CN108706266B - 一种穿梭车式自动化仓储及穿梭车系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种穿梭车式自动化仓储及穿梭车系统。其中，该穿梭车式自动化仓储，包括存储货架、穿梭车、穿梭板和升降机构；所述存储货架为多层，每层所述存储货架均包括若干列存储货位，每列所述存储货位的两侧均设有供所述穿梭板行走的穿梭板轨道；在所述存储货架上还设有供所述穿梭车行走的穿梭车轨道；所述存储货架还包括至少一个货架出入口，所述货架出入口处设置有所述升降机构，所述升降机构用于带动所述穿梭车上升或下降；所述穿梭车包括承载平台，所述穿梭车用于通过所述承载平台来承载所述穿梭板并在所述穿梭车轨道上移动。通过上述方式，本发明可以通过穿梭车和穿梭板相互配合来存取货物，从而提高了整个系统的作业效率和灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及物流自动化机械领域，特别是涉及一种穿梭车式自动化仓储及穿梭车系统。
背景技术
随着仓储技术的不断发展，在仓储过程中，货物每天的进出量很大，为了提高了仓储空间的利用率，大都配备了密集型仓库，从而在有限的空间，从而在有限的空间内达到存放货物的最大化。在满足存放货物最大化的同时，还要求仓储出入库要灵活，低耗高效，在最短的时间内完成货物的存取。这是目前很多物流行业面临的主要问题。
目前，很多物流中心的自动化仓储大多采用巷道式堆垛机模式，例如布置多个巷道,每个巷道布置一台堆垛机，造成自动化仓储能耗高，并且如果一台堆垛机坏后，此巷道的货物就无法进行出入库，影响整个自动化仓储的作业效率，灵活性较差。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种穿梭车式自动化仓储及穿梭车系统，可以通过穿梭车和穿梭板相互配合来存取货物，从而提高了整个系统的作业效率和灵活性。
为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种穿梭车式自动化仓储，包括存储货架、穿梭车、穿梭板和升降机构；所述存储货架用于存储货物，所述存储货架为多层，每层所述存储货架均包括若干列存储货位，每列所述存储货位的两侧均设有供所述穿梭板行走的穿梭板轨道，在所述穿梭板轨道上方设有放置托盘的支撑结构，货物通过所述托盘放置在所述支撑结构上；在所述存储货架上还设有供所述穿梭车行走的穿梭车轨道，所述穿梭车轨道与所述穿梭板轨道的方向垂直；所述存储货架还包括至少一个货架出入口，所述货架出入口位于所述穿梭车轨道的端部，所述货架出入口处设置有所述升降机构，所述升降机构用于带动所述穿梭车上升或下降；所述穿梭车包括承载平台，所述穿梭车用于通过所述承载平台来承载所述穿梭板并在所述穿梭车轨道上移动；所述穿梭板包括车辆主体、设置于所述车辆主体两侧的行走机构和设置于所述车辆主体上部的载货平台，所述载货平台用于通过所述托盘承载货物；所述行走机构用于带动所述穿梭板在所述穿梭板轨道上移动。
为了解决上述问题，本申请第二方面提供了一种穿梭车式自动化仓储，包括存储系统、运输系统和拣选系统；所述存储系统包括存储货架，用于存储货物，所述存储货架为上述的穿梭车式自动化仓储中的存储货架；所述运输系统包括穿梭车、穿梭板和升降机构，所述运输系统用于在所述存储系统中对货物进行调度或将货物自所述存储系统运输至拣选系统；所述穿梭车、穿梭板和升降机构为上述的穿梭车式自动化仓储中的穿梭车、穿梭板和升降机构；所述拣选系统包括拣选机器人或拣选工位，用于根据订单要求从所述运输系统运输的货物中完成拣货。
为了解决上述问题，本申请第三方面提供了一种穿梭车系统，包括穿梭车和穿梭板，所述穿梭车和穿梭板为上述的穿梭车式自动化仓储中的穿梭车和穿梭板。
上述方案中，穿梭板通过载货平台来承载货物，并由行走机构带动穿梭板在穿梭板轨道上移动，而穿梭车通过承载平台承载穿梭板并带动穿梭板在穿梭车轨道上移动，使得穿梭车和穿梭板可以相互配合来存取货物，完成货物调度，从而提高整个仓储系统的作业效率和灵活性。
