TWI836353B - 物流輸送系統 - Google Patents

Abstract

本發明係一種物流輸送系統，包含一軌道、至少一載台、一線性感應馬達及一驅動器。載台可移動地設置於軌道，線性感應馬達的多個感應線圈設於軌道並且沿該軌道的長度方向排列，線性感應馬達的動子設於該至少一載台，動子的材質為金屬。當該載台沿軌道移動時，動子依序通過多個感應線圈。驅動器電連接線性感應馬達的感應線圈，並且使感應線圈與動子產生電磁感應，進而驅動該載台沿該軌道移動。藉此，線性感應馬達透過電磁感應，以非接觸的方式直接驅動載台，具有結構簡單且節省空間、靜音、節能、低成本、無油漬、無飛塵及故障易排除等優點。

Description

物流輸送系統

本發明係涉及一種輸送系統，尤指一種用於倉儲或物流理貨的輸送系統。

現有技術中的物流輸送系統用於倉儲物流輸送系統現有技術中的物流輸送系統包含一軌道、多個載台、一旋轉式馬達及一鏈條。載台設置於軌道上，旋轉式馬達透過鏈條帶動載台沿軌道移動。然而，現有的物流輸送系統具有以下缺點：

第一，軌道結構複雜：當軌道需設計成3D狀，也就軌道同時具備左右轉彎以及上下起伏時，系統複雜度及成本會大幅提升。具體來說，單一鏈條只能在單一方向彎曲，例如只能在水平面左右彎折，或是只能在垂直面上下彎折，但無法同時上下左右彎折。因此，當軌道必需設計成3D狀時，軌道必須拆成多段，部分的軌道負責在水平面轉彎，部分的軌道負責上下起伏，每一段軌道都以獨立的鏈條進行驅動，然後再將所有的軌道串聯在一起來形成結構複雜而成本大幅提升的3D狀軌道。

第二，鏈條運作時噪音大，並且會因為鏈目之間的摩擦而耗損馬達輸出的動力，且鏈條易損耗，長期維修成本較高。

第三，易產生油漬汙染：旋轉式馬達內部的軸承以及鏈條都需要定期上油潤滑，潤滑油容易造成油漬汙染。

第四，容易磨損並產生飛塵：馬達內部的電刷容易磨耗造成粉塵。

第五，故障不易排除：因為需透過鏈條等外部機構來傳遞動力，載台在無動力狀態仍然會嚙合鏈條而難以被外力推動，若軌道的路徑中有隧道，載台受困在隧道時難以排除。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本發明提供一種以線性感應馬達作為動力源的物流輸送系統以改善旋轉式馬達及鏈條引起的各種問題。

為達到上述的發明目的，本發明所採用的技術手段為設計一種物流輸送系統，包含一軌道；至少一載台，其可移動地設置於該軌道；一線性感應馬達，其設於該軌道及該至少一載台，該線性感應馬達包含：複數感應線圈，其設於該軌道，並且沿該軌道的長度方向排列；至少一動子，其設於該至少一載台；該至少一動子的材質為金屬；其中，當該至少一載台沿該軌道移動時，該至少一動子依序相鄰該等感應線圈；一驅動器，其電連接該線性感應馬達的該等感應線圈；該驅動器使該等感應線圈與該至少一動子產生電磁感應，進而驅動該至少一載台沿該軌道移動；其中，該至少一載台具有一底座，其可移動地設置於該軌道，該至少一動子設於該底座； 一上座，其可相對該底座傾斜地設於該底座上，該上座的頂部具有一貨物乘載盤；一軸桿，其穿設該底座及該上座，該上座可以該軸桿為軸相對該底座轉動，進而使該上座傾斜於該底座；其中，該上座具有一被推抵部，其沿一橫向與該軸桿間隔設置，該橫向垂直於該軸桿的軸向；該物流輸送系統進一步具有至少一傾斜致動器，其設於該軌道上，該至少一傾斜致動器的高度位置低於該至少一載台；該至少一傾斜致動器具有一推抵部；該推抵部可受控制而向上移動至一推抵位置或向下移動至一復歸位置；其中，當該至少一傾斜致動器的該推抵部位於該推抵位置，該至少一載台在通過該至少一傾斜致動器的上方時，該至少一載台的該被推抵部會撞擊該至少一傾斜致動器的該推抵部，進而使該至少一載台的該上座傾斜。

