PL229662B1 - Automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych przedmiotów - Google Patents

Abstract

Automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych przedmiotów nadających się do segregowania i magazynowania w oddzielnych, jednakowych pojemnikach (1), przy czym pojemniki (1) są przemieszczane mechanicznie w module magazynowym (3) w celu składowania, przechowywania oraz wydawania użytkownikowi. Poza modułem magazynowym (3) pojemniki (1) są przemieszczane do miejsca odstawczego (5) manipulatorem (4) z chwytakiem (27). Sterowanie przemieszczania pojemników (1) w module magazynowym (3) oraz między modułem magazynowym (3) a miejscem odstawczym (5) do obioru magazynowanych przedmiotów przez użytkownika jest programowe. Automatyczny system posiada stelaż (7) z podstawą (8), na której jest umieszczony moduł magazynowy (3) oraz platforma jezdna (6) i miejsce odstawcze (5) do odbioru magazynowanych przedmiotów. Moduł magazynowy (3), działający jako regał karuzelowy, jest wyposażony w koszyki (2) podwieszane obrotowo na poziomych łącznikach (49), stanowiących łącznie z rzędami koszyków (2) obrotowe półki tego regału karuzelowego, zaś w koszykach (2) są umieszczone pojemniki (1) na magazynowane przedmioty. Pojemniki (1) są ustawiane w wymaganej dla użytkownika ilości na wysokości i szerokości modułu magazynowego (3). Platforma jezdna (6) jest przemieszczana równolegle do rzędu koszyków (2). Na platformie jezdnej (6) jest osadzony manipulator (4) o trzech stopniach swobody, wyposażony w dwuczęściowe ramię, złożone z pierwszego ramienia (23) i drugiego ramienia (25) zakończonego dwustronnym chwytakiem (27).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych przedmiotów takich jak komponenty elektroniczne, elektronika konsumencka nieodporna na wstrząsy i zadrapania, wyroby farmaceutyczne, śrubki, nakrętki lub części zamienne.

Znane są systemy magazynowania stosowane w celu ograniczenia powierzchni do składowania oraz automatyzacji procesów logistycznych.

Z publikacji europejskiego opisu patentowego EP 1855935 B1 znane jest urządzenie wykorzystywane do wielopoziomowego magazynowania oraz przenoszenia produktów w obrębie danej jednostki.

Z publikacji amerykańskiego opisu patentowego nr US 6619902 B1 znane jest urządzenie posiadające dwa mechatroniczne ramiona umiejscowione naprzeciwko siebie wspomagające proces magazynowania oraz przenoszenia produktów.

Znane są systemy magazynujące firmy Modula. System Modula Lift służy do magazynowania wszystkich produktów przemysłowych, komponentów, części zamiennych oraz narzędzi niezależnie od branży w której są wykorzystywane. System Modula Sintes1 wykorzystywany jest do magazynowania drobnych elementów, które umieszczane są na półkach regału podzielonych tak, aby możliwa była segregacja składowanych przedmiotów. Kolejnym systemem wykorzystywanym do magazynowania jest system Modula OneTon, który przeznaczony jest do składowania ciężkich, do 990 kg na każdą półkę, elementów. Firma Modula jest również producentem systemu Modula Cube, który stanowi regał karuzelowy horyzontalny i wykorzystywany jest w niskich budynkach i pomieszczeniach.

Znane jest również rozwiązanie systemu magazynowania polskiej firmy Baumalog dostępne pod nazwą MonoTower. System ten przeznaczony jest do składowania elementów dłużycowych takich jak profile, pręty, rury oraz arkuszy blach, płyt, laminatów, jak również palet i innych artykułów o dużych masach i wymiarach. System ten składa się z jednej kolumny składowania oraz jednej kolumny transportowej w której porusza się winda. Jej zadaniem jest przemieszczanie półek ze stacji załadowczej oraz transport półek z kolumny składowania do stacji załadowczej. Dzięki bezpośredniemu dostępowi od frontu maszyny do windy załadunek i rozładunek półek może być wykonywany przy udziale suwnicy lub wózka widłowego. Półki są lokowane w kolumnie rozładowania na rozmieszczonych co kilkanaście centymetrów prowadnicach zapewniających miejsce składowania.

