堆垛设备和具有其的堆垛系统的制作方法

本实用新型涉及仓储的自动化和智能化技术领域，具体地说，涉及一种堆垛设备和具有其的堆垛系统。

背景技术：

目前，大型物流仓储产业正蓬勃发展，仓储物流园在各地迅速崛起，仓储物流产业链也正逐步形成更大规模，随着行业的发展，仓储空间的利用效率越来越成为各家尤为关注的问题。

在智能仓储场景中，物料支架在堆垛设备的参与下被频繁使用。动态的仓储运行环境中物料支架会存在工作和非工作两种状态。当物料支架不被使用时，一般会由堆垛设备搬运至缓存区存放。现有的物料支架的储存方式为地面平摊式，如图1所示，每个物料支架100均占用一个单位存储面积，因此占地面积与处于非工作状态的物料支架100的数量成正比，因此如果大量的物料支架处于非工作状态，便会造成极大的仓储空间浪费。

技术实现要素：

考虑到上述问题而提出了本实用新型。本实用新型提供了一种一种堆垛设备，其包括举升装置，其中所述举升装置具有举升构件，所述举升构件能够在第一高度和第二高度之间移动，所述第二高度高于所述第一高度，所述举升构件处于所述第一高度时能够与待堆垛物体接合，并能够将待堆垛物体举升至所述第二高度，所述第二高度与所述第一高度的高度差大于下一个待堆垛物体的高度。

示例性地，所述举升构件能够移动至位于所述第一高度的第一接合位置、位于所述第二高度的第二接合位置、以及第一释放位置，所述举升构件能够顺次在所述第一接合位置、所述第二接合位置和所述第一释放位置移动，其中，所述举升构件处于所述第一接合位置时能够与待堆垛物体接合，并且能够移动至所述第二接合位置以将所述待堆垛物体举升至所述第二高度；所述举升构件在下一个待堆垛物体到位后能够移动至所述第一释放位置以将所述待堆垛物体堆垛在所述下一个待堆垛物体上，并返回所述第一接合位置以接合所述下一待堆垛物体。

示例性地，所述举升构件构造为从所述第一释放位置平移至所述第一接合位置，和/或构造为从所述第一接合位置平移至所述第二接合位置。

示例性地，所述举升构件从所述第二接合位置移动至所述第一释放位置的过程中，还能够移动至第二释放位置。

示例性地，所述第二释放位置位于所述第二接合位置的正下方，在所述第二释放位置和所述第一释放位置之间还设置有过渡位置，所述过渡位置与所述第二释放位置等高，且位于所述第一释放位置的正上方。

示例性地，所述举升构件构造为从所述第一释放位置向上枢转以进入所述第一接合位置，和/或从所述第二接合位置向下枢转以进入所述第二释放位置。

示例性地，所述举升装置包括相对地设置的第一举升构件和第二举升构件，用于在两侧举升待堆垛物体。

示例性地，还包括存储架，待堆垛物体能够进入所述存储架的下部，所述存储架能够容纳沿竖直方向堆垛的多个待堆垛物体，所述存储架的下部的侧面设置有开口，所述开口允许所述举升构件伸入到所述存储架的内部，并且允许所述举升构件在所述第一高度和所述第二高度之间移动。

示例性地，所述存储架的至少一个侧面上设置有窗口，所述窗口能够显示所述存储架内的已经堆垛的待堆垛物体的数量。

根据本实用新型的另一个方面，还提供一种堆垛系统，包括如上所述的任一种堆垛设备以及搬运装置，所述搬运装置用于将待堆垛物体搬运就位以使所述堆垛设备进行堆垛操作。

示例性地，所述搬运装置为能够移动至待堆垛物体下方进行托举搬运的机器人。

示例性地，还包括待堆垛物体，所述待堆垛物体为物料支架，所述物料支架的上表面设置有限位部，所述限位部能够与堆垛在所述物料支架上方的另一物料支架的支腿接合，以在水平方向上对相邻的两个物料支架进行限位。

