CN1749132B - 一种板材用自动化立体仓库 - Google Patents

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本发明公告了一种板材用自动化立体仓库，包括设有存放板材的多层托盘的牛腿式货架、升降台上带有货叉且可垂直升降和水平存取托盘上的板材的巷道有轨堆垛起重机、周边出入库配套机械设施和仓储自动管理控制系统，其特征在于：堆垛起重机的货叉是由同一驱动装置驱动的相互平行的两个货叉组成的双货叉，每个货叉的截面是缩窄加高的窄高形截面；托盘的两边梁设有可掩藏货叉的空间，在货架上存取托盘时货叉可掩藏于托盘的边梁下。本发明与现有技术对比的优点是，设计科学、新颖，结构巧妙、合理，制造简便，安装容易，成本低、货架装载容积率高达70％。可以在有限的高度空间内，自动完成存放尽可能多的板材，是钣金柔性生产线的重要组成部分。

Description

一种板材用自动化立体仓库
技术领域
本发明涉及带有为选择要取出物件的装置或自动控制装置的仓库或库房，特别是涉及一种板材用自动化立体仓库。
背景技术
自动化立体仓库(Automated Storage & Retrieval System，简称AS/RS)是一种多层存放货物的高架仓库系统，包括高层货架、巷道有轨堆垛起重机、周边出入库配套机械设施和仓储自动管理控制系统，能按指令自动完成货物的存取作业，并能对库存的货物进行自动化管理，其自动控制方式有集中式控制、分离式控制和分布式控制。现有板材AS/RS中设置在有轨堆垛起重机升降台上的货叉一般是采用两种方式将托盘存放入高层货架，一种是货叉叉入托盘底部托着装有板型材料的托盘伸入货架，有轨堆垛起重机升降台在升降驱动装置的驱动下带着货叉与托盘升降，将托盘搁在货架的牛腿上，货叉再退回有轨堆垛起重机升降台上。货叉需占用货架的高度空间，使货架的装载容积率低至40％左右；另一种是在托盘的两边设置多个滚轮，在货架的牛腿上相应设置左右两条轨道，在有轨堆垛起重机的升降台上设置两套推拉手，托盘上还设有供推拉手抓取的凹槽。推拉手卡住凹槽在横移装置的作用下，完成托盘在货架与升降台之间的搬运。这种方式的货架容积率较高，但是制造成本也较高，且安装精度的要求高。上述两种方法都不能同时满足制造安装简便、成本低、货架装载容积率高的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的缺陷，提供一种制造简便、安装容易、成本低而货架装载容积率高的板材用自动化立体仓库。
本发明的技术问题是通过以下技术方案予以解决的：
这种板材用自动化立体仓库，包括设有存放板材的多层托盘的牛腿式货架、升降台上带有货叉且可垂直升降和水平存取托盘上的板材的巷道有轨堆垛起重机、周边出入库配套机械设施和仓储自动管理控制系统。
这种板材用自动化立体仓库的特点是：
所述堆垛起重机的货叉是由同一驱动装置驱动的相互平行的两个货叉组成的双货叉，每个货叉的截面是缩窄加高的窄高形截面。
所述托盘的两边梁设有可掩藏货叉的空间，在货架上存取托盘时货叉可掩藏于托盘的边梁下，不占用上、下相邻两托盘之间的高度空间，相对提高了货架装载容积率。
本发明的技术问题是通过以下技术方案择优予以解决的：
所述每个货叉由多叉臂连接一体组成。
本发明的技术问题是通过以下技术方案进一步予以解决的：
所述每个货叉由齿轮齿条副和链轮链条副传动的上、中、下三叉臂连接一体组成，起支承作用的下叉臂固定在有轨板材堆垛起重机升降台底板上，中叉臂通过齿轮齿条副将叉取托盘用的上叉臂和下叉臂连接一体，所述中叉臂中间设有顶部与上叉臂底部的齿条相啮合的小齿轮组，所述小齿轮组的下部与下叉臂面上的齿条相啮合，所述驱动装置通过链轮链条副、同步轴传动同步齿轮、中间齿轮进而推动中叉臂向外伸出并带动上叉臂以加倍的速度外伸，所述同步轴的两端与同步齿轮相连接，驱动装置、链轮、链条、同步轴都固定在有轨板材堆垛起重机升降台底板上。
所述托盘是钢结构焊接件。
所述牛腿式货架是双排货架或单排货架。
所述有轨堆垛起重机设置在双排货架中间或单排货架一侧。
所述牛腿式货架是钢结构货架。
所述仓储自动管理控制系统的自动控制方式是分布式控制，设有多个操作终端，任何一个操作终端都可以进行出入库操作，能按指令自动完成板材货物的存取，并能对板材货物的库存状态和出入库状态进行自动化管理。
所述堆垛起重机还设有交流变频驱动系统、伺服驱动系统或内置嵌入式计算机的矢量变频调速驱动系统。
所述堆垛起重机还设有提高停位精度的激光定位系统、结合认址片定位的增量编码器或定位用绝对编码器。
所述堆垛起重机还设有探测货位虚实的无线摄象装置。
所述堆垛起重机还设有采用现场总线技术以及与上位监控机采用无线、有线，电磁感应或红外通讯的控制系统，在上位监控机调用入库单/出库单的子程序或人工输入入库单/出库单，就可以自动完成装卸任务，当系统出现某种故障不能正常自动工作时，系统会报警，可半自动或手动操作。
本发明与现有技术对比的优点是，设计科学、新颖，结构巧妙、合理，制造简便，安装容易，成本低、货架装载容积率高达70％。可以在有限的高度空间内，自动完成存放尽可能多的板材，是钣金柔性生产线(FMS)的重要组成部分。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的具体实施方式的组成结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是图1的B向视图；
