CN101712404A - 一种双货叉直角坐标机器人立体仓库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双货叉直角坐标机器人立体仓库，包括多层货架、堆垛起重机运动***和进出货机构，所述货架采用单巷道双排货架形式布置，所述堆垛起重机运动***包括设于单巷道两端的竖梁和设于竖梁之间的横梁以及堆垛起重机，所述横梁的两端分别扣设于竖梁上并可沿竖梁的轴向垂直滑动，所述横梁上设有两台以上堆垛起重机，横梁上还设有起重机驱动机构，所述起重机驱动机构驱动堆垛起重机沿横梁滑动。本发明的突出特点还在于通过改变现有自动化立体库中的动系结构、增加堆垛起重机的数量，可以显著提高现有仓库整体运行的效率，并保证***在较高作业条件下的稳定性，从而使立体库高度的增加成为可能。

Description

一种双货叉直角坐标机器人立体仓库

技术领域

本发明属于货物仓储运输领域，涉及一种立体仓库，尤其是一种双货叉直角坐标机器人立体仓库。

背景技术

现有自动化立体仓库按货架构造形式可分为单元货格式、贯通式、水平循环式和垂直循环式。其中以单元货格式仓库使用最为广泛，其是一种适用性较强的仓库形式。下面具体介绍这种仓库形式：

单元货格式仓库的特点是货架沿仓库的宽度方向分成若干排，每两排货架为一组，其间有一条巷道供堆垛起重机或其它起重机作业。单元货格式自动化立体仓库基本上是每个巷道有一台巷道车，巷道车的上下导轨为空中架设的钢梁和地面上的钢轨形成顶天立地的大矩形，这样一个高大的物体，受整体设计限制，它的行走速度一般为4～120m/min，提升速度一般为3～30m/min。现有单元货格式自动化立体仓库的设计高度大部分在15m～20m之间。由于受到高度的限制，为了保证库容，势必以增加占地面积为代价，立体仓库的空间效益并没有得到很好的体现。而制约仓库高度的主要因素是仓库储运机械的效率。即当货架高度增加时，如果仓库储运机械的效率不能够同步提高，那么整个仓库储运效率还是不会提高。因此，为了提高仓库高度，大大节省占地面积，必须以提高储运机械的效率为前提，也就是要提高堆垛起重机或其他起重机的行走速度和稳定性，进而提高立体库的运行效率，但这样必然要极大地提高资金投入(以提高其稳定性)，又不利于控制成本。

综上所述，为了控制成本并提高单元货格式立体仓库的运行效率，必须从根本上改进现有巷道车的结构。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种双货叉直角坐标机器人立体仓库，本发明通过提高仓库高度和仓库储运机械的结构，不但有效提高了仓库的空间利用率和仓库储运机械的运行效率，而且提升了立体仓库整体的稳定性和安全性，从而提高企业利润。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种双货叉直角坐标机器人立体仓库，包括多层货架、堆垛起重机运动***和进出货机构，所述货架采用单巷道双排货架形式布置，所述堆垛起重机运动***包括设于单巷道两端的竖梁和设于竖梁之间的横梁以及堆垛起重机，所述横梁的两端分别扣设于竖梁上并可沿竖梁的轴向垂直滑动，所述横梁上设有两台以上堆垛起重机，横梁上还设有起重机驱动机构，所述起重机驱动机构驱动堆垛起重机沿横梁滑动。

上述起重机驱动机构由多组并排的同步带驱动机构组成，每组同步带驱动机构均设有一条小车传动同步带，每条小车传动同步带上连接有一台堆垛起重机，所述堆垛起重机扣在横梁上并可沿横梁水平自由滑动。

上述同步带驱动机构包括电动机和两个驱动轮，两个驱动轮分别相对设于横梁两端，且两个驱动轮之间设有小车传动同步带，第一电动机的输出轴与其中一个驱动轮轴连接。

上述竖梁上设有横梁升降机构，所述横梁升降机构包括分别设于竖梁上下两端的定位轮和第三电机，所述第三电机上设有主驱动轮，所述主驱动轮和定位轮之间绕有起吊钢丝绳，起吊钢丝绳与横梁连接。

