RU225051U1 - Стеллажный манипулятор с устройством захвата - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к автотранспортным средствам погрузки, перевозки и разгрузки грузов в контейнерах. Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей устройств системы хранения и перемещения грузов с использованием ВВС, а также обеспечении надежности и качества выполнения погрузо-разгрузочных работ. Технический результат достигается за счет того, что устройство автоматизированной системы погрузки-разгрузки и хранения грузов включает в себя по крайней мере одну группу стеллажей и стеллажный манипулятор с устройством захвата. Стеллажная группа представляет собой пространственную рамную конструкцию, основу которой составляют стойки и направляющие балки, в которой также установлены стойки направляющих уголков и направляющие уголки для лотков, на которых размещены лотки для хранения грузов (контейнеров), крепление которых осуществляется при помощи фиксатора лотка, скрепленные между собой посредством болтовых соединений. Стеллажный манипулятор располагается внутри стеллажной группы и включает в себя подъемную платформу с устройством захвата лотков, поворотную платформу, верхнее основание и нижнее основание. Все конструктивные элементы стеллажного манипулятора соединены между собой посредством болтовых соединений. 6 ил.

Description

Полезная модель относится к автотранспортным средствам погрузки, перевозки и разгрузки грузов в контейнерах.

Из уровня техники известно устройство для перемещения манипулятора [SU 992343, МПК B65G 1/06, опубл. 30.01.1983], которое снабжено установленным на балке сервоприводом с винтовой парой, винт которой жестко связан с концами одного из тросов, а гайка соединена с сервоприводом.

Недостатком его является отсутствие автоматизации процесса погрузки-разгрузки.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является система погрузки и хранения [RU 2683216, МПК В60Р 1/02, опубл. 26.03.2019 Бюл. №9], включающая в себя манипулятор с захватами для захватывания, перемещения, ориентирования и установки поддонов в предопределенных положениях на опорной конструкции, при этом захват выполнен с возможностью шарнирной установки на автоматизированном манипуляторе, перемещающемся вдоль опорной конструкции, тем самым обеспечивая возможность перемещения, ориентирования и установки поддона в погрузочном положении на опорной конструкции или в положении разгрузки.

Недостатком является невозможность использования данной системы для перемещения грузов с использованием беспилотных воздушных судов.

Задачей полезной модели является разработка устройства для автоматизированной системы погрузки/разгрузки контейнеров в составе программно-аппаратной платформы управления циклом транспортировки грузов с использованием беспилотных воздушных судов (БВС).

Технический результат, на который направлена полезная модель, заключается в обеспечении надежности выполнения погрузо-разгрузочных работ.

Технический результат достигается за счет того, что устройство автоматизированной системы погрузки-разгрузки включает в себя стеллажный манипулятор с устройством захвата. Стеллажная группа представляет собой пространственную рамную конструкцию, основу которой составляют стойки и направляющие балки, в которой также установлены стойки направляющих уголков и направляющие уголки для лотков, на которых размещены лотки для хранения грузов (контейнеров), крепление которых осуществляется при помощи фиксатора лотка, скрепленные между собой посредством болтовых соединений. Стеллажный манипулятор располагается внутри стеллажной группы и включает в себя подъемную платформу с устройством захвата лотков, поворотную платформу, верхнее основание и нижнее основание. Все конструктивные элементы стеллажного манипулятора соединены между собой посредством болтовых соединений.

Полезная модель поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - устройство автоматизированной системы погрузки-разгрузки и хранения грузов: 1 - лоток для хранения грузов (контейнеров); 2 - груз; 3 - направляющий уголок; 4 - направляющая балка пространственной рамы стеллажной группы; 5 - фиксатор лотка; 6 - стойка направляющих уголков; 7 - стойка пространственной рамы стеллажной группы; 8 - стеллажный манипулятор;

фиг. 2 - стеллажный манипулятор: 9 - верхнее основание стеллажного манипулятора; 10 - поворотная платформа стеллажного манипулятора; 11 - подъемная платформа стеллажного манипулятора; 12 - нижнее основание стеллажного манипулятора;

