专利名称：立体仓库的自动化存取系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及立体仓库，尤其是指立体仓库的自动化仓储系统。
背景技术：
随着工业化进程的加剧，物流行业也进入了蓬勃发展的时期。越来越多的大型企业对于物流管理有了更进一步的需求，随着这种提高效益节约成本的需求的日益趋强，物流行业中的仓库的进一步的自动化控制与管理显得日益紧迫。随着土地供应的日趋紧张， 仓库也更趋向于立体化，只有立体化的仓库才能实现占地面积小有效利用空间的目的。近些年，立体仓库已经受到大型超市、大型仓储企业等的青睐。目前市场上的立体仓库大多都采用有轨巷道堆垛机进行自动的货物搬运，通过堆垛机在立体仓库的巷道内上下及水平移动堆放及拿取货物，由于堆垛机需要用压叉叉进栈板移动货物，因此巷道内的宽度需满足一定条件，且堆垛机沿着巷道运动其仅能满足在巷道两侧的货架上堆放存取货物，因此在该型立体仓库中需要多条巷道及多个堆垛机，导致立体仓库的空间利用率低，在出入库频率低时导致堆垛机的闲置浪费。目前，市场上出现了穿梭式立体仓库，其货架为立体贯通式轨道货架，可自动穿梭的自动穿梭小车在贯通式轨道货架中进行往复穿梭，进行存取货物，该自动穿梭小车具有自动定位、自动识别栈板位置、自动起降栈板的功能，在出库时，通过穿梭小车将货物从货架深处输送至货架出口处，通过堆垛机或叉车的压叉将货物从穿梭小车上移开进行下一步作业。在入库时，通过堆垛机或叉车的压叉将货物搬运到穿梭小车上，通过穿梭小车在轨道间运动放入指定的货架处。这种穿梭式立体仓库其空间利用率高，但是也存在一定的局限性当需将穿梭小车从一条贯通式轨道移动至另外贯通式轨道或需要取出进行维修时，需要利用叉车或堆垛机上的压叉挪移穿梭小车，如此，在放置堆垛机的通道里就需要留出足够的宽度以保证穿梭小车可以从轨道货架中移开或取出，降低了仓库的空间利用率，且在穿梭小车从一条轨道移动到另外轨道时消耗的时间比较多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够进一步提高仓库空间利用率、可自动挪移穿梭小车、节约工作时间的立体仓储系统。为了达到解决上述技术问题的目的，本发明提供一种立体仓库的自动化系统，其主要包括带有至少一条贯通式轨道的立体货架、在所述立体货架的贯通式轨道内穿梭的具有上下移动支撑平台的穿梭小车，在所述立体货架的贯通式轨道的进出库一端设置有可水平移动的移行机构，在所述移行机构的相对于所述立体货架的一侧设置有可与其平行的可水平移动的搬运机构，及控制系统，其中所述移行机构上设置有可与所述立体货架的贯通式轨道对接的容纳装置、位于所述容纳装置上方的支撑移送装置及用于所述移行机构进行定位的定位装置；在所述移行机构与所述立体货架的贯通式轨道定位对接后，所述穿梭小车可自动沿着所述贯通式轨道进入所述容纳装置内；所述搬运机构上设置有与所述贯通式轨道同向的至少一个移取装置及沿其长度方向可移动的运输装置；其中，所述移取装置固定安装在所述运输装置上，所述移行机构的支撑移送装置可将需输送的物品自动输送至所述搬运机构的移取装置上。所述控制系统控制所述穿梭小车、移行机构及搬运机构的动作。所述移行机构包括支架，安装在所述支架上的至少一条导轨，在所述导轨上设置有可移动的移动平台及驱动所述移动平台沿着所述导轨移动的驱动装置，在所述移动平台上设置有所述容纳装置及支撑移送装置。所述容纳装置包括有与所述立体货架的轨道可以对接的容纳轨道，所述容纳轨道固定安装在所述移动平台上，在所述容纳平台的外侧设置有支撑架，所述支撑移送装置固定在所述支撑架上。所述支撑移送装置为两组链条轮移送或辊轮移送装置，其运动方向与所述贯通式轨道的长度方向同向。所述容纳平台为与所述立体货架的轨道相匹配的两条容纳轨道，所述容纳轨道固定安装在移送平台上。所述运输装置为辊道输送机，所述移取装置为两组输送链条轮组，所述链条轮组固定安装在所述辊道输送机的滚筒间。在所述立体货架上设置有对所述穿梭小车进行充电的充电装置。本发明的立体仓库的自动化存取系统，其仓库空间利用效率高，节省了通过叉车或堆垛机辅助挪移穿梭小车的时间，节省了时间，提高了作业效率。
