一种极坐标布局的立体圆形仓库与存取方法与流程

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一种极坐标布局的立体圆形仓库与存取方法与流程

本发明涉及仓储和停车设备技术领域,特别涉及一种极坐标布局的立体圆形仓库及存取方法



背景技术:

在现有的立体仓库中,包过自然堆放和一般货架的仓库,这种仓库需要留出相当面积的通道,以便运输车辆、搬运机具和工作人员通过和作业,一般的储物堆放高度有限,储物存取不方便,所以空间的利用率较低。仓储管理水平难以提高,纯粹的人手作业,差错率高,劳动强度大,即使增加普通搬运机械工具也无法彻底改观。

针对这样的问题,已有的一些解决方式是,如堆垛式立体仓库,这是自动化立体仓库的基本模式,具有自动化寻址功能,可以建立高大的立体仓库,堆垛机代替人力的搬运劳动,是仓储技术的一大进步。但堆垛机需要留出运行的巷道,即两边是货架,中间是巷道,空间利用率还是不太高。另外堆垛机同时兼顾三维作业的运动,有忙不过来的可能,如果增加堆垛机的数量,一来设备费用昂贵,二来同一条巷道将会造成堆垛机的拥堵,无法实现相互避让和穿越的作业。

如穿梭式多层立体仓库,这是一种密集型的多层矩阵立体仓库,纯货架部分的利用率为100%。但是必须在一头或两头进出货的区域留出相当面积的地面供高层叉车运行,综合的空间利用率也不是太高。矩阵货架的每一层每一行(所有储物空间也是储物运行通道)都有1台自动化抬升搬运装置,每行货架的下部留出固定的通道让抬升搬运器随意运行,抬升器是自动化装置。当它抬升储物后,可将储物自动搬进搬出,问题是前进方向不能有其它储物堵住,因此限制了该立体仓库必须采用储物“先进后出”或“先进先出”的顺序周转模式,堆放在通道中间的储物不能随意调出,完全不能适合一般意义上的物流仓储和周转。

如无人驾驶搬运车(agv),这是一种先进的自动化搬运系统,但未能直接而有效地解决储物堆放高度、高空存取储物和本身运行通道所占用空间的问题。

如垂直升降立体车库(塔式),这是国内比较先进的车库方式之一,占地三个车位,中间是垂直升降的通道,价格较高,普及率受到一定的限制。

如多层平面移动的立体车库,这是在堆垛式的结构上派生出来的方式,运行效率高于堆垛式。由各层车库的自动搬运设备代替堆垛机,可多机台同时作业,各层的自动搬运设备各自独立、互不干扰,工作效率大大提高,这种方式必须配合汽车升降设备才可以正常工作。这种车库仍然需要设备运行的巷道,空间利用率不高。



技术实现要素:

本发明在于提供一种空间利用率高,并且具有较高运行效率的全自动立体仓库;

技术方案1所述的一种极坐标布局的立体圆形仓库,包括储物仓,所述储物仓外侧连接有至少一个存取装置,其特征在于:所述储物仓包括圆仓支架、仓储转盘、储物抽屉和转盘驱动器;

所述圆仓支架包括中央立柱、周边立柱、圆形轨道和升降立柱,所述中央立柱设在所述储物仓的中心,多个所述周边立柱以中央立柱的轴线为中心,径向等距地设在中央立柱的周围,多个所述周边立柱靠近中央立柱的一侧同时连接所述圆形轨道,多个所述圆形轨道在多个所述周边立柱上沿竖直方向设置,靠近存取装置一侧的周边立柱向远离中央立柱的方向上连接升降立柱;

靠近存取装置一侧的两个所述周边立柱之间的间隙形成储物仓进出口;

所述中央立柱上套设有与圆形轨道数量相同的仓储转盘,多个所述仓储转盘在中央立柱上沿竖直方向设置,所述仓储转盘与中央立柱转动连接,所述仓储转盘远离中央立柱的边缘与圆形轨道滚动连接,多个所述储物抽屉相邻排列在仓储转盘上;

所述储物仓进出口两侧的周边立柱以外的至少两个周边立柱之间设有转盘驱动器,所述转盘驱动器驱动仓储转盘围绕中央立柱转动。

优选的,所述仓储转盘包括法兰组件,径向导轨和支承轮组件,所述法兰组件套设在中央立柱上,并且远离中央立柱的边缘连接多个径向导轨,所述径向导轨远离中央立柱的一端设有外端杆,所述外端杆的上表面设有定位锥孔,所述外端杆上设有支承轮组件,所述支承轮组件与所述圆形轨道滚动连接;

优选的,所述储物抽屉远离中央立柱的一端下表面设有与定位锥孔配合的定位锥销,储物抽屉远离中央立柱的一端端面上设有外端拉手,所述储物抽屉的下部靠近中央立柱的方向上设有至少一个内导轮和至少一对内承轮,所述内导轮和內承轮与径向导轨滚动连接;

所述储物抽屉沿仓储转盘的径向上设有多个储物仓位。

优选的,转盘驱动器包括机箱、a链轮组、b链轮组、c链轮组、长销轴链条和球轮组件,所述a链轮组,b链轮组和c链轮组在机箱内部呈三角形排列,并且通过闭合的长销轴链条传动连接;

