CN219468705U - 立体货架及仓储系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种立体货架及仓储系统，该立体货架包括立柱、连接梁及导向组件，多根立柱围设形成吊装区域，多根立柱之间通过连接梁支撑固定，每个吊装区域内设有至少一组导向组件，每组导向组件均包括两根导轨，两根导轨均沿竖直方向延伸设置且在水平方向上相对设置，每根导轨的顶端和底端均设有导向罩；仓储系统包括抓箱机器人，抓箱机器人的相对两侧均设有与导向组件之间滑动配合的导向轮组件。该立体货架及仓储系统通过设置滑动配合的导向组件与导向轮组件，可对抓箱机器人的升降过程进行精准定位，避免抓箱机器人的水平晃动，有利于料箱的精准抓取与堆码、降低搬运过程的风险、避免料箱内商品的碰撞损坏、提高运输效率。

Description

立体货架及仓储系统

技术领域

本申请涉及自动仓储技术领域，尤其是涉及一种立体货架及仓储系统。

背景技术

随着自动化立体仓库技术的发展，因其存储效率高、仓库利用率高等特点逐渐被广泛应用。在自动化仓储系统中，一般设有用于搬运料箱的搬运装置以及用于存放料箱的立体货架，搬运装置通过平移、升降等运动实现料箱在立体货架的出入、转运及堆码等操作。现有的搬运装置包括行走机器人和抓箱机器人，行走机器人与抓箱机器人之间设有升降机构，该升降机构一般通过钢丝绳等柔性件实现升降运动，以在上下方向搬运料箱。

在实现本发明创造的过程中，发明人发现，在立体货架高度较高时，抓箱机器人易在升降过程中产生晃动，导致自身定位不准，在对料箱进行抓箱操作或将抓取的料箱堆码至另一料箱上方时，易产生抓取位置或堆码位置难以对准的情况，进而影响搬运效率；同时，抓箱机器人在升降过程中的晃动会增加搬运过程的风险或对料箱内的商品造成碰撞损坏。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本申请提供一种可对抓箱机器人的升降过程精准定位的立体货架及仓储系统。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一方面，本申请实施例提供一种立体货架，为多层结构，所述立体货架的每一层至少设有一个吊装区域，所述立体货架包括立柱和连接梁，多根所述立柱围设形成所述吊装区域，多根所述立柱之间通过所述连接梁支撑固定；

所述立体货架还包括导向组件，每个所述吊装区域内设有至少一组所述导向组件；每组所述导向组件均包括两根导轨，两根所述导轨均沿竖直方向延伸设置且在水平方向上相对设置，每根所述导轨的顶端和底端均设有导向罩。

在其中一个实施例中，所述导轨包括腹板和两个翼板，所述腹板和所述翼板均垂直设置，且两个所述翼板分别设于所述腹板在水平方向的同一侧的两端，同组的两个所述腹板设有所述翼板的一侧相对设置。

在其中一个实施例中，所述腹板通过螺纹紧固件与所述连接梁连接固定。

在其中一个实施例中，所述导轨由多个导轨段依次连接形成，相邻的所述导轨段之间通过槽形连接件固定连接。

在其中一个实施例中，所述导向罩包括相连接的导向部和连接部，所述连接部与所述导轨连接且所述连接部的尺寸与所述导轨的尺寸一致，所述导向部的尺寸自与所述连接部连接的一端至另一端逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述导向部包括导向板和两个侧板，所述导向板和所述侧板均垂直设置，且两个侧板分别设于所述导向板在水平方向的同一侧的两端；自导向部与连接部连接的一端至另一端方向，所述导向板与所述连接部倾斜设置且宽度逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述导轨与所述连接部之间通过槽形连接件固定连接。

另一方面，本申请实施例还提供一种仓储系统，包括行走机器人、抓箱机器人、料箱以及前述任一项所述的立体货架，所述抓箱机器人的相对两侧均设有导向轮组件，所述导向轮组件与所述导向组件之间滑动配合。

在其中一个实施例中，所述导向轮组件包括横向滑轮和纵向滑轮，所述横向滑轮设有两个且二者间隔设置，所述纵向滑轮设于两个所述横向滑轮之间；所述纵向滑轮的转轴沿第一水平方向设置，所述横向滑轮的转轴沿第二水平方向设置，所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直。