附图说明
图1是本申请自动化仓储第一实施例的结构示意图；
图2是图1中的自动化仓储的主视示意图；
图3是图2中的自动化仓储的A-A剖面图；
图4是本申请自动化仓储中的穿梭板一实施例的结构示意图；
图5是本申请自动化仓储中的穿梭车一实施例的结构示意图；
图6是本申请自动化仓储中穿梭车和穿梭板相配合的结构示意图；
图7是本申请自动化仓储中的升降机构一实施例的结构示意图；
图8是图7中的升降机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
请参阅图1至图3，图1是本申请自动化仓储第一实施例的结构示意图，图2是图1中的自动化仓储的主视示意图，图3是图2中的自动化仓储的A-A剖面图。本申请中的自动化仓储包括存储货架11、在存储货架11上移动的穿梭车13和穿梭板14、升降机构12。其中，所述存储货架11、升降机构12、穿梭车13及穿梭板14的数量可以为一个或多个，在此不做限定。
存储货架11作为自动化仓储中货物的存放地点，设置有多个独立或相互关联的存储货位110。其中，该存储货位110用于存放货物，一般而言，该不同存储货位110存放的货物的种类不同，或者存储货位110可以存放多种货物，但其存放的货物具有某一相同属性(如尺寸或重量相同或类同、货物类别或批次相同等)。如图1所示，该自动化仓储的存储货架11的存储货位110可阵列设置，可以理解的是，图1仅是示范性给出存储货架11的一种设计方式，并不应以此限定存储货架11，在其他实施例中，该存储货架11的存储货位110可设置为大小不同。另外，该存储货架11上还可设置穿梭板轨道114，用于供穿梭板14在存储货架11上行走。
升降机构12作为自动化仓储中升降和搬运货物及机械设备的升降设备。如图1所示，该升降机构12设置于存储货架11出入口处，可以理解的是，图1仅是示范性给出升降机构12的一种设计方式，并不应以此限定升降机构12，在其他实施例中，该升降机构12也可以是仓储设备中的堆垛机或者提升机等常用设备。
穿梭车13作为自动化仓储中存取、搬运货物的装置，还可以用于搬运穿梭板14。如图3所示，存储货架11上设有供穿梭车13行走的穿梭车轨道113，穿梭车13在穿梭车轨道113上行走，可以理解的是，图3仅是示范性给出穿梭车13的一种设计方式，并不应以此限定穿梭车13。
穿梭板14作为自动化仓储中存取、搬运货物的装置，其可以在存储货架11的穿梭板轨道114上行走。在其他实施例中，该穿梭板14也可以在存储货架11和升降机构12或者穿梭车13之间行走。
下面通过对自动化仓储的具体实施例进行详细说明来更好理解本申请的自动化仓储。
继续参阅图1至图3，本实施例中，自动化仓储包括存储货架11、穿梭车13、穿梭板14和升降机构12。其中，存储货架11用于存储货物，存储货架11为多层，每层存储货架11均包括若干列存储货位110，每列存储货位110的两侧均设有供穿梭板14行走的穿梭板轨道114，在穿梭板轨道114上方设有放置托盘(图未示)的支撑结构116，货物通过托盘放置在支撑结构116上；在存储货架11上还设有供穿梭车13行走的穿梭车轨道113，穿梭车轨道113与穿梭板轨道114的方向垂直；存储货架11还包括至少一个货架出入口112，货架出入口112位于穿梭车轨道113的端部，货架出入口112处设置有升降机构12，升降机构12用于带动穿梭车13上升或下降。请结合图5，图5是本申请自动化仓储中的穿梭车一实施例的结构示意图，穿梭车13包括承载平台130，穿梭车13用于通过承载平台130来承载穿梭板14并在穿梭车轨道113上移动。请结合图4，图4是本申请自动化仓储中的穿梭板一实施例的结构示意图，穿梭板14包括车辆主体140、设置于车辆主体140两侧的行走机构142和设置于车辆主体140上部的载货平台144，载货平台144用于通过托盘承载货物；行走机构142用于带动穿梭板14在穿梭板轨道114上移动。