Znane i stosowane systemy nie umożliwiają jednak przechowywania i segregacji drobnych przedmiotów oraz łatwego dostępu do wybranych, przechowywanych elementów.

W celu eliminacji istniejących wad dotychczasowych rozwiązań opracowano nowy automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych elementów.

Automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych przedmiotów nadających się do segregowania i magazynowania w oddzielnych, jednakowych pojemnikach, przy czym pojemniki są przemieszczane mechanicznie w module magazynowym w celu składowania, przechowywania oraz wydawania użytkownikowi, zaś poza modułem magazynowym pojemniki są przemieszczane do miejsca odstawczego manipulatorem z chwytakiem, zaś sterowanie przemieszczania pojemników w module magazynowym oraz między modułem magazynowym a miejscem odstawczym do odbioru magazynowanych przedmiotów przez użytkownika jest programowe, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada stelaż z podstawą, na której jest umieszczony moduł magazynowy oraz platforma jezdna i miejsce odstawcze do odbioru magazynowanych przedmiotów, przy czym moduł magazynowy, działający jako regał karuzelowy, jest wyposażony w koszyki podwieszane obrotowo na poziomych łącznikach, stanowiących łącznie z rzędami koszyków obrotowe półki tego regału karuzelowego, zaś w koszykach są umieszczone pojemniki na magazynowane przedmioty, a pojemniki są ustawiane w wymaganej dla użytkownika ilości na wysokości i szerokości modułu magazynowego, a ponadto platforma jezdna jest przemieszczana równolegle do rzędu koszyków, zaś na platformie jezdnej jest osadzony manipulator o trzech stopniach swobody, wyposażony w dwuczęściowe ramię, złożone z pierwszego ramienia wysięgowego i drugiego ramienia obrotowego zakończonego dwustronnym chwytakiem, a ponadto na podstawie stelaża są co najmniej cztery pionowe wsporniki połączone po dwa pierwszym poziomym wspornikiem i drugim poziomym wspornikiem oraz poziomą półką pod pierwszy silnik, przy czym do drugiego poziomego wspornika jest przymocowane miejsce odstawcze dla pojemników, natomiast do pierwszego silnika jest przymocowany pasek zębaty, przy czym pasek zębaty jest połączony z platformą jezdną z czterema pierwszymi łożyskami liniowymi, które są osadzone na poziomych wałach liniowych, a ponadto do platformy jezdnej przymocowany jest pionowo

PL 229 662 B1 drugi silnik z przełożeniem śrubowym oraz dwa pionowe wały liniowe z drugimi łożysk ami liniowymi, które są zamocowane do płyty manipulatora, przy czym do płyty manipulatora zamocowany jest trzeci silnik, który połączony jest z pierwszym ramieniem manipulatora z zamontowanym czwartym silnikiem z drugim ramieniem manipulatora, do którego przymocowany jest piąty silnik z chwytakiem, a zamocowany do podstawy stelaża moduł magazynowy posiada co najmniej dwa trzecie poziome wsporniki, na których umiejscowiony jest szósty silnik połączony za pomocą pasa zębatego z pierwszym kołem zębatym, które poprzez łożyskowany wałek połączone jest z drugim kołem zębatym do którego przymocowany jest pierwszy łańcuch, zaś pierwsze ruchome ogniwa pierwszego łańcucha, poprzez poziome łączniki, połączone są z drugimi ruchomymi ogniwami drugiego łańcucha, który połączony jest z trzecim kołem zębatym, a do łącznika zamocowane są co najmniej cztery koszyki na pojemniki.

