EA031845B1 - Челнок для автоматизированного склада - Google Patents

Abstract

В изобретении предложен челнок (6) для автоматизированного склада, содержащий раму (25) и верхнюю поверхность (26), предназначенную для поддержания загрузочного блока (3) и приводимую в действие приводным устройством для подъема/опускания относительно рамы (25). Указанная рама (25) поддерживает первый набор колес (31), состоящий из колес, определяющих опорные точки на первом уровне и выполненных с возможностью качения в первом и втором направлениях (5a, 5b), горизонтальных и ортогональных друг другу. Кроме того, рама (25) поддерживает второй набор колес (41), образованный колесами, определяющими опорные точки на втором уровне, более высоком, чем указанный первый уровень, и выполненными с возможностью качения в указанном первом направлении (5a).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к челноку для автоматизированного склада.

Уровень техники

Международная заявка WO 2005077789 A1, поданная от имени заявителя предлагаемого изобретения, соответствует ограничительной части п. 1 прилагаемой формулы изобретения и раскрывает автоматизированный склад, содержащий парк челноков, дистанционно управляемых от центрального блока управления с обеспечением перемещения в металлической конструкции, имеющей группу накопительных коридоров, в которых хранятся загрузочные блоки, например поддоны.

Пустые челноки могут проходить под поддонами и перемещаться в накопительных коридорах, а также в ортогональном направлении в коридорах обслуживания, свободных от поддонов и расположенных в концах накопительных коридоров.

В складе другого типа каждый челнок заменен комбинацией основной тележки и вспомогательной тележки. При этом основная тележка является однонаправленной, перемещается по коридору обслуживания и поддерживает вспомогательную тележку. В свою очередь, вспомогательная тележка может покидать основную тележку для перемещения по накопительным коридорам и загрузки/разгрузки поддонов.

В ряде известных решений, относящихся к указанному типу складов, боковые края поддонов опираются на горизонтальные кронштейны, причем каждый кронштейн из данных горизонтальных кронштейнов изготовлен в виде единой детали с соответствующей дорожкой, на которую могут опираться и катиться колеса вспомогательной тележки, для образования, таким образом, металлического профиля, имеющего, по существу, Z-образное поперечное сечение.

В этом случае дорожки для вспомогательной тележки в накопительных коридорах могут быть изготовлены и собраны очень просто и с гораздо меньшими затратами, и поэтому конструкция такого склада является очень выгодной.

С учетом описанных преимуществ существует необходимость использования конструкции склада указанного типа, но с одиночным челноком вместо обязательных вспомогательной тележки и основной тележки, отделенных друг от друга.

Сущность изобретения

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании челнока для автоматизированного склада, в котором простым и малозатратным образом удовлетворена вышеуказанная необходимость, причем данный челнок выполнен с возможностью перемещения внутри коридоров склада надежным образом, предпочтительно без необходимости внесения изменений в металлические конструкции, используемые при нормальных условиях эксплуатации.

В соответствии с предлагаемым изобретением предложен челнок для автоматизированного склада. Челнок содержит раму, верхнюю поверхность, предназначенную для поддержания загрузочного блока, приводные средства, предназначенные для подъема/опускания указанной верхней поверхности относительно указанной рамы. Узел также содержит первый набор колес, которые поддерживаются указанной рамой и выполнены с возможностью вращения вокруг первых горизонтальных осей и с возможностью качения в первом и втором горизонтальных направлениях, ортогональных друг другу. Колеса первого набора определяют опорные точки, расположенные на первом уровне. Челнок также содержит узел двигателя, выполненный с возможностью приведения в действие первого набора колес для обеспечения перемещения челнока вдоль указанных первого и второго направлений. Кроме того, челнок содержит второй набор колес, которые поддерживаются указанной рамой и выполнены с возможностью вращения вокруг вторых горизонтальных осей и с возможностью приведения их в действие посредством указанного узла двигателя для обеспечения их качения в указанном первом направлении. Колеса второго набора определяют опорные точки, расположенные на втором уровне, который проходит выше первого уровня.

Краткое описание чертежей

Далее предлагаемое изобретение описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых проиллюстрирован неограничительный вариант выполнения предлагаемого изобретения.