在其中一个实施例中，所述导向组件的上方设有用于所述行走机器人滑动行走的导轨组件，所述导向组件的下方设有用于承载所述料箱的称重平台，所述行走机器人与所述抓箱机器人之间设有用于升降所述抓箱机器人的升降机构。

本申请的立体货架及仓储系统至少具有以下有益效果：在立体货架内设置导向组件，在抓箱机器人的两侧设置与导向组件滑动配合的导向轮组件，使得导轨可对抓箱机器人的升降过程进行精准定位，避免抓箱机器人的水平晃动，有利于料箱的精准抓取与堆码、降低搬运过程的风险、避免料箱内商品的碰撞损坏、提高运输效率；通过在导轨的顶端和底端设置导向罩，可对导向轮组件与导轨的对位起到导向作用，使导向轮组件很容易地进入对应的导轨内，使用方便。同时，该导向组件结构简单，成本较低。

附图说明

图1为本申请一实施例的立体货架的一个吊装区域的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为图1中导轨及导向罩的结构示意图；

图5为图4中导轨与导向罩的连接结构拆分图；

图6为图4中导轨各个导轨段的连接结构拆分图；

图7为本申请一实施例的仓储系统中行走机器人、抓箱机器人以及料箱的结构示意图；

图8为图7中C处的放大图。

图中各元件标号如下：吊装区域10；立柱20；第一连接梁31；第二连接梁32；导轨40；腹板41；翼板42；导向罩50；导向部51；导向板511；侧板512；连接部52；槽形连接件60；行走机器人110；行走轮111；卷绕器112；提升条113；抓箱机器人120；抓手121；横向滑轮131；纵向滑轮132；料箱140；轨道组件150；承重平台160。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请技术方案做进一步的详细阐述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

一方面，本申请实施例提供一种立体货架，可应用于自动仓储系统中料箱140的存放以及可升降的抓箱机器人120的导向。其中，立体货架整体可以为多层结构，立体货架的每一层至少设有一个吊装区域10，以供抓箱机器人120在吊装区域10内进行升降。多个吊装区域10在水平方向上依次排布形成立体货架的其中一层；多个吊装区域10在竖直方向上依次排布形成立体货架的多层结构。具体层数及每一层的高度可以根据仓库的高度、货架的承重能力、货物的重量类型、每层料箱140堆码的层数等因素对应设计，在此不做限制。通过将立体货架分隔形成三维方向的多个吊装区域10，便于对每个吊装区域10内堆码的料箱140进行坐标管理，每个吊装区域10可以赋予一个坐标或坐标区间，便于精准识别和转运指定的料箱140，以及给予料箱140的位置赋予位置值，进而使得抓箱机器人120可精准抓取料箱140。

立体货架包括立柱20和连接梁，多根立柱20可围设形成一吊装区域10，多根立柱20之间通过连接梁支撑固定。具体地，立柱20沿竖直方向延伸设置，连接梁可以通过焊接、螺栓连接等方式将相邻的两立柱20连接，使得立柱20不会发生晃动或倾斜，增强立体货架整体的稳定性。图1为立体货架若干个吊装区域10的其中一个的立体结构图，在图1所示实施例中，六根立柱20围设形成一吊装区域10，六根立柱20在x轴方向上间隔形成两排，每排的三根立柱20在Y轴方向上间隔设置，从而形成一矩形的吊装区域10，吊装区域10周圈的立柱20之间通过连接梁连接。可以理解地，相邻的吊装区域10之间可以共用立柱20，例如图1中实施例的吊装区域10，与其在x轴方向上相邻的另一吊装区域10共用同一排的三根立柱20，与其在y轴方向上相邻的另一吊装区域10共用同一列的两根立柱20，与其在z轴方向上相邻的另一吊装区域10共用相同的六根立柱20。使得立体货架连接形成一个整体，增加料箱140存放空间及整体结构稳定性。

