CN116332085A - 一种智能仓储堆垛起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流仓储处理技术领域，尤其涉及一种智能仓储堆垛起重机，包括起重系统、辅助系统与控制系统，起重系统固定安装在货架的两侧，起重系统包括第一轨道架以及第一轨道架上活动安装的堆垛机构；辅助系统包括第二轨道架、第二轨道架上活动安装的顶出机构；控制系统包括储存货物信息的存储器、处理器、无线通信模块、用于展示货架储量信息的显示屏以及用于识别货物标签的识别单元。本发明在堆垛过程中可抵住要堆垛的货物以及原本放置好的货物，确保堆垛的整齐度，在取货过程中辅助推动货物，使货物能够移动到起重系统中，同时也实现了能够进行单个取货和堆垛，无需将托盘连同托盘上的货物一并取下或放入。

Description

一种智能仓储堆垛起重机

技术领域

本发明涉及物流仓储处理技术领域，尤其涉及一种智能仓储堆垛起重机。

背景技术

堆垛起重机是指采用货叉或串杆作为取物装置，在仓库、车间等处攫取、搬运和堆垛或从高层货架上取放单元货物的专用起重机。它是一种仓储设备。堆垛起重机的主要作用是在立体仓库的通道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口。早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架，利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物。随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展，出现了利用地面导轨运行的有轨堆垛起重机。如今，堆垛机的高度可以达到40米。事实上，如果不受仓库建筑和费用限制，堆垛机的高度还可以更高。

现有的轨道堆垛起重机有的直接设置在货架旁的巷道内，诸如专利申请号为CN202210585382.3的中国发明专利，能够在三维空间内快速取货或者堆垛，且智能化程度较高，可以精准的完成堆垛与取货。

考虑到现有的仓储货架一般都较高，通常采用每两组货架搭建在一起，这样便于无轨堆垛机或叉车从通道转入巷道内进行取货或放货，但在取货或者放货时通常需要将整个托盘取下或将整个托盘放到货架上，不便于只取出托盘上堆垛好的多个货物中的单独一个货物，不够精准、精量化。因此，本专利提出一种能够进行单个取货和堆垛智能仓储堆垛起重机。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能仓储堆垛起重机，其在堆垛过程中可抵住要堆垛的货物以及原本放置好的货物，确保堆垛的整齐度，在取货过程中辅助推动货物，使货物能够移动到起重系统中，同时也实现了能够进行单个取货和堆垛，无需将托盘连同托盘上的货物一并取下或放入，使得堆垛起重机取货或堆垛都更加精准、精量化。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能仓储堆垛起重机，包括起重系统、辅助系统与控制系统，所述起重系统固定安装在货架的两侧，所述起重系统包括第一轨道架以及第一轨道架上活动安装的堆垛机构；所述辅助系统固定安装在两个货架之间，所述辅助系统包括第二轨道架、第二轨道架上活动安装的顶出机构；所述控制系统包括储存货物信息的存储器、处理器、无线通信模块、用于展示货架储量信息的显示屏以及用于识别货物标签的识别单元。

优选的，所述第一轨道架包括与货架对应的若干立柱、立柱间固定连接的竖梁、立柱顶端与货架之间固定连接的横梁以及两端的立柱与货架之间固定连接的斜撑板，所述立柱、竖梁、横梁与斜撑板围成供堆垛机构运动的轨道空间，所述第一轨道架的侧面下部少设置一个斜撑板从而形成输送口，用于货物进出第一轨道架。

优选的，所述堆垛机构包括固定连接于立柱与货架之间的第一横轨和第一限位轨、第一横轨上由第一驱动机构带动的第一竖轨、第一竖轨上由第二驱动机构带动的承载台以及承载台上活动安装的传送带。

优选的，所述第二轨道架包括货架之间的第二横轨与第二限位轨、第二横轨上通过第三驱动机构带动的第二竖轨、第二竖轨上由第四驱动机构带动的横板，所述顶出机构固定连接于横板的两侧。

优选的，所述存储器与处理器连接，所述识别单元通过无线通信模块与处理器连接，所述显示屏的输入端与处理器的输出端连接。

优选的，所述第一横轨与第一限位轨在同一水平面内均设置两个，所述第一横轨分布在立柱的上部与下部且与立柱螺纹连接，所述上部的第一横轨的顶端以及下部的第一横轨的底端均与横梁螺纹连接，两个所述第一限位轨均与竖梁螺纹连接，所述第一限位轨呈T字形，所述第一竖轨与第一限位轨对应处设置若干滑轮，并从第一限位轨的上方、下方与水平方向上与第一限位轨滚动连接。