Korzystnie moduł magazynowy jest złożony z kilku identycznych podmodułów ustawionych poziomo lub pionowo, jeden na drugim, przy czym drugie koło zębate połączone jest poprzez pierwszy łańcuch z czwartym kołem zębatym, a trzecie koło zębate połączone jest poprzez drugi łańcuch z piątym kołem zębatym, a moduł magazynowy posiada podstawę nośną z odnogami poziomymi, w których są co najmniej cztery otwory montażowe do połączenia śrubowego z podstawą stelażu, a korzystnie w podstawie nośnej jest co najmniej 16 otworów przyłączeniowych do połączeń śrubowych podmodułów. Natomiast w podstawie stelaża są co najmniej cztery otwory współosiowe z otworami montażowymi w odnogach poziomych podstawy nośnej modułu magazynowego, a moduł magazynowy ma pionowe elementy nośne i górne elementy konstrukcji, przy czym w pionowych elementach nośnych i/lub w górnych elementach konstrukcji jest co najmniej 16 otworów przyłączeniowych do połączeń śrubowych, a ponadto moduł magazynowy ma odnogi górne do łączenia podmodułów jeden na drugim.

Kolejne korzyści uzyskuje się, jeżeli silniki są silnikami krokowymi, które są wyposażone w enkodery, a ponadto trzeci silnik i/lub czwarty silnik i/lub piąty silnik mają przekładnie planetarne, przy czym pomiędzy przekładnią planetarną trzeciego silnika a pierwszym ramieniem manipulatora i/lub przekładnią planetarną czwartego silnika a drugim ramieniem manipulatora i/lub przekładnią planetarną piątego silnika a chwytakiem jest łożysko oporowe wałeczkowe.

Następne korzyści są, jeśli pierwszy łańcuch jest z pierwszych płaskowników, które są połączone pierwszymi ruchomymi ogniwami, zaś drugi łańcuch jest z drugich płaskowników, identycznych do pierwszych płaskowników, a drugie płaskowniki są połączone drugimi ruchomymi ogniwami, identycznymi do pierwszych ruchomych ogniw, przy czym płaskowniki są aluminiowe, a koszyki są wycięte z blachy, zaś pojemniki są plastikowe, a ponadto pojemniki mają wymiary 38 mm x 42 mm x 42 mm, zaś całkowita masa pojemnika z ładunkiem wynosi nie więcej niż 500 g.

Zaletą stosowania automatycznego systemu do magazynowania, dzięki modułowej budowie, jest łatwe dostosowywanie urządzenia do potrzeb użytkownika, związanych z objętością i kształtem dostępnego miejsca systemu składowania. Użytkownik ma wpływ na wybór liczby pojemników w pionie na szerokość systemu jak i na jego wysokość, w poziomie na szerokość i głębokość oraz w poziomie i pionie na ilość oraz na rozmieszczenie modułów odpowiedzialnych za magazynowanie.

Przedmiot wynalazku jest bliżej wyjaśniony w przykładach wykonania na rysunku, w widokach perspektywicznych z przodu, prawego boku i góry, przy czym na rysunku fig. 1 przedstawia automatyczny system magazynowania o najprostszej budowie z układem dwóch kół zębatych, fig. 2 - automatyczny system magazynowania w układzie poziomym z zastosowaniem czterech kół zębatych, natomiast fig. 3 - automatyczny system magazynowania w układzie pionowym z zastosowaniem czterech kół zębatych.

Automatyczny system magazynowania, według wynalazku w przykładach wykonania, jest przewidziany dla małych przedmiotów nadających się do segregowania i magazynowania w oddzielnych, jednakowych pojemnikach 1, które są umieszczone w koszykach 2 i przemieszczane mechanicznie w module magazynowym 3 przez manipulator 4 w celu składowania, przechowywania oraz wydania użytkownikowi, zaś poza modułem magazynowym 3 pojemniki 1 są przemieszczane manipulatorem 4 do miejsca odstawczego 5, zaś sterowanie przemieszczania pojemników 1 w module magazynowym 3 oraz między modułem magazynowym 3 a miejscem odstawczym 5 do odbioru magazynowanych przedmiotów przez użytkownika jest programowe, przez program komputerowy obsługi manipulatora 4, platformy jezdnej 6, na której jest przemieszczany manipulator 4 i napędu modułu magazynowego 3.

