CN117657662A - 一种自动化存储的立体仓库 - Google Patents

Abstract

一种自动化存储的立体仓库，包括总支撑架，安装在总支撑架上的立体仓库架，置于立体仓库架前侧的选取复位装置和置于立体仓库架后侧的存取装置；所述立体仓库架中阵列设置有若干个仓库格，仓库格中滑动安装有载物托板；所述存取装置将待存储的货物运送至对应的载物托板上，以及取出选取复位装置推出的载物托板上的货物；控制端用于控制整个立体仓库的运行；本发明实现了货物的批量入库、批量选定、批量出库的一体化，不仅能够将货物批量存入各个仓库格内，而且能够一次性将选定的货物取出，有效提高了存取效率。

Description

一种自动化存储的立体仓库

技术领域

本发明涉及立体仓库技术领域，特别涉及一种自动化存储的立体仓库。

背景技术

传统仓储是指利用仓库对各类物资及其相关设施设备进行物品的入库、储存、出库的活动，现代仓储是指在传统仓储的基础上增加库内加工、分拣、库内包装等环节，而在现代物流体系中，仓储是生产制造与商品流通的重要环节之一。当今很多情况下为了节省存储空间，仓储大都采用立体仓库存放货物的方式。立体仓库一般为多层，因其占地面积小、存货量大的特点，立体仓库在物流中心中的应用越来越普遍。

一般的物流中心中，大部分立体仓库存储和取物工作仍由人力完成，而目前的自动化立体仓库能够做到自动存储和取出货物，公开号为CN214358211U的实用新型公开了一种自动化存储的智能立体仓库，包括底座与仓库本体，底座上端面固定连接有装置板，装置板上设有驱动机构，底座上端面固定连接有两根导杆，导杆末端固定连接有限位板，导杆上设有升降机构，升降机构与驱动机构之间通过传动机构连接，仓库本体内设有多个货格，货格内设有推动机构。该实用新型通过设置气缸、滚筒输送机、齿轮与驱动电机，可以实现货物的自动化存储与拿取，不需要人力搬运到指定位置进行存放，减少了货物存取的成本，降低了工人高空作业的风险，并且通过设置在滚筒输送机边的防护板，起到对货物的限位作用，大大降低了货物从高处掉落的风险。

但是上述实用新型技术方案无法对货物进行批量进库、批量选取和批量取出，致使存取效率较低，因此很有必要发明一种能够批量存取选定货物的自动化立体仓库，以提高存取效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种自动化存储的立体仓库，所使用的技术方案是：

一种自动化存储的立体仓库，包括总支撑架，安装在总支撑架上的立体仓库架，置于立体仓库架前侧的选取复位装置和置于立体仓库架后侧的存取装置；所述立体仓库架中阵列设置有若干个仓库格，仓库格中滑动安装有载物托板；所述存取装置将待存储的货物运送至对应的载物托板上，以及取出选取复位装置推出的载物托板上的货物；

其特征在于，所述选取复位装置包括滑动安装在立体仓库架前端的移动架一和带动移动架一滑动的移动组件，在移动架一布设的若干个推动杆及限位机构和复位机构；

所述限位机构包括滑动安装在仓库格中的限位卡板，与限位卡板和仓库格连接的弹簧二；

所述复位机构包括铰接在移动架一的后端与推动杆对应的翻转板，与翻转板和移动架一连接的若干弹簧三，中部活动安装在仓库格上，并由翻转板带动转动的拨动杆。

进一步地，所述推动杆与载物托板对应设置，且每个推动杆对应一个水平安装在移动架一上的电缸。

进一步地，所述仓库格的左右两内壁上设有对称设置移动轴滑槽，所述载物托板的前端设有左右走向的移动轴一和移动轴二，移动轴一和移动轴二的左右两端分别滑动安装在对应侧壁上的移动轴滑槽内，所述载物托板的左右两侧分别设有弹簧一。

