CN205345971U - 智能化密集立体库 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能化密集立体库，为解决现有技术存取效率低问题，包括配有顶置平行纵向行走轨道的支架和顶置平行纵向行走轨道下方的用于存储货物或货箱的密集式移动货架及与所述轨道和密集式移动货架配用的智能三维搬运机器人；智能三维搬运机器人是纵向行走轨道通过纵向行走机构配置横向行走轨道，横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道，垂直轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱与所述密集式移动货架配用的货叉机构。具有存放密度大，货物存取管理效率高的优点。

Description

智能化密集立体库

技术领域

本实用新型涉及一种仓库，特别是涉及一种智能化密集立体库。

背景技术

现有库房存在密集度低，货物存取管理效率低下的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种存放密度大，货物存取管理效率高的智能化密集立体库。

为实现上述目的，本实用新型包括配有顶置平行纵向行走轨道的支架和顶置平行纵向行走轨道下方的用于存储货物或货箱的密集式移动货架及与所述轨道和密集式移动货架配用的智能三维搬运机器人；智能三维搬运机器人是纵向行走轨道通过纵向行走机构配置横向行走轨道，横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道，垂直轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱与所述密集式移动货架配用的货叉机构。具有存放密度大，货物存取管理效率高的优点。

作为优化，所述纵向行走机构是横向轨道架两端配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和与纵向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；横向轨道架配置的横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道。所述驱动轮或驱动齿轮配置在X方向行走电机的输出轴上。

作为优化，所述横向行走机构是倒U型竖轨道架顶部两端配置与横向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；

或者所述横向行走机构是竖轨道顶架通过旋转电机驱动的回转支撑向下配置倒U型竖轨道架，竖轨道顶架两端配置与横向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；

倒U型竖轨道架两侧向下制有一对竖向轨道架，竖向轨道架内侧的一对竖向轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱的货叉机构。所述驱动轮或驱动齿轮配置在Y方向行走电机的输出轴上。

作为优化，所述垂直运行机构是货叉机构两侧配置与竖向轨道配用的轨道轮或滑块，倒U型竖轨道架顶部配置Z方向驱动电机，Z方向驱动电机通过传动机构驱动两组顶置槽轮，顶置槽轮向下绕出的钢丝平带下端吊接货叉机构。

作为优化，所述Z方向驱动电机输出轴端的主动链轮通过链条驱动两侧从动轴上的从动链轮，两侧从动轴两端分别固装所述顶置槽轮。

作为优化，所述智能三维搬运机器人配有依次配接位于密集式移动货架一端的堆拆垛机和接辊道输送线；

多个并列的密集式移动货架分别配置智能三维搬运机器人、堆拆垛机和辊道输送线；相邻辊道输送线之间配置两个间隔并列的顶升移载机，最外侧辊道输送线在两顶升移载机之间配置RFID和条码识别装置；智能三维搬运机器人配置的盘点射频机构通过对密集式移动货架上存储的货物或货箱上的RFID和条码读取进行盘点。

作为优化，所述RFID和条码识别装置、辊道输送线、顶升移载机和堆拆垛机共连PLC控制***，盘点射频机构和智能三维搬运机器人的动作机构共连机器人控制***，一个或多个并列PLC控制***和一个或多个并列机器人控制***共连库区控制工控机；

库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；

或者库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；库房管理计算机并联电力MIS***和上级数据库。

作为优化，所述货叉机构包括横向敞口的横向管箱，所述管箱内有多层分别配置货物或货箱夹紧机构的横向货叉伸缩装置；所述支架配置平行纵向行走轨道的矩形顶架固装在多个并列支撑腿上。

作为优化，所述夹紧机构为气缸夹紧机构或电动夹紧机构；所述管箱内两侧立壁上配置多层对轨，每侧对轨通过对轨轮和对轨驱动轮配置一侧横向货叉架或者每侧对轨通过对轨轮和该侧对轨配置的齿条通过驱动齿轮共同配置一侧横向货叉架，每层相对的横向货叉架再通过连动的气缸夹紧机构分别配置用于夹紧货物或货箱的货叉。