На фиг. 1 изображен вид в аксонометрии челнока в автоматизированном складе, выполненного в соответствии с предлагаемым изобретением.

На фиг. 2 в укрупненном масштабе изображен вид сбоку челнока, показанного на фиг. 1.

На фиг. 3 изображен вид спереди челнока, показанного на фиг. 1, но в другом положении в складе и в другом рабочем положении.

Лучший вариант осуществления изобретения

На фиг. 1 номер 1 позиции в целом обозначает автоматизированный склад (показан частично), содержащий неподвижную конструкцию 2, предпочтительно образующую группу наложенных друг на друга ярусов, на которых хранят загрузочные блоки 3, например поддоны. Каждый ярус в складе 1 состоит из группы коридоров, проходящих по взаимно ортогональным направлениям и охватываемых при использовании парком челноков 6 (показан только один челнок из парка). В частности, слово челнок означает одиночную тележку на колесах, дистанционно управляемую центральным блоком управления (не изображен) или посредством ручного дистанционного управления (не показано) для перемещения по

- 1 031845 коридорам и предпочтительно также в окружающих областях вокруг конструкции 2 для подбора, перевода и размещения загрузочных блоков 3 автоматизированным образом.

В коридорах конструкции 2 предусмотрены накопительные коридоры 4, проходящие по направлениям 5a, для хранения в данных коридорах загрузочных блоков 3 и коридоры 4b обслуживания, свободные от загрузочных блоков и проходящие по направлениям 5b, ортогональным направлениям 5a, и расположенные на концах накопительных коридоров 4a.

Склад 1 предпочтительно содержит по меньшей мере одно подъемное устройство, например лифт или вильчатый подъемник (не изображен), для перевода челноков 6 с одного яруса на другие ярусы.

Как показано на фиг. 1, конструкция 2 предпочтительно содержит группу вертикальных стоек 7, горизонтальную раму 8, прикрепленную к стойкам 7, в каждом коридоре 4b обслуживания и в каждом накопительном коридоре 4a два горизонтальных поддерживающих элемента 9, предпочтительно образованных металлическими профилями, параллельными направлению 5a, прикрепленных к стойкам 7 (известным и не описываемым подробно образом), расположенных вдоль противоположных сторон накопительного коридора и, таким образом, поперечно отделенных друг от друга для обеспечения возможности прохода челнока 6.

Указанные два элемента 9 содержат соответствующие горизонтальные кронштейны или полки 10, на которые опираются боковые края загрузочного блока 3 при использовании. Кроме того, элементы 9 имеют, по существу, Z-образное поперечное сечение и содержат, таким образом, соответствующие, по существу, вертикальные стенки 12 и соответствующие горизонтальные полки 13, расположенные на высоте более низкой, чем полки 10, соединенные с полками 10 посредством стенок 12, выступающие консольно от нижнего края стенок 12 в накопительный коридор 4 и образующие соответствующие горизонтальные дорожки 15 на своих верхних сторонах.

С другой стороны рама 8 содержит два параллельных рельса 17, параллельных направлению 5b, отделенных друг от друга в поперечном направлении, проходящих по всей длине соответствующего коридора 4b обслуживания и образующих соответствующие горизонтальные дорожки 18 на своих верхних сторонах.

На каждом пересечении между накопительными коридорами 4а и коридорами 4b обслуживания рама 8 содержит пару рельсов 21, параллельных направлению 5a, отделенных друг от друга в поперечном направлении, проходящих по всей ширине коридора 4b обслуживания и образующих на своих верхних сторонах горизонтальные дорожки 22, лежащие в одной плоскости с дорожками 18. В частности, в проиллюстрированном решении дорожки 22 оканчиваются на внешних боковых краях рельсов 17.

Как показано на фиг. 2, рельсы 21 поддерживают соответствующие вертикальные стенки 23, выступающие вверх относительно дорожек 22 и проходящие вдоль края дорожек 22, в частности внешнего бокового края, по всей ширине коридора 4b обслуживания за исключением зон, в которых расположены дорожки 18.

При перемещении по накопительным коридорам 4 каждый челнок 6, если он пустой, имеет высоту, меньшую, чем вертикальное расстояние между верхней стороной полок 10 и дорожками 22, что обеспечивает возможность прохода под загрузочными блоками 3 без создания препятствий данными блоками, расположенными с опорой на полки 10.

