自动出库系统的制作方法

本发明涉及一种自动出库系统。

背景技术：

仓库内储存的货物一般会放置在栈板上，参见图1和图2所示，栈板设置有卡位槽，这样在需要运输货物时，只需将叉车的插齿插入卡位槽中就可以将栈板和货物同时抬起，便于运输。栈板的上部还设置有插齿槽，叉车的插齿可以插入插齿槽中直接将货物从栈板上抬起移走。

栈板包括两种：可回收栈板和一次性栈板。可回收栈板一般在仓库中循环使用，其使用周期较长，所以造价较高；然而交付给客户的货物所使用的是一次性栈板，由于其使用周期较短，为节省成本，一次性栈板一般使用成本较低廉的材料制造、耐用性比较差。因此，在货物出库时，需要将货物从质量较好的可回收栈板转运到价格低廉的一次性栈板上。现有技术一般使用人工的方式进行栈板更换，但由于货物重心较高、质量较重，所以更换过程十分耗时耗力，自动化程度较低，一旦出库货物数量较大，现有技术的出库效率难以满足实际需求，且存在一定的危险性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动出库系统，能够提高货物的出库效率、实现栈板自动更换和自动回收。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动出库系统，包括货物运输单元、栈板上线单元、栈板更换单元、栈板回收单元，所述货物运输单元用于将可回收栈板及其上方的货物运输到所述栈板更换单元上；所述栈板上线单元包括用于将一次性栈板运输到所述栈板更换单元上的栈板上线输送线；所述栈板更换单元包括栈板自动更换装置，所述栈板自动更换装置包括基座、能够相对所述基座上下运动的升降座、用于传送栈板并且设置在所述升降座上的栈板更换传输线，所述基座上还设置有至少一个能够相对其在水平方向上运动的货叉，所述货叉包括若干能够插入所述栈板的插齿槽中的插齿；所述栈板回收单元包括用于将所述可回收栈板运离所述栈板更换单元的回收输送装置。

优选地，所述栈板回收单元还包括用于将所述可回收栈板堆叠成垛的栈板自动堆叠装置，所述栈板自动堆叠装置包括与所述回收输送线相接的码垛传输线、以及两个能够相对所述码垛传输线上下运动的码垛升降座，所述码垛升降座分别位于所述码垛传输线传输方向的左右两侧，所述码垛升降座上设置有能够相对其运动的码垛支撑块，所述码垛支撑块至少能运动至第一位置和第二位置，当所述码垛支撑块位于所述第一位置时，所述码垛支撑块插设在所述栈板的所述卡位槽中，当所述码垛支撑块位于所述第二位置时，所述码垛支撑块从所述栈板的所述卡位槽中完全抽出。

进一步优选地，所述栈板上线单元中也设置有所述栈板自动堆叠装置，其用于将所述栈板垛拆分为单独的所述栈板、并运输至所述栈板上线输送线上。

优选地，所述货物运输单元包括位于所述栈板更换单元上方的货物传输线、以及用于将所述货物在所述货物传输线与所述栈板更换单元之间运输的货物升降台，所述货物升降台设置在所述货物传输线与所述栈板更换单元之间，所述货物升降台上设置有传输方向与所述货物传输线相同的货物升降台传输线。

进一步优选地，所述回收输送装置包括与所述货物传输线位于同一高度的回收传输线、设置在所述回收传输线与所述栈板回收单元之间的回收升降台，所述回收升降台上设置有回收升降台传输线。

更进一步优选地，所述回收传输线一端部与所述回收升降台相接、另一端与所述货物传输线相接。

进一步优选地，所述自动出库系统还包括斜坡出货传输线，所述斜坡出货传输线的一端部与所述货物传输线相接、另一端部的高度与所述栈板更换单元的高度平齐。

优选地，所述栈板更换单元包括连接在所述栈板上线单元与所述栈板回收单元之间的出货传输线，所述栈板自动更换装置位于所述出货传输线的侧部，所述出货传输线上还设置有用于将所述栈板转运到所述栈板自动更换装置上的水平换向传送装置。