本發明的優點在於，藉由將線性感應馬達作為動力源，本發明具有以下優點：

第一，軌道結構簡單且節省空間：線性感應馬達透過電磁感應，以非接觸的方式直接驅動載台移動，即馬達的動力不需透過鏈條驅動載台，因此可輕易設計出左右轉彎及上下起伏的3D狀軌道，同時軌道的結構簡單而省成本，並且還可透過將軌道垂直堆疊來節省物流輸送系統占用的場地面積。

第二，靜音、節能且維護成本低：線性感應馬達的動子直接設置於載台並且以非接觸的方式驅動載台，即馬達的動力不需透過鏈條等外部機構來傳遞至載台，故可降低一般馬達啟動噪音及鏈條運作之噪音、可減少馬達的動力在接觸摩擦及傳遞過程中造成的損失、並且維護成本低。

第三，無油漬：因為線性感應馬達不需使用軸承，且如上述不需要透過外部機構來傳遞動力，因此無需施加潤滑油，進而不會產生油漬。

第四，無飛塵：因線性感應馬達感應線圈與動子無接觸，故不會產生磨損及粉塵。

第五，故障易排除：因不須透過鏈條等外部機構來傳遞動力，且動子與線圈無接觸，故載台在無動力狀態下能夠輕易被外力推動，在發生故障時容易排除。

第六，分離式帶動，由於感應連接非鏈式連接，線性感應馬達的感應線圈可依需求在軌道任意處裝入或加裝。

進一步而言，所述之物流輸送系統，其中該至少一載台的該上座具有一連接結構，其設於該貨物乘載盤的底面；一上定位組件，該上定位組件傾向於朝該底座轉動地設於該連接結構，該被推抵部位於該上定位組件，該上定位組件形成有一上定位部；該至少一載台的該底座具有一下定位件；該下定位件選擇性地卡合該上定位組件的該上定位部；其中，當該上座未傾斜於該底座時，該上定位組件的該上定位部傾向於朝該底座轉動以卡合該下定位件，進而防止該上座傾斜；其中，當該至少一載台的該被推抵部撞擊該至少一傾斜致動器的該推抵部時，該推抵部使該上定位組件朝遠離該底座的方向地轉動，進而使該上定位組件的該上定位部脫離該下定位件。

進一步而言，所述之物流輸送系統，其中該至少一傾斜致動器的數量為複數，其沿該軌道沿的長度方向間隔設置；該物流輸送系統進一步具有複數貨料籃放置架，其沿該軌道的長度方向間隔設置；該等貨料籃放置架位於該軌道的一側，並且高度位置低於該至少一載台；該等貨料籃放置架分別位置對應該等傾斜致動器。

進一步而言，所述之物流輸送系統，其中進一步具有一視覺辨識器，其設於該軌道上方，並且用以辨識該至少一載台的該貨物乘載盤的內容物；一分流控制器，其電連接該視覺辨識器及該至少一傾斜致動器，並且根據該視覺辨識器的辨識結果控制該至少一傾斜致動器。

進一步而言，所述之物流輸送系統，其中進一步具有一視覺辨識器，其設於該軌道上方，並且用以辨識該等載台的該等貨物乘載盤的內容物；一分流控制器，其電連接該視覺辨識器及該等傾斜致動器，並且根據該視覺辨識器的辨識結果分別控制該等傾斜致動器。