图1本发明自动化存取系统的俯视结构示意2本发明另一种实施例的俯视结构示意图
具体实施例方式针对上述的发明内容，现举一较佳实施例并结合图式进行具体说明。本发明的立体仓库的自动化存取系统，其主要由立体货架1、穿梭小车2、移行机构3、搬运机构5、及控制系统组成，参考图1，其中立体货架1，其由多个立体支柱及横梁等按照力学原理搭建而成，其可以拆分，也可以根据客户需求搭建成固定样式。该货架材质选用承载力高的金属材料制作。在立体货架1的水平方向上设置有数层贯通式轨道11，每层贯通式轨道由间隔一定距离的数条贯通式轨道11组成。在每层轨道之间设置有放置栈板或货物的货物放置架，货物放置架位于贯通式轨道的上方，其高度及结构满足当穿梭小车的顶升机构为非顶升状态时，穿梭小车可在货架的货物放置架与轨道之间自由穿行，当穿梭小车的顶升机构处于顶升状态时，穿梭小车的支撑平台可顶起放置在货物放置架上的栈板或货物，使其脱离货物放置架，并带动栈板或货物沿着贯通式轨道移动。该实施例的每条贯通式轨道采取间隔适当距离的两条平行导轨组成，该平行导轨固定在货架的支柱上，该两导轨间的距离满足穿梭小车可在其上自由穿行而不至于从导轨上掉落。在每条贯通式轨道的出入口两侧都设置有导向板，当穿梭小车进出轨道时，可通过导向板引导穿梭小车的正确运行位置，使其运行方向不会偏离。 该立体仓库的具体结构为现有技术，可参考穿梭式立体仓库的货架结构。在立体货架的一侧的出入库端设置有充电区域，在该充电区域内设置有充电装置。当穿梭小车电能不足时， 将穿梭小车通过移行机构搬运至充电区域，通过充电装置为穿梭小车的蓄电池组进行充 H1^ ο穿梭小车2，其主要包括行走装置、顶升机构、蓄电池组装置及穿梭控制系统；该穿梭小车在市场上就有售，其行走装置、蓄电池组装置、顶升机构及穿梭控制系统在此不再赘述。穿梭小车的支撑平台可通过顶升机构自动抬起或放下。穿梭控制系统控制穿梭小车的自动定位、自动运行、自动顶升等动作。可以在每条贯通式轨道内都放置有穿梭小车，也可以每几条贯通式轨道放置一台穿梭小车，当放置一台小车时，穿梭小车可以通过移行机构从一条贯通式轨道运送至另一条贯通式轨道。移行机构3，位于立体货架1的出入库一端，其水平运行位置通过立体货架1的每列贯通式轨道的出入库端口。其包括水平延伸的位于立体货架1的每列贯通式轨道11出入库端口的支架31，在支架上沿其长度方向固定安装有导轨32，在导轨32上安装有可以移动的移动平台33，在移动平台33上安装有驱动电机34，驱动电机驱动移动平台沿着导轨32进行横向往复移动。该驱动电机34可以是马达减速机，也可以是伺服电机。当然，该移动平台可通过电机带动固定在支架上的链条轮组、抵压在导轨上的滚轮等移动机构带动其水平往复移动。在移动平台33的位于横向移动方向的两侧上固定安装有两条容纳导轨 36，该容纳导轨36与立体货架1的贯通式轨道11可以对接，当其定位对接后，穿梭小车可以沿着贯通式轨道11自动移动至移动平台33上的容纳轨道36上，穿梭小车也可以从容纳轨道36自动移动至贯通式轨道11上。容纳导轨36的两侧分别固定安装有支撑架，在支撑架上分别固定安装有两组链条轮组37，该链条轮组组成了支撑移送装置，其通过链条驱动电机38驱动链条轮轴驱动链条转动。