进一步优选地，所述出货传输线为辊轮传输线，所述水平换向传送装置包括若干传送方向与所述出货传输线垂直的换向传送链、以及用于驱动所述换向传送链上下运动的驱动装置，所述换向传送链设置在所述辊轮传输线的辊轮之间。

进一步优选地，所述栈板自动更换装置还包括用于阻挡所述栈板更换传输线上的栈板的挡块，所述挡块相对所述基座上下运动，所述挡块位于所述货叉在所述栈板更换传输线的传输方向上远离所述出货传输线的侧部。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：（1）本发明的自动出库系统在货物出库时，不用人工参与，完全由设备自动出库，出库效率较高、错误率低；（2）本发明的自动出库系统能够实现栈板的自动更换，减少工人劳动量，降低人工成本；（3）能够实现可回收栈板的自动回收，节约生产成本。

附图说明

附图1为栈板的俯视图；

附图2为栈板的正视图；

附图3为自动出库系统的俯视图；

附图4为出货传输线、水平换向传送装置、栈板自动更换装置的俯视图；

附图5为自动出库系统的正面示意图；

附图6栈板自动更换装置的俯视图，此时插齿插设在插齿槽中；

附图7栈板自动更换装置的正视图，此时插齿插设在插齿槽中；

附图8栈板自动更换装置的俯视图，此时插齿在插齿槽之外；

附图9栈板自动更换装置的正视图，此时插齿在插齿槽之外；

附图10为栈板自动堆叠装置的轴测视图；

附图11为图10在a处的放大图；

附图12为栈板自动堆叠装置的俯视图；

附图13为栈板自动堆叠装置的侧视图；

附图14为栈板自动堆叠装置另一种实施方式的轴测视图；

其中：1、货物运输单元；11、货物传输线；12、货物升降台；121、货物升降台传输线；

2、栈板上线单元；21、栈板上线输送线；

3、栈板更换单元；31、栈板自动更换装置；311、基座；312、升降座；313、栈板更换传输线；314、货叉；3141、插齿；315、挡块；316、气囊；317、限位块；32、出货传输线；33、水平换向传送装置；331、换向传送链；

4、栈板回收单元；41、回收输送装置；411、回收传输线；412、回收升降台；4121、回收升降台传输线；

5、栈板自动堆叠装置；51、机架；52、码垛传输线；53、码垛升降座；54、支撑块；55、齿轮；56、齿条；57、定位块；58、导向块；581、导向斜面；582、长孔；59、双行程气缸；

6、斜坡出货传输线；10、栈板；101、插齿槽；102、卡位槽。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图3至图5所示，本发明的一种自动出库系统包括货物运输单元1、栈板上线单元2、栈板更换单元3、栈板回收单元4。

货物运输单元1包括用于将可回收栈板及其上方的货物运输到栈板更换单元3上，栈板上线单元2包括用于将一次性栈板运输到栈板更换单元3上的栈板上线输送线21，栈板更换单元3包括栈板自动更换装置31，该栈板自动更换装置31能够将货物下方的可回收栈板更换为一次性栈板，栈板回收单元4包括用于将可回收栈板运离栈板更换单元3的回收输送装置41，可回收栈板在回收后继续在仓库内使用。

参见图6至图9所示，栈板自动更换装置31包括基座311、能够相对基座311上下运动的升降座312、用于传送栈板10并且设置在升降座312上的栈板更换传输线313，基座311上还设置有至少一个能够相对其在水平方向上运动的货叉314，货叉314包括若干能够插入栈板10的插齿槽中的插齿3141。