Automatyczny system magazynowania zawiera stelaż 7 z podstawą 8 do której przymocowano dwie pary ustawionych symetrycznie względem siebie pionowych wsporników 9, które są po dwa

PL 229 662 B1 połączone ze sobą pierwszym poziomym wspornikiem 10 i drugim poziomym wspornikiem 11 oraz półką 12 pod pierwszy silnik 13. Do drugiego poziomego wspornika 11 przymocowano miejsce odstawcze 5. Pierwszy silnik 13 połączony jest z paskiem zębatym 14, który połączony jest z platformą jezdną 6. Z kolei platforma jezdna 6 połączona jest od dołu z czterema pierwszymi łożyskami liniowymi 15, które osadzone są na poziomych wałach liniowych 16. Do platformy jezdnej 6 przymocowany jest drugi silnik 17 z przełożeniem śrubowym 18 oraz dwa pionowe wały linowe 19 połączone z drugimi łożyskami liniowymi 20 zamocowanymi do płyty 21 manipulatora 4, na której umieszczony jest trzeci silnik 22 z przekładnią planetarną, połączony z pierwszym ramieniem 23 manipulatora 4. Na końcu pierwszego ramienia 23 umieszczony jest czwarty silnik 24 z przekładnią planetarną. Za czwartym silnikiem 24 umieszczone jest drugie ramie 25 manipulatora 4 z piątym silnikiem 26 z przekładnią planetarną. Piąty silnik 26 połączony jest z chwytakiem 27. W podstawie 8 stelaża 7 znajdują się cztery otwory przelotowe 28 na śruby, którymi przymocowany jest moduł magazynowy 3, w którego odnogach poziomych 29 podstawy nośnej 30 znajdują się cztery otwory montażowe 31 współosiowe z otworami 28 w podstawie 8 stelaża 7. Do podstawy 8 stelaża 7 zamocowany jest moduł magazynowy 3 z co najmniej dwoma poziomymi wspornikami 32, na których umieszczony jest szósty silnik 33, który poprzez pas zębaty 34 połączony jest z pierwszym kołem zębatym 35, które poprzez wałek 36 jest połączone z drugim kołem zębatym 37. Na jednym z czterech pionowych elementów nośnych 38 zamocowany jest łożyskowany wałek 36. Drugie koło zębate 37 połączone jest poprzez łożyskowany wałek 36 z trzecim kołem zębatym 40, a ponadto drugie koło zębate 37 jest przez pierwszy łańcuch 41 połączone z czwartym kołem zębatym 42, a trzecie koło zębate 40 jest połączone przez drugi łańcuch 43 z piątym kołem zębatym 44. Pierwszy łańcuch 41 złożony jest z aluminiowych pierwszych płaskowników 45 połączonych pierwszymi ruchomymi ogniwami 46. Drugi łańcuch 43 złożony jest z aluminiowych drugich płaskowników 47 połączonych drugimi ruchomymi ogniwami 48. Pierwsze ruchome ogniwa 46 są połączone z odpowiadającymi im drugimi ruchomymi ogniwami 48 poprzez poziome łączniki 49, do których zamocowane są cztery koszyki 2 na pojemniki 1, z których każdy ma wymiary 38 mm x 42 mm x 42 mm. Silniki 13, 17, 22, 24, 26, 33 są silnikami krokowymi wyposażonymi w enkodery 50. W celu przyłączenia kolejnych podmodułów do modułu magazynowego 3 w podsta wie modułu 30, w pionowych elementach nośnych 38 konstrukcji oraz w jej górnych elementach 51 wykonano co najmniej szesnaście otworów przyłączeniowych 52. Aby umożliwić ustawienie kolejnego podmodułu na module magazynowym 3 zamocowano odnogi górne 53.