本实施例中，穿梭板14通过载货平台144来承载货物，并由行走机构142带动穿梭板14在穿梭板轨道114上移动，而穿梭车13通过承载平台130承载穿梭板14，并带动穿梭板14在穿梭车轨道113上移动，使得穿梭车13和穿梭板14可以相互配合来存取货物，完成货物调度，从而提高整个仓储系统的作业效率和灵活性。
请继续参阅图4，载货平台144可以包括承载板1440以及与承载板1440耦接的升降控制机构1442，升降控制机构1442用于调整承载板1440的高度。在一应用场景中，可以通过人工下达或者由穿梭板14根据环境情况自动生成下降指令和上升指令的形式来对承载板1440进行控制。例如在穿梭板14需要取货物时，升降控制机构1442接收到操作人员输入的上升指令时，控制承载板1440上升，使承载板1440将托盘连带着货物一起托起，随后穿梭板14在穿梭板轨道114上行走；又例如，穿梭板14需要把货物存放在存储货位110上时，穿梭板14先运行至穿梭板轨道114上的指定位置，然后生成下降指令来调整承载板1440的高度，承载板1440下降，货物连同托盘放置在支撑结构116上。
在其他实施例中，载货平台144还可以包括基座和升降杆，承载板1440通过升降杆与基座连接，升降杆为可伸缩杆，升降控制机构1442与升降杆连接，升降控制机构1442用于控制升降杆伸缩进而调整承载板1440的高度。可以理解的是，升降杆可以是旋转伸缩杆或者液压伸缩杆，也可以是其他形式，当存在不同的货架上的货物处于不同的高度的情形时，可以通过升降杆伸缩来使承载板1440的高度与相应地货物或者托盘相适应，便于穿梭板14存取货物。
请结合图5和图6，作为一种可实施方式，穿梭车13的承载平台130两侧设置有行走轨道1302和与行走轨道1302连接的延伸控制机构(图未示)，延伸控制机构可以设置在穿梭车13上的第一外壳132或第二外壳134中，延伸控制机构用于在接收到伸展指令时控制行走轨道1302向外延伸，在接收到收缩指令时控制行走轨道1302收缩；其中，行走轨道1302在延伸状态时用于供穿梭板14的行走机构142在行走轨道1302与存储货架11上的穿梭板轨道114之间行走。
可以理解的是，伸展指令和收缩指令可以通过人工下达，也可以由穿梭车13根据环境情况自动生成的。例如在穿梭板14需要自存储货架11上取出货物的时候，穿梭车13运行至对应位置，然后，延伸控制机构接收到操作人员输入的伸展指令时，使行走轨道1302自承载平台130一侧向外延伸至存储货架11，使行走轨道1302与存储货架11完成搭接，于是，穿梭板14可以利用行走轨道1302实现从存储货架11行走至存穿梭车13上。
进一步地，穿梭车13还包括至少一组主动轮1304、至少一组从动轮1306、行走驱动电机；主动轮1304和从动轮1306分别设置于穿梭车13的底部，行走驱动电机设置于穿梭车13的内部，行走驱动电机用于驱动主动轮1304并带动从动轮1306在穿梭车轨道113上移动或自穿梭车轨道113移动到升降机构12上。可以理解的是，行走驱动电机也可以设置在穿梭车13上的第一外壳132或第二外壳134中。
请结合图7和图8，图7是本申请自动化仓储中的升降机构一实施例的结构示意图，图8是图7中的升降机的结构示意图。本实施例中，升降机构12包括升降轨道120和升降机122；升降轨道120用于供升降机122在非水平方向上行走；升降机122包括升降机主体1220和设置在升降机主体1220上的攀爬装置1222，攀爬装置1222用于带动升降机主体1220在升降轨道120上移动。
可以理解的是，升降轨道120可以设置在存储货架11上，升降机122上的攀爬装置1222带动升降机主体1220在升降轨道120上移动，使得升降机122能够在仓储的非水平方向上带动穿梭车13行走以运送货物，从而可以替代升降梯或者堆垛机等提升设备。