当栈板更换传输线313将栈板10传输至货叉314处时，升降座312向上运动将栈板10和货物一同托起，当插齿槽101的高度与插齿3141平齐时，货叉314朝着栈板10运动，插齿3141插入插齿槽101中，随后升降座312向下运动，栈板10随着栈板更换传输线313也向下运动，货物则在插齿3141的支撑下保持静止并与栈板10分离。当升降座312运动至插齿3141与插齿槽101完全分离时，栈板更换传输线313将栈板10输送走，随后将新的栈板10输送到货物的下方，升降座312向上运动使得该新的栈板10与货物接触，最后货叉314朝着远离栈板10的方向运动，当插齿3141从插齿槽101中完全脱离时，升降座312再次向下运动，栈板更换传输线313将栈板10及其上面的货物一同继续传输、出库。被更换下来的可回收栈板则被传输至栈板回收单元4处、并被回收输送装置41回收至仓库内。因此该自动出库系统实现了货物自动出库、栈板自动更换、以及可回收栈板自动回收等多个功能。

货叉314的运动方向、插齿3141的延伸方向与插齿槽101的延伸方向平行，货叉314朝着靠近栈板10的方向做直线运动就可以实现插齿3141插入插齿槽101中，控制难度较低。

栈板更换传输线313传输方向的左右两侧各设置有一个货叉314，每个货叉314都由一个直线气缸驱动，两个货叉314的运动方向共线延伸，两个货叉314在货物的两侧共同支撑货物，货物不容易向一侧歪斜或倾倒，这样布置货叉314对于栈板更换传输线313上栈板10和货物的传输影响也更小。在本实施例中，货叉314的运动方向与栈板更换传输线313的传输方向垂直，有利于插齿3141插入插齿槽101中。

该栈板自动更换装置还包括能相对基座311上下运动的挡块315，挡块315位于货叉314在栈板更换传输线313的传输方向上的一侧，挡块315能运动至阻挡位置和放行位置。当挡块315运动至阻挡位置时，栈板更换传输线313上的栈板10不随栈板更换传输线313向前运动、相对基座静止，此时可以将插齿3141插入插齿槽101中；当挡块315运动至放行位置时，栈板更换传输线313上的栈板10继续随栈板更换传输线313运动。由于设置有挡块315，栈板更换传输线313一直保持运动状态也能够实现栈板自动更换。

在本实施例中，栈板更换传输线313为滚筒线，挡块315设置在滚筒线上两个相邻的滚筒之间，当挡块315位于栈板更换传输线313的下方时，挡块315处于放行位置；当挡块315的上端高于栈板更换传输线313时，挡块315处于阻挡位置。

栈板自动更换装置还包括用于驱动升降座312上下运动的气囊316，气囊316位于升降座312与基座311之间。相比于气缸等其他驱动方式，气囊316的体积更为紧凑、价格也更为低廉。

栈板更换传输线313传输方向的左右两侧各设置有一限位块317，两个限位块317的间距等于栈板10的宽度，两个限位块317对栈板10的位置起到规正左右，保证栈板10在其宽度方向上定位的准确性。

栈板上线单元2和栈板回收单元4都设置有栈板自动堆叠装置5。在栈板上线单元2中，栈板自动堆叠装置5用于将运输到栈板上线传输线21上的一次性栈板堆垛拆分为单个的栈板10；在栈板回收单元4中，栈板自动堆叠装置5用于将更换下来的可回收栈板码垛为栈板垛以便于回收。

具体地，如图10至图14所示，栈板自动堆叠装置5包括机架51、设置在机架51上并用于传输栈板10的码垛传输线52，基座1上还设置有两个能够相对其上下运动的码垛升降座53，码垛升降座53分别位于码垛传输线52传输方向的左右两侧，码垛升降座53上设置有能够相对其运动的支撑块54，支撑块54至少能运动至第一位置和第二位置。当支撑块54位于第一位置时，支撑块54插设在栈板10的卡位槽102中（如图10和图11所示），当支撑块54位于第二位置时，支撑块54从栈板10的卡位槽中完全抽出（如图14所示）。

