CN104891083B - 一种用于自动化仓库的货架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动化仓库的货架，其包括：货位，货位的底部设置有用于将托盘矫正到货位底部的预设区域内的位置矫正装置。位置矫正装置将托盘矫正到预设区域内，从而消除了存放货物时产生的位置偏差。解决了两台巷道堆垛起重机分别对公共货位进行存货和取货操作时，由于两台巷道堆垛起重机的累计定位误差所导致的进行取货的巷道堆垛起重机上的扫描装置扫描不到托盘上的标识的问题。

Description

一种用于自动化仓库的货架

技术领域

本发明涉及一种物流技术，特别涉及一种用于自动化仓库的货架。

背景技术

自动化仓库是指由电子计算机进行管理和控制的，不需人工搬运作业，而实现收发作业的仓库。

现有的一种自动化立体仓库采用高层立体货架储存货物。高层立体货架包括相互平行的多排货架。每一排货架被分割成水平的多层和竖直的多列的矩阵结构，该矩阵结构的最小单元为一个货位。单个货位的结构通常为立方的框形。为了方便管理，通常将每个货位内部的储存空间的设置成相同大小。

自动化立体仓库还包括多个托盘。托盘用于承载货物。托盘可以是用于装载玻璃基板或液晶面板的卡匣。这种自动化立体仓库通常还包括设置在相邻两排货架之间的巷道堆垛起重机。巷道堆垛起重机可在设置在地面上的轨道行走以在相邻两排货架之间的巷道内穿梭。巷道堆垛起重机用于向货位内存入载有货物的托盘和从货位内取出载有货物的托盘。

巷道堆垛起重机上设置有定位传感器，每个货位上设置有与定位传感器相匹配的定位装置。移动巷道堆垛起重机，直到定位传感器感应到定位装置时即完成了巷道堆垛起重机与相应的货位的相互定位。定位装置例如可以是竖直设置的且与巷道堆垛起重机的轨道平行的反射板，定位传感器相应为朝向反射板且能垂直于反射板的反射面出射激光的激光定位传感器。

每个托盘上还设置有表明该托盘身份的标识，该标识可以是条形码或二围码。巷道堆垛起重机上还设置有可以识别该标识的扫描装置。在货物存储到自动化立体仓库内时，该货物的名称与承载该货物的托盘的标识立映射关系，同时记录该货物的位置，这些信息都存入到数据库内。当需要将货物从货位取出时，根据该货物的位置，巷道堆垛起重机先与储存该货物的货位相互定位。然后，巷道堆垛起重机上的扫描装置扫描该货位内的托盘的标识，将该标识信息与数据库内对应该货物名称的标识信息相比较。若这两个标识信息相同则巷道堆垛起重机继续完成对货物的取出操作；若这两个标识信息不相同则终止对货物的取出操作，并向操作员反馈错误信息。

巷道较长时，通常会在一个巷道内布置两个或两个以上的巷道堆垛起重机，以增加存取货物的效率，减小单次平均存取物能耗。将能被两个以上的巷道堆垛起重机进行存取物操作的货位称为公共货位。

第一个巷道堆垛起重机向公共货位内存放货物，第二个巷道堆垛起重机从该公共货位内取出货物，这样的操作经常会出现第二巷道堆垛起重机的扫描装置扫描不到承载该货物的托盘的标识的情况。具体地，如图1所示，第一个巷道堆垛起重机3从公共货位1的右侧平移到该公共货位1的前方的过程中，由于定位装置4具有一定的宽度，第一个巷道堆垛起重机3的定位传感器5感应到公共货位1的定位装置4的右侧部分时，即完成了第一个巷道堆垛起重机3与该公共货位1的相互定位。这时第一个巷道堆垛起重机3偏向该公共货位1的右侧，这样就导致第一个巷道堆垛起重机3存放的托盘2在公共货位1中也靠右，这时，第一个巷道堆垛起重机3的扫描装置可以扫描到定位装置4。如图2所示，第二个巷道堆垛起重机9从公共货位1的左侧平移到该公共货位的前方的过程中，第二个巷道堆垛起重机9的定位传感器10感应到公共货位1的定位装置4的左侧部分时，即完成了第二个巷道堆垛起重机9与该公共货位1的相互定位，这时第二个巷道堆垛起重机9偏向该公共货位1的右侧。由此，导致托盘2的标识6偏离第二个巷道堆垛起重机9上的扫描装置11的识别范围，从而出现第二巷道堆垛起重机9的扫描装置11扫描不到承载该货物的托盘2的标识6的情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为两台巷道堆垛起重机分别对公共货位进行存货和取货操作时，由于两台巷道堆垛起重机的累计定位误差所导致的进行取货的巷道堆垛起重机上的扫描装置扫描不到托盘上的标识的问题。