上述竖梁上设有同步带驱动机构，所述同步带驱动机构与横梁两端连接并驱动横梁沿竖梁垂直滑动。

上述堆垛起重机由横梁滑块和固定于横梁滑块上的三级货叉机构组成，横梁滑块扣于横梁上，所述三级货叉机构包括设于底部的第二电机和一级货叉，一级货叉的上部经滑轨连接有二级货叉，二级货叉的上部经滑轨连接有三级货叉；所述第二电机通过驱动机构与二级货叉和三级货叉连接。

上述竖梁和横梁均为工业导轨。

本发明具有以下有益效果：

与一般的单元货格式仓库相比，本发明在完成一次存和取的复合循环作业时，同时存入的是两盘货物并且取出的也是两盘货物，而在现有方式下只能各存取一盘货物。在比较存或取的单一作业循环时，情况类似。通过这样一个存和取的过程，可以看出，由于改变了整体形式，立体库的运行效率获得了极大提高。尤其在“中转周期短、吞吐量大、作业次数多”的情况下，本发明的强大功能将得到最大限度的体现。

本发明的突出特点还在于通过改变现有自动化立体库中的动系结构、增加堆垛起重机的数量，可以显著提高现有仓库整体运行的效率，并保证***在较高作业条件下的稳定性，从而使立体库高度的增加成为可能。

附图说明

图1是本发明的立体结构简图；

图2是本发明的堆垛起重机3的结构示意图；

图3是本发明的同步带驱动机构的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是图3的A-A剖视图；

图6是图3的B-B剖视图；

图7是本发明的吊(直)梁式传动结构示意图。

其中：1为竖梁；2为横梁；3为堆垛起重机；4为货架；5为横梁滑块；6为第一电机；7为三级货叉机构；8为驱动轮；9为小车传动同步带；10为第二电机；11为一级货叉；12为二级货叉；13为三级货叉；14为滑轨；15为货物；16为辅助定位轮；17为同步带卡具；18为第三电动机；19为起吊钢丝绳；20为定位轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明的这种双货叉直角坐标机器人立体仓库，包括多层货架4、堆垛起重机运动***和进出货机构，货架4采用单巷道双排货架形式布置。堆垛起重机运动***包括设于单巷道两端的竖梁1和设于竖梁1之间的横梁2以及堆垛起重机3，横梁2的两端分别扣设于竖梁1上并可沿竖梁1的轴向垂直滑动，横梁2上设有两台以上堆垛起重机3，横梁2上还设有起重机驱动机构，起重机驱动机构驱动堆垛起重机3沿横梁2滑动。所述竖梁1和横梁2均为工业导轨。

参见图2和图3，所述堆垛起重机3由横梁滑块5和固定于横梁滑块5上的三级货叉机构7组成，横梁滑块5扣于横梁2上，三级货叉机构7包括设于底部的第二电机10和一级货叉11，一级货叉11的上部经滑轨14连接有二级货叉12，二级货叉12的上部经滑轨14连接有三级货叉13；第二电机10通过驱动机构与二级货叉12和三级货叉13连接。

参见图3、图4、图5和图6，以上所述的起重机驱动机构由多组并排的同步带驱动机构组成，每组同步带驱动机构均设有一条小车传动同步带，每条小车传动同步带上连接有一台堆垛起重机3，堆垛起重机3扣在横梁2上并可沿横梁2水平自由滑动。同步带驱动机构包括电动机6和两个驱动轮8，两个驱动轮8分别相对设于横梁2两端，且两个驱动轮8之间设有小车传动同步带9，第一电动机6的输出轴与其中一个驱动轮8轴连接。

参见图7，竖梁1上设有横梁升降机构，横梁升降机构包括分别设于竖梁1上下两端的定位轮20和第三电机18，其中第三电机18上设有主驱动轮，主驱动轮和定位轮20之间绕有起吊钢丝绳19，起吊钢丝绳19与横梁2连接。

替换方案：

本发明可以将横梁升降机构的形式改为同步带驱动机构驱动横梁2的升降，具体为在竖梁1上设置与组成起重机驱动机构相同的同步带驱动机，同步带驱动机构与横梁2两端连接并驱动横梁2沿竖梁1垂直滑动。