作为优化，所述货叉上装有RFID识读天线，所述货物上或货箱上相应位置粘贴有与所述RFID识读天线配用的RFID电子标签。其控制电路原理是：机器人控制***连接盘点射频机构和动作机构，动作机构由并列的行走机构、旋转机构、升降机构和货叉机构组成，行走机构又由并列的纵向或前后行走机构和横向或左右行走机构组成，货叉机构由货叉伸缩机构和气缸夹紧机构组成。

该机器人可配合密集式移动货架，实现仓库的密集式智能化管理。主要应用于对智能化和存储量要求比较高的低矮的仓库。

结构形式：智能搬运机器人包括：支架腿、横纵行走轨道或轨道梁、机器手。机器手包括：旋转部分和货叉部分。货叉部分包括：货叉升降机构、货叉、夹紧气缸等。每组货叉包括两个货叉手臂，每个手臂配置一个气缸。

专利要点：智能搬运机器人：采用三维搬运机器人对货物进行智能存取操作，三维搬运机器人通过支架固定的或直接固定在仓库顶部或上部的轨道或轨道梁进行前后、左右行走，通过机器人的货叉升降机构实现货叉带动货箱的上下移动。机器手可设置多组货叉，可同时搬运多个货箱。每组货叉可以单独伸缩，分别进行存取操作。机器手的货叉部分可以在水平方向自由旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

主要特点：可通过后期安装的支架横纵轨道的型式，对老旧仓库进行智能化升级改造。采用顶部轨道，对地面占用率低。适用于大面积的仓库，一个搬运机器人即可满足仓库要求，实现了最大的空间利用率。具有三维搬运功能，机器手可设置多组货叉，可同时搬运多个货箱。机器手的每组货叉可以单独伸缩，分别进行存取操作。机器手的货叉部分可以在水平方向自由旋转，以方便存取不同方向上的货箱。每组货叉出叉后由左右两个气缸同时驱动货叉夹紧，从侧面撑起货箱进行取货。

本发明智能化密集立体库***是存储货架采用密集式移动货架，利用布局在仓库上方的智能机器人对仓库货物进行存、取等业务操作。主要应用于对智能化和存储量要求比较高的仓库。

结构形式：硬件：主要由密集式移动货架、智能搬运机器人组成，配合堆拆垛机、顶升移载机、辊道输送线和RFID和条码识别装置等完成货物的存、取等业务操作。软件：主要由仓库管理软件和机器人控制软件组成，配合堆拆垛机、顶升移载机、辊道输送线和RFID和条码识别装置等辅助设备的PLC控制实现货物的存取等业务流程。

要点：1)、存储货架：采用密集式移动货架，具有存储位置密集、存储量大、节省空间等优点。2)、智能搬运机器人：采用三维搬运机器人对货物进行智能存取操作，三维搬运机器人通过支架固定的或直接固定在仓库顶部或上部的轨道进行前后、左右移动，通过机器人的垂直直线单元实现货叉带动货物的上下移动。3)、智能搬运机器人带有多个货叉机构，可以同时搬运多个货箱，进行存取操作。4)智能搬运机器人可以在水平方向旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

主要特点：1)、密集式移动货架，具有存储位置密集、存储量大、节省空间、自动分配储位、先进先出、盘点快捷等特点。2)、智能搬运机器人，具有三维搬运功能，可以同时搬运多个货箱。3)、智能搬运机器人可以在水平方向旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