针对上述技术问题，本发明提出了一种用于自动化仓库的货架，其包括：货位，货位的底部设置有用于将托盘矫正到货位底部的预设区域内的位置矫正装置。

在一个具体的实施例中，位置矫正装置包括矫正机构，

矫正机构包括能绕水平的转轴转动的转臂，以及分别设置在转臂的两端的第一辊轴和第二辊轴，转轴位于第一辊轴和第二辊轴的轴线之间且平行于述第一辊轴和第二辊轴，转臂的两端分别位于预设区域内和预设区域外。

在一个具体的实施例中，转臂垂直于转轴，转轴平行于预设区域被转臂跨越的边。

在一个具体的实施例中，第一辊轴的轴线位于预设区域外，第二辊轴的轴线位于预设区域内，第一辊轴的外径大于第二辊轴的外径。

在一个具体的实施例中，位置矫正装置还包括用于承载托盘的载台，载台包括上表面凹陷形成的凹槽，矫正机构设置在凹槽内，第一辊轴和第二辊轴的上表面能同时伸出凹槽。

在一个具体的实施例中，矫正机构的重心位于转轴靠近第一辊轴的一侧，载台还包括用于限制转臂的转动幅度以使得转臂与水平面所成夹角的角度不超过预设角度的限位件。

在一个具体的实施例中，预设角度为45°。

在一个具体的实施例中，位置矫正装置设置有多个，多个位置矫正装置分别设置在预设区域相对的两个边上。

在一个具体的实施例中，预设区域为矩形区域，多个位置矫正装置分别设置在预设区域的四条边上。

位置矫正装置可以对放置到货位上托盘的位置进行矫正。位置矫正装置将托盘矫正到预设区域内，从而该托盘上的标识落入到第二个巷道堆垛起重机的扫描装置的识别范围内，由此，该标识能被第二个巷道堆垛起重机的扫描装置识别。从而解决上了上述技术问题。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性地显示了第一个巷道堆垛起重机向一种现有的货架存放托盘的操作过程；

图2示意性地显示了第二个巷道堆垛起重机取出在图1中的托盘的操作过程；

图3示显示了本发明的一种实施方式的自动化仓库的俯视示意图；

图4示意性地显示了托盘开始接触位置矫正装置的状态；

图5示意性地显示了图4中的托盘与位置矫正装置相互作用后的状态；

图6示显示了图4中的托盘被矫正后的俯视图示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图3显示了本发明的一种实施方式的自动化仓库。自动化仓库包括库房12、货架15、行走轨道14以及巷道堆垛起重机13。货架15、行走轨道14和巷道堆垛起重机13均设置在库房12内。库房12内设置有两排货架15。两排货架15相互平行。两排货架15之间相互分开，在两排货架15之间形成巷道。行走轨道14设置在巷道的地面上。行走轨道14平行于货架15。通常行走轨道14延伸到该巷道的两端。多台巷道堆垛起重机13均设置在改行走轨道14上，并能沿该行走轨道14行走。

巷道堆垛起重机13包括行走机构、起升机构、载货台和机架。行走机构包括车轮，车轮设置在行走轨道14上。机架通常为两根立柱，两根立柱竖直设置在行走机构上。行走机构用于承载机架并沿行走轨道14行走。载货台设置在两个立柱之间，并能沿立柱滑动。立柱为载货台的滑轨。起升机构设置在机架上，用于升起或降低载货台。载货台用于承载托盘17。载货台还设置有存取货机构。存取货机构包括朝向货架15延伸的货叉。