图4是本发明具体实施方式的有轨堆垛起重机的组成结构示意图；
图5是图4的C向组成结构示意图；
图6是本发明的具体实施方式的双货叉的组成结构示意图；
图7是图6的M-M剖面图；
图8是图6的N-N剖面图；
图9是本发明具体实施方式的双货叉的一种工作状态示意图；
图10是本发明具体实施方式的双货叉的另一种工作状态示意图。
具体实施方式
一种存放金属薄板的AS/RS
如图1、图2、图3所示的板材用AS/RS，是钣金柔性生产线的重要组成部分。包括设有存放金属薄板的多层托盘102的牛腿式货架103、升降台204上带有双货叉300且可垂直升降和水平存取托盘上的金属薄板的巷道有轨堆垛起重机101、周边出入库配套台车104和由电控系统105、计算机管理系统106组成的仓储自动管理控制系统。
牛腿式货架103是钢结构双排货架，每排货架等距设置1～n列货列A1-B1、A2-B2、A3-B3、……An-Bn，每列货架立柱上设有等高的1～n层牛腿113，每两个货架立柱上相对等高的一对牛腿113组成一个货位，每个货位存放一个托盘102，托盘102是钢结构焊接件，其上存放一定数量的金属薄板。
有轨堆垛起重机101设置在双排货架中间。1～n列货列处相应配置有1#、2#、3#、……n#出入库配套台车104，将外界金属薄板送给有轨堆垛起重机101存入库内货架储存，或者将有轨堆垛起重机101从库内货架取下的储存金属薄板送出库外。
如图4、图5所示的有轨堆垛起重机101由底架201、两条立柱202、顶架203、升降台204、升降驱动装置207、水平驱动装置208、轴209以及设置在升降台204上的双货叉300组成。
有轨堆垛起重机101的底架201上设有四个走行轮213，所处地面相应设有二条地轨111，顶部设有一条固定在货架顶部的天轨110、滑触输电轨112、集电器212，还设有将有轨堆垛起重机101导引在地轨111与天轨110之间的四个上导轮205和四个下导轮206，在水平驱动装置208的驱动下有轨堆垛起重机101沿地轨111和天轨110作水平方向的行走运动。
有轨堆垛起重机101的升降台204两侧板上设有导引升降台204在两条立柱202之间的四个侧导轮215和两个内导轮216，升降台204的两侧板分别连接一条提升链条211，在升降驱动装置207的驱动下，轴209带动安装于其上的两个链轮210旋转，进而驱动两条提升链条211带动升降台204沿立柱202作垂直方向的升降运动。
如图6、图7、图8所示的有轨堆垛起重机101的货叉，是由同一驱动装置308驱动的相互平行的两个货叉组成的双货叉300，叉臂可以向两个方向伸出叉取存放一定数量的金属薄板的托盘102。
每个货叉的截面是缩窄加高的窄高形截面，由齿轮齿条副和链轮链条副传动的上、中、下三叉臂连接一体组成。起支承作用的下叉臂303固定在有轨堆垛起重机101升降台底板307上，中叉臂302通过齿轮齿条副将叉取托盘用的上叉臂301和下叉臂303连接一体，中叉臂302中间设有顶部与上叉臂301底部的齿条相啮合的三个小齿轮组304，小齿轮组304的下部与下叉臂303面上的齿条相啮合，驱动装置308通过链轮链条副、同步轴311传动同步齿轮306、中间齿轮305进而推动中叉臂302向外伸出并带动上叉臂301以加倍的速度外伸，所述同步轴311的两端与同步齿轮306相连接，驱动装置308、链轮309、链条310、同步轴311都固定在有轨堆垛起重机101升降台底板307上。
图9是双货叉300进入牛腿式货架103叉取托盘102或存入托盘102退出牛腿式货架103的工作状态示意图。图10是双货叉300叉取托盘102进入牛腿式货架103或已叉取托盘102退出牛腿式货架103的工作状态示意图。图9和图10中示出了有轨堆垛起重机101的托盘102、牛腿式货架103、牛腿113和金属薄板114，托盘102的两边梁设有可掩藏扁高型双货叉300的空间。双货叉300在牛腿式货架上103存取托盘102时掩藏于托盘102的边梁下，不占用上、下相邻两托盘102之间的高度空间，使牛腿式货架103的装载容积率明显提高至70％。
所述仓储自动管理控制系统的自动控制方式是分布式控制。如图1、图2、图3所示，在每台出入库配套台车104旁都设有操作终端107，这些操作终端107与服务器组成计算机管理系统106。操作员可以在任何一个操作终端107进行出入库操作。
有轨堆垛起重机101还设有交流变频驱动系统、提高停位精度的激光定位系统、探测货位虚实的无线摄象装置。
有轨堆垛起重机101还设有采用现场总线技术以及与上位监控机采用红外通讯的控制系统。
在上位监控机调用入库单/出库单的子程序或人工输入入库单/出库单后，计算机管理系统106与电控系统105进行数据通讯，电控系统105通过红外光通讯器108与有轨堆垛起重机101的电控箱214进行数据通讯、发出指令，即通过水平及垂直方向的激光测距仪109的绝对认址方式控制停位精度，并由控制系统通过其可编程序控制器控制有轨堆垛起重机101按指令进行水平动作、升降动作和叉取动作，自动完成金属薄板的存取作业，并对金属薄板的库存状态和出入库状态进行自动化管理。当系统出现某种故障不能正常自动工作时，系统会报警，可半自动或手动操作。
以上内容是结合具体实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，如果只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的权利要求书所确定的专利保护范围。

