专利名称：自动仓库行车和升降机的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动存储和取出系统(AS/RS)，尤其涉及用于在大型多层自动仓库建筑物中存储和存取放在托板上的材料的材料处理系统。
背景技术：
因为需要少得多的工人来进行类似的操作，因此自动仓库与自动存储和取出系统(AS/RS)能够减小成本、偷窃和损坏。
在这里引入本文中作为参考的美国专利6652213描述了一种自动存储模块系统。提升机在多层自动仓库中的许多平台之间在外部固定的提升机身内操作。仓库每个水平位置的多个相应通道每个均连接到每个水平位置(或高度)上的提升机上。每个水平位置上的多个行垂直于每个通道，并且允许位于统一尺寸的托板上的堆放材料进行仓储。每个通道有一个通道车在其顶部提供机载停放空间，该空间能够与其相应水平位置上的多个行中每一个对齐。能够沿着其相应水平位置上沿着多个行中任一个行进的行车，当对齐时，其能够停放在任意交叉通道车的顶部上的机载停放空间。这通过母系的(umbilical)或电池供电而提供独立的操作，并且其使放在托板上的材料能够沿着行并且在交叉通道车上往返运动。计算机系统借助按策略放置的用于车的位置传感器和用于放在托板上的材料的识别标签来提供提升机、通道车和行车的运动控制。
行车需要能够提起装载在它们背部上的托板以便匹配它们遇到的架子和提升机平台的高度。通常，提升3-5英寸已足够。现有技术中行车上的提升装置已经证实在直线提升能力方面是复杂、笨重和不可靠的。提升杆和液压装置的组合全部已经过尝试，在重型使用中经常结果很差，并且甚至导致产品损坏。一个这种行车使用四个顶起螺钉，其需要大量维护工作并且磨损很快。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安装和操作很经济的自动存储和取出系统。
本发明的另一目的在于提供一种当托板升高时能够保持托板水平的简单提升装置。
本发明的又一个目的在于提供一种仓库自动系统中的提升装置，其简单并且需要的维护很少。
简要地说，本发明的自动仓库系统行车的实施例包括使用凸轮来升高和降低托板的升降机。至少三个对称的凸轮凸耳被切割成空心的圆柱。相匹配的凸轮升降机骑在这些凸耳上并且连接到提升机板上。沿一个方向上行进的步进马达用于通过凸轮凸耳和升降机之间的作用来升高和降低提升机板。
本发明的优点在于提供一种有效、坚固并且需要很少维护的系统。
本发明的以上和其它目的、特征和优点通过考虑对其特定实施例的以下详细描述，特别是当结合附图考虑时将得到清楚理解。
图1是本发明的仓库系统行车实施例的透视、部件分解装配图；图2是本发明的升降机实施例的透视、部件分解装配图，其能够在图1的仓库系统行车中使用；图3是本发明的仓库系统实施例的透视图，并且使用图1的行车；图4是图3的仓库系统的内部材料传送和储存部分的透视图；图5是图3的仓库系统的卸载提升机和材料输出部分的透视图；以及图6是在图3的仓库系统中使用的轨道车或通道车的透视图。
具体实施例方式
图1示出了本发明的仓库系统行车的实施例，这里由参考标号100表示。行车100包括安装到轨道车104上的顶托板102。升降机106安装在轨道车104的内部并且能够平稳地提升顶托板102几英寸高。示出一组轨道轮108-111，并且类似的一组位于相反侧，在图中没有示出。
图2示出了本发明的升降机的实施例，这里由参考标号200表示。升降机200包括骑在三凸耳凸轮204上的提升机板202。这些装置通过由步进马达208驱动的传动装置206进行操作。四凸耳构造也可以，但是凸耳倾斜角度变得太高因此需要由马达208传递很大的扭矩。通过环形齿轮和蜗轮传动装置的高齿轮比，使得三凸耳需要的扭矩实际可行。
提升机板202包括围绕着外轴环214的三个固定的凸轮升降机210-212。这与在三凸耳凸轮204上的内轴环216相配合。三个相同的凸轮凸耳218-220与分布凸轮升降机210-212的分布匹配。三凸耳凸轮204要相对于提升机板202旋转，并且该旋转将引起提升机板202平稳地升高和降落。三个固定的凸轮升降机210-212提供三点支撑以便使提升机板202的顶表面与底座222保持平行平面对齐。