当使用栈板自动堆叠装置5进行栈板10的堆叠码垛时，码垛传输线52输送栈板10至两个码垛升降座53之间，此时码垛升降座53上的支撑块54都处于第二位置，随后支撑块54运动至第一位置插入卡位槽102中，两侧的码垛升降座53同时上升使得栈板10被抬起，且抬起的高度大于栈板10的厚度，接着第二个栈板10被码垛传输线52传输至第一个栈板10的正下方，随后两侧的码垛升降座53向下运动使得第一个栈板10码放到第二杆栈板10上，之后支撑块54运动至第一位置，两个码垛升降座53继续向下运动使得支撑块54的高度与最下方栈板10的卡位槽102平齐，支撑块54再次运动至第二位置，码垛升降座53将两个栈板10一同抬起，使得下一个栈板10可以被输送到两个栈板10的下方，如此循环运动，多个栈板10能够堆叠为一个垛。

当使用该栈板自动堆叠装置5进行拆分栈板垛时，则需将栈板垛输送到两个码垛升降座53之间，利用码垛升降座53和支撑块54将位于最下方栈板10之上的所有栈板10都抬起，再利用码垛传输线52将最下方的栈板10移走后，码垛升降座53下降将其余的栈板10放置在码垛传输线52上，如此循环运动，使得单个栈板10从栈板垛上逐个拆分下来。

具体地，码垛升降座53由双行程气缸驱动59，其能够驱动码垛升降座53运动至高度依次升高的第一高度、第二高度、第三高度。当码垛码垛升降座53处于第一高度时，支撑块54与最下方栈板10的卡位槽102平齐；当码垛升降座53处于第二高度时，支撑块54与次最下方的栈板10的卡位槽102平齐；当支撑块4插入卡位槽102中且码垛升降座53处于第三高度且时，栈板垛与码垛传输线52之间的间距大于栈板10的厚度。双行程气缸59的成本较低，也能满足码垛升降座53的运动精度要求，有利于降低整机成本。

为保证抬起栈板10时较为稳定，每个码垛升降座53上都设置有两个支撑块54，这样栈板垛在升降时有四个支撑块54共同支撑，栈板垛不易发生倾覆。

在本实施例中，支撑块54转动地设置在码垛升降座53上，如图14所示，如此即使当支撑块54从卡位槽102中抽出时，也不会占用较大空间，装置的结构较为紧凑。

支撑块54的长度不宜过长，过长则容易浪费空间，不容易插入卡位槽102中，且增加装置的运行负担，支撑块54的长度也不宜过短，过短则不便于抬升栈板10。由于卡位槽102的宽度较宽，因此将支撑块54设置为在水平面内旋转，支撑块54的转动中心线沿竖直方向延伸，支撑块54的长度小于卡位槽102的宽度，支撑块54可以水平旋转地进出卡位槽102中，这样使得支撑块54的尺寸较为适宜。

每个支撑块54都同轴转动地设置有齿轮55，齿轮55与其相对应的支撑块54相对固定，码垛升降座53上滑动地设置有一齿条56，齿条56与码垛升降座53上的两个齿轮55同时啮合。因此只需驱动齿条56，就可以带动两个支撑块54同步运动，简化了结构。

码垛传输线52的上方设置有定位块57，定位块57与机架51相对固定，码垛升降座53、定位块57沿着码垛传输线52的传输方向依次排列。当栈板自动堆叠装置5进行栈板10的堆叠时，定位块57与码垛传输线52的间距小于栈板10的厚度。因此栈板10在码垛传输线52上输送时，其受到定位块57的阻挡，能够准确地停在两个码垛升降座53之间，保证了堆叠的精度，防止栈板10堆叠时不整齐造成的倾覆。

参见图10至图14所示，机架51上还设置有两个导向块58，两个导向块58分别位于码垛传输线52传输方向的左右两侧，导向块58与定位块57分别位于码垛升降座53的两侧，导向块58远离码垛升降座53的一端部设置有导向斜面581，两个导向块581的导向斜面构成喇叭口，喇叭口越远离码垛升降座53的地方其宽度越大。在导向块58和定位块57的规正下，每个进入到码垛升降座53之间的栈板10相对位置都一致，保证了堆叠时的整齐度。