фиг. 3 - нижнее основание стеллажного манипулятора (а - вид снизу, б - вид сверху): 13 - ремень привода нижнего основания; 14 - привод горизонтального перемещения стеллажного манипулятора; 15 - вал привода горизонтального перемещения нижнего основания; 16 - шкив поворотной платформы; 17 - контроллер привода горизонтального перемещения нижнего основания; 18 - буфер; 19 - ремень привода вращения поворотной платформы; 20 - привод вращения поворотной платформы; 21 - контроллер привода вращения поворотной платформы; 22 - датчик углового положения стеллажного манипулятора; 23 - блок роликов горизонтального перемещения нижнего основания;

фиг. 4 - верхнее основание стеллажного манипулятора (а - вид с низу, б - вид сверху): 24 - контроллер привода горизонтального перемещения верхнего основания; 25 - ремень привода верхнего основания; 26 - редуктор привода верхнего основания; 27 - привод горизонтального перемещения верхнего основания; 28 - вал привода горизонтального перемещения верхнего основания; 29 - блок роликов перемещения верхнего основания; 30 - фланец;

фиг. 5 - подъемная платформа стеллажного манипулятора (а - вид с боку, б - вид сверху): 31 - контроллер первого привода горизонтального перемещения лотков; 32 - контроллер второго привода горизонтального перемещения лотков; 33 - первый привод горизонтального перемещения лотков; 34 - каретка направляющая; 35 - шкив привода; 36 - редуктор привода подъема/опускания подъемной платформы; 37 - привод подъема/опускания подъемной платформы; 38 - ремень привода устройства захвата лотков; 39 -устройство захвата лотков; 40 - балка подъемной платформы; 41 - второй привод горизонтального перемещения лотков; 42 - датчик крайнего положения устройства захвата лотков;

фиг. 6 - поворотная платформа (а - вид сбоку, б - вид изометрической проекции, в - увеличенный вид элемента поворотной платформы): 43 - гибкий кабель-канал; 44 - лоток гибкого кабель-канала; 45 - стойка поворотной платформы; 46 - ремень подъемной платформы; 47 - датчик крайнего нижнего положения подъемной платформы; 48 - уголок фиксации оснований поворотной платформы на стойках поворотной платформы; 49 - опорный ролик нижнего основания поворотной платформы; 50 - основание поворотной платформы.

Осуществление полезной модели

Полезная модель представляет собой устройство автоматизированной системы погрузки-разгрузки и хранения грузов (фиг. 1), которая состоит из по крайней мере одной группы стеллажей, конструкция которых представлена на фиг. 1 и установленного внутри них стеллажного манипулятора (фиг. 2) с устройством захвата, расположенного на подъемной платформе (фиг. 5), соединение которых между собой обеспечивается посредством направляющих узлов и болтовых соединений.

Стеллажная группа (фиг. 1) включает в себя пространственную раму, состоящую из стоек (7) пространственной рамы, расположенных горизонтально и направляющих балок (4) пространственной рамы, расположенных по бокам пространственной рамы горизонтально, в которой также установлены стойки направляющих уголков (6), предназначенные для размещения лотков (1)для хранения грузов и направляющие уголки (3) для лотков, на которых размещены лотки (1) для хранения грузов (2), крепление которых осуществляется при помощи фиксатора лотка (5), скрепленные между собой посредством болтовых соединений.

Внутри стеллажной группы располагают стеллажный манипулятор (8) (фиг. 1, фиг. 2), который осуществляет автоматизированную погрузку-разгрузку грузов, и включает в себя поворотную платформу (10), предназначенную для поворота подъемной платформы (11) на угол 360 град, конструкция, которой представлена на фиг. 6; подъемную платформу (11), с устройством захвата лотков (39), предназначенную для перемещения лотков (1) вверх, вниз вдоль стоек (45) поворотной платформы (11), конструкция, которой представлена на фиг. 5; верхнее основание (9) стеллажного манипулятора (8), которое предназначено для горизонтального перемещения и вращения поворотной платформы (10) вокруг оси, конструктивно представленное на фиг. 4, и нижнее основание (12) стеллажного манипулятора (8), которое также предназначено для горизонтального перемещения и вращения поворотной платформы (10), конструктивно представленное на фиг. 3.

