CN101610960A - 货物自动化仓库 - Google Patents

Abstract

一种自动化仓库货架，包括：若干货架(10)，以格栅形状纵向布置，从而使货物(W)在每个货物装载区(18)上；堆装起重机(20)，设置在两个邻接的货架(10)之间，用于向上或向下移动或者从货物装载区(18)收回货物(W)；和传送装置(30)，用于从仓库的内部和外部移动货物(W)。所述货架包括以形成矩阵模式彼此连接的若干对立柱(11)、若干对水平梁(12)、第一支架梁(13)、第二支架梁(14)、垂直支架(15)、臂梁(16)和装载臂(17)。在货架的狭窄宽度上仅布置两个立柱，从而允许在两个纵向侧进入，由此，该自动化仓库具有简单的结构，并且能够确保结构稳定性。

Description

货物自动化仓库

技术领域

本发明涉及一种自动化仓库，该自动化仓库用于通过使用自动化工具的自动化收取方法来有效储存和控制成捆的货物，更具体地涉及具有简单结构的自动化仓库，通过该自动化仓库，能够更加有效地安全储存长货物，例如结构钢、钢管、船用厚钢板和集装箱。

背景技术

自动化仓库是大型储存装置，由此，能够由自动化工具将成捆货物自动装载到货物储存区或从货物储存区卸载，并且能够以较小体积的储存空间有效储存和管理成捆货物。能够在大体积物流控制***中或在用于各种工业领域的仓库中使用自动化仓库。

这种自动化仓库包括许多以预定间隔布置的货架，每个货架均具有矩阵型单元形式的若干货物装载空间，并且能够从每个货架的前部和后部进入这种装载空间。自动化仓库还包括货物装载/卸载设备，例如提升或堆装起重机，该起重机在邻接的两个货架之间的通道中穿行，并且从货物装载区中存取货物。此外，自动化仓库包括辅助工具，例如在仓库与仓库的外部之间穿行的输送机或AGV。所有部件都由中央计算机***控制。

在自动化仓库结构中，由于货架应支撑以多层堆放的大重量货物，所以货架结构对获得货物的稳定支撑是很重要的。具体来说，货架应在各自的前后纵向壁处具有双向装载/卸载的易接近性，从而能够易于装载/卸载货物，并因此能够获得有效的空间利用。

因此，货架被构造成若干层次的钢结构，这种钢结构利用诸如工字梁等的结构钢以矩阵方式构建。由于货物应在相反的方向上分别从前门和后门进入货架，所以支架必须安装在货架纵向宽度的中间，从而使货架能够免于扭曲或屈曲且不妨碍货物进入。

在传统的储存货架中，为了获得结构稳定性，储存货架被构造成沿货架的纵向宽度布置三个立柱的“3-Post型立柱货架”和沿货架的纵向宽度布置四个立柱的“4-Post型立柱货架”。此外，支架与位于货架的水平宽度中间的一个或两个立柱联接。

然而，由于为安装所述支架而在货架的水平宽度中间另外安装一个或两个立柱，这增加了所需的建造材料的量。而且，这增加了连接点。因此，将使材料成本和生产成本增加，并且延长了建造周期。构建具有这种储存货架的自动化仓库降低了生产率和可施工性。

内部立柱在储存货架中形成死区，因此，最终降低了自动化仓库中空间的利用率。

申请人基于韩国专利公告10-0344326(US专利6,216,893)提出了用于自动化仓库的双立柱型储存货架来解决上述问题。

在该技术中，支架梁安装在沿货架宽度隔开的一对立柱之间。支架安装在各自支架梁的中心。对角延伸的垂直支架的每一端均与邻接托板的每一端连接。因此，储存货架具有简单的机构，并且能够获得高的结构稳定性。

然而，传统专利已经采用：仅在一对立柱之间安装支架梁。因此，适于储存小体积货物。对于长度大的货物，例如钢材(工字梁)、钢管、钢板、船用厚钢板、或海运用集装箱，难以获得结构稳定性。

也就是说，鉴于储存货架的结构和装载/卸载的效率，必须在纵向方向的中间区域处理长度大的货物。由于立柱的间隙必须大于货物的长度，所以这在纵向方向上在邻接立柱之间留下宽间隙。牢固保持支架梁的每一端的支撑点之间的距离应该加大，而这使支架的尺寸变大，并且也增加了屈曲的机率。这对自动化仓库的结构稳定性造成很大损害。