進一步而言，所述之所述之物流輸送系統，其中該線性感應馬達的該至少一動子為鋁板。

10:軌道

20:載台

21:底座

211:滾輪

212:下定位件

22:上座

221:貨物乘載盤

222:連接結構

223:上定位組件

2231:被驅盤

2232:定位塊

2233:被推抵部

2234:上定位部

23:軸桿

31:感應線圈

32:動子

40:驅動器

50:傾斜致動器

51:推抵部

60:貨料籃放置架

70:視覺辨識器

80:分流控制器

A:人工進料區

B:自動分流區

T:橫向

圖1係本發明的局部立體外觀圖。

圖2係本發明的局部立體分解圖。

圖3係本發明的載台的立體外觀圖。

圖4係本發明的載台的立體分解圖。

圖5係本發明的載台的局部側視圖，顯示上定位組件卡合底座的下定位件。

圖6係本發明的載台的局部側視圖，顯示上定位組件朝遠離底座的方向轉動而脫離底座的下定位件。

圖7及圖8係本發明的部分元件的端視動作圖。

圖9係本發明的上視示意圖。

圖10係本發明的側視示意圖，顯示軌道具有上下起伏。

圖11係本發明的系統方塊圖。

請參閱圖1、圖7、圖9及圖11所示，本發明之物流輸送系統包含一軌道10、複數載台20、一線性感應馬達、一驅動器40；且在本實施例中，進一步包含有複數傾斜致動器50、複數貨料籃放置架60、一視覺辨識器70及一分流控制器80。

請配合參閱圖9及圖10所示，軌道10具體來說為一環狀，且具有高低起伏；更精確地來說，軌道10的部分區段上下交疊，因此單獨從上視圖不易看出軌道10的環狀。另外，圖7及圖8中僅呈現軌道10的基座作為環狀路徑之示意性呈現。軌道10旁設置有一人工進料區A及一自動分流區B。

請配合參閱圖1至圖3及圖7所示，載台20可移動地設置於軌道10。在本實施例中，載台20的數量為複數，且多個載台20相互連接，但在其他較佳的實施例中載台20也可以只有一個。各載台20具有一底座21、一上座22及一軸桿23。

底座21可移動地設置於軌道10，且具體來說，底座21上設置有多個滾輪211及一下定位件212。底座21透過滾輪211而可沿軌道10的長度方向移動。下定位件212較佳地為一橫向延伸的桿體。

請配合參閱圖7至圖8所示，上座22可相對底座21傾斜地設於底座21上。請配合參閱圖3至圖5所示，上座22包含一貨物乘載盤221、一連接結構222及一上定位組件223。貨物乘載盤221位於上座22的頂部，連接結構222設於貨物乘載盤221的底面。上定位組件223傾向於朝底座21轉動地設於連接結構222。

上定位組件223包含一被驅盤2231及一定位塊2232。被驅盤2231的一端樞設連接結構222，另一端形成有一上下傾斜的被推抵部2233。定位塊 2232設於被驅盤2231的底面，並且定位塊2232的底面形成有一上定位部2234(如圖4所示)，且上定位部2234較佳地為一凹槽，上定位部2234可卡合底座21的下定位件212以限制上座22相對底座21傾斜。在本實施例中，所謂上定位組件223傾向於朝底座21轉動，即被驅盤2231及定位塊2232因自身重量驅動而傾向於朝向下方的底座21轉動。請配合參閱圖6所示，當被推抵部2233承受足夠大的向上推力時，被驅盤2231及定位塊2232會共同朝遠離底座21的方向轉動。

請配合參閱圖3、圖5至圖8所示，軸桿23穿設底座21及上座22，且大致平行於軌道10，並且使上座22可以軸桿23為軸相對底座21轉動，進而使上座22可朝軌道10的左側或右側傾斜。前述之被推抵部2233沿一橫向T(如圖7所示)與軸桿23間隔設置，橫向T垂直於軸桿23的軸向。

具體來說，載台20具有一輸送狀態(如圖5及圖7所示)、一左傾狀態(如圖8所示)及一右傾狀態(圖中未示)；於輸送狀態時，上座22未傾斜於底座21，貨物乘載盤221大致為水平狀，上座22的上定位組件223受自身重量驅動而使上定位部2234傾向於朝底座21轉動而卡合底座21的下定位件212，進而防止上座22傾斜。

而當被推抵部2233承受足夠大的向上推力時，上定位組件223會反向轉動，進而使上定位部2234則脫離下定位件212(如圖6所示)，此時上座22便可左右傾斜而進入前述左傾狀態或右傾狀態。於左傾及右傾狀態時，上座22分別朝軌道10的左側或右側傾斜，藉以使貨物乘載盤221的內容物滑出貨物乘載盤221。

