CN214113766U - 堆垛机保护系统和堆垛机 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种堆垛机保护系统和堆垛机，涉及自动化仓储技术领域。本公开的一种堆垛机保护系统包括：货叉中位检测传感器，位于堆垛机侧面，沿垂直于取、放货方向向着货叉探测，被配置为检测货叉是否回到初始位置；横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与货位横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达取、放货位置；和货位占用传感器，位于堆垛机上的货叉之间，向取、放货方向探测，被配置为检测目标货位是否处于占用状态。这样的堆垛机保护系统能够提高安全性和运行的可靠性。

Description

堆垛机保护系统和堆垛机

技术领域

本公开涉及自动化仓储技术领域，特别是一种堆垛机保护系统和堆垛机。

背景技术

堆垛机是现代制造企业立体仓储物流系统中重要的搬运设备，主要用来运输各种物料，为系统的柔性化、集成化、高效运行提供保证。

作为自动化立体仓库物流系统中最核心的物流设备，堆垛机的运行稳定性直接影响到整个库区系统运行效率。

实用新型内容

本公开的一个目的在于提高堆垛机运行的安全性、可靠性。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种堆垛机保护系统，其特征在于，包括：货叉中位检测传感器，位于堆垛机侧面，沿垂直于取、放货方向，向着货叉探测，被配置为检测货叉是否回到初始位置；横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与货位横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达取、放货位置；和货位占用传感器，位于堆垛机上的货叉之间，向取、放货方向探测，被配置为检测目标货位是否处于占用状态。

在一些实施例中，堆垛机保护系统还包括：超宽检测传感器，位于堆垛机的货物承载平台垂直于取放货方向上的边沿，向取、放货方向探测，被配置为确定目标货位的货物宽度是否超过堆垛机承载能力。

在一些实施例中，货位占用传感器包括：单伸货位占用传感器，被配合为检测目标单伸货位是否处于占用状态；双伸货位占用传感器，被配置为检测目标双伸货位是否处于占用状态。

在一些实施例中，货位占用传感器还包括：双伸取货单伸货位占用传感器，被配置为在双伸取货状态下，检测与目标双伸货位对应的单伸货位是否处于占用状态。

在一些实施例中，横梁位置检测传感器包括：单伸横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与单伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达目标单伸货位的取、放货位置；双伸横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与双伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达目标双伸货位的取、放货位置。

在一些实施例中，单伸横梁位置检测传感器包括：第一单伸横梁位置检测传感器，位于在处于对于单伸货位的取放货低位时切换为不触发状态、高位时为常亮状态的位置；第二单伸横梁位置检测传感器，位于在处于对于单伸货位的取放货低位时为被货架下沿触发状态、高位时为常亮状态的位置。

在一些实施例中，堆垛机侧面包括左侧和右侧；货叉中位检测传感器包括：位于堆垛机左侧，沿垂直于堆垛机从左侧取、放货方向向着货叉探测的左侧货叉中位传感器，被配置为从左侧检测货叉是否回到初始位置；和位于堆垛机右侧，沿垂直于堆垛机从右侧取、放货方向向着货叉探测的左侧货叉中位传感器，被配置为从右侧检测货叉是否回到初始位置。

在一些实施例中，堆垛机侧面包括左侧和右侧；横梁位置检测传感器包括：位于堆垛机左侧的左侧横梁位置传感器，被配置为检测堆垛机是否到达位于左侧的货位的取、放货位置；和位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，被配置为检测堆垛机是否到达位于右侧的货位的取、放货位置。

在一些实施例中，堆垛机侧面包括左侧和右侧；货位占用传感器包括：位于堆垛机左侧的左侧货位占用传感器，被配置为检测左侧货位是否处于占用状态；和位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，被配置为检测右侧货位是否处于占用状态。