优选的，所述第一驱动机构与第二驱动机构均为链式驱动机构。

优选的，所述链式驱动机构包括链轮、与链轮啮合的环形链条、驱动链轮的传动轴以及同步驱动传动轴的伺服电机，各个所述环形链条中均设置断开处，并在断开处安装有连接件。

优选的，所述承载台的底部固定安装有电动推杆，所述电动推杆与顶出机构的顶出端均固定连接有缓冲板，所述顶出机构为多段式电动伸缩杆。

优选的，所述顶出机构的数量不低于两组。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

1、设置有辅助系统，设置在两个货架之间狭窄的空间内的辅助系统，能够配合起重系统进行堆垛与取货，在堆垛过程中抵住要堆垛的货物以及原本放置好的货物，确保堆垛的整齐度，在取货过程中辅助推动货物，使货物能够移动到起重系统中，同时也实现了能够进行单个取货和堆垛，无需将托盘连同托盘上的货物一并取下或放入，使得堆垛起重机取货或堆垛都更加精准、精量化。

2、设置有轨道架，可通过与货架所用相同规格的基础结构即可，搭建后的轨道架实际上与单个货架的结构几乎一致，因此施工的难度大幅降低，施工时也无需预先取出货架上原有的货物，适应性较强。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中辅助系统的立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中起重系统的立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中堆垛机构的立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中堆垛机构的结构正视图；

图6为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中顶出机构的结构左视图，主要示出缓冲板；

图7为现有仓储中常用货架的立体结构示意图；

图8为本发明提出的一种智能仓储堆垛起重机中控制系统的结构图。

图中：1、起重系统；2、辅助系统；3、控制系统；4、货架；5、第一轨道架；6、堆垛机构；7、第二轨道架；8、顶出机构；9、立柱；10、竖梁；11、横梁；12、斜撑板；13、第一横轨；14、第一限位轨；15、第一竖轨；16、承载台；17、传送带；18、第二横轨；19、第二限位轨；20、第二竖轨；21、横板；22、滑轮；23、链轮；24、传动轴；25、伺服电机；26、电动推杆；27、缓冲板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2与图8，本发明提供以下技术方案：一种智能仓储堆垛起重机，包括起重系统1、辅助系统2与控制系统3，其中，起重系统1用于在货架4上堆垛或取货；辅助系统2配合起重系统1进行堆垛与取货，在堆垛过程中抵住要堆垛的货物以及原本放置好的货物，确保堆垛的整齐度，在取货过程中辅助推动货物，使货物能够移动到起重系统1中，同时也实现了能够进行单个取货和堆垛，无需将货架4上的托盘连同托盘上的货物一并取下或放入，使得堆垛起重机取货或堆垛都更加精准、精量化；控制系统3用于识别货物的标签信息，并且储存、显示货物的存储量，同时控制起重系统1与辅助系统2的精准运行，以便满足仓储日常庞大的货物吞吐量，非常的智能。起重系统1固定安装在货架4的两侧，起重系统1包括第一轨道架5以及第一轨道架5上活动安装的堆垛机构6；辅助系统2固定安装在两个货架4之间，辅助系统2包括第二轨道架7、第二轨道架7上活动安装的顶出机构8；控制系统3包括储存货物信息的存储器、处理器、无线通信模块、用于展示货架4储量信息的显示屏以及用于识别货物标签的识别单元。

如图3与图7所示，第一轨道架5包括与货架4对应的若干立柱9、立柱9间固定连接的竖梁10、立柱9顶端与货架4之间固定连接的横梁11以及两端的立柱9与货架4之间固定连接的斜撑板12，立柱9、竖梁10、横梁11与斜撑板12都是现有使用较为广泛的货架4中的基础结构，因此在搭建第一轨道架5时可直接采用与搭建目标货架4所用的基础结构相同规格的结构即可，搭建后的第一轨道架5实际上与单个货架4的结构几乎一致，因此施工的难度大幅降低，施工时也无需预先取出货架4上原有的货物，适应性较强。立柱9、竖梁10、横梁11与斜撑板12围成供堆垛机构6运动的轨道空间，所述第一轨道架5的侧面下部少设置一个斜撑板12从而形成输送口，由于目前仓储物流货架4摆放布局基本都是需要起重机经货架4的侧面找到目标货架4，再驶入货架4正面，而货架4侧面下部具有了可用于货物进出第一轨道架5的输送口，因而无需转运设备再驶入货架4间狭长的通道，只需要将货物从侧面通道送至输送口即可进行存储，更加便捷，也更加节省时间。