所述长销轴链条上以固定的间隔连接多个球轮组件,多个所述球轮组件在长销轴链条的带动下围绕a链轮组,b链轮组和c链轮组转动,所述球轮组件的运动轨迹与支承轮组件在圆形轨道上的运动轨迹相切或相交或轻微相离,使球轮组件推动支承轮组件围绕中央立柱旋转。

优选的,所述存取装置包括升降构架、推拉装置、抓取装置和对合导轨;

所述升降立柱上设有沿竖直方向运动的升降构架,所述升降构架上设有沿水平方向运动的推拉装置,所述升降构架靠近储物仓的一侧连接抓取装置,所述抓取装置在升降构架上沿竖直方向运动,所述抓取装置下方的升降构架上设有对合导轨,所述对合导轨上设有平移导轨,所述平移导轨在升降构架上沿水平方向运动,所述抓取装置、推拉装置和对合导轨随升降构架的竖直运动而上升或下降。

优选的,所述升降构架包括升降导轮架、水平导轨和水平齿条,所述升降导轮架与所述升降立柱滚动或滑动连接,并且在升降立柱上沿竖直方向运动,所述升降导轮架上设有水平导轨和水平齿条。

优选的,所述推拉装置包括推拉架、固定爪和活动爪,所述推拉架与水平导轨滚动或滑动连接,并且在水平导轨上沿水平方向移动,所述推拉架靠近储物仓进出口的一侧设有固定爪,所述固定爪下方的推拉架上设有活动爪,所述活动爪与所述推拉架转动连接。

优选的,所述抓取装置包括导轨板和取物爪,所述导轨板与靠近储物仓进出口一侧的升降导轮架滑动连接,并且在升降导轮架上沿竖直方向滑动,所述导轨板下端设有取物爪,所述取物爪与导轨板滑动或转动连接。

优选的,所述对合导轨包括两个平移导轨,两个所述平移导轨设在靠近储物仓一侧的水平导轨上,两个所述平移导轨在水平导轨上沿水平方向运动,并且两个所述平移导轨向靠近储物仓的方向移动时,两个平移导轨同时向互相靠近的方向平行移动,向远离储物仓方向移动时,两个平移导轨同时向互相远离的方向平行移动。

技术方案2所述的一种如技术方案1所述的极坐标布局的立体圆形仓库存取储物的方法,其特征在于:

(一)储物存入的具体步骤为:

平移导轨在升降构架上向远离储物仓进出口的方向移动,升降构架在升降立柱上沿竖直方向上升至足够高度;

所述储物在升降构架下方时,升降构架沿竖直方向下降至可以抓取的位置,抓取装置在升降构架上沿竖直方向下降至储物上方,将储物抓取,抓取装置在抓取储物后上升至最高点,然后升降构架上升或下降至储物需要放置的仓储转盘所在的高度位置;

所述储物需要放置的仓储转盘,在转盘驱动器的驱动下,围绕中央立柱旋转,直到储物需要放置的目标储物抽屉正对储物仓进出口时停止;

平移导轨在水平导轨上向靠近储物仓进出口的方向移动,并与径向导轨对接;

推拉装置向靠近中央立柱的方向移动,与储物抽屉卡合并将其抬起,此时,推拉装置向远离中央立柱的方向移动,带动储物抽屉向远离中央立柱的方向移动,储物抽屉被推拉装置带动至储物仓外,直到储物抽屉上的储物仓位到达储物下方时停止;

抓取装置下降,并将储物放置其中,之后抓取装置上升至最高点,推拉装置将放置储物的储物抽屉向靠近中央立柱的方向推动,直到储物抽屉进入径向导轨上的极限位置时停止;

推拉装置将储物抽屉放下,并沿远离中央立柱的方向移动至储物仓外围;

(二)储物取出的具体步骤为:

升降构架上升或下降至储物所在仓储转盘的高度,储物所在仓储转盘的转盘驱动器驱动仓储转盘围绕中央立柱旋转,直到储物所在的储物抽屉正对储物仓进出口时停止;

平移导轨向靠近中央立柱的方向移动,并与径向导轨对接,抓取装置上升至最高点,推拉装置向靠近中央立柱的方向移动,与储物抽屉卡合并将其抬起,之后推拉装置向远离中央立柱的方向移动,将储物抽屉带动至储物仓外,直到储物到达抓取装置下方时停止;

抓取装置下降至储物上方,将储物抓取,之后抓取装置上升至最高点,推拉装置将储物抽屉向靠近中央立柱的方向推动,直到储物抽屉进入径向导轨上的极限位置时停止,推拉装置将储物抽屉放下,并沿远离中央立柱的方向移动至储物仓外围;