进一步地，所述移动轴滑槽包括水平滑槽和翻转弯槽，水平滑槽呈前后走向设置，翻转弯槽与水平滑槽的中后端连通并向后上方弯弧过渡。

进一步地，所述移动组件包括：对称设置且分别竖直固定安装在立体仓库架左右两端的齿条，所述齿条分别与一齿轮啮合，齿轮连接有传动轴，所述传动轴安装在移动架一上。

进一步地，所述传动轴上还安装一蜗轮，蜗轮啮合连接一蜗杆，蜗杆一端连接一伺服电机，另一端活动安装在移动架上。

进一步地，所述存取装置包括水平安装在总支撑架上的水平伺服丝杠，滑动安装在水平伺服丝杠上的移动架二，安装在移动架二上的竖直伺服丝杠，滑动安装在竖直伺服丝杠上的滑动支架，所述滑动支架上安装有放置板；滑动支架上还倾斜的安装有与放置板平行的倾斜伺服丝杠，滑动安装在倾斜伺服丝杠上的推动支杆架；所述推动支杆架对应放置板设有对应数量的推动支杆。

进一步地，所述存取装置还包括与放置板对应且位于其右侧的连动杆，连动杆水平安装在移动架二上，连动杆的前端均固定安装有限位销。

进一步地，所述载物托板底端设有导向滑槽，导向滑槽包括斜线滑槽和直线滑槽，直线滑槽为左右走向，斜线滑槽由载物托板的左后端逐渐向右前端延伸，最后与直线滑槽的最左端连通。

进一步地，所述仓库格的内底面上活动安装有若干滚轮，用于减小载物托板滑动过程中的摩擦力。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

本发明通过立体仓库架、选取复位装置和存取装置的配合设计，实现了货物的批量入库、批量选定、批量出库的一体化，不仅能够将货物批量存入各个仓库格内，而且能够一次性将选定的货物取出，有效提高了存取效率。

附图说明

图1-图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明总支撑架的结构示意图。

图4为本发明存取装置的装配结构示意图。

图5为本发明存取装置的爆炸结构示意图。

图6-图7为本发明选取复位装置的装配结构示意图。

图8为本发明图6中A处的局部放大结构示意图。

图9为本发明图7中B处的局部放大结构示意图。

图10为本发明中推动杆和电缸的装配结构示意图。

图11为本发明立体仓库架内部装配结构示意图。

图12为本发明图11中C处的局部放大结构示意图。

图13为本发明限位机构与拨动杆的装配结构示意图。

图14-图15为本发明载物托板的结构示意图。

图16为本发明仓库格的内部结构示意图。

图17为本发明仓库格的初始状态结构示意图。

图18为本发明进行货物存储时仓库格和存取装置的结构示意图。

图19为本发明载物托板被选中时的结构示意图。

图20-图21为本发明限位销在导向滑槽内滑动时的结构示意图。

图22为本发明中载物托板向后下方翻转时的结构示意图。

图23为本发明控制端和电性元件连接示意图。

附图标号：

1-总支撑架；

2-立体仓库架；

201-仓库格（2011-移动轴滑槽；2012-滚轮）；202-载物托板（2021-移动轴一；2022-移动轴二；2023-导向滑槽）；203-弹簧一；

3-选取复位装置；

301-移动架一；302-移动组件（3021-齿条；3022-齿轮；3023-蜗轮；3024-蜗杆；3025-传动轴；3026-伺服电机）；303-推动杆；304-电缸；305-限位机构（3051-限位卡板；3052-弹簧二）；306-复位机构（3061-翻转板；3062-弹簧三；3063-拨动杆）；

4-存取装置；

401-水平伺服丝杠；402-移动架二；403-竖直伺服丝杠；404-滑动支架；405-放置板；406-倾斜伺服丝杠；407-推动支杆架；408-连动杆（4081-限位销）；

5-控制端。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“进”、“出”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本实施例用于货物的自动批量存储和选中货物的批量取出，例如刹车片等零部件。

如图1-图3所示，一种自动化存储的立体仓库，包括安装在总支撑架1上的立体仓库架2，置于立体仓库架2前侧的选取复位装置3和置于立体仓库架2后侧的存取装置4，立体仓库架2中按阵列设置有四行四列的仓库格201，每个仓库格201中均滑动安装有一个载物托板202。