发明内容

技术问题

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题做出了本发明，并且本发明的目的是通过仅采用在水平方向上安装的两个立柱来提供一种具有简单结构的自动化仓库，通过该自动化仓库能够获得结构稳定性。此外，由于能够缩短安装在货架中间的垂直支架的端点之间的距离，所以能够以更有效的方式安全储存长货物，例如结构钢、钢管、船用厚钢板和集装箱。

技术方案

为了实现上述目的，自动化仓库包括：若干货架，以格栅形状纵向布置，从而使货物在每个货物装载区上；堆装起重机，设置在两个邻接的货架之间，用于向上或向下移动或者从货物装载区撤回货物；和传送装置，用于从仓库的内部和外部移动货物。所述自动化仓库的货架包括：若干对立柱，每对立柱均包括彼此以预定间隔沿宽度竖直布置的两个立柱和以之字形方式连接到所述两个立柱的多个格栅，并且每对立柱彼此以预定间隔布置在货架的长度方向上；水平梁，该水平梁包括布置在一对立柱之间的两个水平梁和以之字形方式与两个水平梁连接的多个水平支架，每个水平梁分别连接到邻接的立柱；第一支架梁，该第一支架梁以相对每个立柱垂直的方式水平安装在两个立柱之间，并且具有设置在第一支架梁的纵向方向中间的支架梁；第二支架梁，该第二支架梁以相对每个水平梁垂直的方式水平安装在两个水平梁之间，并且具有设置在第二支架梁的纵向方向中间的支架梁；两个垂直支架，所述两个垂直支架以彼此交叉的方式从第一和第二支架梁对角延伸；臂梁，该臂梁从各自立柱水平延伸到货架的货物装载区；以及装载臂，该装载臂附接到以垂直方式从每个前/后立柱伸出的臂梁的自由端，并且向货架的前部和后部水平延伸并支撑货物。

根据本发明的优选特征，堆装起重机的两个搬运叉彼此相距预定的距离沿货物的纵向方向设置。

根据本发明的优选特征，还在装载臂上安装衬垫，以支撑圆形货物，所述衬垫的上表面的中心下凹，衬垫的每一端均向外形成坡度，并且当诸如钢旋管的圆形货物放置在装载臂上时，它能够稳定。

有益效果

根据本发明，在货架的狭窄宽度上仅布置两个立柱，从而允许在两个纵向侧进入，由此，自动化仓库具有简单的结构，并且能够确保结构稳定性。具体来说，在定位于每个纵向端的立柱之间具有长距离的货架中，能够缩短安装在货架的狭窄宽度中间的垂直支架的端点距离。因此，能够以很稳定的方式储存很长且很重的重型货物，例如结构钢(工字梁)、海运用集装箱。

因此，本发明具有如下优点：能够实现结构稳定性、运行可靠性、和建造效率。对空间的利用及其经济收益是显著优点。

附图说明

从以下结合附图进行的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和其他优点，在附图中：

图1是根据本发明的自动化仓库的透视图；

图2是示意性示出自动化仓库的平面图；

图3是示意性示出自动化仓库的正视图；

图4是沿图3的线IV-IV截取的横截面视图；

图5是根据本发明的自动化仓库的货架的透视图；

图6是图5中所示的货架的平面图；

图7是沿图6的线VII-VII获取的货架的正视图；

图8是沿图6的线VIII-VIII截取的中间货架的横截面视图；

图9是沿图6的线IX-IX获取的边缘货架的侧视图；

图10是示出根据本发明的自动化仓库的货架的垂直支架连接的透视图；

图11是自动化仓库的堆装起重机的平面图；

图12是沿图11的线XII-XII截取的横截面视图；并且

图13和14分别是示出自动化仓库的货架的另一实施例的平面图和侧视图。

具体实施方式

将参考附图通过示例性实施例更详细地描述本发明。

参考图1至4，根据本发明的自动化仓库包括：若干货架10，以格栅形状纵向布置，从而使货物“W”在每个货物装载区18上；堆装起重机20，设置在两个邻接的货架10之间，用于向上或向下移动，或从货物装载区18收回货物“W”；和传送装置30，用于从仓库的内部和外部移动货物“W”。

如图5至10中所示，货架10包括以形成矩阵模式彼此连接的若干对立柱11、若干对水平梁12、第一支架梁13、第二支架梁14、垂直支架15、臂梁16和装载臂17。

每对立柱11均包括彼此以预定间隔沿宽度竖直布置的两个立柱11a、11b和以之字形方式连接到两个立柱11a、11b的多个格栅11c。成对立柱11彼此以预定间隔布置在货架10的长度方向上。