Поворотная платформа (10) - фиг. 6 - включает в себя две стойки (45), к которым сверху и снизу крепятся основания (50) верхнее и нижнее, соответственно, выполненные в виде дисков с отверстиями, также по бокам каждой из стоек (45) устанавливают лоток (44) гибкого кабель-канала (43), внутрь которого устанавливают гибкий кабель-канал (43), предназначенный для осуществления автоматического перемещения грузов (2), кроме этого устанавливают ремень подъемной платформы (46), предназначенный для осуществления движения оснований (50) вдоль стоек (45), датчик (47) крайнего нижнего положения подъемной платформы (11), предназначенный для контроля положения поворотной платформы (11), и опорный ролик (49) нижнего основания повторной платформы (11), который устанавливают сверху и снизу каждой из стоек (45), и который способствует вращению оснований (50) поворотной платформы (10), а также приводит к снижению нагрузки на привод и износу, уголки (48) фиксации оснований поворотной платформы (10) на стойках поворотной платформы (10), предназначенные для увеличения жесткости конструкции.

Подъемная платформа (11) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 5) представляет собой металлическую рамку, состоящую из соединенных между собой направляющих (не показано на фигуре) и балок (40) подъемной платформы (11), в которую установлены: устройство захвата (39), привод (37) подъема/опускания подъемной платформы (11), в состав которого входит: шкив привода (35) и редуктор привода (36) подъема/опускания подъемной платформы (11), первый контроллер (31) горизонтального перемещения лотков и второй контроллер (32) горизонтального перемещения лотков, первого привода (33) горизонтального перемещения лотков и второго привода (41) горизонтального перемещения лотков, направляющая каретка (34) и датчик крайнего положения устройства захвата лотков (42). Движение подъемной платформы осуществляется при помощи привода (37) подъема/опускания подъемной платформы, а контроль движения осуществляется при помощи первого контроллера (31) горизонтального перемещения лотков, второго контроллера (32) горизонтального перемещения лотков и датчика крайнего положения устройства захвата лотков (42).

Захватное устройство (фиг. 5) представляет собой пару захватных сухарей, приводимых в движение первым приводом (33) горизонтального перемещения лотков и ремня привода устройства захвата лотков (38) и расположенных непосредственно на подъемной платформе (11).

Верхнее основание (9) стеллажного манипулятора (8), представляет собой металлическую платформу, на которую установлен привод (27) горизонтального перемещения верхнего основания (9) и блок роликов (29) перемещения верхнего основания (9). Направление, перемещение и позиционирование поворотной платформы (10), на которую установлено верхнее основание (9) стеллажного манипулятора (8) осуществляется при помощи ремня привода (25) верхнего основания (9), редуктора привода (26) верхнего основания (9) и вала привода (28) верхнего основания (8), а контроль перемещения осуществляет при помощи контроллера привода (24) горизонтального перемещения верхнего основания (9).

Нижнее основание (12) стеллажного манипулятора (8) представляет собой металлическую платформу, на которую установлен привод (14) горизонтального перемещения стеллажного манипулятора (8) и блок роликов (23) горизонтального перемещения нижнего основания (12). Горизонтальное перемещение поворотной платформы (10), на которую установлено нижнее основание (12) стеллажного манипулятора (8) осуществляется при помощи ремня привода (13) нижнего основания (12) и вала привода (15) горизонтального перемещения нижнего основания (12).

Вращение поворотной платформы (10) осуществляется при помощи ремня привода (19) вращения поворотной платформы (10), буфера (18), привода (20) вращения поворотной платформы (10), шкива (16) поворотной платформы (10). Контроль вращения осуществляется при помощи контроллера привода (21) вращения поворотной платформы (10) и датчика (22) углового положения стеллажного манипулятора (8).

