CN110127264A - 管件存储三维立体仓库 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管件查找更快速,搬运更高效,不容易出错,流水线适配性更好,管件可追溯性强,更加节约场地的管件存储三维立体仓库。它包括料架、管件转运箱、升降***、旋转***、取料与放料***以及自动化仓库管理***;料架包括有多层料架盘,料架盘上设置有若干导轨,导轨或料架盘朝料架盘的中心处倾斜,当管件转运箱放置在料架盘上时会在重力作用下滑动至料架盘最靠近中心的这一端,该端处设有防止管件转运箱掉落的电控限位装置;升降***安装于安装在旋转***上;旋转***安装于料架底部,升降***上安装有升降车,取料与放料***安装于升降车上;升降***、旋转***、取料与放料***、电控限位装置均与自动化仓库管理***信号连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种在管道预制过程中使用的管件存储设施,具体是指一种可全自动存取管件的三维立体仓库。
背景技术
在管道预制厂有大量的管件原料需要进行管理,现有技术中的处理方式是直接将管件堆放到车间外面的堆场,当需要相关规格管件时,由人工去查找,找到后用铲车或行车搬运到车间进行加工。
本专利申请的发明人结合多年的生产实践,觉得上述处理方式存在如下不足之处:1、人工查找耗费时间;2、铲车或吊车搬运效率低;3、管件材质易搞错;4、流水线效果差、反应速度慢;5、管件可追溯性差;6、浪费场地,增加堆场面积。
结合上述不足之处,目前缺少一种管件查找更快速,搬运效率更高,不容易出错,流水线适配性更好,管件可追溯性强,更加节约场地的管件存储方法或存储装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,提供一种管件查找更快速,搬运效率更高,不容易出错,流水线适配性更好,管件可追溯性强,更加节约场地的管件存储三维立体仓库。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种管件存储三维立体仓库,它包括料架、管件转运箱、升降***、旋转***、取料与放料***以及自动化仓库管理***;所述的料架包括有多根立柱,立柱上支撑有多层料架盘,每层料架盘之间预留有用于放置管件的间距,所述的料架盘呈圆环状,料架盘上设置有若干导轨,导轨用于安放管件转运箱,管件转运箱的底部设有与导轨相配合的滑槽,立体仓库中的管件转运全部通过管件转运箱来周转,不同的管件对应有专用的管件转运箱,管件定位安装于管件转运箱内,所述的导轨或料架盘朝料架盘的中心处倾斜,当管件转运箱放置在料架盘上时会在重力作用下滑动至料架盘最靠近中心的这一端,每条导轨靠近料架盘中心的这一端处设有防止管件转运箱掉落的电控限位装置;所述的升降***安装于多层圆环状的料架盘层叠后形成的中空结构内,且安装在旋转***上;所述的旋转***安装于料架底部,用于支撑并带动升降***旋转;所述的升降***上安装有升降车,所述的取料与放料***安装于升降车上;所述的升降***可自由停放在与每层料架盘平层的位置;所述的取料与放料***上设有抓取管件转运箱的机械手,并可通过伸缩结构实现管件转运箱在料架盘与升降车之间的位置移动;所述的升降***、旋转***、取料与放料***、电控限位装置均与自动化仓库管理***信号连接;所述的自动化仓库管理***还包括有数据中心,所述数据中心用于采集和存储有立体仓库中每类管件的数量与位置信息并生成出入库报表。
作为优选,所述的升降***包括有升降架,升降架的底部安装于旋转***上,升降架的顶部安装有升降顶台,升降顶台上安装有升降电机,升降电机配套有减速机,减速机的输出端通过升降传动机构连接有升降车;所述的升降车上还连接有用于平衡升降车重量的配重块;所述的升降车还配套有线性导轨。
作为优选,所述的旋转***包括有伺服电机、固定盘、回转支承、齿轮和旋转盘;固定盘通过支架固定,固定盘与旋转盘之间设有回转支承,固定盘的中心设有通孔,旋转盘的下端固定连接有齿轮,伺服电机的输出轴穿过固定盘中心的通孔与齿轮相连接;所述的升降***固定安装在旋转盘上。
作为优选,所述的取料与放料***包括电控伸缩气缸,所述的电控伸缩气缸安装于升降车的侧面,电控伸缩气缸的末端安装有电磁装置;所述的电控伸缩气缸与电磁装置均与自动化仓库管理***信号连接;自动化仓库管理***可控制电控伸缩气缸的伸缩和电磁装置的电磁开关;所述的电磁装置用于通过电磁力吸住管件转运箱。