采用堆垛设备将待堆垛物体堆垛储存可以明显减小待堆垛物体占用的空间。该方案极大了提高了仓储空间的使用率，间接为行业的高效率运营提供了很好的资源支持。

附图说明

通过结合附图对本实用新型实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是现有的物料支架搬运至缓冲区存放的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的堆垛系统的示意图；

图3A-3F是根据本实用新型一个实施例的堆垛系统的工作过程示意图；以及

图4A-4D分别是根据本实用新型不同的实施例的举升构件的行走路线的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

200、堆垛系统；210、堆垛设备；212、举升装置；212a、举升构件；214、存储架；214a、窗口；220、搬运装置；230、物料支架。

具体实施方式

为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是本实用新型的全部实施例，应理解，本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。基于本实用新型中描述的本实用新型实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型提供了一种堆垛设备、以及包括该堆垛设备的堆垛系统。该堆垛系统能够在工作空间中对暂时闲置的物料支架进行自动堆垛。在该工作空间中，搬运机器人能够按照系统规划的任务进行路线行进，自动完成对暂时闲置的物料支架和/或装载有货物的物料支架从存储地到目的地的全自动搬运。待堆垛物体不限于上述物料支架。也就是说，该堆垛系统可以用于任何需要对物品进行堆垛存放的工作空间中，例如电子商务仓库、物流仓库、机场行李系统、医院药房和现代化工厂等。

如图2所示，堆垛系统200可以包括堆垛设备210以及搬运装置220。在图2和图3A-3F中，以待堆垛物体为物料支架230为例来说明本实用新型的原理。

堆垛设备210能够将物料支架230堆垛起来，以使多个物料支架仅占据一个物料支架所需的面积。堆垛设备210可以放置在存放暂时闲置的物料支架的缓冲区内。搬运装置220则用于将物料支架230搬运到便于堆垛设备210进行堆垛的位置处。搬运装置220可以为能够移动至物料支架230下方进行托举搬运的机器人，如图所示。可选地，搬运装置220还可以为采用拖拽方式搬运物料支架230的机器人。此外，可选地，搬运装置220还可以为叉车，其利用货叉将物料支架230叉起后搬运。

堆垛设备210包括举升装置212。举升装置212具有举升构件212a，参见图3A-3F。举升构件212a能够在第一高度(如图3A所示)和第二高度(如图3B所示)之间移动。第二高度高于第一高度。举升装置212可以包括举升机、电动葫芦和液压千斤顶中的一种或多种。举升构件212a处于第一高度时能够与由搬运装置220搬运就位的物料支架230接合。示例性地，举升装置212中可以设置有用于允许搬运中的物料支架230进入的开放空间。当物料支架230被搬运至该开放空间内时，举升装置212将该物料支架230举升至较高的第二高度处，等待下一个物料支架的到来，如图3B所示。于是，第二高度与第一高度之间的高度差大于下一个物料支架的高度。当下一物料支架到来后，举升装置212可以将上一个物料支架堆垛在下一个物料支架上，从而完成两个物料支架的堆垛，如图3C所示。

搬运装置220将物料支架230搬运就位后，举升装置212将物料支架230举升到第二高度。搬运装置220随后继续搬运下一个物料支架到缓冲区，举升装置212则将被举升的物流支架放置于该下一个物料支架上，完成第一次堆垛。然后将下面的物料支架举升，如此反复，可根据场景需要及条件完成多次堆垛动作，如图3D-3F所示。

将物料支架堆垛储存可以明显减小物料支架占用的空间。该方案极大了提高了仓储空间的使用率，间接为行业的高效率运营提供了很好的资源支持。

例如，堆垛设备210大约会占据一个物料支架的面积。因此，当需要堆垛多于两个物料支架时，该方案所需的占地面积仍然为大约2个物料支架的面积，可以明显减少物料支架占用的空间。