請配合參閱圖2及圖7所示，前述之線性感應馬達包含複數感應線圈31及複數動子32，感應線圈31設於軌道10，並且沿軌道10的長度方向排列。動子32較佳地為金屬板，且其材質具體來說是鋁。動子32的數量較佳地與載台20的數量相同，各動子32設置於其中一載台20的底座21，即每一個載台20 的底座21設置有一板狀的動子32；在其他較佳的實施例中，動子32的數量也可以少於載台20的數量，例如相連接的多個載台20可以共用一個動子32的動力。當載台20沿軌道10移動時，各動子32依序相鄰感應線圈31。所謂動子32依序相鄰感應線圈31，即動子32會在很接近但不直接接觸感應線圈31的情況下，從感應線圈31的一側移動通過。

請配合參閱圖7及圖11所示，前述之驅動器40電連接線性感應馬達的感應線圈31。驅動器40使感應線圈31產生沿軌道10的長度方向移動的行進磁場，行進磁場與動子32產生電磁感應，使動子32產生沿軌道10的長度方向的推力，進而驅動載台20沿軌道10移動。

線性感應馬達的動作原理與旋轉式感應馬達大致相同，感應線圈31大致等同於旋轉式感應馬達的定子線圈，動子32大致等同於旋轉式感應馬達的轉子，差異僅在於旋轉式感應馬達的定子線圈產生轉動磁場，而線性感應馬達的感應線圈31產生直線移動的磁場。

請配合參閱圖1、圖2、圖7及圖8所示，前述之複數傾斜致動器50設於軌道10並且沿軌道10的長度方向間隔設置。傾斜致動器50的高度位置低於載台20，也就是說，載台20會從傾斜致動器50的上方通過。

各傾斜致動器50具有一推抵部51，推抵部51可受控制而向上移動至一推抵位置(如圖8所示)或向下移動至一復歸位置(如圖7所示)。其中，當推抵部51上移至推抵位置，載台20在通過傾斜致動器50的上方時，載台20的被推抵部2233會撞擊傾斜致動器50的推抵部51，進而使載台20的上座22傾斜卸貨。

請配合參閱圖7、圖10及圖11所示，前述之複數貨料籃放置架60沿軌道10的長度方向間隔設置，貨料籃放置架60可容置貨料籃(圖中未示)。貨料籃放置架60位於該軌道左側及/或右側，並且貨料籃放置架60的高度位置低於載台20，藉以使載台20的上座22傾斜時，貨物乘載盤221的內容物會自動滑入 貨料籃放置架60上的貨料籃內。貨料籃放置架60的數量與傾斜致動器50的數量相同，且複數貨料籃放置架60的分別位置對應複數傾斜致動器50；所謂位置對應即傾斜致動器50使載台20傾斜卸貨時，從載台20滑出的內容物會正好滑入對應的貨料籃放置架60上的貨料籃內。

前述之視覺辨識器70設於軌道10上方，並且可辨識載台20的貨物乘載盤221的內容物。具體來說，貨物乘載盤221的內容物為服飾，服飾上具有條碼，但服飾與條碼均被包裝在易反光的透明塑膠袋內。傳統的手動掃碼器會因為塑膠袋的反光而難以辨識條碼內容，需要多次調整角度才能成功辨識，導致作業速度緩慢。視覺辨識器70則不受透明塑膠袋的反光影響，能夠迅速且準確的辨識條碼。

前述之分流控制器80電連接視覺辨識器70及傾斜致動器50，並且根據視覺辨識器70的條碼辨識結果控制該傾斜致動器50，藉以將載台20上的內容物自動傾倒至正確的貨料籃放置架60上的貨料籃內，達到貨物自動分流的功能。

以線性感應馬達作為物流輸送系統之動力來源的另一優點為，線性感應馬達的結構不含永久磁鐵，因此動子32和感應線圈31不易吸附具鐵磁性的物質，例如維修工具、螺絲、或其他來自現場的異物；藉此，物流輸送系統對於環境中的異物耐受度較高，且維修較方便。