作为优选,所述的电控限位装置包括有光电开关和电控伸缩挡块;所述的电控伸缩挡块安装于每条导轨靠近料架盘中心的这一端,所述的光电开关用于采集电控伸缩挡块的控制信号;所述的光电开关和电控伸缩挡块之间信号连接。
作为优选,所述的数据中心包括有视频识别装置,所述的视频识别装置安装于管件存储三维立体仓库的管件进出口处。
作为优选,它还包括有管件搬运车,所述的管件搬运车为自动化智能小车,用于从管件存储三维立体仓库的进出口处自动运送管件转运箱。
作为进一步优选,所述的升降传动机构为两组链轮传动机构,所述的升降电机同时驱动两组链轮传动机构,两组链轮传动机构对称连接在升降车的两侧。
作为进一步优选,所述的升降车的底部设有若干滚轴。
作为进一步优选,所述的料架盘上设有若干万向球。
采用上述结构后,本发明具有如下有益效果:本专利申请创造性的将立体车库的原理引入到了管件存储当中,通过将料架、升降***、旋转***、取料与放料***以及自动化仓库管理***的组合连动实现管件的全自动存储与转运,并设计了管件转运箱,管件在转运箱内可快速装卸与定位,不同的管件各有专用的转运箱,相同规格的管件转运箱定位尺寸相同,有利于管件的运输及定位。管件转运箱可与下道工序中本申请人发明的一款管件组对器配合使用,实现无缝对接。立体料架设计成圆形,方便定位与取料,料架盘倾斜角度,并安装万向球,方便管件转运箱移动,使取料更加方便。利用伺服电机驱动旋转机构可实现圆周方向的精确定位。气缸电磁铁取送料,方便快捷。由管理***管理立体仓库***记录入库信息和仓库储存材料信息。管件储存三维立体仓库通过升降车将不同规格管件堆放到货架不同的位置上来存储管件,用自动化仓库管理***记住不同规格管件的位置和其他它信息。当需要管件时,在自动化仓库管理***上输入相关规格管件或相关信息,升降车自动升降旋转到管件相应位置取出管子输送到合适工位。
综上所述,本专利申请提供了一种管件查找更快速,搬运效率更高,不容易出错,流水线适配性更好,管件可追溯性强,更加节约场地的管件存储三维立体仓库。
附图说明
图1是本发明中管件存储三维立体仓库的立体结构示意图。
图2是图1中的管件存储三维立体仓库去除部分立柱后的侧面结构示意图。
图3是图1中的管件存储三维立体仓库的剖面结构示意图。
图4是图1中的管件存储三维立体仓库的俯视示意图。
图5是图1中的管件存储三维立体仓库的旋转***的放大示意图。
图6是图1中的管件存储三维立体仓库内的取料与放料***与升降车的立体放大示意图。
图7是图6对应的侧面示意图。
如图所示:立柱1、料架盘2、导轨3、管件转运箱4、升降***5、升降顶台6、升降电机7、升降传动机构8、旋转***9、管件搬运车10、管件11、升降车12、取料与放料***13、电磁装置14、滚轴15、配重块16、伺服电机17、固定盘18、回转支承19、齿轮20、旋转盘21。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1到附图7,一种管件存储三维立体仓库,它包括料架、管件转运箱4、升降***5、旋转***9、取料与放料***13以及自动化仓库管理***;所述的料架包括有多根立柱1,立柱1上支撑有多层料架盘2,每层料架盘2之间预留有用于放置管件的间距,所述的料架盘2呈圆环状,料架盘2上设置有若干导轨3,导轨3用于安放管件转运箱4,管件转运箱4的底部设有与导轨3相配合的滑槽,立体仓库中的管件转运全部通过管件转运箱4来周转,不同的管件对应有专用的管件转运箱4,管件定位安装于管件转运箱4内,所述的导轨3或料架盘2朝料架盘2的中心处倾斜,当管件转运箱4放置在料架盘2上时会在重力作用下滑动至料架盘2最靠近中心的这一端,每条导轨3靠近料架盘2中心的这一端处设有防止管件转运箱4掉落的申控限位装置;所述的升降***5安装于多层圆环状的料架盘2层叠后形成的中空结构内,且安装在旋转***9上;所述的旋转***9安装于料架底部,用于支撑并带动升降***5旋转;所述的升降***5上安装有升降车12,所述的取料与放料***13安装于升降车12上;所述的升降***5可自由停放在与每层料架盘2平层的位置;所述的取料与放料***13上设有抓取管件转运箱4的机械手,并可通过伸缩结构实现管件转运箱4在料架盘2与升降车12之间的位置移动;所述的升降***5、旋转***9、取料与放料***13、电控限位装置均与自动化仓库管理***信号连接;所述的自动化仓库管理***还包括有数据中心,所述数据中心用于采集和存储有立体仓库中每类管件的数量与位置信息并生成出入库报表。