在一些实施例中，堆垛机保护系统中的传感器为光电传感器。

这样的堆垛机保护系统能够从货叉复位情况、货位占用情况和与货位位置的匹配三个方面，分别通过传感器进行检测，确保不会出现货叉未复位撞击到货架或货物、向已被占用的货位放置货物以及取放位置不准确造成的安全问题，提高安全性和运行的可靠性。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种堆垛机，包括:货叉，位于堆垛机货物承载位置的底部，被配置为向堆垛机左右至少一个方向动态伸出以取、放货物；和上文中任意一种堆垛机保护系统。

这样的堆垛机能够从货叉复位情况、货位占用情况和与货位位置的匹配三个方面，分别通过传感器进行检测，确保不会出现货叉未复位撞击到货架或货物、向已被占用的货位放置货物以及取放位置不准确造成的安全问题，提高安全性和运行的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的堆垛机保护系统的一些实施例的示意图。

图2为本公开的堆垛机保护系统的另一些实施例的示意图。

图3A为本公开的堆垛机保护系统的又一些实施例的左侧示意图。

图3B为本公开的堆垛机保护系统的又一些实施例的右侧示意图。

图4为本公开的堆垛机的一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

发明人发现，随着设备使用年限的增加，可能会出现高架库地基沉降、立体货架横梁变形、堆垛机载货平台倾斜等现象，或者可能受到高架库内消防器材的影响。这些因素导致堆垛机在同一层货架不同列取放货时高度不一致：在有的货位取放正常，在有的货位货叉会撞到货物或货架等；同时也容易导致堆垛机在同一层货架，同一列货位，单伸货位可以正常取放货，但是双伸货位容易撞到货架或货物。严重的情况下甚至会导致货物从高架库上跌落，存在较大的安全隐患，造成较大损失。

本公开的堆垛机保护系统安装在堆垛机上，由多个传感器构成。传感器可以为光电传感器。本公开的堆垛机保护系统的一些实施例的示意图如图1所示，其中，图中示出的为堆垛机载货台侧面区域，载货台的侧面为货物取放方向；图中黑色方块为货叉。

货叉中位检测传感器101位于堆垛机侧面，沿垂直于取、放货方向，向着货叉探测(例如，可以如图1中箭头方向所示)，用于检测货叉是否回到初始位置。在一些实施例中，堆垛机的货叉可以向其左右两个方向伸出，以便在左右两个方向取、放货物。货叉的初始位置为左、右均收回，从而避免堆垛机移动过程中货叉碰到货架。

在一些实施例中，货叉中为检测传感器101为光电传感器，沿其探测方向当未探测到货叉时，确定当前侧的货叉已回到初始位置；当探测到货叉时，确定当前侧的货叉未回到初始位置，在一些实施例中，可以根据该信号组织堆垛机移动位置。

横梁位置检测传感器102位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与货位横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，用于检测堆垛机是否到达取、放货位置。在一些实施例中，横梁位置检测传感器102位于堆垛机的靠近侧面的位置，从而避免遮挡，提高探测准确度。在一些实施例中，可以根据目标货位的横梁的位置调整横梁位置检测传感器102的位置。

货位占用传感器103位于堆垛机上的货叉之间，向取、放货方向探测，用于检测目标货位是否处于占用状态。在一些实施例中，在取货时需要确认目标货位被占用，即未发生空取，当目标货位未被占用时发出告警；在放货时要确认目标货位未被占用，从而避免货物放置失败造成碰撞、坠落，当目标货位被占用时发出告警。

这样的堆垛机保护系统能够从货叉复位情况、货位占用情况和与货位位置的匹配三个方面，分别通过传感器进行检测，确保不会出现货叉未复位撞击到货架或货物、向已被占用的货位放置货物以及取放位置不准确造成的安全问题，提高安全性和运行的可靠性。

在一些实施例中，如图2所示，堆垛机保护系统还可以包括超宽检测传感器104，位于堆垛机的货物承载平台(载货台)垂直于取放货方向上的边沿，向取、放货方向探测，用于确定目标货位的货物宽度是否超过堆垛机承载能力。