***各部分功能：1)、两个计算机是库房的两个核心。一个是库房管理计算机，用于控制出入库，并且和上级电力MIS的***对接，处理各种业务单据表格。这个是可以由现场人员操作的。用于库房管理的各类数据处理。另一个计算机是库区控制工控机，用于协调控制各个自控***的运行，接收管理计算机的入库出库和盘点命令，控制机器人控制***的工作和密集柜主控制器的工作，输出报警信息等。2)、PLC的部分是控制库区之外的所有动作机构。包括RFID和条码识别装置、顶升移载机、输送线和对拆垛机等的各种动作。其各种控制由库区控制工控机管理。3)、机器人动作机构和盘点射频机构。用于执行货箱的搬运工作，其中射频盘点机构安装在搬运臂附近，出库入库时可以对货箱进行确认。进行盘点时，可以把各箱的信息传到库区控制工控机。4)安全光栅，用于避免其他人非正常进入库区或存取机器人未正确归位导致危险。5)、主控制器控制密集柜部分各个柜体移动，配合搬运机器人实现入库、出库和盘点任务，对于检测到的异常情况，上传信息到库区控制工控机。

本发明智能化密集立体库控制***功能：1)、智能化密集立体库具有与计算机通信的485接口，管理计算机可以控制密集立体库的动作实现；2)、智能化密集立体库各列控制采用CAN总线通讯技术、具有响应快速、可靠等优点；3)、智能化密集立体库通过控制信号线来实现电机控制等，通过获取信号线状态实现读取接近开关状态、红外防挤压状态等信息；4)、库区有一个主控制柜，控制多有库区的运行(库区个数可根据客户实际情况订制)，并进行工作和报警指示。

智能化密集立体库有三重保护功能：1)、库区的入口一侧，配置有红外线安全光栅，当发生任何遮挡，说明有人进入库区，此时所有密集柜动作均停止，避免人员受伤。2)、密集柜单列下方配置有红外检测，当检测到有异物遮挡红外光线，柜体会停止运行并向主机发出报警信号。避免物体被挤压损坏，或者柜体被损坏。3)、过流保护作用，密集立体库动作机构受到一定阻力会产生大电流，能够自动检测电机产生大电流的信号，从而控制电机停止转动，杜绝电机烧毁以及造成物体碰坏等现象。

***通讯方式：1)、库房管理计算机和库区控制工控机之间是网络通讯。2)、密集柜内部通讯，即库区控制器和列控制器之间的通讯为can通讯。3)、密集柜主控制器和库区控制工控机之间为串口通讯。3)、库区控制工控机和机器人***之间的通讯，与固定设备的通讯采用网线或485等方式进行有线通讯，与盘点射频机构的通讯为无线通讯。

***编程语言：对于实时控制***，我们都是用C++编程，即在库区控制工控机中为C++语言。对于数据库管理***，我们用C#编程，数据库操作比较方便，而且界面相对美观一些。通讯可以按照任何通讯协议的要求编制。

***基础功能：

1、入库：1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始入库程序。2)、库区控制工控机发命令到plc控制***驱动输送线等动作机构，接收电表或互感器周转箱。3)、对于三相电表周转箱，一般是带有射频电子标签，在RFID和条码识别装置中通过时自动扫描。4)、部分单相电表有电子标签和三相电表一样在RFID和条码识别装置中通过时自动扫描。5)、部分单项电表没有电子标签和互感器在RFID和条码识别装置中通过时自动进行条码扫描。6)、扫描的结果都是将周转箱内的所有物品和周转箱的电子标签绑定，并与入库任务要求进核对。7)、核对如发现错误，***报警，输送机将错误物品或周转箱返回由管理人员处理。核对无误，输送机继续前进，送到堆拆箱机，将需要入库的货箱依次堆叠。8)、库区控制工控机协调控制搬运机器人取货箱，***自动分配储位，协调相应列密集柜打开，搬运机器人将货箱依次放入制定位置进行入库。9)、入库成功，库区控制工控机将信息返回库房管理计算机，并发回信息到电力MIS***。

2、出库：1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始出库程序。2)、库区控制工控机协调控制指令要求的密集柜列进行开架操作。3)库区控制工控机协调控制搬运机器人进入制定列，将目标货箱依次放到货叉上，进行出库操作，将货箱放入堆拆箱机。4)堆拆箱机将接到的货箱分别放到辊道线上。5)、辊道线运送周转箱经过RFID和条码识别装置，过程中自动识别RFID标签信息并自动进行条码扫描识别。6)、RFID和条码识别装置将扫描到的信息跟出库要求对比验证。7)、出库成功，库区控制工控机将信息返回库房管理计算机，并发回信息到电力MIS***。