Челнок 6 выполнен, по существу, в форме параллелепипеда и содержит раму 25 и верхнюю загрузочную поверхность 26, выполненную с возможностью вертикального перемещения относительно рамы 25 под воздействием приводного устройства 27 (изображено частично) между опущенным положением (фиг. 2) и поднятым положением (не изображено) для размещения и подбора загрузочного блока 3.

Кроме того, челнок 6 содержит электронный блок, например типа ПЛК (не изображен), выполненный с возможностью приема беспроводных управляющих сигналов, испускаемых центральным блоком управления склада 1, и, в свою очередь, для управления в соответствии с данными сигналами устройством 27 и/или сборочным узлом двигателя, предназначенным для смещения челнока 6 по направлениям 5a и 5b для достижения в результате мест назначения в складе 1, установленных центральным блоком управления.

Как показано на фиг. 2, челнок 6 содержит набор колес 31, поддерживаемых рамой 25 и выполненных с обеспечением возможности перемещения челнока 6 по дорожкам 22 и 18. В проиллюстрированном отдельном варианте выполнения набор колес 31 состоит из четырех колес 32 и четырех колес 33, причем все указанные колеса выполнены неуправляемыми и с возможностью вращения вокруг соответствующих осей 34 и 35, ортогональных направлениям 5a и 5b, для соответствующего качения, таким образом, по данным направлениям. Все колеса 32 и 33 предпочтительно выполнены с приводом от двигателя посредством сборочного узла двигателя в челноке 6 (подробно не изображено).

В предлагаемом изобретении обеспечена возможность регулирования относительного вертикального положения между осями 34 и 35 посредством приводного устройства 36, что позволяет колесам 32 или колесам 33 опираться на раму 8 и, таким образом, активировать смещение в направлении 5a или направлении 5b. В частности, оси 34 зафиксированы относительно рамы 25, а оси 35 выполнены с возможностью вертикального смещения относительно рамы 25.

Таким образом, колеса 32 и 33 образуют соответствующие опорные точки, расположенные на уров

- 2 031845 не дорожек 22 и 18, и становятся избирательно активными в виде функции от направления перемещения.

Каждое колесо 32 соединено с двумя роликами 37, выполненными с возможностью вращения вокруг соответствующих вертикальных осей и расположенными на той же высоте, что и стенки 23, когда колеса 32 опираются на дорожки 22. Ширина челнока 6, ограниченная роликами 37 параллельно направлению 5b, немного меньше, чем расстояние между стенками 23, выполняющими направляющую функцию по направлению 5a и сдерживающую функцию в случае возможного отклонения вбок челнока 6.

Как показано на фиг. 3, в данном случае направляющая функция по направлению 5b выполняется боковыми сторонам рельсов 17 и бортом 38, выступающим радиально относительно колес 33.

В соответствии с другим вариантом выполнения (не изображен) набор колес 31 состоит из одиночного набора из четырех колес, выполненных управляемыми для поворота вокруг соответствующих вертикальных осей на угол, равный 90°. При этом управление выполняют при остановке челнока на одном из пересечений между коридорами 4a и 4b, т.е. когда указанные четыре колеса находятся на пересечениях между дорожками 18 и 22.

В данном случае набор колес 31 также определяет четыре опорные точки на уровне дорожек 18 и 22 и выполнен с возможностью перемещения в ортогональных направлениях.

С учетом данного яруса склада 1 дорожки 22 расположены на высоте более низкой, чем дорожки 15, и наличие дорожек 22 обеспечено только на указанных пересечениях. В остальной части накопительных коридоров 4a челнок 6 поддерживают профили 9.

В соответствии с изобретением дополнительно к набору колес 31 челнок 6 содержит набор колес 41, также поддерживаемый рамой 25 и определяющий опорные точки, расположенные на высоте дорожек 15, то есть на уровне более высоком, чем опорные точки, определенные набором колес 31.

Набор колес 41 предпочтительно состоит из четырех пар колес 42 и 42b. Колеса 42, 42b выполнены с возможностью вращения вокруг осей 44, ортогональных направлению 5a, и расположены наполовину на одной стороне и наполовину на другой стороне челнока 6.