作为优选,所述的升降***5包括有升降架,升降架的底部安装于旋转***9上,升降架的顶部安装有升降顶台6,升降顶台6上安装有升降电机7,升降电机7配套有减速机,减速机的输出端通过升降传动机构8连接有升降车12;所述的升降车12上还连接有用于平衡升降车12重量的配重块16;所述的升降车12还配套有线性导轨。
作为优选,所述的旋转***9包括有伺服电机17、固定盘18、回转支承19、齿轮20和旋转盘21;固定盘18通过支架固定,固定盘18与旋转盘21之间设有回转支承19,固定盘18的中心设有通孔,旋转盘21的下端固定连接有齿轮20,伺服电机17的输出轴穿过固定盘18中心的通孔与齿轮20相连接;所述的升降***5固定安装在旋转盘21上。
作为优选,所述的取料与放料***13包括电控伸缩气缸,所述的电控伸缩气缸安装于升降车12的侧面,电控伸缩气缸的末端安装有电磁装置14;所述的电控伸缩气缸与电磁装置14均与自动化仓库管理***信号连接;自动化仓库管理***可控制电控伸缩气缸的伸缩和电磁装置14的电磁开关;所述的电磁装置14用于通过电磁力吸住管件转运箱4。
作为优选,所述的电控限位装置包括有光电开关和电控伸缩挡块;所述的电控伸缩挡块安装于每条导轨3靠近料架盘2中心的这一端,所述的光电开关用于采集电控伸缩挡块的控制信号;所述的光电开关和电控伸缩挡块之间信号连接。
作为优选,所述的数据中心包括有视频识别装置,所述的视频识别装置安装于管件存储三维立体仓库的管件进出口处。
作为优选,它还包括有管件搬运车10,所述的管件搬运车10为自动化智能小车,用于从管件存储三维立体仓库的进出口处自动运送管件转运箱4。
作为进一步优选,所述的升降传动机构8为两组链轮传动机构,所述的升降电机7同时驱动两组链轮传动机构,两组链轮传动机构对称连接在升降车12的两侧。
作为进一步优选,所述的升降车12的底部设有若干滚轴15。
作为进一步优选,所述的料架盘2上设有若干万向球。
需要特别说明的情况如下,说明书附图只是示意图,局部细节为了避免线条太多过于模糊,进行了删减,比如链条结构、传感器结构、视频识别装置、自动化仓库管理***等一些装置都没有在附图中进行体现。另外升降***5、旋转***9、取料与放料***13以及自动化仓库管理***在具体实施时,除了上述实施例中提及的方案,还有多种可选择的结构来实施,比如旋转***可以采用同类功能的旋转气缸或是旋转液压缸来代替,升降***5也可以绞盘升降***来代替等。所述的自动化仓库管理***包括工控机,管理软件等,作用是对信息数据处理和控制,管理出入库,可将立体仓库储存信息处理统计,生成仓库储存报表等。
本专利申请涉及的三维立体仓库的工作原理简述如下:当需要取件时,用户先向自动化仓库管理***输入需要取件的类型和数量,然后由***自动查找,找到对应的管件后,驱动旋转***将取料与放料***旋转到与目标(即实施例中的管件转运箱4)位置相匹配的角度,接下来升降***启动,带动升降小车移动到与目标位置齐平的位置后,升降小车上的取料与放料***的机械手(即实施例中的电控伸缩气缸)开始动作,贴合到被取目标上,同时电磁装置启动,使机械手与管件转运箱4吸附,同时该管件转运箱4所在导轨上电控限位装置短暂解除限位(取走一个管件转运箱4后,自动恢复限位),使机械手将一个管件转运箱4转移到升降小车上,升降小车再次启动,将管件转运箱4送至最下端的管件出口,取料与放料***的机械手再次启动,将管件转运箱4从升降小车上推出,同时电磁装置解除吸附,使管件转运箱4与机械手脱离,此时可以由管件搬运车将管件转运箱4接住后自动送至下一道流程,也可以由工人开叉车来取件。自动化仓库管理***同步记录对应管件的出库信息。如果取件数量大于1,则***再次执行上述操作,将下一件管件取出。管件的存放过程则与取件过程相反,业内技术人员在阅读完上述取件过程后,可顺其自然想到管件的存放过程,此处不再赘述。
通过实践证明,本专利申请可以保证管件搬运安全,提供作业质量;本方案利用高层货架和自动化***,提高单位面积利用率,提高劳动效率,降低劳动强度。本方案还可以减少管件加工过程中错误,并合理有效地控制库存。