导向块58上开设有至少一个延伸方向与码垛传输线52传输方向垂直的长孔582，机架51上开设有与长孔582相对应的螺纹孔，螺钉穿过长孔582与螺纹孔螺纹连接。因此两个导向块58的间距可调，能够适用于多种尺寸的栈板10。

当使用本发明的栈板自动堆叠装置进行拆分栈板垛时，由于栈板垛较高，为了保证其能够被较好地规正，导向块58需要相应地设置较高。具体地，当码垛传输线52上有n个栈板10堆叠为一个栈板垛时（n为大于2的正整数），导向块58在竖直方向的尺寸不小于栈板10厚度的n-1倍，因此每个栈板10都能得到规正，防止栈板垛发生倒塌和倾覆。

在本实施例中，仓库位于二楼，出货时需要将仓库中的货运运输到一楼装车发货。因此，栈板更换单元3设置在一楼，货物运输单元1则包括位于二楼的货物传输线11、以及用于将货物在货物传输线11与栈板更换单元3之间运输的货物升降台12，货物升降台12设置在货物传输线11与栈板更换单元3之间，货物升降台12上设置有传输方向与货物传输线11相同的货物升降台传输线121。货物升降台12能够在一楼和二楼之间上下运动，当货物升降台12停在二楼时，货物传输线11将栈板10和货物运输到货物升降台12上，随后货物升降台12将货物运输到一楼的栈板更换单元3上。

回收输送装置41包括位于二楼的回收传输线411、设置在回收传输线411与栈板更换单元3之间的回收升降台412，回收升降台412上设置有回收升降台传输线4121。在栈板更换单元3上更换下来的可回收栈板通过回收输送装置41运回到二楼的仓库中。

回收传输线411一端部与回收升降台412相接、另一端与货物传输线11相接，因此可回收栈板依次通过回收传输线411、货物传输线11进入仓库中，提高了货物传输线11的使用效率，减少传输线的空间占用。而且，一旦货物升降台12发生故障或进行检修，货物可以经货物传输线11、再通过回收输送装置41运输到一楼，也就是说，回收输送装置41和货物升降台12相互成为对方的后备方案，因此提高了自动出库系统的运行稳定性。

自动出库系统还包括斜坡出货传输线6，该斜坡出货传输线6呈斜坡状，其一端部与二楼的货物传输线相接11、另一端部设置在一楼，当出库货物数量较少时，可以通过该斜坡出货传输线直接运到一楼，由于货物数量少、重量轻，因此可以采用人工的方式更换栈板，这使得该自动出库系统灵活性变得更强。

栈板更换单元3还包括连接在栈板上线单元2与栈板回收单元4之间的出货传输线32，栈板自动更换装置31位于出货传输线32的侧部，出货传输线32上与栈板自动更换装置31对应处设置有水平换向传送装置33。当货物在栈板更换装置31上进行栈板更换时，空栈板10可以在出货传输线32上传递运输，有利于提高出货效率。

在本实施例中，出货传输线32为辊轮传输线，水平换向传送装置33包括若干传送方向与出货传输线32垂直的换向传送链331，换向传送链331设置在辊轮传输线的辊轮之间，这些换向传送链331能够相对出货传输线32上下运动，水平换向传送装置设置有驱动换向传送链331上下运动的驱动装置。当换向传送链331低于出货传输线32时，栈板10在出货传输线32上传动；当栈板10运动到换向传送链331的上方时，换向传送链331向上运动将栈板10顶起，在换向传送链331才传动下，栈板10能够被运输到栈板自动更换装置31上。挡块315设置在栈板自动更换装置31上远离出货传输线32的侧部，挡块315可以相对出货传输线32固定设置。类似地，在其他的几个传输线中，两个相接的传输线的传输方向不同，则也可以设置如上所述的水平换向传输装置33，以实现栈板10或货物的转运。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。