此时,平移导轨向远离中央立柱的方向移动,升降构架上升或下降至储物可以放置的位置,抓取装置在升降构架上沿竖直方向下降,抓取装置将储物释放后上升至最高点。

有益效果

上述立体仓库存放储物的空间利用率很高,并且仓库内部不必专门留有储物及运载工具进出的通道或专用设备运行的巷道,也不必留出储物或储存器具腾挪的空间。

上述立体仓库有一定的层数,一来可提高仓库或车库的空间利用率,二来可分摊基本设施和控制系统的费用,最终减少单位储存储物或停放车辆的设备成本。

同时从仓储转盘的半径、回转角度和层高,三个维度都能实现很大的空间利用率。

并且具有较高的自动化水平,一方面可以实现较高的运行效率,二方面可以实现精准的位置存取,同时采用了合理的作业模式,提高了运行畅顺度,降低了故障率,提高了工作效率。

在储物区域内部无人操作,避免人员在仓库或车库内的走动,实现设备的安全运行。也降低了设备的制造成本,上述立体仓库的动力和控制系统设置在储物仓的外围,储物仓内部没有或有很少动力源、检测元器件、管线和动作机构等,方便设备的维护和检修。

附图说明

图1是表示实施例的立体圆形仓库主视图的剖面图

图2是表示实施例的立体圆形仓库俯视图的剖面图

图3是表示实施例的圆仓支架主视图的剖面图

图4是表示实施例的圆仓支架的俯视图

图5是表示实施例的径向导轨主视图的剖面图

图6是表示实施例的b-b方向的剖面图

图7是表示实施例的i的放大图

图8是表示实施例的ii的放大图

图9是表示实施例的iii的放大图

图10是表示实施例的径向导轨的主视图

图11是表示实施例的径向导轨的俯视图

图12是表示实施例的储物抽屉的主视图

图13是表示实施例的储物抽屉的俯视图

图14是表示实施例的c-c方向剖面图

图15是表示实施例的d-d方向剖面图

图16是表示实施例的储物抽屉在径向导轨上放置的主视图的剖面图

图17是表示实施例的转盘驱动器俯视图的剖面图

图18是表示实施例的e-e方向的展开图的剖面图

图19是表示实施例的升降构架的主视图

图20是表示实施例的升降构架的俯视图

图21是表示实施例的推拉装置主视图的剖面图

图22是表示实施例的推拉装置的俯视图

图23是表示实施例的f-f方向的阶梯剖面图

图24是表示实施例的抓取装置主视图的剖面图

图25是表示实施例的抓取装置的左视图

图26是表示实施例的抓取装置的右视图

图27是表示实施例的对合导轨向靠近中央立柱方向移动的俯视图

图28是表示实施例的对合导轨向远离中央立柱方向移动的俯视图

图29是表示实施例的h-h方向旋转90°的剖面图

图30是表示实施例的球轮组件的主视图

图31是表示实施例的g-g方向的剖面图

图32是表示实施例的储物搬运器的左视图

附图标记说明

1圆仓支架

2仓储转盘

3储物抽屉

4转盘驱动器

5升降构架

6推拉装置

7抓取装置

8对合导轨

9储物搬运器

11中央立柱

12周边立柱

13圆形轨道

14径向拉杆

15圆仓围板

16升降立柱

17立柱连杆

21法兰组件

22径向导轨

23连接环

24储物仓进出口

25支承轮组件

26拉杆

31储物仓位

32外端拉手

33內承轮

34内导轮

35定位锥销

41机箱

42第一电动减速机

43联轴器

44a链轮组

45b链轮组

46c链轮组

47长销轴链条

48球轮组件

51升降导轮架

52水平导轨

53水平齿条

54拉杆组件

55第二电动减速机

56升降齿轮

61推拉架

62第三电动减速机

63水平齿轮

64固定爪

65活动爪

66推拉气缸

67推拉导轮

71导轨板

72升降滑块

73升降气缸

74开合导轨

75抓取气缸

76取物爪

77导轨板竖轨

81平移导轨

82摆臂

83摆臂座

84对合气缸

85对合气缸座

91水平路轨

92升降台

93承载盘

111沟槽

161垂直齿条

211外套法兰

211a下法兰

211b上法兰

212向心轴承

213推力轴承

214对开环

215环套

221导轨杆

222导轨内杆

223杆端斜面

224外端杆

225连接板

226定位锥孔

251回转轮

252回转轮轴

253侧连接板

441a轮轴

442上a链轮

443下a链轮

451b轮轴

452上b链轮

453下b链轮

461c轮轴

462上c轮轴

463下c轮轴

471上长销轴链条

472下长销轴链条

473上长销轴链节

474下长销轴链节

481球轮架

481a上销孔

481b下销孔

482球轮

483球轮轴

484轴承

511前架

512后架

515前架升降导轮

516后架升降导轮

517上固定导轮

518下固定导轮

541横拉杆

542纵拉杆

543斜拉杆

611推拉导轮

641固定槽

651固定轴

652活动槽

811导轨斜面

812空隙

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:

本实施例中,水平方向为与地面平行的方向,竖直方向为垂直于地面的方向;