3、盘点；1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始盘点程序。2)、库区控制工控机协调控制搬运机器人和密集柜，密集柜顺次开架，搬运机器人依次进入打开的列，用盘点射频机构逐层扫描各个表箱，获得表箱电子标签信息，并传递给库区控制工控机。3)、盘点结束后，库区控制工控机将盘点数据发送给库房管理计算机，并将信息上传到电力MIS***。

其***符合高可靠性和安全性原则；能实现智能化密集立体库管理***最终和生产调度平台无缝对接；其配置流程最简捷、设备依据先进性、成熟性原则选用；其符合规划合理性、实用性、开放性、兼容性、可扩充性及标准化原则；其安装操作简便、维护简单；性价比最高。

该智能化密集立体库***每年运行大于250个工作日，每个工作日工作时间为8小时。***整体年运行时间大于300天。***整体运行寿命大于15年。***的各个工作单元的平均故障间隔时间大于1年，***的故障平均修复时间少于4小时。***运行的历史数据和各类事件可实时查询，实现***的有序化管理及数据的可追溯性。

采用上述技术方案后，本实用新型密集立体库具有存放密度大，货物存取管理效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型智能化密集立体库的俯视结构示意图；

图2是本实用新型智能化密集立体库中一个移动货架区的立体结构示意图；

图3是本实用新型智能化密集立体库中一个移动货架区的侧视结构示意图；

图4是本实用新型智能化密集立体库中一个移动货架区的俯视结构示意图；

图5是图3的A-A向视图；

图6是本实用新型智能化密集立体库的电路原理框图；

图7是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人及其轨道的结构示意图；

图8是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人中Y方向行走电机及旋转电机及附属部分的结构示意图；

图9是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人中竖轨道顶架及倒U型竖轨道架和货叉机构部分的结构示意图；

图10是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人中倒U型竖轨道架和货叉机构部分的结构示意图；

图11是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人中倒U型竖轨道架下部和货叉机构中货叉伸缩电机部分的结构示意图；

图12是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人中倒U型竖轨道架下部和货叉机构中货叉和货叉抓手气缸部分的结构示意图；

图13是本实用新型立体库中智能三维搬运机器人的控制电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型智能化密集立体库包括配有顶置平行纵向行走轨道1的支架和位于顶置平行纵向行走轨道1下方的用于存储货物或货箱的密集式移动货架8及与所述轨道和密集式移动货架8配用的智能三维搬运机器人80；智能三维搬运机器人80是纵向行走轨道1通过纵向行走机构配置横向行走轨道2，横向行走轨道2通过横向行走机构向下配置垂直轨道，垂直轨道通过垂直运行机构配置用于用于取放移送货物或货箱的货叉机构。所述纵向行走机构是横向轨道架两端配置与纵向行走轨道1配合的轨道轮和驱动轮或者配置与纵向行走轨道1配合的轨道轮和与纵向行走轨道1并行齿条配合的驱动齿轮，所述驱动轮或驱动齿轮配置在X方向行走电机11的输出轴上；横向轨道架配置的横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道。

具体是所述横向行走机构是竖轨道顶架3通过旋转电机31驱动的回转支撑向下配置倒U型竖轨道架4，竖轨道顶架3两端配置与横向行走轨道2配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道2配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮，所述驱动轮或驱动齿轮配置在Y方向行走电机21的输出轴上。也可以是所述横向行走机构是倒U型竖轨道架顶部两端配置与横向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮。倒U型竖轨道架4两侧向下制有一对竖向轨道架44，竖向轨道架44内侧的一对竖向轨道5通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱的货叉机构。

更具体是所述垂直运行机构是货叉机构两侧配置与竖向轨道5配用的轨道轮或滑块50，倒U型竖轨道架4顶部配置Z方向驱动电机41，Z方向驱动电机41通过传动机构驱动两组顶置槽轮40，顶置槽轮40向下绕出的钢丝平带下端吊接货叉机构。