一对轴承224和226允许三凸耳凸轮204在轴228上很小摆动地转动。底座222连接到环形齿轮230上，该环形齿轮230由蜗轮232、驱动轴234和步进马达联接器236转动。凸轮凸耳218-220的对称形状允许升降机200在不需要步进马达为进行上和下提升机动作而反向的情况下进行操作。步进马达208能够在一个方向上操作，并且能够当提升机板202处于预期高度时简单地停止。检测提升机板202位置的传感器将会通常包括在步进马达208的步进马达控制系统内。当操作步进马达208时，使用键或槽来防止提升机板202发生旋转。
多凸耳凸轮和凸轮升降机能够相互提供平的点，在这些平的点上提升机板停靠在提升最小和最大高度处。
在替代实施例中，提升机板202为三凸耳凸轮204的镜像并且装配在后者上。每组的凸耳骑在另一匹配的组上。
图3部分地示出了本发明的仓库系统的实施例，这里由参考标号300表示。其包括行车100(图1)和提升机200(图2)。仓库系统300优选安装在具有至少一个货物提升机的高外形的仓库建筑物中。在标准托板304上的产品302通过旋转叉式升降机306提升和收回到装载提升机身305中。对于具体的系统来说期望使用均一的托板尺寸。例如，在食品杂货应用中的“标准”托板可以是具有四路入口的GroceryManufacturers Association(GMA)40″×48″托板。提升机车308支承着转台310和安装在内部的旋转叉式升降机306。该旋转叉式升降机306能够延伸其叉以够到和取放装载在标准托板上的产品。剪刀状机构311允许充分够到以便将托板放入和取出提升机车308。
图3示出了三组这种旋转叉式升降机306、提升机车308和转台310，但是在实际使用中只会提供一个这种组。在图3中示出这三组是为了说明随着时间发生的不同的使用阶段。底部组示例说明进入材料正被接收。中间组示列说明材料正被旋转并且正被重新定向以面向仓库系统内部。顶部组示例说明提升机车的卸载和分段传送到通道车。
一旦托板304和产品302处于装载提升机身305的内部，旋转叉式升降机306就在转台310上旋转以面向仓库系统的内部的水平位置。当托板304和产品302被运输并且到达特定水平时，旋转叉式升降机306伸出并且将产品和托板存放在临时支承结构上。空的临时托板支撑结构312如图所示位于底部水平上，为两个相对的L角钢段。装载的临时托板支撑结构314如图所示位于顶部水平上，也为两个相对的L角钢段，恰好位于产品316和其托板318以下。这种托板支撑结构312和314允许提升机放下其接收的载荷，并且随后继续另一任务。相应的送出托板支撑结构(图2)允许通道车放下它们的送出载荷，并且随后返回指定位置用于另一任务。应当理解前面的两个功能能够通过一个通用的提升机完成。
在图3示出了一组三通道轨道320、322和324，对应于在图3中可见的三个水平位置。这些轨道在装载提升机身305之间延伸至位于相同水平位置的相应卸载提升机身(图3)。在仅仅使用单个或通用提升机的地方，那么这些轨道从提升机延伸至系统的远端。每个水平位置均具有一个通道车326、328和330，它们在用于提升机的临时托板支撑结构312和314之间沿着通道轨道320、322和324往返。垂直于每个通道的是几个平行的行轨道，例如，上水平位置行轨道332、中间水平位置行轨道334和下水平位置行轨道336。每个水平位置通常将具有不止一个行和行轨道，图3仅仅示出了每个水平位置的一组，因此图示不致于变得混乱和难于阅读。通道车326、328和330载有电池供电的沿着行前后行进的机载或行车。类似于行车100(图1)的电池供电行车338如图所示停靠在其通道车326的顶部。空行车340如图所示停靠在其通道车330的顶部。
在操作中，每个通道车326、328和330沿着通道定位在指定行的前面，并且行车(例如338)沿着行传送、存放和取出托板上的产品。沿着每行两侧提供存储支撑结构以用于在指定位置处存储产品和托板。
通道车、行车、提升机、转台、延伸叉式升降机等等的运动优选由计算机控制。这允许应用软件负责所有材料的处理。该应用软件与诸如可从TRW得到的AIM软件之类的存货控制软件结合工作。
图4示出了仓库系统400的另一部分，特别是与在多个水平位置上、在通道和行之间传送托板上的材料相关的部分。该仓库系统400允许标准托板403上的产品402在其从通道车405顶部上的位置卸载之后由行车404沿着行载送。行车404类似于行车100(图1)并且使用升降机200(图2)。