上方、上端或顶部或上表面为远离地面的方向,下方、下端或底部或下表面为靠近地面的方向。

本实施例中储物为储存或取出的物体或器具,如货物、车辆等。

本实施例中“多个”的描述为至少一个以上的数量,并且这样的描述并不影响实施例技术方案的实施。

图1至2所示的一种极坐标布局的立体圆形仓库,包括储物仓,所述储物仓一侧连接有一个存取装置,所述储物仓包括圆仓支架1、仓储转盘2、储物抽屉3和转盘驱动器4;所述存取装置包括升降构架5、推拉装置6、抓取装置7和对合导轨8;

如图3至4所示,圆仓支架1包括中央立柱11、周边立柱12、圆形轨道13和升降立柱16,所述中央立柱11设在所述储物仓的中心,多个所述周边立柱12以中央立柱11的轴线为中心,径向等距地设在中央立柱11的周围,多个所述周边立柱12靠近中央立柱11的一侧同时连接所述圆形轨道13,多个所述圆形轨道13在多个所述周边立柱12上沿竖直方向分布;

所述中央立柱11为垂直地面的圆柱体,多个所述圆形轨道13之间的竖直距离相等;

靠近存取装置一侧的两个周边立柱12向远离中央立柱11的方向上分别连接两个升降立柱16;

靠近存取装置一侧的两个所述周边立柱12之间的间隙形成储物仓进出口24;

两个所述升降立柱16立设在靠近储物仓进出口24一侧的地面上,两个所述升降立柱16相背侧设有立柱连杆17,所述立柱连杆17远离升降立柱16的一端与储物仓进出口24两侧的周边立柱12连接;

这样的连接有效地提高升降立柱16的稳定性。

所述圆形轨道13上方的周边立柱12上设有径向拉杆14,所述径向拉杆14远离周边立柱12的另一端连接中央立柱11,所述径向拉杆14的数量与周边立柱12相同;

径向拉杆14将中央立柱11与周边立柱12连接,进一步形成更为稳定和整体性更强的力学构造,即储物仓以圆筒形的结构为基础,建立了与底面、顶面或中间层面组成的完整力学结构,这样的力学结构无论在结构强度计算、结构稳定性校核到工程实际施工都是优良的形式。

所述中央立柱11上套设有与圆形轨道13数量相同的仓储转盘2,多个所述仓储转盘2在中央立柱11上沿竖直方向设置,所述仓储转盘2与中央立柱11转动连接,所述仓储转盘2远离中央立柱11的外缘与圆形轨道13滚动连接,多个所述储物抽屉3相邻排列在仓储转盘2上;

仓储转盘2、储物抽屉3具有一定的重量,使中央立柱11作为仓储转盘2的精准回转轴,因此圆形轨道13只需要承载来自仓储转盘2垂直方向的重量,不必提供回转定心的功能,大大降低了对圆形轨道13的制造精度要求。

所述储物仓进出口24以外的两个周边立柱12之间设有转盘驱动器4,所述转盘驱动器4驱动仓储转盘2围绕中央立柱11转动;

所述转盘驱动器4的数量与仓储转盘2相同,并且与每一层仓储转盘2高度位置对应,且每一层仓储转盘2可单独转动;

所述升降立柱16上设有沿竖直方向运动的升降构架5,所述升降构架5上设有沿水平方向运动的推拉装置6,所述升降构架5靠近储物仓的一侧连接抓取装置7,所述抓取装置7在升降构架5上沿竖直方向运动,所述抓取装置7下方的升降构架5上设有对合导轨8,所述对合导轨8上设有平移导轨81,所述平移导轨81在升降构架5上沿水平方向运动,所述推拉装置6、抓取装置7和对合导轨8随升降构架5的竖直运动而上升或下降;

所述周边立柱12远离中央立柱11的一侧设有圆仓围板15,所述圆仓围板15将除了所述储物仓进出口24和转盘驱动器4以外的周边立柱12围闭。

周边立柱12配合圆形轨道13的结构,在储物仓外围形成横竖框架的结构,同时和圆仓围板15组合,产生较为完善的圆筒形力学结构。

如图5至6所示,仓储转盘2包括法兰组件21,径向导轨22和支承轮组件25,所述法兰组件21套设在中央立柱11上,并且远离中央立柱11的外缘连接多个径向导轨22,所述径向导轨22远离中央立柱11的一端设有外端杆224,所述外端杆224的上表面设有定位锥孔226,所述外端杆224上设有支承轮组件15,所述支承轮组件15与所述圆形轨道13滚动连接;

如图7所示,法兰组件21包括外套法兰211、下法兰211a和上法兰211b,所述外套法兰211下端设有下法兰211a,所述下法兰211a向靠近中央立柱11的方向上连接推力轴承213,所述推力轴承213下方的中央立柱11上设有对开环214,所述对开环214远离中央立柱11的外缘套设有环套215;

所述外套法兰211上端设有上法兰211b,所述上法兰211b向靠近中央立柱11的方向上连接向心轴承212,所述法兰组件21通过连接所述推力轴承213和向心轴承212,从而与中央立柱11转动连接;

对开环214由两个半圆环组成,分别放入中央立柱11的与对开环对应的径向沟槽111中,形成完整圆环,在对开环214上套设环套215后构成可承受垂直向下载荷的稳定结构,这样的结构可以让中央立柱11的主体外径一致,在竖直方向形成多层的承重结构,同时安装在各层上的法兰组件21的组成件都可实现标准化。