每对立柱11之间的距离大于具有较长长度的货物“W”(如工字梁)的长度。

立柱11a、11b主要支承货物“W”的竖直载荷，每个立柱由具有高抗拉强度的工字梁制成。由于立柱必须承受从臂梁16传递的弯曲力矩，每个立柱11a、11b的轴线优选相对于臂梁16在平行的方向上布置。

此外，以倾斜的方式联接到每个立柱11a、11b的垂直格栅11c能够防止立柱11a、11b屈曲，并且抵抗立柱11a、11b的侧向力。

水平梁12包括布置在一对立柱11之间的两个水平梁12a、12b和以之字形方式与两个水平梁12a、12b连接的多个水平支架12c，每个水平梁12a、12b分别连接到邻接的立柱11a、11b。

水平梁12能够支承立柱11的水平力，并且防止立柱11a、11b发生屈曲。水平梁12以预定间隔堆叠，从而与成对立柱11一起构成货物装载区18。多个水平支架12c与水平梁12a、12b整体连接，并且保证货架的水平刚度，以使货架10免于扭曲。

水平梁12必须承受由竖直载荷施加的弯曲力矩的负荷，该竖直载荷来自第二支架梁14的支撑(稍后说明)。优选水平梁12由具有大的抗弯力的工字梁制成，并且其腹板的轴线应以竖直方式安装。

第一支架梁13以相对于每个立柱11a、11b垂直的方式水平安装在两个立柱11a、11b之间。在多个堆叠的货架10的视图中，每个第一支架梁13位于每个货架10的每个对角延伸角部。

板形的支架梁13a设置在第一支架梁13的纵向方向的中间，并且垂直梁15与支架梁13a一个对角连接。支架梁13能够被焊接在支架梁13a的表面上。更优选地，支架梁13a能够穿过第一支架梁13安装，使得能够完全接收从多个垂直支架15传递的力。

第二支架梁14以垂直于每个水平梁12a、12b的方式水平安装在两个水平梁12a、12b之间。因此，第二支架梁14能够在货架10的纵向邻接立柱11之间给予加固，其中，立柱11之间距离应比货物“W”的长度更长。

第二支架梁14不连接到所有水平梁12，而是连接到定位在预定高度上的水平梁12，在该预定的高度上，从支架梁13对角延伸的两个垂直支架15能够彼此交叉。

第二支架梁14在第二支架梁14的中间具有支架梁托板14a，该支架梁托板14a能够连接臂梁15。支架梁托板14a能够穿过第二支架梁14安装，使得能够完全接收从多个垂直支架15传递的力，这与第一梁托板13a的情形相同。第二支架梁14被分成两半，并且轴向安装在支架梁托板14a的两个表面上。

在此，第一和第二支架梁13、14能够牢固保持垂直支架15，并且能够将臂支架15的应力传递到每个立柱11a、11b。由于支架梁13、14必须接收来自垂直支架15的竖直和水平应力，优选支架梁13应由抗扭强度高且在任何方向上具有相同弯曲力的结构材料制成。

因此，如图8所示，可以采用具有矩形或圆形轮廓的钢管，它的竖直和水平应力强度大且具有等方向的刚度。因而，作用在臂支架15上的扭力和弯曲力必定能够传递到立柱11a、11b。

垂直支架15是用于在支架表面上支承水平力的结构。如图10中所示，垂直支架15的一端连接到安装在立柱11之间的第一支架梁13的支架梁托板13a。垂直支架15的另一端连接到安装在水平梁12之间的第二支架梁14的支架梁托板14a。在透视图中，垂直支架15穿过货架10的宽度中心对角延伸。

考虑到允许货物“W”通过货架10的前后纵向门装载或卸载的结构，垂直支架15位于前后货物装载区18之间的边界上，由此，堆装起重机20的叉举操作不会妨碍前后通路。由于轴向力传递，垂直支架15优选应由强到足以防止屈曲的钢管制成。

每个臂梁16均从各自立柱11a、11b水平延伸到货架10的货物装载区18，并且支撑稍后将说明的装载臂17。

在装载臂17直接安装在水平梁12上的情形下，应提高水平梁12a、12b的载荷强度。因此，从经济观点考虑，单独采用臂梁16来支撑装载臂17。此外，臂梁16在一对水平梁12与装载臂17之间提供足够的空间。堆装起重机20的搬运叉23能够从边上进入货物装载区18，而不会妨碍水平梁12。