如图11-图12、图14-图16所示，每个仓库格201的内底面上均布转动安装有若干滚轮2012，用于减小载物托板202滑动过程中的摩擦力；每个仓库格201内的滚轮2012均设有两排，每排四个；

每个仓库格201的左右两内壁上均设有移动轴滑槽2011，移动轴滑槽2011对称设置；载物托板202的前端设有左右走向的移动轴一2021和移动轴二2022，移动轴一2021在移动轴二2022的后方；移动轴一2021和移动轴二2022的左右两端分别滑动安装在对应侧壁上的移动轴滑槽2011内；载物托板202的左右两侧分别设有一个弹簧一203，弹簧一203是拉伸弹簧，其前端转动安装在仓库格201的内侧壁上，后端与载物托板202转动连接；移动轴滑槽2011包括水平滑槽和翻转弯槽，水平滑槽呈前后走向设置，翻转弯槽与水平滑槽的中后端连通并向后上方弯弧过渡；

具体地，当载物托板202在仓库格201内水平向后移动时，移动轴一2021和移动轴二2022共同在水平滑槽内滑动；当移动轴一2021和移动轴二2022移动至水平滑槽和翻转弯槽的交界处时，如图22所示，如果移动轴一2021继续沿水平滑槽向后移动，且移动轴二2022向后上方翻转并沿翻转弯槽滑动，则此时的载物托板202向后伸出仓库格201内并向下翻转，货物能够沿载物托板202向下移动。

如图6-图10、图11-图13所示，选取复位装置3包括竖直地滑动安装在立体仓库架2前端的移动架一301和带动移动架一301滑动的移动组件302，移动组件302包括对称设置且分别竖直固定安装在立体仓库架2左右两端的齿条3021，齿条3021分别与一齿轮3022啮合，齿轮3022连接有传动轴3025，传动轴3025安装在移动架一301上；传动轴3025上还安装一蜗轮3023，蜗轮3023啮合连接一蜗杆3024，蜗杆3024一端连接一伺服电机3026，另一端活动安装在移动架301上；

具体的齿条3021设有两个，且分别竖直固定安装在立体仓库架2前侧的左右两端上；每个齿条3021均与一个齿轮3022啮合，两齿轮3022同轴固定安装在传动轴3025上，传动轴3025水平转动安装在移动架一301上；蜗轮3023同轴固定安装在传动轴3025上，蜗杆3024转动安装在移动架一301上并与蜗轮3023啮合；伺服电机3026固定安装在移动架一301上，其输出端与蜗杆3024同轴固定连接，移动架一301上布设有若干个推动杆303，推动杆303与载物托板202对应设置，且每个推动杆303对应一个水平安装在移动架一301上的电缸304。

移动组件302动作时，启动伺服电机3026，带动蜗杆3024转动，带动蜗轮3023转动，蜗轮3026带动传动轴3025转动，两个齿轮3022同步转动，两个齿轮3022沿对应的齿条3021同步上下移动，从而带动移动架一301在立体仓库架2的前端上下移动；

每个仓库格201前端中部底面上均设有一个上方和前方均开放的空口，载物托板202前端对应空口设计为“凹”字形；每个载物托板202均对应一组限位机构305，滑动安装在仓库格201中与载物托板202对应；

限位机构305包括滑动安装在仓库格201中的限位卡板3051，与限位卡板3051和仓库格201连接的弹簧二3052，限位机构305有若干组；

其中，限位卡板3051竖直滑动安装在对应载物托板202所在的仓库格201的空口中，并通过两条对称竖直设置的弹簧二3052与空口底面弹性连接，弹簧二3052为压缩弹簧；

移动架一301上对应每行仓库格201中的载物托板202水平均布设有四个推动杆303，每个推动杆303对应一列载物托板202；推动杆303为C形杆，推动杆303的两个分支杆以前后走向水平滑动安装在移动架一301上，其后端用于推动对应一列中的载物托板202；每个推动杆303均对应一个电缸304，电缸304水平固定安装在移动架一301上，其伸缩端与对应的推动杆303的主杆中部固定连接，用于带动对应的推动杆303滑动；推动杆303的两分支杆分别推动载物托板202“凹”字形前端的左右两侧。