这样的堆垛机保护系统能够检测到物品超宽、或者摆放位置不居中导致直接取货会超出堆垛机货物承载区域的情况，避免取货后货物坠落造成危险和损失。

在一些实施例中，堆垛机保护系统可以为针对双伸货叉堆垛机的保护系统，双伸货叉堆垛机能够针对双伸、单伸货位取放货。货位占用传感器103可以包括：单伸货位占用传感器(如图3A中的6)和双伸货位占用传感器(如图3A中的14)，分别用来检测目标单伸货位、目标双伸货位是否处于占用状态。

这样的堆垛机保护系统能够采用双传感器，分别检测目标单伸货位、目标双伸货位的占用状态，从而满足双伸货叉堆垛机对于单伸、双伸货位的取放货安全保障需求。

在一些实施例中，货位占用传感器103还可以包括：双伸取货单伸货位占用传感器(如图3A中的16)，用来在堆垛机双伸取货状态下，检测与目标双伸货位对应的单伸货位是否处于占用状态。由于在双伸取放货时，货叉要经过单伸货位到达目标双伸货位，因此该传感器能够检测到单伸货位上是否有阻挡，进一步降低双伸货位取、放货的失败概率。

在一些实施例中，横梁位置检测传感器102可以包括单伸横梁位置检测传感器和双伸横梁位置检测传感器。

单伸横梁位置检测传感器位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与单伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，用于检测堆垛机是否到达目标单伸货位的取、放货位置。

双伸横梁位置检测传感器位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与双伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达目标双伸货位的取、放货位置。

这样的堆垛机保护系统能够分别基于单伸横梁位置、双伸横梁位置的探测，确定堆垛机是否处于合适的取、放货位置，提高取货的成功率和稳定性，避免由于货架高度不同导致的取放货失败，提高取放货成功率。

在一些实施例中，单伸横梁位置检测传感器可以为双传感器配置，包括第一单伸横梁位置检测传感器和第二单伸横梁位置检测传感器。第一单伸横梁位置检测传感器位于在处于对于单伸货位的取放货低位时切换为不触发状态、高位时为常亮状态的位置；第二单伸横梁位置检测传感器，位于在处于对于单伸货位的取放货低位时为被货架下沿触发状态、高位时为常亮状态的位置。这样的堆垛机保护系统能够提高单伸横梁位置确定的准确度，进而提高堆垛机货叉伸出位置的准确度，提高取放货成功率；根据传感器状态的切换能够及时确认堆垛机达到目标货位对应的取、放货位置，提高取、放货效率。

在一些实施例中，堆垛机可以为双侧取放结构，即其侧面包括左侧和右侧，因此堆垛机保护系统的各类传感器分别在堆垛机的左侧、右侧设置，当在某侧取放货时，对应侧的堆垛机保护系统的传感器工作。

例如，货叉中位检测传感器101可以包括：位于堆垛机左侧，沿垂直于堆垛机从左侧取、放货方向向着货叉探测的左侧货叉中位传感器，用于从左侧检测货叉是否回到初始位置；以及，位于堆垛机右侧，沿垂直于堆垛机从右侧取、放货方向向着货叉探测的右侧货叉中位传感器，被配置为从右侧检测货叉是否回到初始位置。

例如，横梁位置检测传感器102可以包括：位于堆垛机左侧的左侧横梁位置传感器，用于检测堆垛机是否到达位于左侧的货位的取、放货位置；以及位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，用于检测堆垛机是否到达位于右侧的货位的取、放货位置。

例如货位占用传感器103可以包括：位于堆垛机左侧的左侧货位占用传感器，用于检测左侧货位是否处于占用状态；以及，位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，用于检测右侧货位是否处于占用状态。

例如，超宽检测传感器104可以包括：位于堆垛机的货物承载平台左侧，垂直于取放货方向上的边沿，向取、放货方向探测的左侧超宽检测传感器，用于确定位于左侧的目标货位的货物宽度是否超过堆垛机承载能力；以及位于堆垛机的货物承载平台右侧，垂直于取放货方向上的边沿，向取、放货方向探测的右侧超宽检测传感器，用于确定位于右侧的目标货位的货物宽度是否超过堆垛机承载能力。

