专利名称：物料在线物流库的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物流库，特别是一种物料在线物流库，属于仓储物流设备技术领域。
背景技术：
传统的物流集散地或生产企业的仓库中，都设有很多的高大货架，用于货物的堆 积与摆放。货物由运输车辆或输送机送至仓库门口，然后通过人工将货物搬至叉车上，再由 人工操作叉车将货物摆放上货架，从而完成货物的入库，反之，仍由人工操作叉车将货物从 货架上取下，送至仓库门的运输车辆或输送机上。对于一些数量多的货物来说，它的摆放成 为了一件非常困难的事，需要耗费大量的人力资源，同时还会消耗工人大量的体力，并且由 于采用叉车和人工作业，效率极低， 一批货物往往需要好长时间才能完成摆放，既增加工人 的劳动强度，又降低工作效率，并与全自动化的物料生产线极不一致，而且会导致货物出库 与入库的混乱。因此有必要建立一套采用全自动化设备的物流库。
发明内容
为解决传统仓库采用人工搬运和摆放所造成的工作效率低，劳动强度大，货物入
库、出库困难，摆放混乱等问题，本发明提供一种全自动化的物料在线物流库。
本发明通过下列技术方案完成一种物料在线物流库，包括货库，设于货库内的水
平轨道，其特征在于还包括与水平轨道上的滑块相连的动力机驱动的移动存取装置，设于
货库进出口处的与外部输送机相连的物料中转装置，设于外部输送机另一端的坐标抓取装
置，其中 移动存取装置——包括与水平轨道上的移动滑块相连的动力机驱动的沿水平轨 道往复移动的垂直轨道，与垂直轨道上的升降滑块相连的动力机驱动的沿垂直轨道上下移 动的悬臂机构，与悬臂机构上的进出轨道的进出滑块相连的动力机驱动的沿进出轨道移动 的货物抓取机械手；以便通过货物抓取机械手在进出轨道上的移动，完成货物的上架或离 架，再通过悬臂机构在垂直轨道上的上下移动，和垂直轨道在水平轨道上的水平移动，完成 货物在水平方向和垂直方向货架上的存放与取出； 物料中转装置——包括与外部输送机相连的机架，设于机架上的内输送机，以及 连接外部输送机和内输送机的升降机构；以便通过升降机构将来自外部输送机上的物料送 到内输送机上暂存； 坐标抓取装置——包括基座，设于基座上的其上设竖直滑槽的旋转立柱，旋转立 柱通过其滑槽内的移动件与动力机驱动的沿竖直滑槽上下移动的悬臂相连，悬臂通过其上 的连接件与动力机驱动的货物夹爪相连；以便通过货物夹爪夹持货物后，随悬臂在旋转立 柱的竖直滑槽内上下移动，同时又随旋转立柱一同转动，从而完成货物在不同高度、不同方 向上的抓取与放置。 所述货库的外墙体设为透明或不透明的玻璃墙体，或设为透明或不透明的有机材料墙体。 所述水平轨道包括位于中部的其上设齿条的主轨，分别位于主轨上、下方的至少 两条并列的滑轨，主轨上的齿条与安装在垂直轨道一侧的动力机输出轴上的齿轮相啮合， 上、下滑轨上的移动滑块分别与垂直轨道的上下端相连，以便在动力机驱动下，通过齿轮与 齿条，使垂直轨道沿水平轨道往复移动。 所述垂直轨道包括其上设齿条的主轨，分别位于主轨左右两侧的至少两条并列的 滑轨，主轨上的齿条与安装在悬臂机构上的动力机输出轴上的齿轮相啮合，左右两侧滑轨 上的升降滑块分别与悬臂机构的悬臂一端相连，以便在动力机驱动下，通过齿轮与齿条，使
悬臂机构沿垂直轨道上下移动。 所述悬臂机构包括一端与垂直轨道上的升降滑块相连的并列设置的至少两根悬
臂，并列设置在其中一根悬臂上的至少两根横撑，横撑上设有其上带齿条的进出主轨，进出
主轨两侧分别设有至少两根并列的进出滑轨，进出主轨上的齿条与安装在货物抓取机械手
上的动力机输出轴上的齿轮相啮合，进出滑轨上的进出滑块与动力电机支架相连，以便在
动力电机驱动下，通过齿轮与齿条，使货物抓取机械手沿进出轨道完成进出移动。 所述货物抓取机械手包括其两端置于悬臂机构的进出滑轨上、上端通过齿条与动
力机输出轴上的齿轮相啮合的连接横杆，分别设于连接横杆两侧的支板，通过铰轴铰接在
支板两端的摆臂，摆臂上间隔设有多个框架或多个凸块，以便通过摆臂的摆动，夹持货物，