复位机构306包括铰接在移动架一301的后端与推动杆303对应的翻转板3061，与翻转板3061和移动架一301连接的若干弹簧三3062，中部活动安装在仓库格201上，并由翻转板3061带动转动的拨动杆3063。

具体的，每个推动杆303对应一个翻转板3061，且翻转板3061位于对应推动杆303两分支杆之间；每个翻转板3061均铰接在移动架一301的后端上，且翻转板3061仅能由水平状态向下翻转以及翻转回到水平状态，弹簧三3062的上端转动安装在移动架一301上，下端与翻转板3061转动连接，弹簧三3062为拉伸弹簧；

每组限位机构305对应一个拨动杆3063，每个拨动杆3063的中部转动安装在对应限位机构305所在的仓库格201的空口底面上，拨动杆3063的后端与对应限位卡板3051滑动连接，前端间歇性与翻转板3061接触，并由翻转板3061带动转动；弹簧三3062的弹性系数大于弹簧二3052的弹性系数。

如图4-图5所示，所述存取装置4包括水平安装在总支撑架1上的水平伺服丝杠401，滑动安装在水平伺服丝杠401上的移动架二402，竖直安装在移动架二402上的竖直伺服丝杠403，滑动安装在竖直伺服丝杠403上的滑动支架404，所述滑动支架404上安装有放置板405；滑动支架404上还倾斜的安装有与放置板405平行的倾斜伺服丝杠406，滑动安装在倾斜伺服丝杠406上的推动支杆架407；所述推动支杆架407对应放置板405设有对应数量的推动支杆，还包括与放置板405对应且位于其右侧的连动杆408，连动杆408水平固定安装在移动架二402上，连动杆408的前端均固定安装有限位销4081，每个限位销4081对应一行载物托板202；载物托板202底端设有导向滑槽2023，导向滑槽2023包括斜线滑槽和直线滑槽，直线滑槽为左右走向，斜线滑槽由载物托板202的左后端逐渐向右前端延伸，最后与直线滑槽的最左端连通；

其中，滑动支架404上对应每列仓库格201中的载物托板202均布固定安装有四个放置板405；放置板405自前至后向下倾斜设置并与水平面呈10°夹角，每个放置板405对应一行载物托板202，用于放置货物；每个推动支杆均位于对应放置板405的上方，用于推动放置板405上的货物移动；每个放置板405均对应一个连动杆408；连动杆408位于对应放置板405的右侧，且水平固定安装在移动架二402上；每个连动杆408的前端均固定安装有限位销4081，每个限位销4081对应一行载物托板202；斜线滑槽的左后端为限位销4081的入口，直线滑槽的最右端为限位销4081的出口，且直线滑槽的最右端位于移动轴一2021的后方；在选取复位装置3带动选中的载物托板202向后移动后，限位销4081能够从入口进入导向滑槽2023；当限位销4081在导向滑槽2023内滑动时，对应的载物托板202能够在带动下进行移动。

如图23所示，本发明还包括控制端5，控制端5用于控制整个自动化存储的立体仓库的运行，其包括主控制器、人机交互显示屏、信息传输模块、存储模块和电源模块，且主控制器与人机交互显示屏、信息传输模块、存储模块、电源模块以及伺服电机3026、电缸304、水平伺服丝杠401、竖直伺服丝杠403、倾斜伺服丝杠406均电性连接；主控制器用于控制整个自动化存储立体仓库的运行；人机交互显示屏用于设定各个电性元件的开启与关闭，和选定需要出库的货物以及在选定出库货物后的自动运行控制；信息传输模块用于主控制器与选取复位装置3、存取装置4之间的信息传输；电源模块用于为控制端5提供稳定的电源；存储模块用于存储整个自动化存储立体仓库的运行信息数据。