Как изображено на фиг. 2 и 3, на каждой стороне колеса 42a и 42b взаимно выровнены и расположены в наружном направлении дальше, чем колеса 32, поскольку дорожки 15 образуют колею, более широкую, чем колея, образованная дорожками 22.

Оси 44 расположены выше, чем оси 34, причем диаметр колес 42a, 42b, по существу, равен диаметру колес 32, и колеса 42a, 42b приводятся в действие сборочным блоком двигателя челнока 6 со скоростью вращения, равной скорости вращения колес 32. Например, указанный сборочный блок двигателя содержит зубчатые передачи 46, выполненные для передачи движения от колес 32 колесам 42.

Возможно также выполнить колеса 42a, 42b с диаметром, меньшим, чем диаметр колес 32, однако в этом случае передаточное отношение сборочного блока двигателя, в частности зубчатых передач 46, должно изменяться для сохранения периферийной скорости сцепления на дорожках 15 и 22. В этом случае оси 44 могут быть расположены ниже, чем изображено.

Для каждой пары колес 42a и 42b челнок 6 предпочтительно содержит соответствующую пару роликов 47, выполненных с возможностью холостого вращения вокруг соответствующих вертикальных осей и расположенных на той же высоте, что и стенки 12, на противоположных сторонах пары колес 42a, 42b. Очевидно, что количество и/или положение роликов 47 или способ, используемый для центрирования челнока 6 в поперечном направлении, могут отличаться от того, что для примера изображено на чертежах.

Как изображено на фиг. 2, ширина челнока 6, определенная роликами 47 параллельно направлению 5b, немного меньше, чем расстояние между стенками 12, которые выполняют направляющую функцию по направлению 5a и сдерживающую функцию в случае возможного отклонения вбок челнока 6, когда колеса 42a, 42b опираются на дорожки 15.

Как вариант, для центрирования в накопительных коридорах 4 вместо роликов 47 колеса 42a, 42b могут иметь соответствующие круглые борта, выступающие радиально и обращенные к внутренним краям стенок 13.

Преимущественно каждое колесо из колес 32 расположено в промежуточном положении между колесом 42a и колесом 42b по направлению 5a. В частности, номер 42a позиции обозначает наиболее удаленное внутрь колесо, а номер 42b позиции обозначает колесо, наиболее приближенное к концу челнока 6.

Таким образом, при перемещении в направлении 5a и передвижении от пересечения два колеса 42b опираются на дорожки 15 и начинают катиться по ним, при этом четыре колеса 32 по-прежнему опираются на дорожки 22. Когда первые два колеса 32 покидают дорожки 22, челнок 6 по-прежнему поддерживается частично дорожками 15 и частично дорожками 22 и сохраняет свою траекторию. В свою очередь, когда другие два колеса 32 должны покинуть дорожки 22, уже все четыре колеса 42a опираются на дорожки 15 и катятся по ним. В результате перевод с дорожек 22 на дорожки 15 не влечет каких-либо проблем по поддержанию или уравновешиванию челнока 6.

Отсутствие каких-либо проблем относится также к переводу в противоположном направлении, т.е. при приближении к пересечению (фиг. 1).

Действительно, первые два колеса 32 опираются на дорожки 22 и начинают катиться по ним, когда

- 3 031845 все колеса 42a по-прежнему опираются на дорожки 15, а когда колеса 42b должны покинуть дорожки 15, уже все колеса 32 опираются на дорожки 22.

В соответствии с одним вариантом выполнения (не изображен) колеса 42a и 42b заменены одиночным набором из четырех колес, выполненных с возможностью вращения вокруг соответствующих осей 44, например, с тем же центровым расстоянием между осями 34. В данном случае для того чтобы обеспечить устойчивую опору для челнока 6 во всех случаях при переводе между дорожками 22 и 15, дорожки 22 могут проходить за пересечение, что позволит иметь одновременное наличие дорожек 22 и 15 на данном участке накопительного коридора 4a.