完成货物的存取，再通过动力机的驱动使夹持的货物进出货架。 所述物料中转装置的升降机构包括安装在机架上的升降支架以及并列置于升降 支架上的滚筒组，与升降支架相连的动力机，以便在动力机带动下使升降支架升或降，从而 与外部输送机或内输送相对接，其中升降支架包括其中部通过铰轴相铰接的两交叉连杆， 两交叉连杆的一端分别固定在机架底座和机架上方的连接架上，另一端通过滑轮置于机架 底座上的连杆和机架上方的连接架上，机架底座上的连杆与动力机相连，以便在动力机拉 动或推动下，通过滑轮在机架底座上的移动使两交叉连杆绕铰轴转动，从而实现升降。所述 动力机为驱动电机，或者为驱动油缸。 所述物料中转装置的滚筒组的各滚筒一端通过滚筒轴与安装在机架上方的连接 架上的轴承相连，各滚筒轴轴端装有传动轮，各传动轮通过传动件与动力机主轴上的主传 动轮相连，以便在动力机驱动下，通过主传动轮、传动件和传动轮带动滚筒组转动，用于输 送物料。所述动力机为电机。 所述物料中转装置的内输送机与外部输送机相接，其输送方向与外部输送机的输
送方向相垂直，内输送机为并列设置的至少两输送带，升降机构设于输入端的两输送带之
间，各输送带的两端分别置于固定在机架上的传动辊上，其中一端的传动辊通过辊轴相连，
辊轴上设有传动轮，该传动轮通过传动件与动力机主轴上的主传动轮相连，以便在动力机
驱动下，通过主传动轮、传动件、传动轮、辊轴使输送带转动，从而完成物料的输送。 所述传动轮为传动带轮或链轮，传动件为传动带或传动链。 所述坐标抓取装置的旋转立柱通过其底部的左、右立柱固定块以及直角连接块与 基座上的带方法兰输出轴相连，该输出轴通过推力轴承、径向轴承和键固定在基座上，并与 动力机输出轴相连，以便在动力机驱动下，通过带方法兰输出轴，径向轴承，推力轴承，带动 固定在带方法兰输出轴上的立柱左、右立柱固定块以及直角连接块转动，从而带动立柱旋转，旋转立柱底部的传感器固定调节块上设有旋转限位传感器，以便在旋转限位传感器的 作用下，控制旋转立柱的旋转角度。 所述坐标抓取装置的旋转立柱上的竖直滑槽内设有竖直的提升带，提升带上固定
有移动件，通过该移动件与悬臂相连，提升带两端分别固定在位于滑槽上方和下方的传动
轮上，其中一传动轮通过同轴的另一传动轮与动力机主轴上的主动轮相连，以便在动力机
驱动下，通过主动轮、从动轮带动提升带上下移动，从而使提升带上的移动件及悬臂随之一
同上移或下移，其中提升带为开口同步带，开口同步带两端与移动件固定，与同步带啮合
的传动轮为同步带轮，以便在动力机的驱动下，使移动件及悬臂随提升带的转动而完成上
移或下移；悬臂的两端分别设有连接件，各连接件上安装动力机，动力机上连接有其下端带
内折边的货物夹爪，以便在动力机带动下，驱动货物夹爪夹持货物。 所述动力机为现有技术中的电机、油缸或气缸。 本发明具有下列优点和效果采用上述方案，可将不同高度、不同方向输送来的货 物通过坐标抓取装置入于库外的外部输送机上，由该输送机送至库门的物料中转装置上， 最后由移动存取装置将中转装置上的货物摆放至不同高度、不同距离的货架上，反之，又通 过移动存取装置将不同高度、不同距离的货架上的物料取出，放于库门的物料中转装置上， 经输送机送出后，由坐标抓取装置将货物送至不同高度、不同方向的输送机上，从而全自动 完成物料的入库和出库，既提高了工作效率，又降低了工人的劳动强度，再通过现有技术中 的自动控制器，完全实现了全自动化的物料抓取、中转、入库上架储存或下架出库，并能精 确掌控货物的进出数量、货物的摆放位置，使货物摆放整齐且有序。实为一理想的全自动化 的物料在线物流库。