Claims (10)

1. 一种板材用自动化立体仓库，包括设有存放板材的多层托盘的牛腿式货架、升降台上带有货叉且可垂直升降和水平存取托盘上的板材的巷道有轨堆垛起重机、周边出入库配套机械设施和仓储自动管理控制系统，其特征在于：
所述堆垛起重机的货叉是由同一驱动装置驱动的相互平行的两个货叉组成的双货叉，每个货叉的截面是缩窄加高的窄高形截面；
所述托盘的两边梁设有可掩藏货叉的空间，在货架上存取托盘时货叉可掩藏于托盘的边梁下。
2. 根据权利要求1所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述每个货叉由多叉臂连接一体组成。
3. 根据权利要求1或2所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述每个货叉由齿轮齿条副和链轮链条副传动的上、中、下三叉臂连接一体组成，起支承作用的下叉臂固定在有轨板材堆垛起重机升降台底板上，中叉臂通过齿轮齿条副将叉取托盘用的上叉臂和下叉臂连接一体，所述中叉臂中间设有顶部与上叉臂底部的齿条相啮合的小齿轮组，所述小齿轮组的下部与下叉臂面上的齿条相啮合，所述驱动装置通过链轮链条副、同步轴传动同步齿轮、中间齿轮进而推动中叉臂向外伸出并带动上叉臂以加倍的速度外伸，所述同步轴的两端与同步齿轮相连接，驱动装置、链轮、链条、同步轴都固定在有轨板材堆垛起重机升降台底板上。
4. 根据权利要求3所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述托盘是钢结构焊接件。
5. 根据权利要求4所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述仓储自动管理控制系统的自动控制方式是分布式控制，设有多个操作终端，任何一个操作终端都可以进行出入库操作。
6. 根据权利要求5所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述堆垛起重机设有交流变频驱动系统、伺服驱动系统或内置嵌入式计算机的矢量变频调速驱动系统。
7. 根据权利要求6所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述堆垛起重机设有提高停位精度的激光定位系统、结合认址片定位的增量编码器或定位用绝对编码器。
8. 根据权利要求7所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述堆垛起重机设有探测货位虚实的无线摄象装置。
9. 根据权利要求8所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述堆垛起重机设有采用现场总线技术以及与上位监控机采用无线、有线，电磁感应或红外通讯的控制系统。
10. 根据权利要求9所述的板材用自动化立体仓库，其特征在于：
所述牛腿式货架是双排货架或单排货架。
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