优选所述Z方向驱动电机41输出轴端的主动链轮通过链条60驱动两侧从动轴6上的从动链轮，两侧从动轴6两端分别固装所述顶置槽轮40。

所述智能三维搬运机器人80依次配接位于密集式移动货架8一端的堆拆垛机81和接辊道输送线82。

具体是多个并列的密集式移动货架8分别配置智能三维搬运机器人80、堆拆垛机81和辊道输送线82；相邻辊道输送线82之间配置两个间隔并列的顶升移载机83，最外侧辊道输送线82在两顶升移载机83之间配置RFID和条码识别装置84；智能三维搬运机器人80配置有对密集式移动货架8上存储的货物或货箱上的RFID和条码读取进行盘点的盘点射频机构。

具体是所述RFID和条码识别装置84、辊道输送线82、顶升移载机83和堆拆垛机81共连PLC控制***，盘点射频机构和智能三维搬运机器人的动作机构共连机器人控制***，一个或多个并列PLC控制***和一个或多个并列机器人控制***共连库区控制工控机；

库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；

或者库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；库房管理计算机并联电力MIS***和上级数据库。具有能够显著节省库房空间和显著提高库房管理效率的优点。

即采用密集式移动货架8，利用配置在密集式移动货架8上方轨道上的智能三维搬运机器人80对移动货架8上的货物或货箱进行存、取管理操作。所述智能三维搬运机器人80通过大型三维搬运机器人80支架固定的或直接固定在仓库顶部或上部的轨道进行前后、左右移动，通过机器人的垂直直线单元实现货叉带动货物或货箱的上下移动。

具体是所述货叉机构包括横向敞口的横向管箱7，所述管箱7内有多层分别配置货物或货箱气缸夹紧机构的横向货叉伸缩装置；所述支架是配置平行纵向行走轨道的矩形顶架10固装在多个并列支撑腿18上。

更具体是所述管箱7内两侧立壁上配置多层对轨78，每侧对轨78通过对轨轮和对轨驱动轮配置一侧横向货叉架或者每侧对轨通过对轨轮和该侧对轨配置的齿条通过驱动齿轮共同配置一侧横向货叉架，每层相对的横向货叉架再通过连动的气缸夹紧机构分别配置用于夹紧货物或货箱的货叉77。所述货叉77上装有RFID识读天线，所述货物上或货箱上相应位置粘贴有与所述RFID识读天线配用的RFID电子标签。所述气缸夹紧机构包括横向驱动货叉77的货叉抓紧气缸70，每层对轨驱动轮或对轨驱动齿轮通过与货叉伸缩电机71同轴的驱动轴79固连在一起。

所述货叉上装有RFID识读天线，所述货物上或货箱上相应位置粘贴有与所述RFID识读天线配用的RFID电子标签。

其控制电路原理是：机器人控制***连接盘点射频机构和动作机构，动作机构由并列的行走机构、旋转机构、升降机构和货叉机构组成，行走机构又由并列的纵向或前后行走机构和横向或左右行走机构组成，货叉机构由货叉伸缩机构和气缸夹紧机构组成。

该机器人可配合密集式移动货架，实现仓库的密集式智能化管理。主要应用于对智能化和存储量要求比较高的低矮的仓库。

结构形式：智能搬运机器人包括：支架腿、横纵行走轨道或轨道梁、机器手。机器手包括：旋转部分和货叉部分。货叉部分包括：货叉升降机构、货叉、夹紧气缸等。每组货叉包括两个货叉手臂，每个手臂配置一个气缸。

专利要点：智能搬运机器人：采用三维搬运机器人对货物进行智能存取操作，三维搬运机器人通过支架固定的或直接固定在仓库顶部或上部的轨道或轨道梁进行前后、左右行走，通过机器人的货叉升降机构实现货叉带动货箱的上下移动。机器手可设置多组货叉，可同时搬运多个货箱。每组货叉可以单独伸缩，分别进行存取操作。机器手的货叉部分可以在水平方向自由旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