这样的堆垛机保护系统在堆垛机双侧取、放货时，均能够进行安全保护，进一步提高了安全保护的周密性；能够支持双侧工作的堆垛机，提高了具备安全保护功能的堆垛机的工作效率。

在一些实施例中，本公开的堆垛机保护系统的左侧、右侧的示意图分别如图3A、3B所示。图中各个传感器的如表1所示。

表1，图3A、3B中标识的部件列表

1	堆垛机货叉
		2	左侧货叉中位检测传感器
3	右侧货叉中位检测传感器
		4	左侧超宽检测传感器
5	右侧超宽检测传感器
		6	左侧单伸货位占用传感器
7	右侧单伸货位占用传感器
		8	左侧第一单伸横梁位置检测传感器
9	左侧第二单伸横梁位置检测传感器
		10	右侧第一单伸横梁位置检测传感器
11	右侧第二单伸横梁位置检测传感器
		12	左侧双伸横梁位置检测传感器
13	右侧双伸横梁位置检测传感器
		14	左侧双伸货位占用传感器
15	右侧双伸货位占用传感器
		16	左侧双伸取货单伸货位占用传感器
17	右侧双伸取货单伸货位占用传感器

堆垛机保护系统的光电传感器通过模拟量输入模块和现场总线与控制器连接；控制器通过数字量输出模块与报警器连接。

以左侧的取、放货为例：

当堆垛机需要对左侧单伸货位进行取放货时，左侧单伸货位占用传感器6会对货位进行检测，左侧第一单伸横梁位置检测传感器8和左侧第二单伸横梁位置检测传感器9会对堆垛机载货平台位置(货架横梁)进行精准定位，左侧单伸货位占用传感器6、左侧第一单伸横梁位置检测传感器8和左侧第二单伸横梁位置检测传感器9通过模拟量输入模块与堆垛机控制器连接(二者连接方式为总线连接)，从而保证堆垛机货叉伸缩正常，不会碰撞到异物。

当堆垛机需要对左侧双伸货位进行取放货时，左侧双伸取货单伸货位占用传感器16对目标双伸货位对应的单伸货位进行检测，左侧双伸货位占用传感器14对双伸货位进行检测，左侧双伸横梁位置检测传感器12会堆垛机载货平台位置(货架横梁)进行精准定位，左侧双伸取货单伸货位占用传感器16、左侧双伸货位占用传感器14和左侧双伸横梁位置检测传感器12通过模拟量输入模块与堆垛机控制器连接(二者连接方式为总线连接)，从而保证堆垛机货叉在取放双伸货位时伸缩正常，不会碰撞到异物。

这样的堆垛机保护系统通过光电传感器对货物及取放货目标货位进行监测的方法，防止堆垛机货叉撞到货物或者货架，保证堆垛机取放货正常可靠，减少不必要损失和安全隐患。

本公开还提出一种堆垛机，在一些实施例中，堆垛机可以如图4所示。堆垛机可以包括货叉40，位于堆垛机货物承载位置的底部，用于向堆垛机左右至少一个方向动态伸出以取、放货物。在堆垛机还包括上文中提到的任意一种堆垛机保护系统。

图4中根据图3A、3B中的标识，标出了一些实施例中部分传感器的位置，出于遮挡关系，部分传感器未示出。

在堆垛机运行过程中，双伸货叉堆垛机通过堆垛机立柱上的条形码、反射板和光电传感器进行定位。当堆垛机执行双伸位物料的放货时，设备先通过条形码进行定位，反射板认址后，载货台伸叉，伸叉到位后载货台下移，在30mm范围内G3光电传感器(左侧双伸横梁位置检测传感器12)触发后，载货台收叉，完成放货动作；当堆垛机执行双伸位物料的取货时，设备先通过条形码进行定位，反射板认址后，载货台下移，在30mm范围内G3光电传感器触发后，载货台伸叉，伸叉到位后载货台上移，G3光电传感器熄灭，反射板认址，完成取货动作。