示例性地，图3A-3F中的举升构件212a可以移动至位于第一高度的第一接合位置A1和位于第二高度的第二接合位置B1、以及第一释放位置D1和第二释放位置C1，如图4A所示。第一释放位置D1可以位于第一高度处，第二释放位置C1可以位于第二高度处也可以位于第三高度，其中第三高度小于第二高度。举升构件顺次在第一接合位置A1、第二接合位置B1、第二释放位置C1和第一释放位置D1循环移动。

举升构件212a处于第一接合位置A1时能够与物料支架接合，如图3A所示。然后举升构件212a移动至第二接合位置B1，以将物料支架举升至第二高度处，如图3B所示。

举升构件212a在下一个物料支架到位(如图3C所示)后，能够移动至第二释放位置C1以释放物料支架。该物料支架堆垛在下面的物料支架上。然后，举升构件途径第一释放位置D1返回第一接合位置A1，如图3D所示。当举升构件返回第一接合位置A1后，能够接合下面的物料支架。接着进入下一循环，如图3E-3F所示。

当举升构件以图4A所示的路线行进时，举升构件从第二接合位置B1进入第二释放位置C1时，若上面的物料支架与下方物料支架之间的距离过大，则上面的物料支架可能会掉落在下面的物料支架上。其给下面的物料支架带来冲击而使下面的物料支架受到破坏。基于此，本实用新型提出了以下两个实施例。

如图4B所示，图3A-3F中的举升构件212a可以移动至位于第一高度的第一接合位置A2和位于第二高度的第二接合位置B2、以及第一释放位置D2和第二释放位置C2。如图4B所示，第二释放位置C2位于第二接合位置B2的正下方。此外，在第二接合位置B2和第一释放位置D2之间还设置有过渡位置E。过渡位置E与第二释放位置C2等高，且位于第一释放位置D2的正上方。举升构件顺次在第一接合位置A2、第二接合位置B2、第二释放位置C2、过渡位置E和第一释放位置D2循环移动。在一些实施例中，举升构件需伸入物料支架顶板边缘的下方以举升物料支架，通过设置过渡位置E，使得举升构件在下降的过程中可以绕开物料支架的顶板的阻挡，顺利下降至第一高度，并移动至第一接合位置。例如，在过渡位置E处，两个举升构件之间的距离大于或等于物料支架顶板的宽度，使得举升构件从第二释放位置移动至过渡位置之后，能够顺利下降至第一高度的第一释放位置。

这样，举升构件212a处于第一接合位置A2时能够与物料支架接合，如图3A所示。然后举升构件212a移动至第二接合位置B2，以将物料支架举升至第二高度处，如图3B所示。

举升构件212a在下一个物料支架到位(如图3C所示)后，向下移动进入第二释放位置C2，从而将正在被托举的物料支架缓慢放置在下面的物料支架上。然后，举升构件退回到过渡位置E，并途径第一释放位置D2返回第一接合位置A2，如图3D所示。当举升构件返回第一接合位置A2后，能够接合下面的物料支架。接着进入下一循环，如图3E-3F所示。

为了将正在被托举的物料支架缓慢放置在下面的物料支架上，本实用新型还为举升构件提出了一种行进方式。具体地址说，参见图4C，举升构件可以移动至位于第一高度的第一接合位置A3和位于第二高度的第二接合位置B3、以及第一释放位置D3和第二释放位置C3。举升构件从第二接合位置B3进入第二释放位置C3的方式不再是图4A-4B所示的平移方式，而是通过枢转的方式，即举升构件向下枢转以进入第二释放位置C3。当举升装置212设置有相对设置的成对的举升构件212a时，成对的举升构件212a向下旋转，也能够将正在被托举的物料支架缓慢放置在下面的物料支架上。

然后，举升构件向下移动至第一释放位置D3。到达第一释放位置D3后，向上枢转以进入第一接合位置A3。如此，举升构件顺次在第一接合位置A3、第二接合位置B3、第二释放位置C3和第一释放位置D3循环移动。