本实施例工作原理如下所示：

移动架一301的初始位置位于立体仓库架2前侧的最上端；移动架二402的初始位置位于水平伺服丝杠401的最右端；如图17所示，载物托板202的初始位置在限位卡板3051上方，载物托板202将限位卡板3051向下压，使限位卡板3051向下移动，拨动杆3063处于水平状态，弹簧二3052压缩，弹簧一203不发生形变。

进行货物批量存储时：

竖直伺服丝杠403启动，调整放置板405的位置，使每个放置板405能够对接上对应一行的载物托板202；水平伺服丝杠401启动，带动移动架二402逐渐从右向左移动；移动架二402移动至自右至左第一列仓库格201时，如图18所示，放置板405最前端对接上载物托板202的最后端，操作人员将货物逐个放置在每个放置板405上；放置完成后，启动倾斜伺服丝杠406，推动支杆架407将各个放置板405上的货物沿放置板405推动至载物托板202上；随后，推动支杆架407回归原位，移动架二402继续向左移动，这样如上述的步骤将每列货物均推入对应的仓库格201内，所有仓库格201均放置有货物后，水平伺服丝杠401带动移动架二402移动至最左端。

进行货物批量选取时：

启动伺服电机3026，移动架一301从上而下向下移动；移动架一301移动至自上而下第一行仓库格201时，每个推动杆303对准第一行对应的载物托板202“凹”字形前端的两侧；启动需要出库的载物托板202对应的电缸304，电缸304带动推动杆303向后移动，推动杆303推动载物托板202向后移动，弹簧一203逐渐拉伸；在载物托板202向后移动的过程中，限位卡板3051在弹簧二3052的回弹作用下向上移动，拨动杆3063前端向下翻转；如图19所示的载物托板202被选中的状态，限位卡板3051伸出空口，将载物托板202“凹”字形前端的中部卡住，使载物托板202不会在弹簧一203的回弹作用下向前移动，而载物托板202尾端伸出仓库格201，且导向滑槽2023上限位销4081的入口伸出仓库格201，并与同一行上的限位销4081对应；自上至下第一行的载物托板202选取结束后，电缸304带动推动杆303回归原位，移动架一301继续向下移动，这样如上述的步骤将每行仓库格201中待出货的载物托板202均选中后，移动架一301移动至立体仓库架2的最下端。

进行货物出货时：

在所有载物托板202选取结束后，启动竖直伺服丝杠403，滑动支架404带动放置板405向下移动；启动水平伺服丝杠401，移动架二402向右移动，限位销4081首先进入自左至右第一列仓库格201中被选中的载物托板202的导向滑槽2023内；如图20-图21所示，限位销4081在导向滑槽2023内滑动时，载物托板202会在限位销4081的带动作用下向后移动，弹簧一203继续拉伸；当限位销4081沿导向滑槽2023的直线滑槽滑出导向滑槽2023时，移动轴一2021移动至移动轴滑槽2011水平滑槽的最后端，在货物重力的影响下，移动轴二2022向后上方翻转并沿翻转弯槽滑动，载物托板202向后下方翻转，载物托板202底端抵住对应一层的放置板405，货物沿载物托板202滑落至放置板405上；失去货物的载物托板202会在弹簧一203的回弹作用下回归被限位卡板3051卡住的状态；自左至右第一列被选中的载物托板202中的货物被取出后，移动架二402继续向右移动，这样如上述的步骤将每列仓库格201中被选中的载物托板202中的货物均取出，移动架二402移动至最右端。

进行出货后的载物托板202复位时：

所有选中的载物托板202均出货结束后，启动伺服电机3026，移动架一301自下向上移动；在移动架一301向上移动的过程中，翻转板3061向上移动，并先与向下翻转的拨动杆3063接触；由于弹簧三3062的弹性系数大于弹簧二3052的弹性系数，翻转板3061在继续向上移动的过程中会先向上扳动拨动杆3063，使拨动杆3063回到水平状态，拨动杆3063内端相对限位卡板3051滑动，并带动限位卡板3051向下移动，弹簧二3052压缩，此时，载物托板202在弹簧一203的回弹作用下回归原位并将限位卡板3051压入空口内，拨动杆3063保持水平状态；翻转板3061继续向上移动，保持水平状态下的拨动杆3063使翻转板3061向下翻转，弹簧三3062拉伸，翻转板3061通过拨动杆3063后，弹簧三3062回弹，翻转板3061向上翻转回归水平状态；移动架一301继续向上移动，这样如上述的步骤将每行出货后的载物托板202均进行复位后，移动架一301移动至最上端。