图1为本发明之结构示意图；图2为图1中移动存取装置结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2的左视图；图5为图2的A部放大图；图6为图4中机械手结构示意图；图7为图6的B部放大图；图8为图1中物料中转装置结构示意图；图9为图8的俯视图；图10为图8、图9中升降机构的结构示意11为图8、图9中内输送机结构示意图；图12为图1中坐标抓取装置结构示意图；图13为图12的左视图；图14为图12的俯视图；图15为图12底部的局部剖视图；图16为图15的A-A视图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。 本发明提供的物料在线物流库，包括货库l，设于货库l内的货架2，货架2上设水 平轨道，水平轨道通过其上的滑块与动力机驱动的移动存取装置3相连，货库的进出口处 设有与外部输送机5相连的物料中转装置4，外部输送机5另一端设有坐标抓取装置6 ;所 述货库1的外墙体设为透明的有机玻璃墙体ll，如图l，其中 移动存取装置3包括与水平轨道31上的移动滑块相连的动力机驱动的沿水平轨 道往复移动的垂直轨道32，与垂直轨道32上的升降滑块326相连的动力机驱动的沿垂直轨 道32上下移动的悬臂机构33，与悬臂机构33上的进出轨道的进出滑块相连的动力机驱动 的沿进出轨道移动的货物抓取机械手34 ;所述货架2上的水平轨道31包括位于中部的其 上设齿条的主轨311，分别位于主轨311上、下方的至少两条并列的滑轨312、313，主轨311 上的齿条与安装在垂直轨道32 —侧的动力机321输出轴上的齿轮322相啮合，上、下滑轨 312、313上的移动滑块3121、3131分别与垂直轨道32的上下端相连，以便在动力机驱动下， 通过齿轮322与齿条311，使垂直轨道32沿水平轨道31往复移动；所述垂直轨道32包括 其上设齿条的主轨323，分别位于主轨323左右两侧的至少两条并列的滑轨324、325，主轨 323上的齿条与安装在悬臂机构33上的动力机331输出轴上的齿轮332相啮合，左右两侧 滑轨324、325上的升降滑块326分别与悬臂机构的悬臂33 —端相连，以便在动力机331驱 动下，通过齿轮332与齿条323，使悬臂机构33沿垂直轨道32上下移动，如图2、图3、图4 ; 悬臂机构33包括一端与垂直轨道32上的升降滑块326相连的并列设置的两根悬臂333， 设于其中一悬臂上的至少两根横撑334，横撑334上设有其上带齿条的进出主轨335，进出 主轨335两侧分别设有两根并列的进出滑轨338、339，进出主轨335上的齿条与安装在货 物抓取机械手34上的动力电机337输出轴上的齿轮336相啮合，进出滑轨338、339上的进 出滑块3381、3391与动力电机337支架3371相连，以便在动力电机337驱动下，通过齿轮 336与齿条335，使货物抓取机械手34沿进出轨道335完成进出移动，如图4、图5 ;货物抓 取机械手34包括其两端分别置于悬臂机构33的进出滑轨338、339下端的槽形轨道3382、 3392、其上端通过其上的移动齿条3351与动力电机337输出轴上的齿轮336相啮合的连接 横杆341，分别设于连接横杆341两侧的支板342，通过铰轴343铰接在支板342两端的摆 臂344，摆臂344上间隔设有多个框架3441，以便通过摆臂344的摆动，夹持货物，完成货物 的存取，再通过动力电机337的驱动，通过齿条3351与齿轮336，使夹持货物的抓取机械手 34沿进出滑轨338、339移动，使货物进出货架，如图2、图5、图6、图7。
物料中转装置4包括与外部输送机5相连的机架42，设于机架42上的内输送机 44，以及连接外部输送机5和内输送机44的升降机构43，以便通过升降机构43将来自外部 输送机5上的物料a送到内输送机44上暂存，如图8、图9 ;其中所述升降机构43包括安 装在机架42上的升降支架431以及并列置于升降支架431上的滚筒组432，与升降支架431 相连的动力机组433，升降支架431包括其中部通过铰轴4312相铰接的两交叉连杆4311、 4313，其中连杆4311的下端通过滑轮置于机架42底座421上，上端固定在机架上方的连接 架4314上，连杆4313上端通过滑轮置于机架上方的连接架4314上，下端固定在机架42底 座421上，机架42底座421上的连杆4318与动力机组433的气缸4331相连，连接架4314 