一种高位存储设备及其无人化系统的制作方法

本实用新型涉及无人化项目，更具体地涉及一种高位存储设备及其无人化系统。

背景技术：

为了在对汽车保险杠进行存储和周转，现有技术中需要使用大量的人工操作。cn200920213504.6公开了一种可调式保险杠工位设备，其使用过程全靠人工操作，包括产品存放靠人工、移动靠人工操作叉车、入库也是靠人工操作等等，无法满足自动化项目的要实。cn201310100033.9公开了一种transtocker自动存取设备存储方式，cn201410134664.7公开了一种3d仓库+设有自由旋转机构衬垫的通用存储机械器具存储方式，其同样缺少实现自动化的必要基因，因为这种存储方式还是需求有人员去做存放前的准备工作，之后才能存储，无法依靠设备间的匹配来完成全过程的自动化。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述无法实现全自动的问题，本实用新型提供一种高位存储设备及其无人化系统。

本实用新型提供一种高位存储设备，其包括底盘、支承背和杆结构，其中，支承背垂直固定于底盘上，杆结构垂直固定于支承背上，其中，杆结构包括彼此间隔开的至少两个用于支撑产品的杆层，底盘具有矩形截面，该矩形截面的平行于支承背的边具有第一边长l1，该矩形截面的垂直于支承背的边具有第二边长l2，该高位存储设备具有重心，该重心具有重心高度h且朝向支承背偏移距离d，当l1<l2时，h与l1之比不大于1；当l1>l2时，h与l2-2d之比不大于1。

优选地，底盘具有第一自由边、第一连接边、第一侧边和第二侧边，其中，第一自由边和第一连接边彼此间隔开设置，第一侧边和第二侧边彼此间隔开地设置于第一自由边和第一连接边之间并连接第一自由边和第一连接边，第一自由边和第一连接边分别具有第一边长l1，第一侧边和第二侧边分别具有第二边长l2，支承背垂直于底盘地固定连接在第一连接边上。

优选地，支承背具有矩形截面，其具有第二自由边、第二连接边、第三侧边和第四侧边，其中，第二自由边和第二连接边彼此间隔开设置，第三侧边和第四侧边彼此间隔开地设置于第二自由边和第二连接边之间并连接第二自由边和第二连接边，底盘垂直于支承背地固定连接在第二连接边上。

优选地，高位存储设备还包括支承侧，其包括第一斜支承和第二斜支承，其中，第一斜支承连接在第一侧边和第三侧边之间，第二斜支承连接在第二侧边和第四侧边之间。

优选地，由第一侧边、第三侧边和第一斜支承限定的第一平面分别垂直于底盘和支承背的延伸平面，第二侧边、第四侧边和第二斜支承限定的第二平面分别垂直于底盘和支承背的延伸平面。

优选地，支承背还具有第一支承筋和第二支承筋，其分别垂直于底盘地设置于第三侧边和第四侧边之间，每个杆层包括彼此间隔开的第一杆和第二杆，第一杆的连接端连接在第一支承筋上，第二杆的连接端连接在第二支承筋上。

优选地，每个杆层还包括第一斜拉筋和第二斜拉筋，其中，第一斜拉筋固定连接在第一杆的临近连接端的位置和第一支承筋之间，第二斜拉筋固定连接在第二杆的临近连接端的位置和第二支承筋之间。

优选地，底盘具有与无人搬运车相匹配的挂接机构。

优选地，底盘的四个角上安装有轮子。

本实用新型还提供一种无人化系统，其包括上述高位存储设备。

本实用新型的高位存储设备通过至少两个杆层来实现高密度的存放，通过重心高度和宽的比值来确保设备的稳定性，其不仅确保较高的存放容积率和场地利用率，而且可以实现全自动存储、匹配自动agv和实现自动存放，从而为自动化过程的存储环节提供了重要的解决方法。根据本实用新型的无人化系统，能够实现产品的下件到存放、周转和传送、入库和出库、以及涂装上件的全无人自动化，其中，该产品可以是汽车饰件中的注塑件，例如保险杠产品或其他产品。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的高位存储设备的整体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的后视图；

图4是图1的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，根据本实用新型的一个优选实施例的高位存储设备包括底盘1、支承背2和杆结构3，其中，支承背2垂直固定于底盘1上，杆结构3垂直固定于支承背2上。

如图2所示，底盘1具有矩形截面，其具有第一自由边11、第一连接边12、第一侧边13和第二侧边14，其中，第一自由边11和第一连接边12彼此间隔开设置，第一侧边13和第二侧边14彼此间隔开地设置于第一自由边11和第一连接边12之间并连接第一自由边11和第一连接边12。另外，底盘1具有挂接机构15，其用于与无人搬运车(agv)相匹配，从而使得agv能顺利接动高位自动存储设备(这部分将在下面的无人化系统中涉及)。而且，底盘1的四个角上安装有轮子16，例如只需求4.5kg推进力的轮子，以便于高位存储设备在agv带动下的移动(这部分将在下面的无人化系统中涉及)。