综合上述，完成一次货物的自动化批量存储和取出。

Claims (10)

1.一种自动化存储的立体仓库，包括总支撑架，安装在总支撑架上的立体仓库架，置于立体仓库架前侧的选取复位装置和置于立体仓库架后侧的存取装置；所述立体仓库架中阵列设置有若干个仓库格，仓库格中滑动安装有载物托板；所述存取装置将待存储的货物运送至对应的载物托板上，以及取出选取复位装置推出的载物托板上的货物；

其特征在于，所述选取复位装置包括滑动安装在立体仓库架前端的移动架一和带动移动架一滑动的移动组件，在移动架一布设的若干个推动杆及限位机构和复位机构；

所述限位机构包括滑动安装在仓库格中的限位卡板，与限位卡板和仓库格连接的弹簧二；

所述复位机构包括铰接在移动架一的后端与推动杆对应的翻转板，与翻转板和移动架一连接的若干弹簧三，中部活动安装在仓库格上，并由翻转板带动转动的拨动杆。

2.根据权利要求1所述的立体仓库，其特征在于，所述推动杆与载物托板对应设置，且每个推动杆对应一个水平安装在移动架一上的电缸。

3.根据权利要求1所述的立体仓库，其特征在于，所述仓库格的左右两内壁上设有对称设置的移动轴滑槽，所述载物托板的前端设有左右走向的移动轴一和移动轴二，移动轴一和移动轴二的左右两端分别滑动安装在对应侧壁上的移动轴滑槽内，所述载物托板的左右两侧分别设有弹簧一。

4.根据权利要求3所述的立体仓库，其特征在于，所述移动轴滑槽包括水平滑槽和翻转弯槽，水平滑槽呈前后走向设置，翻转弯槽与水平滑槽的中后端连通并向后上方弯弧过渡。

5.根据权利要求1所述的立体仓库，其特征在于，所述移动组件包括：对称设置且分别竖直固定安装在立体仓库架左右两端的齿条，所述齿条分别与一齿轮啮合，齿轮连接有传动轴，所述传动轴安装在移动架一上。

6.根据权利要求5所述的立体仓库，其特征在于，所述传动轴上还安装一蜗轮，蜗轮啮合连接一蜗杆，蜗杆一端连接一伺服电机，另一端活动安装在移动架上。

7.根据权利要求1所述的立体仓库，其特征在于，所述存取装置包括水平安装在总支撑架上的水平伺服丝杠，滑动安装在水平伺服丝杠上的移动架二，安装在移动架二上的竖直伺服丝杠，滑动安装在竖直伺服丝杠上的滑动支架，所述滑动支架上安装有放置板；滑动支架上还倾斜安装有与放置板平行的倾斜伺服丝杠，滑动安装在倾斜伺服丝杠上的推动支杆架；所述推动支杆架对应放置板设有对应数量的推动支杆。

8.根据权利要求7所述的立体仓库，其特征在于，所述存取装置还包括与放置板对应且位于其右侧的连动杆，连动杆水平安装在移动架二上，连动杆的前端均固定安装有限位销。

9.根据权利要求1所述的立体仓库，其特征在于，所述载物托板底端设有导向滑槽，导向滑槽包括斜线滑槽和直线滑槽，直线滑槽为左右走向，斜线滑槽由载物托板的左后端逐渐向右前端延伸，最后与直线滑槽的最左端连通。

10.根据权利要求1所述立体仓库，其特征在于，所述仓库格的内底面上活动安装有若干滚轮，用于减小载物托板滑动过程中的摩擦力。