连接梁可以包括第一连接梁31以及第二连接梁32，如图1所示，x轴方向上相邻的两立柱20之间通过第一连接梁31连接固定，y轴方向上相邻的两立柱20之间通过第二连接梁32连接固定。第一连接梁31可以是类似槽板形的结构，板面上设有波纹形的凹凸结构，以增强第一连接梁31的结构强度；多个第一连接梁31均沿x轴方向延伸设置且在z轴方向上平行间隔设置。第二连接梁32可以是管状结构，多根第二连接梁32均沿y轴方向延伸设置且在z轴方向上平行间隔设置；或者，第二连接梁32还可以相对立柱20倾斜设置，多根第二连接梁32之间呈波折线形排布，利用三角结构的稳定性增强立体货架结构强度。当然，连接梁的结构及排布形式还可以是其他类型，本申请在此不作限制，只需满足立体货架整体结构强度符合要求即可。

本申请实施例的立体货架还包括导向组件，每个吊装区域10内设有至少一组导向组件，用于对抓箱机器人120的升降过程进行定位，避免抓箱机器人120在升降过程中产生晃动。所示实施例中，吊装区域10内共设有四组导向组件，分别在x轴方向及y轴方向两两设置，对应的，该吊装区域10内可存放四列料箱140，每列的多个料箱140在z轴方向上进行堆码且料箱140的堆码位置与导轨40组件一一对应，抓箱机器人120在升降过程中可沿导轨40组件上下滑动，精准地对对应的一列料箱140进行堆码、取放操作。当然，在其他实施例中，每一吊装区域10内的导向组件的组数及料箱140堆码的列数还可以是相对应的其它数量，在此不作限制。

具体的，请参阅图2和图3，每组导向组件均包括两根导轨40，两根导轨40均沿竖直方向延伸设置且在水平方向上相对设置，每根导轨40的顶端和底端均设有导向罩50。所示实施例中，同组的两根导轨40在y轴方向上对应设置，以对抓箱机器人120在y轴方向的晃动进行限制，导轨40自身结构与抓箱机器人120上设置的导向轮组件滑动配合，以对抓箱机器人120在x轴方向上的晃动进行限制，进而实现对抓箱机器人120升降过程的整体定位，设于导轨40顶端及底端的导向罩50起到辅助导向的作用，有利于抓箱机器人120的导向轮组件精准由导轨40顶端或底端进入导轨40内。

更具体地，请参阅图4，导轨40包括腹板41和两个翼板42，腹板41和翼板42均垂直设置，且两个翼板42分别设于腹板41在水平方向的同一侧的两端，使得导轨40截面形状呈C形，同组的两个腹板41设有翼板42的一侧相对设置构成一对可以供抓箱机器人120上下滑动的轨道。

导向罩50包括导向部51和连接部52，连接部52与导轨40的端部连接，连接部52的尺寸可以与导轨40尺寸一致，导向部51的尺寸自与连接部52连接的一端向另一端逐渐增大。具体地，连接部52的形状尺寸均与导轨40形状尺寸一致，便于导向罩50与导轨40平滑连接；导向部51包括导向板511和两个侧板512，导向板511和侧板512均垂直设置，且两个侧板512分别设置在导向板511在水平方向的同一侧的两端。此外，两个侧板512设置在导向板511的同一侧，即，二者均设置在导向板511所在导轨40朝向同组另一导轨40的一侧。自导向部51与连接部52连接的一端至另一端方向，导向板511的宽度逐渐增大且自导向板511所在导轨40远离同组另一导轨40的方向倾斜于连接部52设置，侧板512向远离另一侧板512的方向倾斜设置，且侧板512的宽度逐渐增大。所示实施例中，位于导轨40顶端的导向罩50的导向部51的尺寸自下而上逐渐增大，位于导轨40底端的导向罩50的导向部51的尺寸自上而下逐渐增大。如此，因抓箱机器人120在未进入导轨40时其自身会产生晃动，通过设置尺寸逐渐增大的导向部51，可为抓箱机器人120的晃动提供一定的空间余量，倾斜设置的导向板511提供一个水平方向(例如图示y轴方向)的空间余量，两侧板512提供另一水平方向(例如图示x轴方向)的空间余量，便于抓箱机器人120上的导向轮组件自导向罩50进入导轨40内，提高抓箱机器人120与导轨40组件的对位精准性。