Верхнее основание (9) стеллажного манипулятора и нижнее основание (11) стеллажного манипулятора соединяются соответственно с верхним основанием и нижним основаниями (50) поворотной платформы (10) посредством фланца (30).

Стеллажный манипулятор (фиг. 2) перемещается между ячейками стеллажной группы, при этом осуществляя захват при помощи устройства захвата (39) нужного лотка с грузом (2) и последующее его перемещение в зону сортировки или в зону захвата дрона.

Алгоритм осуществления полезной модели.

Цикл разгрузки.

Стеллажный манипулятор (8) (фиг. 2) находится в зоне калибровки датчиков (положение указано на фиг. 1); далее стеллажный манипулятор (8) (фиг. 2), при помощи привода (14) горизонтального перемещения стеллажного манипулятора (8) и привода (27) горизонтального перемещения верхнего основания (9), установленных на нижнем основании (12) и верхнем (9) основании, соответственно, движется вправо посредством перемещения нижнего основания (12) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 2 и фиг. 3) и верхнего основания (9) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 2 и фиг. 4) вдоль направляющих балок (4) пространственной рамы стеллажной группы, представленных на фиг. 1. Осуществляется движение устройства подъемной платформы (11) стеллажного манипулятора (8) вниз при помощи привода (37) подъема/опускания подъемной платформы (11) - фиг. 5; при достижении совпадения по высоте плоскости устройства захвата лотков (39) и уровня нижней полки стеллажной группы фиг. 1 осуществляется вращение поворотной платформы (10) фиг. 5 на 90 градусов по часовой стрелке посредством привода (20) вращения поворотной платформы (10) фиг. 3; затем осуществляется подъем подъемной платформы (11) фиг. 5 вдоль направляющих уголков (3) фиг. 1 до выравнивания с крайней верхней полкой стеллажной группы системы хранения фиг. 1 посредством привода (37) подъема/опускания подъемной платформы (11) - фиг. 5; затем происходит перемещение груза на подъемную платформу (11) фиг. 5 посредством привода (27) горизонтального перемещения верхнего основания (9) фиг. 5; далее осуществляется опускание подъемной платформы (11) фиг. 5 вдоль направляющих уголков (3) фиг. 1 до выравнивания со свободной полкой стеллажной группы фиг. 1 посредством привода (37) подъема/опускания подъемной платформы (11) - фиг. 5; затем осуществляется поворот подъемной платформы (11) фиг. 2 на 90 градусов против часовой стрелки посредством привода (20) вращения поворотной платформы (10) - фиг. 3; затем происходит перемещение груза с подъемной платформы (11) на полку стеллажной группы фиг. 1 посредством первого привода горизонтального перемещения лотков (33) и второго привода горизонтального перемещения лотков (41) - фиг. 5; по завершению цикла разгрузки стеллажный манипулятор (8) возвращается в зону калибровки датчиков.

Цикл погрузки.