一端固定在支撑板4315上，以便在气缸4331拉动或推动下，通过滑轮在机架42底座421及连接架4314上的移动使两交叉连杆4311 、4313绕铰轴4312转动，从而实现升降；所述滚 筒组432的各滚筒一端通过滚筒轴与安装在机架42上方的支撑板4315上的轴承相连，各 滚筒轴轴端装有传动链轮4316，各传动链轮4316通过传动链与动力机——电机4317主轴 上的主动链轮相连，以便在电机4317驱动下，通过主动链轮、传动链和各传动链轮4316带 动各滚筒432转动，如图10 ;所述内输送机44与外部输送机5相接，其输送方向与外部输送 机5的输送方向相垂直，内输送机44为并列设置的两输送带447，升降机构43设于输入端 的两输送带447之间，各输送带的两端分别置于固定在机架42上的传动辊441、442上，其 中两传动辊442通过辊轴443相连，辊轴443上设有传动链轮444，该传动链轮444通过传 动链与动力机——电机446输出主轴上的主传动链轮445相连，以便在电机446驱动下，通 过主传动链轮445、传动链、传动链轮444、辊轴443、传动辊442使两输送带447同步转动， 从而完成物料的输送，如图11。 坐标抓取装置6包括基座61，设于基座61上的其上设竖直滑槽621的旋转立柱 62，旋转立柱62通过其滑槽621内的移动件625与动力电机626驱动的沿竖直滑槽621上 下移动的悬臂63相连，悬臂63通过其上的连接件631与动力气缸641驱动的货物夹爪642 相连，如图12、图13、图14，其中所述旋转立柱62通过其底部的右立柱固定块627、左立柱 固定块628以及直角连接块629与基座61中的带方法兰的输出轴613相连，输出轴613通 过推力轴承615、径向轴承614、键612固定在基座61上，并与动力电机611输出轴相连，以 便在动力电机611驱动下，通过带方法兰的输出轴613，带动与输出轴613相连的旋转立柱 62转动，控制旋转立柱62旋转角度的传感器617固定在基座61内的调节块616上，以对旋 转立柱62的转动角度进行限位，如图15、图16 ;所述旋转立柱62上的竖直滑槽621内设有 竖直的提升带622，提升带622为开口同步带，开口同步带两端固定在移动件625上，该移动 件625还与悬臂633的一端相连，提升带622与位于滑槽上方和下方的从动轮623、主动轮 624相啮合，623、624均为同步带轮，其中主动轮624设于动力电机626主轴上，以便在动力 电机626驱动下，通过主动轮624、从动轮623带动提升带622上下移动，从而使提升带622 上的移动件625及悬臂63随之一同上移或下移，如图12、图13 ;所述悬臂63的两端分别设 有连接件631，各连接件631上安装气缸641，气缸641的活塞端固定货物夹爪64，货物夹 爪64的下端带内折边642，以便在气缸641带动下，驱动货物夹爪64夹持货物，如图14、图 13。
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权利要求
一种物料在线物流库，包括货库，设于货库内的水平轨道，其特征在于还包括与水平轨道上的滑块相连的动力机驱动的移动存取装置，设于货库进出口处的与外部输送机相连的物料中转装置，设于外部输送机另一端的坐标抓取装置，其中移动存取装置——包括与水平轨道上的移动滑块相连的动力机驱动的沿水平轨道往复移动的垂直轨道，与垂直轨道上的升降滑块相连的动力机驱动的沿垂直轨道上下移动的悬臂机构，与悬臂机构上的进出轨道的进出滑块相连的动力机驱动的沿进出轨道移动的货物抓取机械手；物料中转装置——包括与外部输送机相连的机架，设于机架上的内输送机，以及连接外部输送机和内输送机的升降机构；坐标抓取装置——包括基座，设于基座上的其上设竖直滑槽的旋转立柱，旋转立柱通过其滑槽内的移动件与动力机驱动的沿竖直滑槽上下移动的悬臂相连，悬臂通过其上的连接件与动力机驱动的货物夹爪相连。