为提高立体货架的空间利用率及料箱140的堆码效率，每层立体货架的高度较高，其高度一般设置在6-9m。进一步地，请参阅图5和图6，为便于导轨40的生产加工以及组装，每根导轨40由多个导轨40段依次连接形成，相邻的导轨40段之间、导轨40段与导向罩50之间均可以通过槽形连接件60固定连接。具体地，槽形连接件60与导轨40结构类似，且宽度略大于导轨40及导向罩50的连接部52，使得导轨40段的端部与导向罩50的连接部52可以卡合至槽形连接件60的内侧，导轨40段、连接部52以及槽形连接件60上均设有螺栓孔，通过将相邻的导轨40段端部之间、导轨40段的端部与导向罩50的连接部52之间对应拼接且卡合于槽形连接件60的内侧，在通过螺栓与螺栓孔配合固定，即可实现导轨40的组装及导轨40与导向罩50的连接。导轨40在吊装区域10内的固定也可以通过螺纹紧固件，例如螺栓实现，如导轨40可通过螺栓直接固定于第一连接梁31上，或通过管架、卡箍、管卡等结构件与第一连接梁31螺栓连接，具体连接方式不作限制，只需满足导轨40稳固立设即可。

另一方面，本申请实施例还提供一种仓储系统，请参阅图1和图7，该仓储系统包括行走机器人110、抓箱机器人120、料箱140以及前述实施例的立体货架。其中，吊装区域10的顶端设有轨道组件150，行走机器人110可滑动地安装于轨道组件150上；抓箱机器人120可升降地悬吊于行走机器人110下方且可对料箱140进行抓取，抓取机器人的相对两侧均设有导向轮组件，导向轮组件与导向组件滑动配合以使抓箱机器人120可沿导轨40上下滑动，减小升降过程晃动的同时可与料箱140精准对位；吊装区域10的底端设有用于承载料箱140的承重平台160，料箱140用于容纳商品，料箱140堆码摆放于承重平台160上。如此，通过抓取机器人抓取料箱140在竖直方向运动，行走机器人110带动抓箱机器人120在水平方向运动，实现料箱140在立体货架的出入、转运及堆码等操作。

具体地，轨道组件150可以是两根平行且间隔设置的轨道管，行走机器人110的两侧设有行走轮111，行走机器人110上设有驱动行走轮111滚动的驱动装置；四个行走轮111分设在行走机器人110两侧，每侧两个，其中一侧的两个行走轮111行走在轨道组件150的其中一导轨40管的底边上，另一侧的两个行走轮111行走在轨道组件150的另一导轨40管的底边上，通过内部的驱动装置带动行走轮111滚动，行走机器人110即可沿着导轨40管移动。所示实施例中，吊装区域10内设有两组轨道组件150，每组轨道组件150与沿y轴方向设置的两组导轨40组件对应设置，行走机器人110可行走至对应的导轨40组件上方，下放抓箱机器人120搬运该轨道组件150下方的料箱140。

行走机器人110与抓箱机器人120之间设有升降机构，用于升降抓箱机器人120。升降机构例如可包括提升条113以及提升驱动装置。提升条113的上端与提升驱动装置连接，提升条113的下端固定在抓箱机器人120上。通过提升驱动装置向上提拉或向下放下提升条113，可以实现抓箱机器人120的升降。提升驱动装置可设置在行走机器人110底侧，包括驱动电机和与驱动电机连接的卷绕器112，提升条113的上端卷绕在卷绕器112上，卷绕器112在驱动电机的驱动下进行卷绕动作，从而实现提升条113的提拉和放下动作。提升条113可以为柔性的钢条或钢绳等。抓箱机器人120相对的两侧边还设有抓手121及抓手121驱动装置，抓手121驱动装置与抓手121的固定端连接，以驱动抓手121在抓取料箱140的抓取位置和松开料箱140的释放位置之间绕转动轴转动。