如图10至11所示,径向导轨22包括两根互相平行的导轨杆221,两根所述导轨杆221靠近中央立柱11的一端连接导轨内杆222,远离中央立柱11的一端设有杆端斜面223,两根所述导轨杆221靠近杆端斜面223的一侧连接外端杆224,所述导轨内杆222靠近中央立柱11的一端与下法兰211a连接;

所述径向导轨22还包括连接板225,所述连接板225同时连接两个所述导轨杆221,多个所述径向导轨22上的连接板225同时与连接环23连接;

所述径向导轨22相邻排列形成圆盘状的仓储转盘2,靠近仓储转盘2的外缘会产生较大空隙,为了提高仓库的空间利用率,在这些较大的空隙中排列有不同长度的径向导轨22,这些不同长度的径向导轨22一端连接支承轮组件25,另一端与连接环23连接,并通过拉杆26连接上法兰211b,这些拉杆26构成了伞状的闭合受力结构,节省了仓储转盘2上大量的结构材料和储物空间;

如图8至9所示,支承轮组件25包括连接所述外端杆224的侧连接板253,所述侧连接板253上设有回转轮轴252,所述回转轮轴252远离中央立柱11的一端连接回转轮251,所述回转轮251与圆形轨道13滚动配合;

回转轮251中心点的运动轨迹在每两条周边立柱12之间是固定的圆弧,并且是相对较小曲率的圆弧。

支承轮组件25与径向导轨22数量一致,即在两个径向导轨22之间设有一个支承轮组件25,仓储转盘2上的重量通过支承轮组件25传递到每一根周边立柱12上,有效地进行了重量的分摊。

多个所述径向导轨22在连接环23和侧连接板253的连接下,形成圆盘状的仓储转盘2。

如图12至16所示,所述储物抽屉3远离中央立柱11的一端下表面设有与定位锥孔226配合的定位锥销35,储物抽屉3远离中央立柱11的一端端面上设有外端拉手32,所述储物抽屉3的下部靠近中央立柱11的方向上设有至少一个内导轮33和至少一对内承轮34,所述内导轮33和內承轮34与径向导轨22滚动连接;

所述定位锥销35与所述定位锥孔226对应,防止仓储转盘2在启动、回转和刹车过程中,造成储物抽屉3的周向位移或整个储物抽屉3的径向位移。

一对所述內承轮34设在内导轮33的两侧,所述内导轮33轴线竖直设置,所述內承轮34轴线水平设置;

所述内导轮33与两根所述导轨杆221相对侧的表面滚动配合,一对所述內承轮34与两根所述导轨杆221上表面滚动配合;

内导轮33同时具有限位作用,使储物抽屉3内端的周向位移也得到有效的限制。所以,处于正常储存状态时,每个储物抽屉3都被有效地限制在规定的位置上。

所述储物抽屉3还包括多个储物仓位31,所述储物仓位31沿远离中央立柱11的方向依次排列在储物抽屉3上。

每一层仓储转盘2上储物抽屉3的数量与径向导轨22的数量相同,并且根据仓储转盘2的几何特点,径向导轨22和储物抽屉3的长度将有不同程度的变化,以最大的限度提高空间利用率;

储物抽屉3能够承受自身和所承载储物的重量,具有一定的结构强度和刚度,储物抽屉3上方敞开,其它方向由结构板围闭,同时用若干件隔板将储物抽屉3径向分隔出多个储物仓位31,以满足储物存取的需要。另外根据仓储转盘2的几何形状特点,储物抽屉3靠近中央立柱的储物仓位31宽度较窄,远离中央立柱11的储物仓位31宽度较宽,以提高储存空间的利用率和满足存放尺寸较大的储物需要。

如图17至18所示,转盘驱动器4包括机箱41、a链轮组44、b链轮组45、c链轮组46、长销轴链条47和球轮组件48,所述机箱41固定连接在周边立柱12上,所述a链轮组44,b链轮组45和c链轮组46在机箱41内部呈三角形排列,并且通过闭合的长销轴链条47传动连接;

所述箱体上设有第一电动减速机42和联轴器43,所述第一电动减速机42的输出端连接联轴器43,所述联轴器43远离第一电动减速机42的一端驱动链接a链轮组44,a链轮组44作为动力输入轴,b链轮组45作为功能转向轴,c链轮组46作为链条张紧轴。

所述a链轮组44和b链轮组45设在靠近周边立柱12的一侧,所述c链轮组46在a链轮组44和b链轮组45之间,设在远离周边立柱12的一侧;

所述长销轴链条47上以固定的间隔连接多个球轮组件48,多个所述球轮组件48在长销轴链条47的带动下围绕a链轮组44,b链轮组45和c链轮组46转动,所述球轮组件48的运动轨迹与支承轮组件25在圆形轨道13上的运动轨迹相切或相交或轻微相离,使球轮组件48推动支承轮组件25围绕中央立柱11旋转。