如图4-5所示，堆垛机构6包括固定连接于立柱9与货架4之间的第一横轨13和第一限位轨14、第一横轨13上由第一驱动机构带动的第一竖轨15、第一竖轨15上由第二驱动机构带动的承载台16以及承载台16上活动安装的传送带17，第一限位轨14安装在竖梁10上，并从多个方向上限制第一竖轨15的移动方向，确保第一竖轨15能在第一横轨13上平稳移动；第一驱动机构带动第一竖轨15在第一横轨13上移动，第二驱动机构带动承载台16在第一竖轨15上移动，从而实现将货物在第一轨道架5上输送至要存储的坐标处；传送带17运行时可将货物送入或移出货架4，进行堆垛或取货。

如图2所示，第二轨道架7包括货架4之间的第二横轨18与第二限位轨19、第二横轨18上通过第三驱动机构带动的第二竖轨20、第二竖轨20上由第四驱动机构带动的横板21，第二限位轨19同样安装在竖梁10上，并从多个方向上限制第二竖轨20的移动方向，确保第二竖轨20能在第二横轨18上平稳移动；第三驱动机构带动第二竖轨20在第二横轨18上移动，第四驱动机构带动横板21在第二竖轨20上移动，从而使顶出机构8移动至目标坐标处。顶出机构8固定连接于横板21的两侧，使得两个货架4上的货物都能被推出。

如图8所示，存储器与处理器连接，识别单元通过无线通信模块与处理器连接，显示屏的输入端与处理器的输出端连接，识别单元识别货物的标签信息通过无线传输模块传输至处理器，处理器根据存储器找到对应的货物信息，并将货物信息传输给显示屏进行展示。

本实施例中，识别单元可以设置多个，可直接安装在输送口处，货物送入或取出时都能够更新存储器中的货物储量信息；也可以安装在扫码枪上，操作人员对货物扫码后自动更新货物储量信息。

如图3所示，第一横轨13与第一限位轨14在同一水平面内均设置两个，在轨道空间中对第一竖轨15的前后两端进行支撑、限位，使第一竖轨15运动过程中的受力更加平衡，堆垛或取货的过程中货物状态更加平稳。第一横轨13分布在立柱9的上部与下部且与立柱9螺纹连接，上部的第一横轨13的顶端以及下部的第一横轨13的底端均与横梁11螺纹连接，两个第一限位轨14均与竖梁10螺纹连接，使得第一轨道架5的结构更加牢固，且螺纹的连接方式使第一轨道架5的组装更加方便。第一限位轨14呈T字形，第一竖轨15与第一限位轨14对应处设置若干滑轮22，并从第一限位轨14的上方、下方与水平方向上与第一限位轨14滚动连接，实现从多个方向上对第一竖轨15进行支撑、限位，使第一竖轨15在第一横轨13上的移动更加稳定。

如图5所示，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构与第四驱动机构均为链式驱动机构，链式驱动机构速度快、磨损小，使用寿命较长的同时还让整个堆垛或取货的时间更快，以满足仓储日常庞大的货物吞吐量。

如图5所示，链式驱动机构包括链轮23、与链轮23啮合的环形链条、驱动链轮23的传动轴24以及同步驱动传动轴24的伺服电机25，环形链条可以隐藏在横轨或竖轨中，链轮23可设置在横轨的左右两端和竖轨的上下两端，传动轴24之间可通过皮带、链条或蜗轮蜗杆等扭矩传递较大的传动结构带动，并通过伺服电机25同步带动同一类横轨、竖轨上的环形链条转动，从而使得货物被精确、快速的带到货架4的目标储位处。各个环形链条中均设置断开处，并在断开处安装有连接件，使得环形链条在断开处的两端通过连接件与第一竖轨15、承载台16、第二竖轨20或横板21固定连接，使得环形链条在转动时能够带动上述结构在相应的轨道中移动。

如图5-6所示，承载台16的底部固定安装有电动推杆26，带动缓冲板27从承载台16的底部伸出，取货时抵靠住要取出的目标货物下方的货物，避免顶出机构8顶出上方货物时，下方货物因摩擦力而被带出；存储时，当货物脱离传送带17后，可将要存储的货物进一步推进，确保货物堆垛的整齐度。电动推杆26与顶出机构8的顶出端均固定连接有缓冲板27，缓冲板27能够缓冲电动推杆26与顶出机构8顶出端对货物的力，避免初速过快，且接触面积较小导致货物被捅坏。顶出机构8为多段式电动伸缩杆，缩回时能够在两个货架4之间非常狭窄的空间内移动时不与货架4发生碰撞，且伸出时确保有足够的顶出距离使货物被推至传送带17上。