支撑移送装置位于容纳轨道的上方，当穿梭小车带着栈板或货物移动至移动平台上时，栈板或货物位于该支撑移送装置的上方，当穿梭小车的顶升机构向下运动时，栈板或货物会被放置在支撑移送装置上，从而使穿梭小车的支撑平台与栈板或货物脱离。该链条轮组也可以是辊轮等其他传送机构。该容纳导轨也可以是容纳平台。在移动平台33远离立体货架的一侧的容纳导轨一端设置有限位装置，其可阻止穿梭小车移行至移动平台时，滑出移动平台一侧。限位装置和容纳导轨两侧的支撑架形成一容纳空间，穿梭小车可容纳在该容纳空间内。在该移行机构3上还设置有定位装置，该定位装置包括定位传感器及感知片，在沿导轨的长度方向根据需要定位的位置，多个感知片间隔适当距离分别被固定在导轨上，传感器设置在移动平台33上，传感器与控制系统通信连接。当移动平台运动时，移动平台上的传感器感知到感知片一侧时，此时驱动移动平台的电机进行减速动作，在设定的时间内停止运转，使移动平台停止在需要定位的位置处。采取先减速后停止，其冲击力小，对于承载在移动平台上的货物来说惯性力小，不会因为巨大的惯性力在移动平台上滑动造成货物跌落毁损，且可以使移动平台定位更准确，不会因为巨大的惯性力而远离定位位置。该移行机构根据立体货架的贯通式轨道货层数可设置有多层移行机构，也就是说对应于立体货架的每层贯通式轨道都会匹配设置有一移行机构，在支架上的垂直方向上可水平固定安装有多个该移行机构以满足立体货架多层贯通式轨道的出入库需求。
搬运机构5，位于移行机构3相对于立体货架的一侧，根据移行机构3的层数配置有相应的搬运机构。为了大型仓库的出入库方便，搬运机构5沿着其长度方向可延伸至仓库出入库口端，通过仓库出入口端的搬送装置将物品搬送出去。搬运机构5包括立体支架， 运输装置51，移取装置52。其中，运输装置51为固定在立体支架上的辊道输送机，由于辊道输送机为现有成熟技术，在此则不再赘述其具体结构。在辊道输送机上对应于立体货架的每条贯通式轨道都相应设置有移取装置52，该移取装置52包括两组链条轮组，该链条轮组安装在辊道输送机的滚轮之间，该两组链条轮组间隔的距离满足可以放置栈板或货物在其上，该链条轮组通过链条驱动电机驱动链条轮轴带动链条组运转。当然，在运输装置上并非对应的每条贯通式轨道都需设置一移取装置52，也可以根据仓库需要间隔设置或仅设置一个移取装置52。当移行机构的支撑移送装置位于移取装置52 —侧时，移行机构的上的物品可通过支撑移送装置及移取装置的链条轮组的运转，从移行机构移送至搬运机构，再通过运输装置的辊道输送机输送至仓库出入口端。控制系统，本实施例采取PLC作为控制系统，控制穿梭小车、移行机构、搬运机构的运行动作。穿梭小车、移行机构及搬运机构上的传感器向PLC发出感知信号，PLC通过接收到的信号控制穿梭小车、移行机构、搬运机构的各电机动作，实现自动化存储过程。在该实施例的基础上，也可以在立体货架之间形成一条出入库通道，通道两侧都是立体货架，参考图2，且其两侧的贯通式轨道出入库端口都位于通道两侧，在该通道两侧靠近贯通式轨道出入库端口分别设置移行机构，在两移行机构之间设置搬运机构，如此设置可提高出入库频率。本发明运行过程在需要出库时，控制系统命令穿梭小车运行至需要的位置，通过定位装置进行位置感知，控制系统切断行进电机的电源，控制顶升机构使顶升机构抬起放置在立体货架上的栈板或货物，然后控制系统控制穿梭小车沿着贯通式轨道向轨道的出入口运行，同时，移行机构在控制系统的控制下运行至该条贯通式轨道出入口，其容纳轨道与贯通式轨道对接，穿梭小车则在控制系统控制下运行至移行机构的容纳空间内，穿梭小车的顶升机构下降，使其搬运的栈板或货物放置在移行机构的支撑移送装置上，此时，穿梭小车从移行机构返回立体货架的贯通式轨道；移行机构的支撑移送装置及搬运机构的移取装置同向运转，将物品移送至搬运机构上的运输装置上，控制系统控制搬运机构的运输装置运动，将物品输送至仓库出入口端，然后搬运至一旁等待的搬运车上或放置在其他运输装置上。