綜上所述，本發明將線性感應馬達作為動力源，線性感應馬達透過電磁感應，以非接觸的方式直接驅動載台20移動，不需透過鏈條驅動載台20，因而具有結構簡單且節省空間、靜音、節能、維護成本低、無油漬、無飛塵及故障易排除等多種優點。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發 明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10:軌道

20:載台

21:底座

22:上座

221:貨物乘載盤

23:軸桿

50:傾斜致動器

51:推抵部

Claims (6)

1. 一種物流輸送系統，包含一軌道；至少一載台，其可移動地設置於該軌道；一線性感應馬達，其設於該軌道及該至少一載台，該線性感應馬達包含：複數感應線圈，其設於該軌道，並且沿該軌道的長度方向排列；至少一動子，其設於該至少一載台；該至少一動子的材質為金屬；其中，當該至少一載台沿該軌道移動時，該至少一動子依序相鄰該等感應線圈；一驅動器，其電連接該線性感應馬達的該等感應線圈；該驅動器使該等感應線圈與該至少一動子產生電磁感應，進而驅動該至少一載台沿該軌道移動；其中，該至少一載台具有一底座，其可移動地設置於該軌道，該至少一動子設於該底座；一上座，其可相對該底座傾斜地設於該底座上，該上座的頂部具有一貨物乘載盤；一軸桿，其穿設該底座及該上座，該上座可以該軸桿為軸相對該底座轉動，進而使該上座傾斜於該底座；其中，該上座具有一被推抵部，其沿一橫向與該軸桿間隔設置，該橫向垂直於該軸桿的軸向；該物流輸送系統進一步具有至少一傾斜致動器，其設於該軌道上，該至少一傾斜致動器的高度位置低於該至少一載台；該至少一傾斜致動器具有一推抵部；該推抵部可受控制而向上移動至一推抵位置或向下移動至一復歸位置； 其中，當該至少一傾斜致動器的該推抵部位於該推抵位置，該至少一載台在通過該至少一傾斜致動器的上方時，該至少一載台的該被推抵部會撞擊該至少一傾斜致動器的該推抵部，進而使該至少一載台的該上座傾斜。
2. 如請求項1所述之物流輸送系統，其中該至少一載台的該上座具有一連接結構，其設於該貨物乘載盤的底面；一上定位組件，該上定位組件傾向於朝該底座轉動地設於該連接結構，該被推抵部位於該上定位組件，該上定位組件形成有一上定位部；該至少一載台的該底座具有一下定位件；該下定位件選擇性地卡合該上定位組件的該上定位部；其中，當該上座未傾斜於該底座時，該上定位組件的該上定位部傾向於朝該底座轉動以卡合該下定位件，進而防止該上座傾斜；其中，當該至少一載台的該被推抵部撞擊該至少一傾斜致動器的該推抵部時，該推抵部使該上定位組件朝遠離該底座的方向地轉動，進而使該上定位組件的該上定位部脫離該下定位件。
3. 如請求項1所述之物流輸送系統，其中該至少一傾斜致動器的數量為複數，其沿該軌道沿的長度方向間隔設置；該物流輸送系統進一步具有複數貨料籃放置架，其沿該軌道的長度方向間隔設置；該等貨料籃放置架位於該軌道的一側，並且高度位置低於該至少一載台；該等貨料籃放置架分別位置對應該等傾斜致動器。
4. 如請求項1或2所述之物流輸送系統，其中進一步具有一視覺辨識器，其設於該軌道上方，並且用以辨識該至少一載台的該貨物乘載盤的內容物； 一分流控制器，其電連接該視覺辨識器及該至少一傾斜致動器，並且根據該視覺辨識器的辨識結果控制該至少一傾斜致動器。
5. 如請求項3所述之物流輸送系統，其中進一步具有一視覺辨識器，其設於該軌道上方，並且用以辨識該等載台的該等貨物乘載盤的內容物；一分流控制器，其電連接該視覺辨識器及該等傾斜致動器，並且根據該視覺辨識器的辨識結果分別控制該等傾斜致動器。
6. 如請求項1至3中任一項所述之物流輸送系統，其中該線性感應馬達的該至少一動子為鋁板。

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