主要特点：可通过后期安装的支架横纵轨道的型式，对老旧仓库进行智能化升级改造。采用顶部轨道，对地面占用率低。适用于大面积的仓库，一个搬运机器人即可满足仓库要求，实现了最大的空间利用率。具有三维搬运功能，机器手可设置多组货叉，可同时搬运多个货箱。机器手的每组货叉可以单独伸缩，分别进行存取操作。机器手的货叉部分可以在水平方向自由旋转，以方便存取不同方向上的货箱。每组货叉出叉后由左右两个气缸同时驱动货叉夹紧，从侧面撑起货箱进行取货。

本实用新型智能化密集立体库是存储货架采用密集式移动货架，利用布局在仓库上方的智能机器人对仓库货物进行存、取等业务操作。主要应用于对智能化和存储量要求比较高的仓库。

结构形式：硬件：主要由密集式移动货架、智能搬运机器人组成，配合堆拆垛机、顶升移载机、辊道输送线和RFID和条码识别装置等完成货物的存、取等业务操作。软件：主要由仓库管理软件和机器人控制软件组成，配合堆拆垛机、顶升移载机、辊道输送线和RFID和条码识别装置等辅助设备的PLC控制实现货物的存取等业务流程。

要点：1)、存储货架：采用密集式移动货架，具有存储位置密集、存储量大、节省空间等优点。2)、智能搬运机器人：采用三维搬运机器人对货物进行智能存取操作，三维搬运机器人通过支架固定的或直接固定在仓库顶部或上部的轨道进行前后、左右移动，通过机器人的垂直直线单元实现货叉带动货物的上下移动。3)、智能搬运机器人带有多个货叉机构，可以同时搬运多个货箱，进行存取操作。4)智能搬运机器人可以在水平方向旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

主要特点：1)、密集式移动货架，具有存储位置密集、存储量大、节省空间、自动分配储位、先进先出、盘点快捷等特点。2)、智能搬运机器人，具有三维搬运功能，可以同时搬运多个货箱。3)、智能搬运机器人可以在水平方向旋转，以方便存取不同方向上的货箱。

各部分功能：1)、两个计算机是库房的两个核心。一个是库房管理计算机，用于控制出入库，并且和上级电力MIS的***对接，处理各种业务单据表格。这个是可以由现场人员操作的。用于库房管理的各类数据处理。另一个计算机是库区控制工控机，用于协调控制各个自控***的运行，接收管理计算机的入库出库和盘点命令，控制机器人控制***的工作和密集柜主控制器的工作，输出报警信息等。2)、PLC的部分是控制库区之外的所有动作机构。包括RFID和条码识别装置、顶升移载机、输送线和对拆垛机等的各种动作。其各种控制由库区控制工控机管理。3)、机器人动作机构和盘点射频机构。用于执行货箱的搬运工作，其中射频盘点机构安装在搬运臂附近，出库入库时可以对货箱进行确认。进行盘点时，可以把各箱的信息传到库区控制工控机。4)安全光栅，用于避免其他人非正常进入库区或存取机器人未正确归位导致危险。5)、主控制器控制密集柜部分各个柜体移动，配合搬运机器人实现入库、出库和盘点任务，对于检测到的异常情况，上传信息到库区控制工控机。

本实用新型智能化密集立体库控制功能：1)、智能化密集立体库具有与计算机通信的485接口，管理计算机可以控制密集立体库的动作实现；2)、智能化密集立体库各列控制采用CAN总线通讯技术、具有响应快速、可靠等优点；3)、智能化密集立体库通过控制信号线来实现电机控制等，通过获取信号线状态实现读取接近开关状态、红外防挤压状态等信息；4)、库区有一个主控制柜，控制多有库区的运行(库区个数可根据客户实际情况订制)，并进行工作和报警指示。