其中，存储货架11包括立柱118，升降轨道120设置在立柱118上；攀爬装置1222包括对称设置于升降机主体1220两侧的齿轮12220和与齿轮12220耦接的攀爬驱动电机(图未示)，攀爬驱动电机可以设置在升降机主体1220内部，升降轨道120设有与齿轮12220啮合的配合结构1200，攀爬驱动电机用于驱动齿轮12220旋转，使齿轮12220通过与升降轨道120啮合传动，以带动升降机122在升降轨道120上移动。
可以理解的是，上述非水平方向可以是竖直方向，也可以是倾斜方向。例如，升降轨道120可以设置成与水平方向形成一定夹角，齿轮12220也设置成与水平方向形成相同夹角，此时，齿轮12220同样可以通过旋转而与升降轨道120啮合传动，从而带动升降机122在升降轨道120上移动。
作为一种可实施方式，升降轨道的配合结构1200包括均匀排布于立柱118上的凹槽。作为另一种可实施方式，升降轨道的配合结构1200包括设置于立柱118上的齿条。可以理解的是，凹槽或齿条与齿轮12220啮合。
在其他实施例中，攀爬装置1222还包括伸缩件12222和伸缩驱动装置(图未示)，伸缩驱动装置可以设置在升降机主体1220内部；伸缩件12222一端与升降机主体1220固定连接，另一端通过连接轴12224与齿轮12220连接，连接轴12224用于在攀爬驱动电机驱动下带动齿轮12220绕连接轴12224旋转；伸缩驱动装置与伸缩件12222耦接，用于驱动伸缩件12222进行伸缩，从而移动齿轮12220。
在一应用场景中，升降轨道的配合结构1200包括均匀排布于立柱118上的凹槽。当需要运送存取货物的穿梭车13时，穿梭板13先运行至升降机主体1220上，接着由伸缩驱动装置驱动伸缩件12222进行伸展，从而移动齿轮12220，使齿轮12220与凹槽能够完成啮合传动；然后连接轴12224在攀爬驱动电机的驱动下带动齿轮12220旋转，于是，齿轮12220通过旋转与升降轨道120啮合传动，从而带动升降机主体1220连同穿梭车13在升降轨道120上移动；在移动到相应位置后，穿梭车13再移动到穿梭车轨道113或者仓储中的货物拣选位置等其他位置来完成货物的存取。
在其他实施例中，升降机构12包括提升电机，提升电机和升降机122通过皮带或齿轮连接传动，以带动升降机122上下移动。
在其他实施例中，本申请的自动化仓储还包括系统控制装置，该系统控制装置进一步包括存储器、处理器以及通信电路。通信电路用于与其他设备实现通信，具体可包括发送器和接收器。存储器用于存储处理器执行的各类指令以及处理器在处理过程中的数据，其中，该存储器包括非易失性存储部分，用于存储上述各类指令。在另一实施例中，该存储器可仅作为处理器的内存而缓存该处理器执行的各类指令，该各类指令实际存储于终端之外设备中，处理器通过与外部设备连接，通过调用外部存储的各类指令，以执行相应处理。处理器控制该系统控制装置的操作。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本实施例中，处理器通过调用存储器存储的各类指令，执行上述各实施例中的存取货物的方法。
本申请还提供另一种穿梭车式自动化仓储，在一实施例中，该穿梭车式自动化仓储包括存储系统、运输系统和拣选系统；该存储系统包括存储货架，用于存储货物，该存储货架为上述任一种穿梭车式自动化仓储中的存储货架11；该运输系统包括穿梭车、穿梭板和升降机构，运输系统用于在存储系统中对货物进行调度或将货物自存储系统运输至拣选系统；其中，运输系统中的穿梭车、穿梭板和升降机构为上述任一种穿梭车式自动化仓储中的穿梭车13、穿梭板14和升降机构12；该拣选系统包括拣选机器人或拣选工位，用于根据订单要求从运输系统运输的货物中完成拣货。本实施例中，通过存储系统、运输系统和拣选系统的配合工作，可以实现货动而人不动的“货到人”拣选模式，降低了拣货距离与强度，可以提高拣货效率以及准确率。