При рассмотрении вышеприведенного описания очевидно, что челнок 6 образован одиночной тележкой, то есть не образован комбинацией из основной тележки и вспомогательной тележки, но выполнен с возможностью перемещения по накопительным коридорам 4a, снабженным профильными элементами, в которых дорожки 15 изготовлены в виде единой детали с кронштейнами 10 для опоры загрузочного блока 3. Другими словами, челнок 6 совместим с конструкцией 2, обычно предназначенной для складов, в которых происходит перемещение основных тележек вместе со вспомогательными тележками, а не перемещение одиночных челноков.

В предлагаемом изобретении обеспечена возможность надежного прохода челнока 6 между дорожками 15 и 22, в частности посредством количества и положения колес 42a, 42b. Другими словами, свойства челнока 6 позволяют избежать шума и заедания на пересечениях.

Кроме того, челнок 6 имеет относительно малое количество дополнительных компонентов по сравнению с одиночными челноками известного типа и в отличие от известных челноков не требует существенного вмешательства в конструкцию 2.

И наконец, из приведенного описания очевидно, что в описанный челнок 6 могут быть внесены изменения и вариации в рамках объема изобретения, определенного в пунктах прилагаемой формулы изобретения.

Так, в частности, как указано выше, количество и положение колес из набора колес 31 и 41 могут отличаться от количества и положения, изображенных для примера, и/или колеса 42a, 42b могут приводиться в движение двигателем способом, отличным от зубчатых передач 46.

Таким образом, очевидно, что признаки челнока 6 не зависят значительно от конструктивных признаков и проекта конструкции 2, а зависят только от относительного положения дорожек 15 и 22. Например, в отличие от изображений на прилагаемых фигурах, горизонтальные поддерживающие элементы 9 могут иметь другую форму и/или могут быть сконструированы из другого количества деталей и/или соединены со стойками 7 другим образом.

Claims (5)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Челнок (6) для автоматизированного склада, содержащий раму (25);

   верхнюю поверхность (26), предназначенную для поддержания загрузочного блока (3);

   приводные средства, предназначенные для подъема/опускания указанной верхней поверхности (26) относительно указанной рамы (25);

   первый набор колес (31), состоящий из колес (32, 33), которые поддерживаются указанной рамой (25) и выполнены с возможностью вращения вокруг первых горизонтальных осей (34, 35) и с возможностью качения в первом и втором горизонтальных направлениях (5a, 5b), ортогональных друг другу, и которые определяют опорные точки, расположенные на первом уровне;

   узел двигателя, выполненный с возможностью приведения в действие первого набора колес (31) для обеспечения перемещения челнока (6) вдоль указанных первого и второго направлений (5a; 5b), отличающийся тем, что челнок содержит второй набор колес (41), состоящий из колес (42a, 42b), поддерживаемых указанной рамой (25), выполненных с возможностью вращения вокруг вторых горизонтальных осей (44) и с возможностью приведения их в действие посредством указанного узла двигателя для обеспечения их качения в указанном первом направлении (5a) и определяющих опорные точки, расположенные на втором уровне, более высоком, чем первый уровень.
2. 2. Челнок по п.1, отличающийся тем, что все колеса (42a, 42b) из второго набора колес (41) выполнены с приводом от двигателя.
3. 3. Челнок по п.1 или 2, отличающийся тем, что второй набор колес (41) содержит по меньшей мере четыре колеса, расположенных наполовину с одной стороны и наполовину с другой стороны указанного челнока (6) и образующие колесную колею, превышающую колею, образованную соответствующими колесами (32), входящими в первый набор колес (31).
4. 4. Челнок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй набор колес (41) содержит четыре пары колес, каждая из которых состоит из переднего колеса и заднего колеса (42a, 42b), выровненных в направлении, параллельном указанному первому направлению (5a), при этом первый набор колес (31) содержит по меньшей мере четыре колеса (32), каждое из которых расположено в промежуточном положении между соответствующим одним передним колесом (42a) и соответствующим

   - 4 031845 одним задним колесом (42b) в направлении, параллельном указанному первому направлению (5 a).
5. 5. Челнок по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что первый набор колес (31) содержит по меньшей мере четыре колеса (32), выполненных с возможностью качения вдоль указанного первого направления (5 a), при этом колеса (42a, 42b) указанного второго набора колес (41) расположены в наружном направлении дальше, чем колеса (32) указанного первого набора колес (31).