装载臂17直接支撑放置在装载臂17上的货物“W”。装载臂17附接到以垂直方式从每个前/后立柱11a、11b伸出的臂梁16的自由端，并且向货架10的前部和后部水平延伸。也就是说，装载臂17的每个自由端均以预定的悬垂量延伸超过一对水平梁12a、12b。因此，延伸的装载臂17保证了更大面积的货物装载区18，这给予货架10更大的能够进入其前部和后部的空间。

在此，如图5中所示，与中间货架10a不同，边缘货架10b具有不同的结构，在该结构中，仅能在每个边缘货架10b的一侧实现货物“W”的装载/卸载。边缘货架10b的狭窄宽度相对小于中间货架10a的宽度。此外，支承货架10的水平力的垂直支架15不安装在货架10的狭窄宽度的中间，而是直接安装在位于与进入货物装载区18相对的侧上的立柱11b和水平梁12b上。

另一方面，在本发明中，位于每个货架10中的一个货物装载区18能够起货物备用区19的作用，在该货物备用区中，堆装起重机20能够装载/卸载货物“W”，并且货物备用区19对货架10的外部敞开。为了实现以上目的，传送装置30能够延伸到每个货架10的货物备用区19。

传送装置30能够由各种装置制成，例如，如图1、2和4中所示，轨道32安装在货架10的货物备用区19的内部与外部之间。能够采用在轨道32上移动的托架31。

此外，虽然没有附加的附图，但是能够在仓库内部与外部之间安装输送机。两个货架10彼此相面对，并且货架10的货物备用区19中的一个能够用作货物装载区，而货架10的货物备用区19中的另一个能够用作货物卸载区。

如已知的，堆装起重机20定位在邻接货架10之间的通道中，并且沿位于通道底部和顶部上的轨道40在货架10的纵向方向上前后移动。托架22具有沿桅杆21上下移动的结构。如图11和12所示，托架22具有通过驱动设备(未示出)水平运行的搬运叉23，并且将货物“W”装载在装载臂17上或从装载臂17上卸载货物“W”。

搬运叉23能够采用两级滑动结构，用于货物“W”的快速装载/卸载操作。在该实施例中，优选地，堆装起重机20的两个搬运叉23彼此相距预定的距离沿货物“W”的纵向长度设置。这用于稳定地传送或装载/卸载长度较长的货物，例如结构钢(工字梁)或海运用集装箱。

搬运叉23之间的距离“L”优选大于货物“W”的一半长度。当托架或叉车将货物“W”装载在堆装起重机20上或从堆装起重机20上卸载时，这能够在货物“W”的中心部分确保足够大的支撑空间。

此外，如图13和14所示，支撑衬垫50设置在装载臂17的货物装载点上。因此，当诸如水管、下水管、钢桩、或钢旋管的圆形货物“W₁”放置在装载臂17上时，它能够稳定。

如果圆形货物“W₁”储存在平坦的装载臂17上，应当注意的是，货物可能滚离位置。有必要在预定的点处支撑圆形货物。因此，能够使用用于圆形货物的附加衬垫50，而且，必要时该衬垫附接在装载臂上。

这种衬垫50能够具有各种形状，例如上表面的中心下凹，并且其每一端均向外形成坡度。上表面能够形成为具有预定曲率或呈V形的凹面。

为了提供最大的滑动阻力，其材料能够由摩擦足够高且粘性良好的物质(即橡胶或聚氨酯)制成。

在本发明的具有上述结构的自动化仓库中，能够以两种进入方式装载/卸载的货架10分别在前后纵向侧具有货物装载区18。仅两个立柱11a、11b(最小数量)设置在货架10的宽度上，这是一简单结构。此外，垂直支架15位于货架10的宽度的中间，并且各垂直支架15通过第一和第二支架梁13、14牢固连接到立柱11a、11b和水平梁12a、12b。因此，能够确保结构稳定性。

具体来说，邻接立柱11之间的纵向长度应当较长，以储存长的货物“W”，例如结构钢(工字梁)或海运用集装箱。然而，第二支架梁14安装在保持立柱11的水平梁12的纵向宽度的中间。第一支架梁13和第二支架梁14与臂支架15连接。因此，能够缩短臂支架15的长度。所述臂支架耐屈曲。

也就是说，在传统的货架中，垂直支架连接邻接立柱，而在本发明的货架中，成对立柱11之间的距离变宽，但第二支架梁14位于连接成对立柱11的水平梁12的中间。并且，单个垂直支架15不直接连接到安装于立柱11上的第一支架梁13，而是两个垂直支架15能够经由定位在第二支架梁14中间的第二支架梁连接到每个立柱11。垂直支架15的端点之间的距离能够大大缩短，因此，垂直支架15的尺寸变小，并且能够增加更多抗屈曲的阻力。