本实用新型智能化密集立体库有三重保护功能：1)、库区的入口一侧，配置有红外线安全光栅，当发生任何遮挡，说明有人进入库区，此时所有密集柜动作均停止，避免人员受伤。2)、密集柜单列下方配置有红外检测，当检测到有异物遮挡红外光线，柜体会停止运行并向主机发出报警信号。避免物体被挤压损坏，或者柜体被损坏。3)、过流保护作用，密集立体库动作机构受到一定阻力会产生大电流，能够自动检测电机产生大电流的信号，从而控制电机停止转动，杜绝电机烧毁以及造成物体碰坏等现象。

通讯方式：1)、库房管理计算机和库区控制工控机之间是网络通讯。2)、密集柜内部通讯，即库区控制器和列控制器之间的通讯为can通讯。3)、密集柜主控制器和库区控制工控机之间为串口通讯。3)、库区控制工控机和机器人***之间的通讯，与固定设备的通讯采用网线或485等方式进行有线通讯，与盘点射频机构的通讯为无线通讯。

编程语言：对于实时控制***，我们都是用C++编程，即在库区控制工控机中为C++语言。对于数据库管理***，我们用C#编程，数据库操作比较方便，而且界面相对美观一些。通讯可以按照任何通讯协议的要求编制。

基础功能：

1、入库：1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始入库程序。2)、库区控制工控机发命令到plc控制***驱动输送线等动作机构，接收电表或互感器周转箱。3)、对于三相电表周转箱，一般是带有射频电子标签，在RFID和条码识别装置中通过时自动扫描。4)、部分单相电表有电子标签和三相电表一样在RFID和条码识别装置中通过时自动扫描。5)、部分单项电表没有电子标签和互感器在RFID和条码识别装置中通过时自动进行条码扫描。6)、扫描的结果都是将周转箱内的所有物品和周转箱的电子标签绑定，并与入库任务要求进核对。7)、核对如发现错误，***报警，输送机将错误物品或周转箱返回由管理人员处理。核对无误，输送机继续前进，送到堆拆箱机，将需要入库的货箱依次堆叠。8)、库区控制工控机协调控制搬运机器人取货箱，***自动分配储位，协调相应列密集柜打开，搬运机器人将货箱依次放入制定位置进行入库。9)、入库成功，库区控制工控机将信息返回库房管理计算机，并发回信息到电力MIS***。

2、出库：1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始出库程序。2)、库区控制工控机协调控制指令要求的密集柜列进行开架操作。3)库区控制工控机协调控制搬运机器人进入制定列，将目标货箱依次放到货叉上，进行出库操作，将货箱放入堆拆箱机。4)堆拆箱机将接到的货箱分别放到辊道线上。5)、辊道线运送周转箱经过RFID和条码识别装置，过程中自动识别RFID标签信息并自动进行条码扫描识别。6)、RFID和条码识别装置将扫描到的信息跟出库要求对比验证。7)、出库成功，库区控制工控机将信息返回库房管理计算机，并发回信息到电力MIS***。

3、盘点；1)、库房管理计算机接收电力MIS***单据，发命令到库区控制工控机，开始盘点程序。2)、库区控制工控机协调控制搬运机器人和密集柜，密集柜顺次开架，搬运机器人依次进入打开的列，用盘点射频机构逐层扫描各个表箱，获得表箱电子标签信息，并传递给库区控制工控机。3)、盘点结束后，库区控制工控机将盘点数据发送给库房管理计算机，并将信息上传到电力MIS***。

其符合高可靠性和安全性原则；能实现智能化密集立体库管理***最终和生产调度平台无缝对接；其配置流程最简捷、设备依据先进性、成熟性原则选用；其符合规划合理性、实用性、开放性、兼容性、可扩充性及标准化原则；其安装操作简便、维护简单；性价比最高。

该智能化密集立体库每年运行大于250个工作日，每个工作日工作时间为8小时。整体年运行时间大于300天。整体运行寿命大于15年。各个工作单元的平均故障间隔时间大于1年，故障平均修复时间少于4小时。运行的历史数据和各类事件可实时查询，实现有序化管理及数据的可追溯性。

Claims (10)