本发明在工作时，通常在堆垛起重机3进行作业时，无论是一次“存(取)单一作业循环”还是“存-取复合作业循环”，都只能对一盘货进行操作。不仅会把大量时间浪费在出、入库的移动上，更是无法胜任“中转周期短、吞吐量大、作业次数多”的苛刻要求。而本发明由于采用了双载(也可以是多载)堆垛起重机3的形式，一次出、入库可以同时对两盘货物15(甚至更多)进行操作，这样就大大节省了对一批货物15的处理时间。在一般情况下，双货叉直角坐标机器人立体仓库运行时，下面的两个等式可以认为是成立的，

T＝t×(M÷m)①；

t＝k×(H÷v)②；

其中上式中，T为作业总时间，t为平均作业循环时间，M为总货品数，m为平均每次处理的货品数，H为立体库高度，v为提升速度，k为统计常数。而本发明的先进性在于，对于等式②，由于本发明采用同步带传动的方式(或者钢丝绳传动方式)提升横梁，可以使提升速度v增大，故而在立体库高度H增加的同时，(H÷v)可以基本保持不变。在统计常数k不变的条件下，平均作业循环时间t是基本不变的。再对于等式①，在M不变的情况下，由于m增大而t不变，作业总时间T将减小，也就是说效率获得了提高。以上是采用本发明可以提高效率的基本假设。对于企业来说，减少了物流中转时间，就可以在同样的时间内占领比对手更大的市场，获得比对手更多的利润，从而创造更大的企业效益，提高企业的市场竞争力。

本发明以上的技术方案只给出了最简单的一种情况——在***动系上加载两个堆垛起重机。在实际应用过程中，可以通过结构和控制软件的改进，达到多堆垛起重机的同步运行，使立体仓库获得更高的运行绩效。从而不仅可以使企业节约用地成本，而且可以进一步增加收益。

Claims (7)

1.一种双货叉直角坐标机器人立体仓库，包括多层货架(4)、堆垛起重机运动***和进出货机构，所述货架(4)采用单巷道双排货架形式布置，其特征在于：所述堆垛起重机运动***包括设于单巷道两端的竖梁(1)和设于竖梁(1)之间的横梁(2)以及堆垛起重机(3)，所述横梁(2)的两端分别扣设于竖梁(1)上并可沿竖梁(1)的轴向垂直滑动，所述横梁(2)上设有两台以上堆垛起重机(3)，横梁(2)上还设有起重机驱动机构，所述起重机驱动机构驱动堆垛起重机(3)沿横梁(2)滑动。

2.根据权利要求1所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述起重机驱动机构由多组并排的同步带驱动机构组成，每组同步带驱动机构均设有一条小车传动同步带(9)，每条小车传动同步带上连接有一台堆垛起重机(3)，所述堆垛起重机(3)扣在横梁(2)上并可沿横梁(2)水平自由滑动。

3.根据权利要求2所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述同步带驱动机构包括第一电动机(6)和两个驱动轮(8)，两个驱动轮(8)分别相对设于横梁(2)两端，且两个驱动轮(8)之间设有小车传动同步带(9)，第一电动机(6)的输出轴与其中一个驱动轮(8)轴连接。

4.根据权利要求1所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述竖梁(1)上设有横梁升降机构，所述横梁升降机构包括分别设于竖梁(1)上下两端的定位轮(20)和第三电机(18)，所述第三电机(18)上设有主驱动轮，所述主驱动轮和定位轮(20)之间绕有起吊钢丝绳(19)，起吊钢丝绳(19)与横梁(2)连接。

5.根据权利要求1所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述竖梁(1)上设有同步带驱动机构，所述同步带驱动机构与横梁(2)两端连接并驱动横梁(2)沿竖梁(1)垂直滑动。

6.根据权利要求1所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述堆垛起重机(3)由横梁滑块(5)和固定于横梁滑块(5)上的三级货叉机构(7)组成，横梁滑块(5)扣于横梁(2)上，所述三级货叉机构(7)包括设于底部的第二电机(10)和一级货叉(11)，一级货叉(11)的上部经滑轨(14)连接有二级货叉(12)，二级货叉(12)的上部经滑轨(14)连接有三级货叉(13)；所述第二电机(10)通过驱动机构与二级货叉(12)和三级货叉(13)连接。

7.根据权利要求1所述的双货叉直角坐标机器人立体仓库，其特征在于：所述竖梁(1)和横梁(2)均为工业导轨。

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