如图2所示，顶出机构8的数量不低于两组，设置两组顶出机构8可使得在货物堆垛时，一组顶出机构8抵住下方的货物，上方的另一组顶出机构8抵住上方被送入的货物，既避免原有货物因摩擦力被带动导致堆垛效果不整齐，又避免要存储的货物进入距离过大导致堆垛不整齐。

本发明的工作原理及使用流程：堆垛时，货物通过货架4侧面的输送口放入到传送带17上，输送口处的识别单元读取货物上的标签信息，显示屏上展示货物的储量数据以及储存位置，控制系统3控制起重系统1与辅助系统2运行，伺服电机25驱动传动轴24转动，带动环形链条转动，使第一竖轨15在第一横轨13上移动，承载台16在第一竖轨15上移动，第二竖轨20在第二横轨18上移动，横板21在第二竖轨20上移动，最终传送带17上的货物以及横板21上的顶出机构8都正对目标储存处，传送带17转动，将货物送入托盘上，托盘上此时还有其他货物时，两个顶出机构8共同伸出，在货物堆垛的过程中，两个顶出机构8上的缓冲板27分别抵住要堆垛的货物以及托盘上已有的货物，当货物脱离传送带17后，承载台16在第一竖轨15中上升，承载台16底部的电动推杆26伸出，可将要存储的货物进一步推进，确保货物堆垛的整齐度；

取货时，顶出机构8伸出，将货物推至传送带17中，同时承载台16底部的电动推杆26伸出，使缓冲板27抵住要取的货物下方的货物。因此本堆垛起重机能够进行单个取货和堆垛，无需将货架4上的托盘连同托盘上的货物一并取下或放入，使得堆垛起重机取货或堆垛都更加精准、精量化。

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，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 (10)

1.一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：包括：

起重系统，所述起重系统固定安装在货架的两侧，所述起重系统包括第一轨道架以及第一轨道架上活动安装的堆垛机构；

辅助系统，所述辅助系统固定安装在两个货架之间，所述辅助系统包括第二轨道架、第二轨道架上活动安装的顶出机构；

控制系统，所述控制系统包括储存货物信息的存储器、处理器、无线通信模块、用于展示货架储量信息的显示屏以及用于识别货物标签的识别单元。

2.根据权利要求1所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述第一轨道架包括与货架对应的若干立柱、立柱间固定连接的竖梁、立柱顶端与货架之间固定连接的横梁以及两端的立柱与货架之间固定连接的斜撑板。

3.根据权利要求2所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述堆垛机构包括固定连接于立柱与货架之间的第一横轨和第一限位轨、第一横轨上由第一驱动机构带动的第一竖轨、第一竖轨上由第二驱动机构带动的承载台以及承载台上活动安装的传送带。

4.根据权利要求1所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述第二轨道架包括货架之间的第二横轨与第二限位轨、第二横轨上通过第三驱动机构带动的第二竖轨、第二竖轨上由第四驱动机构带动的横板，所述顶出机构固定连接于横板的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述存储器与处理器连接，所述识别单元通过无线通信模块与处理器连接，所述显示屏的输入端与处理器的输出端连接。

6.根据权利要求3所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述第一横轨与第一限位轨在同一水平面内均设置两个，所述第一横轨分布在立柱的上部与下部且与立柱螺纹连接，所述上部的第一横轨的顶端以及下部的第一横轨的底端均与横梁螺纹连接，两个所述第一限位轨均与竖梁螺纹连接，所述第一限位轨呈T字形，所述第一竖轨与第一限位轨对应处设置若干滑轮，并从第一限位轨的上方、下方与水平方向上与第一限位轨滚动连接。

7.根据权利要求3所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述第一驱动机构与第二驱动机构均为链式驱动机构。

8.根据权利要求7所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述链式驱动机构包括链轮、与链轮啮合的环形链条、驱动链轮的传动轴以及同步驱动传动轴的伺服电机，各个所述环形链条中均设置断开处，并在断开处安装有连接件。

9.根据权利要求3所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述承载台的底部固定安装有电动推杆，所述电动推杆与顶出机构的顶出端均固定连接有缓冲板，所述顶出机构为多段式电动伸缩杆。

10.根据权利要求1所述的一种智能仓储堆垛起重机，其特征在于：所述顶出机构的数量不低于两组。

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