所述a链轮组44包括a轮轴441,以及所述a轮轴441两端连接的上a链轮442和下a链轮443,所述b链轮组45包括b轮轴451,以及所述b轮轴451两端连接的上b链轮452和下b链轮453,所述c链轮组46包括c轮轴461,以及所述c轮轴461两端连接的上c链轮462和下c链轮463;

所述长销轴链条47包括上长销轴链条471和下长销轴链条472,所述上a链轮442,上b链轮452和上c链轮462通过上长销轴链条471传动连接,所述下a链轮443,下b链轮453和下c链轮463通过下长销轴链条472传动连接,所述上长销轴链条471上以固定的间隔设有多个上长销轴链节473,所述下长销轴链条472上设有与上长销轴链节473对应的下长销轴链节474,其余的链节均为普通标准的传动链;

如图30至31所示,球轮组件48包括球轮架481,所述球轮架481靠近上长销轴链条471的一端设有与上长销轴链节473对应的上销孔481a,所述球轮架靠近下长销轴链条472的一端设有与下长销轴链节474对应的下销孔481b;

所述球轮架481上靠近所述上销孔481a的一侧设有球轮轴483,所述球轮轴483远离球轮架481的一端通过轴承484转动连接球轮482,所述球轮482的运动轨迹与回转轮251中心点的圆弧形运动轨迹相切或相交或轻微相离;

a链轮组44和b链轮组45作用是让上长销轴链条471和下长销轴链条472在这两个链轮组之间拉紧成直线状态并输出动力。a链轮组44和b链轮组45相距的距离应足够大,以保证长销轴链条47被拉紧成直线的长度达到正常工作的要求。

球轮482的圆心必须落在上销孔481a和下销孔481b轴线所在的平面上。球轮482承受的载荷受力将全部落在上长销轴链条471和下长销轴链条472之间的中心线上,结构较为合理,球轮482之间的净空距离应略大于回转轮251的直径,使球轮482推动回转轮251运动持续而不间断,运行中球轮482的自转为纯滚动,减少了与回转轮251的摩擦,使推动更顺畅。

如图19至20所示,升降构架5包括升降导轮架51、水平导轨52和水平齿条53,所述升降导轮架51与所述升降立柱16滚动连接,并且在升降立柱16上沿竖直方向运动,所述升降导轮架51上设有两个水平导轨52和水平齿条53;

所述水平导轨52与所述升降导轮架51垂直连接;

所述升降导轮架51包括前架511和后架512,所述前架511与升降立柱16靠近储物仓进出口的一侧滚动连接,所述后架512与升降立柱16远离储物仓进出口的一侧滚动连接,所述前架511与所述后架512平行;

所述前架511的两侧设有前架升降导轮515,所述后架512的两侧设有后架升降导轮516,所述前架511上端的前架升降导轮515和后架512上端的后架升降导轮516之间设有上固定导轮517,所述前架511下端的前架升降导轮515和后架512下端的后架升降导轮516之间设有下固定导轮518;

所述升降立柱16靠近储物仓进出口24的一侧设有垂直齿条161,所述前架511上设有第二电动减速机55,所述第二电动减速机55输出轴上连接升降齿轮56,所述升降齿轮56与所述垂直齿条161啮合;在第二电动减速机55的驱动下,升降齿轮56在垂直齿条161上沿竖直方向移动,从而带动升降导轮架51沿升降立柱16作竖直方向移动;

所述前架511和后架512上垂直连接两个水平导轨52,两个所述水平导轨52平行且水平。

所述升降构架5还包括拉杆组件54,所述拉杆组件54同时连接水平导轨52和升降导轮架51;

所述拉杆组件54包括横拉杆541、纵拉杆542和斜拉杆543,所述纵拉杆542垂直连接两个所述水平导轨52,所述横拉杆541一端连接后架512,另一端垂直连接纵拉杆542,所述斜拉杆543一端与后架512上端连接,另一端与纵拉杆542靠近水平导轨52的一侧连接;所述斜拉杆543位于两个水平导轨52向背离的一侧;

升降导轮架51和水平导轨52在拉杆组件54的连接下结构稳定。

如图21至23所示,推拉装置6包括推拉架61、固定爪64和活动爪65,所述推拉架61与水平导轨52滚动连接,并且在水平导轨52上沿水平方向移动,所述推拉架61靠近储物仓进出口24的一侧设有固定爪64,所述固定爪64下方的推拉架61上设有活动爪65,所述活动爪64与所述推拉架61转动连接。

所述推拉架61靠近水平导轨52的一侧设有六个推拉导轮611,所述推拉导轮611与水平导轨52滚动配合,所述推拉架61上靠近水平齿条53的一侧设有第三电动减速机62,所述第三电动减速机62的输出端设有水平齿轮63,所述水平齿轮63与水平齿条53啮合,在第三电动减速机62的驱动下,水平齿轮63与水平齿条53的啮合下,带动推拉架61在水平导轨52上沿水平方向移动;

所述推拉架61靠近活动爪65的一侧设有固定轴651,所述固定轴651与活动爪65转动连接,所述推拉架61远离固定轴651的一侧设有推拉气缸66,所述推拉气缸66输出端连接活动爪65,所述活动爪65在推拉气缸66的作用下,围绕固定轴651转动;