请参阅图8，导向轮组件包括横向滑轮131和纵向滑轮132，横向滑轮131设有两个且二者间隔设置；纵向滑轮132设置在两个横向滑轮131之间。纵向滑轮132的转轴沿第一水平方向设置，横向滑轮131的转轴沿第二水平方向设置，导向轮组件通过接触的方式与导向组件滚动滑动，以实现对抓箱机器人120的导向，同时滚动连接的方式使得抓箱机器人120的升降过程更顺滑、流畅。具体地，所示实施例中，横向滑轮131的转轴沿y轴方向设置，使得该导向轮组件在x轴方向上的最外端为两个横向滑轮131的轮面，两个横向滑轮131的轮面分别与导轨40的两个翼板42接触滑动，以对抓箱机器人120在x轴方向上的晃动进行限制。纵向滑轮132的转轴沿x轴方向设置，使得该纵向滑轮132在y轴方向的最外端与导轨40的腹板41接触滑动，同组的两个导轨40的腹板41与抓箱机器人120两侧的纵向滑轮132配合以对抓箱机器人120在y轴方向上的晃动进行限制，进而使得抓箱机器人120的升降过程更加稳定，同时可对导轨40组件下方的料箱140精准对位，以方便抓箱机器人120精准抓取料箱140或将料箱140放置到准确位置。

本实施例中，行走机器人110可带动抓箱机器人120沿着轨道组件150移动至导向组件的上方，之后升降机构执行升降操作，以将抓箱机器人120抓取的料箱140放置到承重平台160的对应放置位置上或自承重平台160上抓取对应放置位置的料箱140并转运至别处。在升降过程中，导向轮组件的三个导向轮首先与导向罩50接触，沿抓箱机器人120升降方向上开口逐渐变小的导向罩50可以起到导向作用，为抓箱机器人120的晃动提供一定的空间余量，使导向轮组件很容易地进入对应的导轨40内；之后导向轮组件在导轨40内滚动滑动，导轨40可对抓箱机器人120的晃动及位置进行限制，实现搬运机器人的精准定位，有利于料箱140的精准抓取与堆码、降低搬运过程的风险、提高运输效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围之内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种立体货架，为多层结构，所述立体货架的每一层至少设有一个吊装区域，其特征在于，所述立体货架包括立柱和连接梁，多根所述立柱围设形成所述吊装区域，多根所述立柱之间通过所述连接梁支撑固定；

所述立体货架还包括导向组件，每个所述吊装区域内设有至少一组所述导向组件；每组所述导向组件均包括两根导轨，两根所述导轨均沿竖直方向延伸设置且在水平方向上相对设置，每根所述导轨的顶端和底端均设有导向罩。

2.根据权利要求1所述的立体货架，其特征在于，所述导轨包括腹板和两个翼板，所述腹板和所述翼板均垂直设置，且两个所述翼板分别设于所述腹板在水平方向的同一侧的两端，同组的两个所述腹板设有所述翼板的一侧相对设置。

3.根据权利要求2所述的立体货架，其特征在于，所述腹板通过螺纹紧固件与所述连接梁连接固定。

4.根据权利要求2所述的立体货架，其特征在于，所述导轨由多个导轨段依次连接形成，相邻的所述导轨段之间通过槽形连接件固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的立体货架，其特征在于，所述导向罩包括相连接的导向部和连接部，所述连接部与所述导轨连接且所述连接部的尺寸与所述导轨的尺寸一致，所述导向部的尺寸自与所述连接部连接的一端至另一端逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的立体货架，其特征在于，所述导向部包括导向板和两个侧板，所述导向板和所述侧板均垂直设置，且两个侧板分别设于所述导向板在水平方向的同一侧的两端；自导向部与连接部连接的一端至另一端方向，所述导向板与所述连接部倾斜设置且宽度逐渐增大。

7.根据权利要求5所述的立体货架，其特征在于，所述导轨与所述连接部之间通过槽形连接件固定连接。

8.一种仓储系统，其特征在于，包括行走机器人、抓箱机器人、料箱以及如权利要求1-7任一项所述的立体货架，所述抓箱机器人的相对两侧均设有导向轮组件，所述导向轮组件与所述导向组件之间滑动配合。

9.根据权利要求8所述的仓储系统，其特征在于，所述导向轮组件包括横向滑轮和纵向滑轮，所述横向滑轮设有两个且二者间隔设置，所述纵向滑轮设于两个所述横向滑轮之间；所述纵向滑轮的转轴沿第一水平方向设置，所述横向滑轮的转轴沿第二水平方向设置，所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直。

10.根据权利要求8所述的仓储系统，其特征在于，所述导向组件的上方设有用于所述行走机器人滑动行走的导轨组件，所述导向组件的下方设有用于承载所述料箱的称重平台，所述行走机器人与所述抓箱机器人之间设有用于升降所述抓箱机器人的升降机构。