在本发明的一个实施例中，位于一对行轨道408之上和外侧的一对托板支撑轨道406允许行车404放下或拿起产品402和托板403。当该行为空时，第一单元的产品402和托板403在行的后部位置处取出和存放。下一单元的产品402和托板403存放在下一位置处，并且如此直到该行放满相同的产品。每行能够具有从一个到十个或更多的位置。该对托板支撑轨道406平行并且其间隔使得它们将在它们之间支撑托板403。行车滑离通道车、前进到行上的适当位置并且停止。升降装置然后收回，使得托板现在支撑在支撑轨道406上。当取回产品402和托板403时，行车404将自身定位在托板下方并且装载，然后在返回其位于通道车405上的停靠位置之前，向上提升产品402和托板403离开托板支撑轨道406，上述通道车405然后朝向提升机移动，并且出于说明的目的变为通道车416。
在图4中，托板412上的产品410由停靠在通道车416顶部的行车414载送。托板412上的产品410被带到卸载提升机418并且通过行车414的收回而存放在临时支撑结构420上。该通道车416然后能够前进到使行车414在其顶部的另一规定位置。产品410和托板412放置在用于延伸叉式升降机422的临时支撑结构上，以便够到和取出产品和托板进入卸载提升机418。延伸叉式升降机422连接到旋转底座424上，该旋转底座424又支撑在转台426和提升机车428上。
图5示出了仓库系统500的另一部分，特别是与将托板上的材料卸载出系统相关的部分。卸载提升机502包括将产品和托板运输到不同水平位置的提升机车504。旋转叉式升降机506装载在提升机车504上的转台508上。通道车512顶部的行车510骑在通道轨道514、516、518或520上，以便将在托板上的产品传送到卸载提升机502。行车510类似于行车100(图1)并且使用升降机200(图2)。一旦托板上的产品通过旋转叉式升降机506取出到提升机车504上，转台就旋转90°到180°，使得装载的托板能够提供给分段停靠系统，以运输到任意期望的目的地。
图6给出了类似于在图1-3中示出内容的通道车600。该通道车600包括一组四个轮601-604。这些轮通过轴连接到下部底盘606上并且骑在通道轨道例如320、322和324(图3)上。一对电动步进马达和齿轮单元608和610机械地连接到四个轮601-604上，以便驱动该单元沿着通道前后运动。只有当适当地与行对齐时，一对轨道段612和614才允许行车滚动于顶部上和滚离该顶部到一侧或另一侧。
尽管已经描述和示出了本发明的特定实施例，但是这并不意欲限制本发明。修改和改变将毫无疑问地对于本领域技术人员来说非常清楚，并且期望本发明仅仅由所附权利要求的范围进行限定。
权利要求
1.一种升降机，其包括提升机板，其装配有围绕轴分布的一组凸轮升降机；多凸耳凸轮，其围绕所述轴布置在空心圆柱的边缘，并且使得所述凸轮升降机组沿着所述边缘骑放，并且提供提升机板的直线提升和下降；以及传动装置和马达，其用于相对于提升机板转动多凸耳凸轮。
2.如权利要求1所述的升降机，其特征在于所述多凸耳凸轮包括对称的侧凸耳，其允许传动装置和马达沿单个方向操作，以进行提升机板的所述提升和下降。
3.如权利要求1所述的升降机，其特征在于所述多凸耳凸轮包括三个对称的侧凸耳，其提供提升机板的三点支撑。
4.如权利要求1所述的升降机，其特征在于所述多凸耳凸轮和凸轮升降机提供平的点，提升机板在这些平的点上停靠在提升最小和最大高度处。
5.一种自动仓库系统行车，包括轨道车，其用于在自动仓库内载送托板载荷；顶托盘，其布置在轨道车顶部并且提供所述托板载荷的提升和下降；升降机组，其位于轨道车内部并且支撑顶托盘，并且提供直线的提升和下降；提升机板，其包括在升降机中并且装配有围绕轴分布的一组凸轮升降机；多凸耳凸轮，其围绕所述轴布置在空心圆柱的边缘，并且使得所述凸轮升降机组沿着所述边缘骑放，并且提供提升机板的直线提升和下降；以及传动装置和马达，其用于相对于提升机板转动多凸耳凸轮，并且布置在轨道车内部。
6.如权利要求5所述的行车，其特征在于轨道车提供通道车在所述自动仓库中的停靠。
全文摘要
一种自动仓库系统行车，包括使用凸轮来升高和降低托板的升降机。三个对称的凸轮凸耳被切割成空心的圆柱。三个相匹配的凸轮升降机骑在这些凸耳上并且连接到提升机板上。沿一个方向行进的步进马达用于通过凸轮凸耳和升降机之间的作用来升高和降低提升机板。
文档编号B65G1/06GK1886313SQ200480035170
公开日2006年12月27日 申请日期2004年9月3日 优先权日2003年11月28日
发明者P·R·米切尔, W·R·蒂普顿 申请人:加利福尼亚天然产品公司