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种管件存储三维立体仓库,其特征在于:它包括料架、管件转运箱(4)、升降***(5)、旋转***(9)、取料与放料***(13)以及自动化仓库管理***;所述的料架包括有多根立柱(1),立柱(1)上支撑有多层料架盘(2),每层料架盘(2)之间预留有用于放置管件的间距,所述的料架盘(2)呈圆环状,料架盘(2)上设置有若干导轨(3),导轨(3)用于安放管件转运箱(4),管件转运箱(4)的底部设有与导轨(3)相配合的滑槽,立体仓库中的管件转运全部通过管件转运箱(4)来周转,不同的管件对应有专用的管件转运箱(4),管件定位安装于管件转运箱(4)内,所述的导轨(3)或料架盘(2)朝料架盘(2)的中心处倾斜,当管件转运箱(4)放置在料架盘(2)上时会在重力作用下滑动至料架盘(2)最靠近中心的这一端,每条导轨(3)靠近料架盘(2)中心的这一端处设有防止管件转运箱(4)掉落的电控限位装置;所述的升降***(5)安装于多层圆环状的料架盘(2)层叠后形成的中空结构内,且安装在旋转***(9)上;所述的旋转***(9)安装于料架底部,用于支撑并带动升降***(5)旋转;所述的升降***(5)上安装有升降车(12),所述的取料与放料***(13)安装于升降车(12)上;所述的升降***(5)可自由停放在与每层料架盘(2)平层的位置;所述的取料与放料***(13)上设有抓取管件转运箱(4)的机械手,并可通过伸缩结构实现管件转运箱(4)在料架盘(2)与升降车(12)之间的位置移动;所述的升降***(5)、旋转***(9)、取料与放料***(13)、电控限位装置均与自动化仓库管理***信号连接;所述的自动化仓库管理***还包括有数据中心,所述数据中心用于采集和存储有立体仓库中每类管件的数量与位置信息并生成出入库报表。
2.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的升降***(5)包括有升降架,升降架的底部安装于旋转***(9)上,升降架的顶部安装有升降顶台(6),升降顶台(6)上安装有升降电机(7),升降电机(7)配套有减速机,减速机的输出端通过升降传动机构(8)连接有升降车(12);所述的升降车(12)上还连接有用于平衡升降车(12)重量的配重块(16);所述的升降车(12)还配套有线性导轨。
3.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的旋转***(9)包括有伺服电机(17)、固定盘(18)、回转支承(19)、齿轮(20)和旋转盘(21);固定盘(18)通过支架固定,固定盘(18)与旋转盘(21)之间设有回转支承(19),固定盘(18)的中心设有通孔,旋转盘(21)的下端固定连接有齿轮(20),伺服电机(17)的输出轴穿过固定盘(18)中心的通孔与齿轮(20)相连接;所述的升降***(5)固定安装在旋转盘(21)上。
4.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的取料与放料***(13)包括电控伸缩气缸,所述的电控伸缩气缸安装于升降车(12)的侧面,电控伸缩气缸的末端安装有电磁装置(14);所述的电控伸缩气缸与电磁装置(14)均与自动化仓库管理***信号连接;自动化仓库管理***可控制电控伸缩气缸的伸缩和电磁装置(14)的电磁开关;所述的电磁装置(14)用于通过电磁力吸住管件转运箱(4)。
5.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的电控限位装置包括有光电开关和电控伸缩挡块;所述的电控伸缩挡块安装于每条导轨(3)靠近料架盘(2)中心的这一端,所述的光电开关用于采集电控伸缩挡块的控制信号;所述的光电开关和电控伸缩挡块之间信号连接。
6.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的数据中心包括有视频识别装置,所述的视频识别装置安装于管件存储三维立体仓库的管件进出口处。
7.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:它还包括有管件搬运车(10),所述的管件搬运车(10)为自动化智能小车,用于从管件存储三维立体仓库的进出口处自动运送管件转运箱(4)。
8.根据权利要求2所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的升降传动机构(8)为两组链轮传动机构,所述的升降电机(7)同时驱动两组链轮传动机构,两组链轮传动机构对称连接在升降车(12)的两侧。
9.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的升降车(12)的底部设有若干滚轴(15)。
10.根据权利要求1所述的管件存储三维立体仓库,其特征在于:所述的料架盘(2)上设有若干万向球。
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