这样的堆垛机能够从货叉复位情况、货位占用情况和与货位位置的匹配三个方面，分别通过传感器进行检测，确保不会出现货叉未复位撞击到货架或货物、向已被占用的货位放置货物以及取放位置不准确造成的安全问题，提高安全性和运行的可靠性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种堆垛机保护系统，其特征在于，包括：

货叉中位检测传感器，位于堆垛机侧面，沿垂直于取、放货方向向着货叉探测，被配置为检测货叉是否回到初始位置；

横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与货位横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达取、放货位置；和

货位占用传感器，位于堆垛机上的货叉之间，向取、放货方向探测，被配置为检测目标货位是否处于占用状态。

2.根据权利要求1所述的堆垛机保护系统，其特征在于，还包括：

超宽检测传感器，位于堆垛机的货物承载平台垂直于取放货方向上的边沿，向取、放货方向探测，被配置为确定目标货位的货物宽度是否超过堆垛机承载能力。

3.根据权利要求1所述的堆垛机保护系统，其特征在于，

所述货位占用传感器包括：

单伸货位占用传感器，被配合为检测目标单伸货位是否处于占用状态；

双伸货位占用传感器，被配置为检测目标双伸货位是否处于占用状态。

4.根据权利要求3所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述货位占用传感器还包括：双伸取货单伸货位占用传感器，被配置为在双伸取货状态下，检测与目标双伸货位对应的单伸货位是否处于占用状态。

5.根据权利要求1所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述横梁位置检测传感器包括：

单伸横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与单伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达目标单伸货位的取、放货位置；

双伸横梁位置检测传感器，位于堆垛机上当堆垛机取、放货时与双伸货位的横梁相对应的位置，向取、放货方向探测，被配置为检测堆垛机是否到达目标双伸货位的取、放货位置。

6.根据权利要求5所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述单伸横梁位置检测传感器包括：

第一单伸横梁位置检测传感器，位于在处于对于单伸货位的取放货低位时切换为不触发状态、高位时为常亮状态的位置；

第二单伸横梁位置检测传感器，位于在处于对于单伸货位的取放货低位时为被货架下沿触发状态、高位时为常亮状态的位置。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述堆垛机侧面包括左侧和右侧；

所述货叉中位检测传感器包括：

位于堆垛机左侧，沿垂直于堆垛机从左侧取、放货方向向着货叉探测的左侧货叉中位传感器，被配置为从左侧检测货叉是否回到初始位置；和

位于堆垛机右侧，沿垂直于堆垛机从右侧取、放货方向向着货叉探测的左侧货叉中位传感器，被配置为从右侧检测货叉是否回到初始位置。

8.根据权利要求1～6任意一项所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述堆垛机侧面包括左侧和右侧；

所述横梁位置检测传感器包括：

位于堆垛机左侧的左侧横梁位置传感器，被配置为检测堆垛机是否到达位于左侧的货位的取、放货位置；和

位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，被配置为检测堆垛机是否到达位于右侧的货位的取、放货位置。

9.根据权利要求1～6任意一项所述的堆垛机保护系统，其特征在于，所述堆垛机侧面包括左侧和右侧；

所述货位占用传感器包括：

位于堆垛机左侧的左侧货位占用传感器，被配置为检测左侧货位是否处于占用状态；和

位于堆垛机右侧的右侧横梁位置传感器，被配置为检测右侧货位是否处于占用状态。

10.根据权利要求1～6任意一项所述的堆垛机保护系统，其特征在于，堆垛机保护系统中的传感器为光电传感器。

11.一种堆垛机，包括:

货叉，位于堆垛机货物承载位置的底部，被配置为向堆垛机左右至少一个方向动态伸出以取、放货物；和

权利要求1～10任意一项所述的堆垛机保护系统。

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