入库时操作与出库操作相反。当穿梭小车需要从一个贯通式轨道移送至另外一个贯通式轨道时，穿梭小车自动运动至移行机构内，通过移行机构搬运到其所要到达的贯通式轨道内。本发明省去了利用叉车搬运穿梭小车所需要预留的空间，更大程度的提高了仓库空间的利用率，而且也实现了仓库内出入库及穿梭小车搬运的完全自动化操作，节省了人力。在出入库频繁时，其可以利用最少台数的穿梭小车就可实现在所有贯通式轨道内进行物品自动化出入库的功能，从而节省了利用叉车频繁移动穿梭小车的耗用时间。
权利要求
1.一种立体仓库的自动化存取系统，其主要包括带有至少一条贯通式轨道的立体货架、在所述立体货架的贯通式轨道内穿梭的具有上下移动支撑平台的穿梭小车，其特征在于在所述立体货架的贯通式轨道的进出库一端设置有可水平移动的移行机构，在所述移行机构的相对于所述立体货架的一侧设置有可与其平行的可水平移动的搬运机构，及控制系统，其中所述移行机构上设置有可与所述立体货架的贯通式轨道对接的容纳装置、位于所述容纳装置上方的支撑移送装置及用于所述移行机构进行定位的定位装置；在所述移行机构与所述立体货架的贯通式轨道定位对接后，所述穿梭小车可自动沿着所述贯通式轨道进入所述容纳装置内；所述搬运机构上设置有与所述贯通式轨道同向的至少一个移取装置及沿其长度方向可移动的运输装置；其中，所述移取装置固定安装在所述运输装置上，所述移行机构的支撑移送装置可将需输送的物品自动输送至所述搬运机构的移取装置上。所述控制系统控制所述穿梭小车、移行机构及搬运机构的动作。
2.根据权利要求1所述的立体仓库的自动化存取系统，其特征在于所述移行机构包括支架，安装在所述支架上的导轨，在所述导轨上设置有可移动的移动平台及驱动所述移动平台沿着所述导轨移动的驱动装置，在所述移动平台上设置有所述容纳装置及支撑移送装置。
3.根据权利要求2所述的立体仓库的自动化存取系统，其特征在于所述容纳装置包括有与所述立体货架的轨道可以对接的容纳轨道，所述容纳轨道固定安装在所述移动平台上，在所述容纳轨道的上方设置有支撑架，所述支撑移送装置固定在所述支撑架上。
4.根据权利要求2所述的立体仓库的自动化存取系统，其特征在于所述支撑移送装置为两组链条轮移送或辊轮移送装置，其运动方向与所述贯通式轨道的长度方向同向。
5.根据权利要求1 4任一所述的立体仓库的自动化存取系统，其特征在于所述运输装置为辊道输送机，所述移取装置为两组输送链条轮组，所述链条轮组固定安装在所述辊道输送机的滚筒间。
6.根据权利要求1所述的立体仓库的自动化存取系统，其特征在于在所述立体货架上设置有对所述穿梭小车进行充电的充电装置。
全文摘要
立体仓库的自动化存取系统，包括带有贯通式轨道的立体货架，位于立体货架一侧移行机构、位于移行机构一侧的搬运机构、运行在贯通式轨道内的穿梭小车及控制系统。移行机构包括移动平台、在移动平台上设置有容纳装置、在容纳装置上方设置有支撑移送装置、及定位装置。搬运机构包括运输装置、及安装在运输装置上的移取装置。容纳装置可与贯通式轨道对接，使穿梭小车可将栈板或货物直接搬运至移行机构，通过移行机构移送至搬运机构，搬运机构将其运送至仓库出入口端。该仓储系统空间利用率高，可自动化挪移穿梭小车。
文档编号B65G1/137GK102173334SQ201110034958
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者吴锦谋, 李俊宏, 苏毓翔, 郑清文 申请人:广运机电(苏州)有限公司