如图3所示，支承背2同样具有矩形截面，其具有第二自由边21、第二连接边22、第三侧边23和第四侧边24，其中，第二自由边21和第二连接边22彼此间隔开设置，第三侧边23和第四侧边24彼此间隔开地设置于第二自由边21和第二连接边22之间并连接第二自由边21和第二连接边22。在本实施例中，支承背2的第二连接边22固定连接于底盘1的第一连接边12(参见图2)以实现支承背2相对于底盘1的垂直固定，如图1所示。

回到图1所示，为了增强支承背2的稳定性，高位存储设备还包括支承侧4，其包括第一斜支承41和第二斜支承42，其中，第一斜支承41连接在第一侧边13(参见图2)和第三侧边23(参见图3)之间，第二斜支承42连接在第二侧边14(参见图2)和第四侧边24(参见图3)之间。在本实施例中，由第一侧边13、第三侧边23和第一斜支承41限定的第一平面分别垂直于底盘1和支承背2的延伸平面，第二侧边14、第四侧边24和第二斜支承42限定的第二平面分别垂直于底盘1和支承背2的延伸平面，如图1所示。

如图3所示，支承背2还具有第一支承筋25和第二支承筋26，其垂直于底盘1地设置于第三侧边23和第四侧边24之间。如图4所示，杆结构3包括彼此间隔开的七个杆层31，每个杆层31用于支撑一个产品(例如保险杠)并包括彼此间隔开的第一杆311和第二杆312，参见图1，第一杆311的连接端连接在第一支承筋25上，第二杆312的连接端连接在第二支承筋26上。如图1和图4所示，为了增强杆311，312的稳定性，每个杆层31还包括第一斜拉筋313和第二斜拉筋314，其中，第一斜拉筋313固定连接在第一杆311的临近连接端的位置和第一支承筋25之间，第二斜拉筋314固定连接在第二杆312的临近连接端的位置和第二支承筋26之间。

特别地，底盘1的矩形截面的相对的第一自由边11和第一连接边12分别具有第一边长l1，相对的第一侧边13和第二侧边14分别具有第二边长l2。高位存储设备的重心高度为h，由于高位存储设备的前端面敞开，以便于产品从前端放入每个杆层31，因此高位存储设备的重心在理论高度h上位于左右中心线但是并不位于前后中心线上，而是朝向支承背2偏移距离d。为了防止高位存储设备发生倾倒，当l1<l2时，重心高度h与宽l1之比设置为不大于1；当l1>l2时，重心高度h与宽l2*＝l2-2d之比设置为不大于1。实践表明，根据该“重心与宽比”理论设置的高位存储设备具有可靠的安全性。

在一个优选的实施例中，将高位存储设备的重心高度h选定为1500mm，采用solidworks或ug等设计软件选定材质和尺寸，其中，底盘1的第一边长l1选定为2100mm，第二边长l2选定为2000mm，此时l1>l2，d＝177.05mm，通过“重心与宽比”理论，重心高度h(即1500mm)与宽l2*(即2000-2*177.05＝1645.9mm)的比值为0.91，不大于1，具有可靠的安全性。应该理解，在第一边长l1<第二边长l2的情况下，由于重心在理论高度上位于左右中心线上，宽l1*并不需要进行修正，直接选择l1计算该“重心与宽比”即可。

通过编制高位存储设备的重心计算统计分析表(表1)进行数据分析，可以确定选型依据。

表1高位存储设备的重心计算统计分析表

根据上表1可知，如果重心高度h大于1500mm，为了确保高位存储设备的稳定性，需要在底盘1的下面设置配重。

根据本实用新型的无人化系统，其包括上述的高位存储设备。

该无人化系统中的产品被传送到wip库区的具体工作方式包括：当机械手从注塑模具中取出产品后，对产品进行相应的修边和处理后，放到同步传送带上，当积累到三件产品后，升降机货叉会到同步传送带上取出产品，同时平移放到高位自动存储设备的杆层31上，当存放满足一定要求数量后，处于高位存储设备下面的agv接收到指令后，把高位存储设备上的产品拉动到wip库区存放。具体地，agv带着高位存储设备到系统指定的料道前，由agv带着单台的高位存储设备往前推进其它的高位存储设备，形成连续的存放状态，另外，单条料架可存放多台，例如8台高位存储设备。

该无人化系统中的产品从wip库区到涂装上件区的具体工作方式包括：系统给wip库区里面的agv发出拉动信息，agv根据系统要求把高位自动化存储设备拉动到涂装上件区的等待点，与升降机做对接。

应该理解，在无人化系统中，高位存储设备需要与agv匹配进行推动，因此高位存储设备的总重量也不宜过大，即高位存储设备的总高度和重心高度不宜过高。例如，上表1中的序号7所表示的高位存储设备的总重量高达1661kg，其所需的推动力过大，因此10m高的高位存储设备并不是本实用新型的优选实施例。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。