在本实施例中，每排货架15均包括多根竖立柱、多根横梁以及多根纵梁。货架15为从下至上均依次层叠的多层结构。每一层的底部至少包括位于同一水平面的两根横梁和两根纵梁，两根横梁相互平行，两根纵梁相互平行。横梁垂直于纵梁。两根横梁和两根纵梁围合成矩形框，其中，两根横梁分别为矩形框相对的两条边框条，两根纵梁分别为矩形框另外两条相对的边框条。多根竖立柱竖直设置在库房12的底板上，并且支撑起矩形框。一般地，横梁为载重梁，横梁的长度大于纵梁。优选地，四根竖立柱分别连接于矩形框的四个角尖，从四个角尖处支撑起矩形框。

每层货架15的存储空间(在本实施例中即为相邻两个矩形框之间的空间)在沿横梁的延伸方向被均匀划分成多个存储单元。每个储存单元的储存空间均为大致的立方体形。该自动化仓库采用托盘17装载货物，巷道堆垛起重机13向货架15存取货物时连同装载了该货物的托盘17一起进行存取。每个存储单元的储存空间用于存储一个托盘17的货物，这样，每个存储单元即为一个货位。放置到货架15上方便。托盘17可以是卡匣，卡匣用于装载玻璃基板、液晶屏或液晶面板。

在这些货位中，能被至少两台巷道堆垛起重机13进行存取操作的货位为公共货位16。在每个公共货位16上均设置有定位装置26，该定位装置26设置在该货位底部的横梁上。每台巷道堆垛起重机13上也设置有与该定位装置26对应的定位传感器23。该定位传感器23通常设置在巷道堆垛起重机13的载货台上。定位传感器23感应到某一货位的定位装置26时即完成了与该货位的相互定位。定位装置26可以是反射板，反射板竖直设置，反射板的反射面朝向货架15的外侧，具体为反射面朝向靠近行走轨道14的一侧，通常反射板的反射面平行于横梁。定位传感器23相应为激光定位传感器。该激光定位传感器包括激光器和激光检测器。激光器能垂直于反射板的反射面射出激光。激光检测器能检测从反射板的反射面反射回来的激光。当激光检测器检测到从反射板反射回来的激光，即完成了货位与载货台的相互定位。

每个托盘17上还设置有表明该托盘17身份的标识25。该标识25设置在托盘17的侧面，该标识25在托盘17的存取过程中始终朝向巷道堆垛起重机13，托盘17存储在货架15内时其标识25朝向货架15外。巷道堆垛起重机13的载货台上还设置有可以识别该标识25的扫描装置24。该标识25可以是条形码，扫描装置24相应为条码扫描器。该标识25也可以是二维码，扫描装置24相应为二维码扫描器。在货物存储到自动化立体仓库内时，该货物的名称与承载该货物的托盘17的标识25立映射关系，同时记录该货物的位置，这些信息都存入到数据库内。当需要将货物从货位取出时，根据该货物的位置，巷道堆垛起重机13先与储存该货物的货位相互定位。然后，巷道堆垛起重机13上的扫描装置24扫描该货位内的托盘17的标识25，将该标识25信息与数据库内对应该货物名称的标识信息相比较。若两个标识信息相同则巷道堆垛起重机13继续完成对货物的取出操作；若两个标识信息不相同则终止对货物的取出操作，并向操作员反馈错误信息。

扫描装置24通常有一个识别范围，当标识25上表明该托盘17身份的所有特征全部落入到该识别范围内后，该扫描装置24才能完整地识别出该标识25所记载的信息(即表明该托盘17身份的信息)。例如，当扫描装置24为条码扫描器而标识25为条码时，条码扫描器会发出一条扫描光束，扫描光束通常采用红光，该扫描光束射投射在托盘17上。扫描光束射在托盘17的侧面形成的红色光斑沿水平路径在一定的宽度范围内来回移动。当这个红色光斑依次扫过该标识25的每条条码时，每条条码会将红光反射到二维码扫描器中，依次扫描过的每条条码的宽度信息以及相邻两条条码之间的宽度信息均被获取，根据这些信息的组合从而获得该标识25对应的托盘17的身份信息。当标识25中任意一条条码的未被红色光斑扫描到时，则无法获取该标识对应的托盘17的身份信息。还例如，当扫描装置24为二维码扫描器而标识为二维码时，二维码位于二维码扫描器的取景范围内，这样标识的二维码图形的各个特征均被二维码扫描器读取，从而识别出该标识所对应的托盘17的身份信息。当标识的二维码图形超出二维码扫描器的取景范围时，则二维码扫描器无法识别出该标识所对应的托盘17的身份信息。