1.一种智能化密集立体库，其特征在于包括配有顶置平行纵向行走轨道的支架和顶置平行纵向行走轨道下方的用于存储货物或货箱的密集式移动货架及与所述轨道和密集式移动货架配用的智能三维搬运机器人；智能三维搬运机器人是纵向行走轨道通过纵向行走机构配置横向行走轨道，横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道，垂直轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱与所述密集式移动货架配用的货叉机构。

2.根据权利要求1所述立体库，其特征在于所述纵向行走机构是横向轨道架两端配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与纵向行走轨道配合的轨道轮和与纵向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；横向轨道架配置的横向行走轨道通过横向行走机构向下配置垂直轨道。

3.根据权利要求2所述立体库，其特征在于所述横向行走机构是倒U型竖轨道架顶部两端配置与横向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；

或者所述横向行走机构是竖轨道顶架通过旋转电机驱动的回转支撑向下配置倒U型竖轨道架，竖轨道顶架两端配置与横向行走轨道配合的轨道轮和驱动轮或者配置与横向行走轨道配合的轨道轮和与横向行走轨道并行齿条配合的驱动齿轮；

倒U型竖轨道架两侧向下制有一对竖向轨道架，竖向轨道架内侧的一对竖向轨道通过垂直运行机构配置用于取放移送货物或货箱的货叉机构。

4.根据权利要求3所述立体库，其特征在于所述垂直运行机构是货叉机构两侧配置与竖向轨道配用的轨道轮或滑块，倒U型竖轨道架顶部配置Z方向驱动电机，Z方向驱动电机通过传动机构驱动两组顶置槽轮，顶置槽轮向下绕出的钢丝绳下端吊接货叉机构。

5.根据权利要求4所述立体库，其特征在于所述Z方向驱动电机输出轴端的主动链轮通过链条驱动两侧从动轴上的从动链轮，两侧从动轴两端分别固装所述顶置槽轮。

6.根据权利要求1所述立体库，其特征在于所述智能三维搬运机器人配有依次配接位于密集式移动货架一端的堆拆垛机和接辊道输送线；

多个并列的密集式移动货架分别配置智能三维搬运机器人、堆拆垛机和辊道输送线；相邻辊道输送线之间配置两个间隔并列的顶升移载机，最外侧辊道输送线在两顶升移载机之间配置RFID条码识别装置；智能三维搬运机器人配置的盘点射频机构通过对密集式移动货架上存储的货物或货箱上的RFID条码读取进行盘点。

7.根据权利要求6所述立体库，其特征在于所述RFID条码识别装置、辊道输送线、顶升移载机和堆拆垛机共连PLC控制***，盘点射频机构和智能三维搬运机器人的动作机构共连机器人控制***，一个或多个并列PLC控制***和一个或多个并列机器人控制***共连库区控制工控机；

库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；

或者库区控制工控机并联库房管理计算机和主控制器；主控制器并联各库区副控制器，每个库区副控制器并联各列的电机、传感器；库房管理计算机并联电力MIS***和上级数据库。

8.根据权利要求1-7任一所述立体库，其特征在于所述货叉机构包括横向敞口的横向管箱，所述管箱内有多层分别配置货物或货箱夹紧机构的横向货叉伸缩装置；所述支架配置平行纵向行走轨道的矩形顶架固装在多个并列支撑腿上。

9.根据权利要求8所述立体库，其特征在于所述夹紧机构为气缸夹紧机构或电动夹紧机构；所述管箱内两侧立壁上配置多层对轨，每侧对轨通过对轨轮和对轨驱动轮配置一侧横向货叉架或者每侧对轨通过对轨轮和该侧对轨配置的齿条通过驱动齿轮共同配置一侧横向货叉架，每层相对的横向货叉架再通过连动的气缸夹紧机构分别配置用于夹紧货物或货箱的货叉。

10.根据权利要求9所述立体库，其特征在于所述货叉上装有RFID识读天线，所述货物上或货箱上相应位置粘贴有与所述RFID识读天线配用的RFID电子标签。