到升降电梯(3)中，由升降电梯(3)转移到货架本体(1)的任一存储层(11)。

2.根据权利要求1所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述货架本体(1)的每层存储层(11)包括数条存储巷道(12)，货物堆放在托盘(4)上之后，盛放在存储巷道(12)中，每层所述存储层(11)的下方都设置有对应的行驶平台(13)，所述万向穿梭车(2)也与控制中心通讯连接，由控制中心进行控制，能够在行驶平台(13)向任意方向上行驶，对该层存储层(11)每条存储巷道(12)上的货物进行存取。

3.根据权利要求1所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述万向穿梭车(2)包括底盘(21)、控制单元、举升单元(22)、动力单元和车轮(23)，所述车轮(23)设置在底盘(21)的两侧，采用麦克纳姆轮，每个车轮(23)都连接有对应的动力单元，所述动力单元与控制单元连接，所有万向穿梭车(2)的控制单元与所述货架的控制中心通讯连接，所述举升单元(22)设置在底盘(21)之上，用于托举需要取存的货物托盘(4)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述穿梭式货架系统由数条相互垂直的X轴架(14)、Y轴架(15)和Z轴架(16)交叉连接组成，所述Z轴架(16)垂直于地面设置，每条所述存储巷道(12)包括两条对置的存储导轨(18)，所述存储导轨(18)与Y轴架(15)平行，托盘(4)与存储导轨(18)滑动连接，所述行驶平台(13)包括平台板(19)，所述平台板(19)设置在存储导轨(18)下方，所述平台板(19)下表面与X轴架(14)和Y轴架(15)连接。

5.根据权利要求4所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，每块所述平台板(19)对应一个托盘(4)位置，所述平台板(19)的表面设置有路径规划线(27)，所述万向穿梭车(2)的底盘(21)上设置有视觉传感器(26)，所述视觉传感器(26)可以识别平台板(19)表面设置的路径规划线(27)。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，每层所述行驶平台(13)的边缘与升降电梯(3)连接的位置设置有驶出口(31)，所述驶出口(31)的尺寸不小于万向穿梭车(2)的尺寸。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述升降电梯(3)包括升降架(32)和升降台(33)，所述升降架(32)设置为框架结构，中间设置有用于容纳升降台(33)上下垂直移动的容纳空间，所述升降台(33)的下方设置有驱动电机，所述驱动电机与控制中心通讯连接，由控制中心控制驱动电机，驱动升降台(33)在升降架(32)的容纳空间中上下移动。

8.根据权利要求7任一项所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述驶出口(31)与升降台(33)之间设置有由电动伸缩缸(35)驱动的接驳翻板(34)，所述电动伸缩缸(35)也与控制中心通讯连接，所述电动伸缩缸(35)能够在控制中心控制下拉动接驳翻板(34)与升降台(33)连接。

9.根据权利要求1-3任一项所述的一种穿梭式货架系统，其特征在于，所述万向穿梭车(2)两侧各设置有各2个车轮(23)，所述车轮(23)均采用麦克纳姆轮，所述车轮(23)的辊子轴线与轮毂轴线夹角为45度。

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