本申请还提供一种穿梭车系统，该穿梭车系统包括穿梭车和穿梭板，本实施例中的穿梭车和穿梭板为上述任一种穿梭车式自动化仓储中的穿梭车13和穿梭板14。相关内容请参见上述穿梭车式自动化仓储结构实施例中的详细说明。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种穿梭车式自动化仓储，其特征在于，包括存储货架、穿梭车、穿梭板和升降机构；
其中，所述存储货架用于存储货物，所述存储货架为多层，每层所述存储货架均包括若干列存储货位，每列所述存储货位的两侧均设有供所述穿梭板行走的穿梭板轨道，在所述穿梭板轨道上方设有放置托盘的支撑结构，货物通过所述托盘放置在所述支撑结构上；在所述存储货架上还设有供所述穿梭车行走的穿梭车轨道，所述穿梭车轨道与所述穿梭板轨道的方向垂直；所述存储货架还包括至少一个货架出入口，所述货架出入口位于所述穿梭车轨道的端部，所述货架出入口处设置有所述升降机构，所述升降机构用于带动所述穿梭车上升或下降；
所述穿梭车包括承载平台，所述穿梭车用于通过所述承载平台来承载所述穿梭板并在所述穿梭车轨道上移动；所述承载平台两侧设置有行走轨道和与行走轨道连接的延伸控制机构，所述延伸控制机构用于在接收到伸展指令时控制所述行走轨道向外延伸，在接收到收缩指令时控制所述行走轨道收缩；
所述穿梭板包括车辆主体、设置于所述车辆主体两侧的行走机构和设置于所述车辆主体上部的载货平台，所述载货平台用于通过所述托盘承载货物；所述行走机构用于带动所述穿梭板在所述穿梭板轨道上移动；其中，所述行走轨道在延伸状态时用于供所述穿梭板的所述行走机构在所述行走轨道与所述存储货架之间行走；
所述升降机构包括升降轨道和升降机；所述升降轨道用于供所述升降机在非水平方向上行走；所述升降机包括升降机主体和设置在所述升降机主体上的攀爬装置，所述攀爬装置用于带动所述升降机主体在所述升降轨道上移动；
所述存储货架包括立柱，所述升降轨道设置在所述立柱上；
所述攀爬装置包括对称设置于所述升降机主体两侧的齿轮和与所述齿轮耦接的攀爬驱动电机，所述升降轨道设有与所述齿轮啮合的配合结构，所述攀爬驱动电机用于驱动所述齿轮旋转，使所述齿轮通过与所述升降轨道啮合传动，以带动所述升降机在所述升降轨道上移动；
其中，所述升降轨道的配合结构包括均匀排布于所述立柱上的凹槽。
2.如权利要求1所述的穿梭车式自动化仓储，其特征在于，
所述载货平台包括承载板以及与所述承载板耦接的升降控制机构，所述升降控制机构用于调整所述承载板的高度。
3.如权利要求1所述的自动化仓储，其特征在于，
所述攀爬装置包括伸缩件和伸缩驱动装置；所述伸缩件一端与所述升降机主体固定连接，另一端通过连接轴与所述齿轮连接，所述连接轴用于在所述攀爬驱动电机驱动下带动齿轮绕所述连接轴旋转；所述伸缩驱动装置与所述伸缩件耦接，用于驱动所述伸缩件进行伸缩，从而移动所述齿轮。
4.如权利要求1所述的自动化仓储，其特征在于，
所述穿梭车还包括至少一组主动轮、至少一组从动轮、行走驱动电机；
所述主动轮和所述从动轮分别设置于所述穿梭车的底部，所述行走驱动电机设置于所述穿梭车的内部，所述行走驱动电机用于驱动所述主动轮并带动所述从动轮在所述穿梭车轨道上移动或自所述穿梭车轨道移动到所述升降机构上。
5.一种穿梭车式自动化仓储，其特征在于，包括存储系统、运输系统和拣选系统；
所述存储系统包括存储货架，用于存储货物，所述存储货架为权利要求1-4任一项所述的穿梭车式自动化仓储中的存储货架；
所述运输系统包括穿梭车、穿梭板和升降机构，所述运输系统用于在所述存储系统中对货物进行调度或将货物自所述存储系统运输至拣选系统；所述穿梭车、穿梭板和升降机构为权利要求1-4任一项所述的穿梭车式自动化仓储中的穿梭车、穿梭板和升降机构；
所述拣选系统包括拣选机器人或拣选工位，用于根据订单要求从所述运输系统运输的货物中完成拣货。
6.一种穿梭车系统，其特征在于，包括穿梭车和穿梭板，所述穿梭车和穿梭板为权利要求1-4任一项所述的穿梭车式自动化仓储中的穿梭车和穿梭板。
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