Подъемная платформа (11) фиг. 2 находится в зоне калибровки датчиков в крайнем левом положении; далее стеллажный манипулятор (8) фиг. 3 движется вправо посредством перемещения нижнего основания (12) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 3) и верхнего основания (9) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 4) вдоль направляющих балок (4) пространственной рамы стеллажной группы фиг. 1 при помощи привода (14) горизонтального перемещения стеллажного манипулятора (8) - фиг. 3; при выравнивании подъемной платформы (11) с запрашиваемым столбцом стеллажной группы фиг. 1 осуществляется подъем подъемной платформы (11) фиг. 2 вдоль стоек (45) поворотной платформы (10) фиг. 6 до выравнивания запрашиваемой полкой стеллажной группы фиг. 2 посредством привода (37) подъема/опускания подъемной платформы (11) - фиг. 5; затем происходит перемещение груза (2) с полки стеллажной группы фиг. 1 на подъемную платформу (11) фиг. 5 посредством первого привода (33) горизонтального перемещения лотков и второго привода (41) горизонтального перемещения лотков - фиг. 5; далее стеллажный манипулятор (8) фиг. 2 движется вправо посредством перемещения нижнего основания (12) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 3) и верхнего основания (9) стеллажного манипулятора (8) (фиг. 4) оснований вдоль направляющих балок (4) пространственной рамы стеллажной группы фиг. 1 при помощи привода (14) горизонтального перемещения стеллажного манипулятора (8) и привода (27) горизонтального перемещения верхнего основания (9) фиг. 4; при достижении крайнего столбца хранилища фиг. 1 осуществляется поворот поворотной платформы (10) фиг. 6 на 90 градусов по часовой стрелке посредством привода (20) вращения поворотной платформы (10) фиг. 2; затем осуществляется подъем подъемной платформы (11) фиг. 4 вдоль стоек (45) поворотной платформы (10) фиг. 6 до выравнивания с крайней верхней полкой стеллажной группы фиг. 1 посредством привода (37) фиг. 5; затем происходит перемещение груза (2) с подъемной платформы (11) фиг. 5 на платформу дрона (не указана на фигурах) по средствам первого привода (33) горизонтального перемещения лотков и второго привода (41) горизонтального перемещения лотков - фиг. 5; затем осуществляется поворот поворотной платформы (10) фиг. 5 на 90 градусов против часовой стрелки посредством привода (20) вращения поворотной платформы (10) фиг. 3; по завершению цикла разгрузки дрона стеллажный манипулятор (8) возвращается в зону калибровки датчиков.

Полезная модель является унифицированной и может использоваться как в составе стационарных станций автоматизации обслуживания БВС, так и монтироваться на мобильные шасси грузового транспорта.

Claims (7)

1. Стеллажный манипулятор с устройством захвата, характеризующийся тем, что он выполнен с возможностью соединения посредством болтовых соединений по крайней мере с одной группой стеллажей, при этом
2. стеллажный манипулятор выполнен с возможностью расположения внутри стеллажной группы и включает в себя подъемную платформу с устройством захвата лотков, поворотную платформу, верхнее основание и нижнее основание, которые соединены между собой посредством болтовых соединений, при этом
3. поворотная платформа включает в себя две стойки, к которым сверху и снизу крепятся верхнее и нижнее основания, выполненные в виде дисков с отверстиями, кроме этого, по бокам каждой из стоек установлен лоток для гибкого кабель-канала, ремень подъемной платформы, датчик крайнего нижнего положения, опорный ролик нижнего основания повторной платформы, который устанавливают сверху и снизу каждой из стоек, уголки фиксации оснований поворотной платформы на стойках поворотной платформы,
4. подъемная платформа представляет собой металлическую рамку, состоящую из соединенных между собой направляющих и балок, в которую установлены: устройство захвата, привод подъема/опускания подъемной платформы, в состав которого входит: шкив привода и редуктор привода подъема/опускания подъемной платформы, первый контроллер горизонтального перемещения лотков и второй контроллер горизонтального перемещения лотков,
5. первый привод горизонтального перемещения лотков и второй привод горизонтального перемещения лотков, направляющая каретка и датчик-крайнего положения устройства захвата лотков, а захватное устройство представляет собой пару захватных сухарей, приводимых в движение первым приводом горизонтального перемещения лотков и ремня привода устройства захвата лотков и расположенных непосредственно на подъемной платформе,
6. верхнее и нижнее основания стеллажного манипулятора представляют собой металлическую платформу, на каждую из которых установлен привод горизонтального перемещения верхнего и нижнего основания, соответственно, а также блок роликов перемещения верхнего и нижнего оснований, соответственно, а для контроля перемещения верхнего основания используют контроллер привода горизонтального перемещения, кроме этого,
7. верхнее основание стеллажного манипулятора и нижнее основание стеллажного манипулятора соединены, соответственно, с верхним основанием и нижним основанием поворотной платформы посредством фланца.