由于定位装置26与定位传感器23在相互配合时在水平方向(具体为两排货架15之间的巷道的延伸方向或者说行走轨道14的延伸方向)上产生了误差，使得巷道堆垛起重机13与货位的相互定位出现水平方向上的误差，进而导致扫描装置24的识别范围相对于货架15是变化的。但是由于巷道堆垛起重机13与货位的相互定位的误差比较小，而扫描装置24的识别范围较大，扫描装置24的识别范围始终可以覆盖一个与货位相对固定的第一区域。第一区域为巷道堆垛起重机13与货位定位时，在定位误差范围内扫描装置24的所有识别范围的重叠区域。这样，只需要将托盘17上的标识限定在此第一区域内，标识上的信息即可始终被扫描装置24所读取。由此，仅需要将托盘17限定在每个公共储位底部的预设区域内，即可保证标识始终在第一区域内，托盘17的标识就能始终被取货的巷道堆垛起重机13的扫描装置24所识别。

技术人员可以根据定位装置26与定位传感器23在行走轨道14的延伸方向上的最大定位误差、定位装置26与储位的位置关系、定位传感器23与货叉的位置关系、扫描装置24的识别范围、标识与托盘17的位置关系以及托盘17底面的形状和大小来获得预设区域的位置、大小和形状。在托盘17在预设区域内，托盘17上的标识能始终落入第一区域内。

如图4所示，每个公共货位16的底部均设置有多个位置矫正装置18。多个位置矫正装置18设置在预设区域的四周。位置矫正装置18主要用于将托盘17矫正到预设区域内。

位置矫正装置18包括载台22以及矫正机构。载台22与矩形框相对固定。载台22可以是采用支撑臂与横梁相互连接，即支撑臂的两端分别连接载台22和横梁。载台22可以设置成立方体结构。载台22设置在预设区域的边缘上，用于承载托盘17。

矫正机构包括转臂19、第一辊轴21和第二辊轴20。转臂19可以绕水平的转轴转动。转臂19的两端分别连接第一辊轴21和第二辊轴20。第一辊轴21和第二辊轴20的轴线均平行于转臂19的转轴。转臂19的转轴位于第一辊轴21的轴线和第二辊轴20的轴线之间。转臂19的两端分别位于预设区域内和预设区域外。可以是第一辊轴21的轴线位于预设区域外，第二辊轴20的轴线位于第一区域内。

载台22设置有凹槽，矫正机构的下部设置在凹槽内。转臂19的转轴设置在凹槽的出口位置。矫正机构的第一辊轴21和第二辊轴20可以同时将朝上的部分伸出载台22。

按照背景技术中的情景，当第一个巷道堆垛起重机13向公共货位16内存放货物时，承载货物的托盘17向右偏离出预设区域。若该托盘17底部的靠右的边不超过设置在右侧的第一辊轴21的轴线，在第一个巷道堆垛起重机13放下该托盘17的过程中，首先，该托盘17底部靠右的边会抵接于的第一辊轴21左上方的外表面，而托盘17的底面会抵接于第二辊轴20。如图5所示，第一个巷道堆垛起重机13继续放下托盘17，第一辊轴21受到来自托盘17底部靠右的边的作用力而滚动，同时，由于第一辊轴21限位，托盘17只能沿第一辊轴21的外周面向左滑动。另外，托盘17将第二辊轴20向下压，第一辊轴21向上且向左移动，第一辊轴21进一步将托盘17向左推动。当托盘17接触到载台22时，托盘17已经被位置矫正装置18向左推动一段距离而落入到预设区域内。这样，当第二台巷道堆垛起重机13进行取物操作时，第二台巷道堆垛起重机13上的扫描装置24就能扫描到该托盘17的标识了。从而解决了由于两台巷道堆垛起重机13的累积定位误差所导致的巷道堆垛起重机13扫描不到托盘17的标识的问题。