这样，举升构件212a处于第一接合位置A3时能够与物料支架接合，如图3A所示。然后举升构件212a移动至第二接合位置B3，以将物料支架举升至第二高度处，如图3B所示。

举升构件212a在下一个物料支架到位(如图3C所示)后，向下枢转至第二释放位置C2，从而将正在被托举的物料支架缓慢放置在下面的物料支架上。然后，向下移动至第一释放位置D3，并向上枢转返回第一接合位置A3，如图3D所示。当举升构件返回第一接合位置A3后，能够接合下面的物料支架。接着进入下一循环，如图3E-3F所示。

另外，在另一个示例性的实施例中，可以省略第二释放位置。如图4D所示，图3A-3F中的举升构件212a可以移动至位于第一高度的第一接合位置A4和位于第二高度的第二接合位置B4、以及第一释放位置D4。第一释放位置D4可以位于第一高度处。可选地，第一释放位置D4也可以位于第一高度和第二高度之间的任何位置处。举升构件顺次在第一接合位置A4、第二接合位置B4和第一释放位置D4循环移动。

举升构件212a处于第一接合位置A4时能够与物料支架接合，如图3A所示。然后举升构件212a移动至第二接合位置B4，以将物料支架举升至第二高度处，如图3B所示。

举升构件212a在下一个物料支架到位(如图3C所示)后，能够进入第一释放位置D4将物料支架堆垛在下面的物料支架上。然后，举升构件返回第一接合位置A4，如图3D所示。当举升构件返回第一接合位置A4后，能够接合下面的物料支架。接着进入下一循环，如图3E-3F所示。

示例性地，举升构件在第一接合位置A4、第二接合位置B4和第一释放位置D4的循环移动可以采用平移的方式。

返回参见图2，示例性地，举升装置212可以包括相对地设置的第一举升构件和第二举升构件，用于在两侧举升物料支架，以平稳地举升物料支架。第一举升构件和第二举升构件之间的空间可以允许物流支架进入。例如，第一举升构件和第二举升构件可以分别为支撑杆，支撑杆伸到物料支架下方以举升物料支架；第一举升构件和第二举升构件还可以分别为机械爪，可以从两侧抓握物料支架的顶板边缘以举升物料支架。应理解，第一举升构件和第二举升构件还可以实现为其他形式，只要能够将物料支架举升或抬升起来即可，本实用新型实施例对此不予限定。

当堆垛的物料支架的数量增大时，可能会存在倒落的危险，因此堆垛设备210还包括存储架214。待堆垛物体能够进入存储架214的下部，并且存储架214能够容纳沿竖直方向堆垛的多个待堆垛物体，如图3F所示。存储架214的内部空间的横截面可以与物流支架的最大横截面大体上相适配。存储架214的内部空间的高度可以根据期望堆垛的物料支架的数量来设计。存储架的下部的侧面设置有开口，开口允许举升构件212a伸入到存储架214的内部，并且允许举升构件212a在第一高度和第二高度之间移动。于是，该开口的下边缘不高于第一高度，且上边缘不低于第二高度。该存储架214能够对堆垛起来的物料支架起到很好的防护、定位作用。

示例性地，存储架214的至少一个侧面上设置有窗口214a。窗口214a能够显示存储架内的已经堆垛的待堆垛物体的数量，以便于观察。

此外，还可以在物料支架的上表面设置限位部，该限位部能够与物料支架的支腿接合，以在水平方向上对相邻的两个物料支架进行限位。示例性地，该限位部可以为嵌入到物料支架中的凹槽或孔洞。此外，限位部还可以为设置在物料支架的上表面的边条，边条用于阻挡堆垛在其上方的物料支架的支腿在水平方向移动。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本实用新型的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本实用新型的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本实用新型的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个实用新型方面中的一个或至少两个，在对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本实用新型的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或装置进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在至少两个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的装置权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。