此外，按照以上结构，堆装起重机20的搬运叉23靠在货架10上装载/卸载货物“W”。两个搬运叉23在纵向方向上彼此隔开。因此，能够可靠地传送货物“W”。另外，除了被搬运叉23占据的位置之外，例如叉车的其他搬运装置能够在水平梁12的中间和每一端自由支撑货物“W”。尽管货物长，但能够很方便地实现货物“W”的传送、装载/卸载和储存。

工业实用性

如上所述，根据本发明，在货架的狭窄宽度上仅布置两个立柱，从而允许在两个纵向侧进入，由此，该自动化仓库具有简单的结构，并且能够确保结构稳定性。具体来说，在定位于每一纵向端的立柱之间具有长距离的货架中，能够缩短安装在货架的狭窄宽度中间的垂直支架的端点距离。因此，能够以很稳定的方式储存很长且很重的重型货物，例如结构钢(工字梁)、海运用集装箱。

此外，用于装载/卸载货物的堆装起重机的两个搬运叉沿纵向方向在承载架上彼此隔开，并且能够实现用于长货物的稳定传送和装载/卸载过程。

因此，本发明具有如下优点：能够实现结构稳定性、运行可靠性、和建造效率。对空间的利用及其其经济收益是显著优点。

Claims (12)

1.一种自动化仓库，由若干货架、堆装起重机和传送装置构成，所述货架以格栅形状纵向布置，从而使货物在每个货物装载区上；所述堆装起重机设置在两个邻接的货架之间，用于朝向货物装载区移动、向上或向下移动、或者从货物装载区撤回货物；所述传送装置用于从所述仓库的内部和外部移动货物，所述自动化仓库的所述货架包括：

每对立柱均由彼此以预定间隔沿宽度竖直布置的两个立柱和以之字形方式连接到所述两个立柱的多个格栅构成，并且每对立柱彼此以预定间隔布置在所述货架的长度方向上；

水平梁，所述水平梁由布置在一对立柱之间的两个水平梁和以之字形方式与所述两个水平梁连接的多个水平支架构成，所述每个水平梁分别连接到邻接的立柱；

第一支架梁，所述第一支架梁以相对每个立柱垂直的方式水平安装在两个立柱之间，并且具有设置在所述第一支架梁的纵向方向中间的支架梁；

第二支架梁，所述第二支架梁以相对每个水平梁垂直的方式水平安装在两个水平梁之间，并且具有设置在所述第二支架梁的纵向方向中间的支架梁；

两个垂直支架，所述两个垂直支架以彼此交叉的方式从所述第一和第二支架梁对角延伸；

臂梁，所述臂梁从相应立柱水平延伸到所述货架的货物装载区；以及

装载臂，所述装载臂附接到以垂直方式从每个前/后立柱伸出的所述臂梁的自由端，并且向所述货架的前部和后部水平延伸并支撑货物。

2.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：所述第一支架梁、所述第二支架梁和所述垂直支架由钢管制成。

3.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：每个支架梁穿过支架梁托板安装。

4.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：所述立柱由工字梁制成，所述工字梁的腹板的轴线平行于所述臂梁的延伸方向。

5.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：所述水平梁由工字梁制成，并且所述工字梁的腹板的轴线以竖直方式安装。

6.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：位于边缘货架的货物装载区起货物备用区的作用，在所述货物备用区中，所述传送装置移入/移出所述货物备用区以装载/卸载所述货物，并且所述货物备用区对所述货架的外部敞开。

7.根据权利要求6所述的自动化仓库，其中：所述货架的货物备用区安装有轨道，所述轨道向所述货架的外部延伸，并且所述传送装置是在所述轨道上移动的托架。

8.根据权利要求6所述的自动化仓库，其中：所述传送装置是向所述货物备用区的外部延伸的输送机。

9.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：所述堆装起重机的两个搬运叉彼此相距预定的距离沿货物的纵向方向设置。

10.根据权利要求9所述的自动化仓库，其中：所述搬运叉之间的距离大于货物的一半长度。

11.根据权利要求1所述的自动化仓库，其中：在所述装载臂上还安装有衬垫，以支撑圆形货物，所述衬垫的上表面的中心下凹，所述衬垫的每一端均向外形成坡度。

12.根据权利要求11所述的自动化仓库，其中：所述衬垫由摩擦足够高且粘性良好的材料制成，例如橡胶或聚氨酯。

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