设置载台22的好处在于，托盘17最终被载台22托起，避免矫正机构长时间承载托盘17，延长矫正机构的使用寿命。

优选地，转臂19垂直于该转臂19的转轴，该转轴平行于预设区域被该转臂19跨越的边。这样，该转臂19始终垂直于预设区域的边。在存放托盘17时，该转轴和第二辊轴20则始终平行于托盘17底部靠近该转臂19的边，第二辊轴20的轴线到该转轴的力臂最长，托盘17向第二辊轴20施加的转矩最大。同时，第一辊轴21转动的半径更大，第一辊轴21推动托盘17的距离更大，安装有该位置矫正装置18的公共储位的纠正托盘17位置能力越高。另外，托盘17向转臂19施加的力在第二辊轴20上分布更均匀。整个位置矫正装置18受力更合理。

优选地，第一辊轴21的轴线位于预设区域外，第二辊轴20的轴线位于预设区域内，第一辊轴21的外径大于第二辊轴20的外径。第一辊轴21的外径大于第二辊轴20的外径时，不会与第二辊轴20产生干涉的前提下第一辊轴21可以设置得更大，这样，第一辊轴21推动托盘17的距离更大，安装有该位置矫正装置18的公共储位的纠正托盘17位置的能力越高。

优选地，矫正机构的重心靠近第一辊轴21。载台22还包括限位件。限位件用于限制转臂19的转动角度以使得转臂19与水平面所成夹角的角度不超过45°。限位件可以设置在凹槽内，当转臂19与水平面所成夹角呈45°时，即与转臂19产生干涉。这样，托盘17从位置矫正机构上提起时，由于重心靠近第一辊轴21，在重力作用下，第一辊轴21和第二辊轴20自动回位，直到回复到转臂19抵接于限位件。从而实现位置矫正装置18的自动矫正和自动回位。

优选地，位置矫正装置18设置有多个，多个位置矫正装置18分别设置在预设区域相对的两个边上。这样，至少可以从两个方向将托盘17矫正到预设区域。尤其是，当这两个方向平行于行走轨道14时，基本上可以消除由于巷道堆垛起重机13与公共储位之间的累积定位误差所导致的巷道堆垛起重机13在取出托盘17时不能扫描到托盘17的标识的现象。

更优选地，如图6所示，预设区域为矩形区域，多个位置矫正装置18分别设置在预设区域的四条边上。这样从四个方向矫正托盘17的位置，效果更理想。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以用等效物替换其中的部件。只要不存在结构冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种用于自动化仓库的货架，包括：货位，所述货位的底部设置有用于将托盘矫正到货位底部的预设区域内的位置矫正装置，

所述位置矫正装置包括矫正机构，

所述矫正机构包括能绕水平的转轴转动的转臂，以及分别设置在所述转臂的两端的第一辊轴和第二辊轴，所述转轴位于所述第一辊轴和第二辊轴的轴线之间且平行于所 述第一辊轴和第二辊轴，所述转臂的两端分别位于所述预设区域内和所述预设区域外；

所述位置矫正装置还包括用于承载托盘的载台，所述载台包括上表面凹陷形成的凹槽，所述矫正机构设置在所述凹槽内，所述第一辊轴和所述第二辊轴的上表面能同时伸出所述凹槽；

所述位置矫正装置的内侧均设有缓冲台。

2.根据权利要求1所述的货架，其特征在于，所述转臂垂直于所述转轴，所述转轴平行于所述预设区域被所述转臂跨越的边。

3.根据权利要求1所述的货架，其特征在于，所述第一辊轴的轴线位于所述预设区域外，所述第二辊轴的轴线位于所述预设区域内，所述第一辊轴的外径大于所述第二辊轴的外径。

4.根据权利要求1所述的货架，其特征在于，所述矫正机构的重心位于所述转轴靠近所述第一辊轴的一侧，所述载台还包括用于限制所述转臂的转动幅度以使得所述转臂与水平面所成夹角的角度不超过预设角度的限位件。

5.根据权利要求4所述的货架，其特征在于，所述预设角度为45°。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的货架，其特征在于，所述位置矫正装置设置有多个，多个所述位置矫正装置分别设置在所述预设区域相对的两个边上。

7.根据权利要求6所述的货架，其特征在于，所述预设区域为矩形区域，多个所述位置矫正装置分别设置在所述预设区域的四条边上。