W różnych przykładach wykonania pokazanych na fig. 1,2 i 3 moduł magazynowy 3 jest z układem dwóch kół zębatych 37 i 40 albo w układzie poziomym z zastosowaniem czterech kół zębatych 37, 40, 42 i 44 albo też w układzie pionowym z zastosowaniem tych samych czterech kół zębatych 37, 40, 42 i 44.

Claims (19)

1. Automatyczny system magazynowania, zwłaszcza dla małych przedmiotów nadających się do segregowania i magazynowania w oddzielnych, jednakowych pojemnikach, przy czym pojemniki są przemieszczane mechanicznie w module magazynowym w celu składowania, przechowywania oraz wydawania użytkownikowi, zaś poza modułem magazynowym pojemniki są przemieszczane do miejsca odstawczego manipulatorem z chwytakiem, zaś sterowanie przemieszczania pojemników w module magazynowym oraz między modułem magazynowym a miejscem odstawczym do obioru magazynowanych przedmiotów przez użytkownika jest programowe, znamienny tym, że posiada stelaż (7) z podstawą (8), na której jest umieszczony moduł magazynowy (3) oraz platforma jezdna (6) i miejsce odstawcze (5) do odbioru magazynowanych przedmiotów, przy czym moduł magazynowy (3), działający jako regał karuzelowy, jest wyposażony w koszyki (2) podwieszane obrotowo na poziomych łącznikach (49), stanowiących łącznie z rzędami koszyków (2) obrotowe półki tego regału karuzelowego, zaś w koszykach (2) są umieszczone pojemniki (1) na magazynowane przedmioty, a pojemniki (1) są ustawiane w wymaganej dla użytkownika ilości na wysokości i szerokości modułu magazynowego (3), a ponadto platforma jezdna (6) jest przemieszczana równolegle do rzędu koszyków (2), zaś na platformie jezdnej jest osadzony manipulator (4) o trzech stopniach swobody, wyposażony w dwuczęściowe ramię, złożone z pierwszego ramienia (23) wysięgowego i drugiego ramienia (25) obrotowego zakończonego dwustronnym

PL 229 662 B1 chwytakiem (27), a ponadto na podstawie (8) stelaża (7) są co najmniej cztery pionowe wsporniki (9) połączone po dwa pierwszym poziomym wspornikiem (10) i drugim poziomym wspornikiem (11) oraz poziomą półką (12) pod pierwszy silnik (13), przy czym do drugiego poziomego wspornika (11) jest przymocowane miejsce odstawcze (5) dla pojemników (1), natomiast do pierwszego silnika (13) jest przymocowany pasek zębaty (14), przy czym pasek zębaty (14) jest połączony z platformą jezdną (6) z czterema pierwszymi łożyskami liniowymi (15), które są osadzone na poziomych wałach liniowych (16), a ponadto do platformy jezdnej (6) przymocowany jest pionowo drugi silnik (17) z przełożeniem śrubowym (18) oraz dwa pionowe wały liniowe (19) z drugimi łożyskami liniowymi (20), które są zamocowane do płyty (21) manipulatora (4), przy czym do płyty (21) manipulatora (4) zamocowany jest trzeci silnik (22), który połączony jest z pierwszym ramieniem (23) manipulatora (4) z zamontowanym czwartym silnikiem (24) z drugim ramieniem (25) manipulatora (4), do którego przymocowany jest piąty silnik (26) z chwytakiem (27), a zamocowany do podstawy (8) stelaża (7) moduł magazynowy (3) posiada co najmniej dwa trzecie poziome wsporniki (32), na których umiejscowiony jest szósty silnik (33) połączony za pomocą pasa zębatego (34) z pierwszym kołem zębatym (35), które poprzez łożyskowany wałek (36) połączone jest z drugim kołem zębatym (37) do którego przymocowany jest pierwszy łańcuch (41), zaś pierwsze ruchome ogniwa (46) pierwszego łańcucha (41), poprzez poziome łączniki (49), połączone są z drugimi ruchomymi ogniwami (48) drugiego łańcucha (43), który połączony jest z trzecim kołem zębatym (40), a do łącznika (49) zamocowane są co najmniej cztery koszyki (2) na pojemniki (1).

2. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1, znamienny tym, że moduł magazynowy (3) jest złożony z kilku identycznych podmodułów ustawionych poziomo lub pionowo, jeden na drugim.

3. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1, znamienny tym, że drugie koło zębate (37) połączone jest poprzez pierwszy łańcuch (41) z czwartym kołem zębatym (42), a trzecie koło zębate (40) połączone jest poprzez drugi łańcuch (43) z piątym kołem zębatym (44).

4. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że moduł magazynowy (3) posiada podstawę nośną (30) z odnogami poziomymi (29), w których są co najmniej cztery otwory montażowe (31) do połączenia śrubowego z podstawą (8) stelażu (7), a korzystnie w podstawie nośnej (30) jest co najmniej 16 otworów przyłączeniowych (52) do połączeń śrubowych podmodułów.

5. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 4, znamienny tym, że w podstawie (8) stelaża (7) są co najmniej cztery otwory (28) współosiowe z otworami montażowymi (31) w odnogach poziomych (29) podstawy nośnej (30) modułu magazynowego (3).

6. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5, znamienny tym, że moduł magazynowy (3) ma pionowe elementy nośne (38) i górne elementy (51) konstrukcji.

7. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 6, znamienny tym, że w pionowych elementach nośnych (38) i/lub w górnych elementach (51) konstrukcji jest co najmniej 16 otworów przyłączeniowych (52) do połączeń śrubowych.

8. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7, znamienny tym, że moduł magazynowy (3) ma odnogi górne (53) do łączenia podmodułów jeden na drugim.

9. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8, znamienny tym, że silniki (13, 17, 22, 24, 26, 33) są silnikami krokowymi.

10. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 9, znamienny tym, że silniki (13, 17, 22, 24, 26, 33) są wyposażone w enkodery (50).

11. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10, znamienny tym, że trzeci silnik (22) i/lub czwarty silnik (24) i/lub piąty silnik (26) mają przekładnie planetarne.

12. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 11, znamienny tym, że pomiędzy przekładnią planetarną silnika (22, 24, 26) a napędzanym przez niego elementem jest łożysko oporowe wałeczkowe.

PL 229 662 B1

13. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 albo 11 albo 12, znamienny tym, że pierwszy łańcuch (41) jest z pierwszych płaskowników (45), które są połączone pierwszymi ruchomymi ogniwami (46).

14. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 13, znamienny tym, że drugi łańcuch (43) jest z drugich płaskowników (47), identycznych do pierwszych płaskowników (45), a drugie płaskowniki (47) są połączone drugimi ruchomymi ogniwami (48), identycznymi do pierwszych ruchomych ogniw (46).

15. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 14, znamienny tym, że płaskowniki (45, 47) są aluminiowe.

16. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 albo 11 albo 12 albo 13 albo 14 albo 15, znamienny tym, że koszyki (2) są wycięte z blachy,

17. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 albo 11 albo 12 albo 13 albo 14 albo 15 albo 16, znamienny tym, że pojemniki (1) są plastikowe.

18. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo, 10 albo 11 albo 12 albo 13 albo 14 albo 15 albo 16 albo 17, znamienny tym, że pojemniki (1) mają wymiary 38 mm x 42 mm x 42 min.

19. Automatyczny system magazynowania według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6 albo 7 albo 8 albo 9 albo 10 albo 11 albo 12 albo 13 albo 14 albo 15 albo 16 albo 17 albo 18, znamienny tym, że całkowita masa pojemnika (1) z ładunkiem wynosi nie więcej niż 500 g.