2. 根据权利要求l所述的物料在线物流库，其特征在于所述货库的外墙体设为透明或 不透明的玻璃墙体，或设为透明或不透明的有机材料墙体。
3. 根据权利要求1所述的物料在线物流库，其特征在于所述水平轨道包括位于中部的 其上设齿条的主轨，分别位于主轨上、下方的至少两条并列的滑轨，主轨上的齿条与安装在 垂直轨道一侧的动力机输出轴上的齿轮相啮合，上、下滑轨上的移动滑块分别与垂直轨道 的上下端相连；所述垂直轨道包括其上设齿条的主轨，分别位于主轨左右两侧的至少两条 并列的滑轨，主轨上的齿条与安装在悬臂机构上的动力机输出轴上的齿轮相啮合，左右两 侧滑轨上的升降滑块分别与悬臂机构的悬臂一端相连；所述悬臂机构包括一端与垂直轨道 上的升降滑块相连的并列设置的至少两根悬臂，并列设置在其中一根悬臂上的至少两根横撑，横撑上设有其上带齿条的进出主轨，进出主轨两侧分别设有至少两根并列的进出滑轨， 进出主轨上的齿条与安装在货物抓取机械手上的动力机输出轴上的齿轮相啮合，进出滑轨 上的进出滑块与动力电机支架相连；所述货物抓取机械手包括其两端置于悬臂机构的进出 滑轨上、上端通过齿条与动力机输出轴上的齿轮相啮合的连接横杆，分别设于连接横杆两 侧的支板，通过铰轴铰接在支板两端的摆臂，摆臂上间隔设有多个框架或多个凸块。
4. 根据权利要求1所述的物料在线物流库，其特征在于所述升降机构包括安装在机架 上的升降支架以及并列置于升降支架上的滚筒组，与升降支架相连的动力机；所述滚筒组 的各滚筒一端通过滚筒轴与安装在机架上方的连接架上的轴承相连，各滚筒轴轴端装有传 动轮，各传动轮通过传动件与动力机主轴上的主传动轮相连。
5. 根据权利要求4所述的物料在线物流库，其特征在于所述升降支架包括其中部通 过铰轴相铰接的两交叉连杆，两交叉连杆的一端分别固定在机架底座和机架上方的连接架 上，另一端通过滑轮置于机架底座上的连杆和机架上方的连接架上，机架底座上的连杆与 动力机相连。
6. 根据权利要求1所述的物料在线物流库，其特征在于所述内输送机与外部输送机相 接，其输送方向与外部输送机的输送方向相垂直，内输送机为并列设置的至少两输送带，升 降机构设于输入端的两输送带之间，各输送带的两端分别置于固定在机架上的传动辊上， 其中一端的传动辊通过辊轴相连，辊轴上设有传动轮，该传动轮通过传动件与动力机主轴 上的主传动轮相连。
7. 根据权利要求1所述的物料在线物流库，其特征在于所述旋转立柱通过其底部的 左、右立柱固定块以及直角连接块与基座中的带方法兰输出轴相连，该输出轴通过推力轴 承、径向轴承和键固定在基座上，并与动力机输出轴相连。
8. 根据权利要求1所述的物料在线物流库，其特征在于所述旋转立柱上的竖直滑槽内 设有竖直的提升带，提升带上固定有移动件，通过该移动件与悬臂相连，提升带两端分别固 定在位于滑槽上方和下方的传动轮上，其中一传动轮通过同轴的另一传动轮与动力机主轴 上的主动轮相连；所述悬臂的两端分别设有连接件，各连接件上安装动力机，动力机上连接 有其下端带内折边的货物夹爪。
全文摘要
本发明提供一种物料在线物流库，包括货库，设于货库内的水平轨道，其特征在于还包括与水平轨道上的滑块相连的动力机驱动的移动存取装置，设于货库进出口处的与外部输送机相连的物料中转装置，设于外部输送机另一端的坐标抓取装置。可将不同高度、不同方向输送来的货物通过坐标抓取装置入于库外的外部输送机上，由该输送机送至库门的物料中转装置上，最后由移动存取装置将中转装置上的货物摆放至不同高度、不同距离的货架上，以完成货物全自动入库上架，反之，完成货物全自动下架出库。既提高了工作效率，又降低了工人的劳动强度，再通过现有技术中的自动控制器，完全实现了全自动化的物料在线出、入库。
文档编号B65G1/04GK101758985SQ20091016327
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者后翔, 张松军, 张祖兴, 戴季川, 王志高, 白宇, 秦岚, 苏祥, 许孟操, 郑平生, 陈云集 申请人:昆明元亨物流自动化有限公司