所述固定爪64下方设有与外端拉手32对应的固定槽641,所述活动爪65上方设有与固定槽641对应的活动槽652;

固定爪64起到限位和提高作业可靠性的作用,活动爪65可绕固定轴651作上下摆动,实现对外端拉手32的抬起和放下。

如图24至26所示,所述抓取装置7包括导轨板71、所述导轨板71与靠近储物仓进出口24一侧的升降导轮架51滑动连接,并且在升降导轮架51上沿竖直方向移动,所述导轨板71下端设有取物爪76,所述取物爪76与导轨板71滑动连接;

所述导轨板71远离储物仓进出口24的一侧沿竖直方向设有导轨板竖轨77,所述导轨板竖轨77滑动连接升降滑块72,所述升降滑块72远离导轨板竖轨77的一侧,与靠近储物仓进出口24一侧的前架511连接,连接所述升降滑块72的前架511上设有升降气缸73,所述升降气缸73的输出端与导轨板71连接,导轨板71在所述升降气缸73的驱动下,与升降滑块72滑动配合,在靠近储物仓进出口24一侧的前架511上沿竖直方向滑动;

所述导轨板71靠近储物仓进出口24一侧的下方设有水平方向的开合导轨74,所述开合导轨74上滑动连接两个取物爪76,所述取物爪76上设有抓取气缸75,两个所述取物爪76在抓取气缸75的驱动下,在开合导轨74上滑动,实现张开或合拢的状态。

升降气缸73的作用是,驱动导轨板71向上升起使储物抽屉3和推拉装置6从导轨板71下方通过,升降气缸73驱动导轨板71下降,使取物爪76能抓取或放下储物。

如图27至29所示,所述对合导轨8包括两个平移导轨81,两个所述平移导轨81分别设在靠近储物仓进出口24一侧的水平导轨52上,两个所述平移导轨81在所述水平导轨52上沿水平方向运动,并且两个所述平移导轨81向靠近储物仓进出口24的方向移动时,两个平移导轨81同时向互相靠近的方向平行移动,远离储物仓进出口24的方向移动时,两个平移导轨81同时向互相远离的方向平行移动。

两个所述平移导轨81的相背侧转动连接摆臂82,所述摆臂82远离平移导轨81的一侧转动连接摆臂座83,所述摆臂座83与水平导轨52固定连接,两个所述平移导轨81远离储物仓进出口24的一端分别连接两个对合气缸84,两个所述对合气缸84远离储物仓进出口24的一端连接固定在所述横拉杆541上的对合气缸座85;

所述平移导轨81在对合气缸84驱动下在水平导轨52上沿水平方向移动,其中,平移导轨81在摆臂82的牵引下实现:向靠近储物仓方向移动时,两个平移导轨81向互相靠近的方向平行移动,向远离储物仓方向移动时,两个平移导轨81向互相远离的方向平行移动;

两个所述平移导轨81靠近储物仓进出口24的一端设有与所述杆端斜面223对应的导轨斜面811,当两个平移导轨81通过储物仓进出口24与径向导轨22接触时,所述导轨斜面811与杆端斜面223接触和紧靠,同时有效地与径向导轨22进行对接和定位。

两个所述平移导轨81向互相远离的方向平行移动后,在平移导轨之间形成了一定的空隙812,使储物可以从所述空隙812中通过,并且被抓取装置7抓取,平移导轨81不会妨碍到抓取装置7下降抓取储物。

上述实施例中还包括控制系统,所述的控制系统分别与所述转盘驱动器4、升降构架5、推拉装置6、抓取装置7和对合导轨8连接,并控制转盘驱动器4、升降构架5、推拉装置6、抓取装置7和对合导轨8工作。

所述控制系统能自动实施对每个气缸或油缸的动作发出控制指令和运动状态进行检测;对每台电动减速机的转动方向及转动角度进行控制和记录;控制系统能自动实施对整个储物仓内每一个储物抽屉3的储物仓位31有无存放储物的状态和已存放储物的编码进行记录;控制系统能自动实施对整个储物仓内每一个储物抽屉3的储物仓位31需要存取储物所涉及的选择、控制和作业的状态记录;

为了更好的解释本实施例,本实施例中还包括储物搬运器9,所述的储物搬运器9安装在周边立柱外侧的地面上,能承载储物并将其运送到抓取装置7作业范围内,也能将储物在特定高度内升降。

如图32所示,储物搬运器9包括升降台92,所述升降台92上设有承载盘93,所述承载盘93在升降台92上可沿竖直方向运动,所述升降台92下端设有水平路轨91,所述升降台92与水平路轨91滑动配合,且所述水平路轨91的轨道经过抓取装置7的下方。

优选的,推拉气缸66作为动力源也可以用油缸或电动机替代;

升降气缸73和抓取气缸75作为动力源也可以用油缸或电动机替代;

对合气缸84作为动力源也可以用油缸或电动机替代。

下面结合实施例,对储物存取方法做具体说明

(一)储物存入的具体步骤为:

两个平移导轨81在对合气缸84的驱动下,在水平导轨52上向远离储物仓进出口24的方向移动,升降构架5在第二电动减速机55的驱动下,在升降立柱16上沿竖直方向上升至足够高度;

储物在储物搬运器9上通过水平路轨91移动至抓取装置7下方;此时两个平移导轨81在摆臂82的牵引下向相互远离的方向平行移动,两个平移导轨之间形成了一定的空隙812,储物通过升降台92上升并通过平移导轨之间的空隙812;

升降构架5在第二电动减速机55的驱动下,沿竖直方向下降至所述储物上方,导轨板71在升降气缸73的驱动下,在升降导轮架上51沿竖直方向下降至可以抓取储物的位置,在抓取气缸75的驱动下,两个取物爪76合拢将储物抓取,导轨板71在取物爪76将储物抓取后上升至最高点,然后升降台92下降,并通过水平路轨91移动至升降构架5外侧,然后升降导轮架51上升或下降至储物需要放置的仓储转盘2所在的高度位置;

所述储物需要放置的仓储转盘2的转盘驱动器4在第一电动减速机42的驱动下,使a链轮组44转动,与a链轮组44传动连接的长销轴链条47带动使球轮组件48围绕a链轮组44、b链轮组45、c链轮组46运动,球轮482经过回转轮251的运动曲线时,推动回转轮251,在回转轮251的带动下,径向导轨22围绕中央立柱旋转,直到储物需要放置的目标储物抽屉3正对储物仓进出口24时停止;

平移导轨81在对合气缸84的驱动下,在水平导轨52上向靠近储物仓进出口24的方向移动,此时两个平移导轨81在摆臂82的牵引下向相互靠近的方向平行移动,直到平移导轨81上的导轨斜面811与径向导轨22上的杆端斜面223对接;

推拉架61在第三电动减速机62的驱动下,在水平导轨52上向靠近中央立柱11的方向移动,与储物抽屉3接触后,活动爪65在推拉气缸66的驱动下,围绕固定轴651向上转动,活动槽652与外端拉手32卡合,活动爪65继续向上转动,将储物抽屉3抬起,使定位锥销35从定位锥孔226中脱离,直至活动爪65与固定爪64接触,固定槽641和活动槽652与外端拉手32卡合连接;

此时,推拉架61在第三电动减速机62的驱动下向远离中央立柱11的方向移动,带动储物抽屉3在仓储转盘2的径向上向远离中央立柱11的方向移动,直到储物仓位31到达储物下方时推拉架61停止移动;

导轨板71下降,两个取物爪76在抓取气缸75的驱动下打开,将储物放置在储物仓位31中,之后导轨板71上升至最高点;

推拉架61向靠近中央立柱11的方向移动,直到储物抽屉3移动到径向导轨22上的极限位置时停止,活动爪65向下转动,将外端拉手32放下,定位锥销35落入定位销孔226中,使储物抽屉3平置并固定;

推拉架61向远离中央立柱11的方向移动至储物仓外围;

(二)储物取出的具体步骤为:

此步骤中驱动部件与步骤一中一致,故不再赘述;

升降导轮架51上升或下降至储物所在仓储转盘2的高度,储物所在仓储转盘2的转盘驱动器4驱动a链轮组44转动,与a链轮组44传动连接的长销轴链条47带动球轮组件48围绕a链轮组44、b链轮组45、c链轮组46运动,球轮482推动回转轮251,回转轮251带动径向导轨22围绕中央立柱转动,直到储物所在的储物抽屉3正对储物仓进出口24时停止;

平移导轨81向靠近中央立柱11的方向移动,并使导轨斜面811与杆端斜面223对接,导轨板71上升至最高点,推拉架61向靠近中央立柱11的方向移动,活动爪65向上转动使活动槽652与外端拉手32卡合,继续向上转动将储物抽屉3抬起,使定位锥销35从定位锥孔226中脱离,直至活动爪65与固定爪64接触,活动槽652和固定槽641与外端拉手32卡和连接;

之后推拉架61向远离中央立柱11的方向移动,将储物抽屉3带动至储物仓外,直到储物所在的储物仓位31到达取物爪76下方时停止;

导轨板71下降至储物上方,两个取物爪76闭合将储物抓取,之后导轨板71上升至最高点;

推拉架61向靠近中央立柱11的方向移动,直到储物抽屉3移动到径向导轨22上的极限位置时停止,活动爪65向下转动将外端拉手32放下,使定位锥销35落入定位锥孔226中,使储物抽屉3平置并固定,推拉架61向远离中央立柱11的方向移动至储物仓外围;

此时,平移导轨81向远离中央立柱11的方向移动,并且两个平移导轨81之间在摆臂82的牵引下向相互远离的方向平行移动,两个平移导轨81之间形成空隙812;

此时储物搬运器9移动至取物爪76下方,升降导轮架51上升或下降至合适抓取的高度,升降台92上升并通过两个平移导轨81之间的空隙812,导轨板71在升降导轮架51上沿竖直方向下降至储物可以放置的位置,两个取物爪76打开将储物放置在承载盘93上后上升至最高点;

升降台92下降,储物随储物搬运器9移动至升降构架5外围。

根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

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