多層穿梭存取搬運(yùn)方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多層穿梭存取搬運(yùn)方法及裝置，該裝置是一種多層穿梭存取小車(chē)，由于該裝置其獨(dú)特的安裝，具有高動(dòng)態(tài)的揀選功能和無(wú)可比擬的靈活性。其作用在于能更好有效的理由人力資源，最大限度的實(shí)現(xiàn)了人工智能化。該設(shè)備通過(guò)安裝在小車(chē)上的傳感器使小車(chē)能準(zhǔn)確的找到所需要存放或提取的貨物的位置；所述伸縮裝置通過(guò)伸縮電機(jī)的帶動(dòng)能達(dá)到揀取貨物的功能，以達(dá)到貨物的存放和提取的目的；多層穿梭車(chē)滿(mǎn)足了中等處理量及以下的應(yīng)用要求，同時(shí)提供了最大的系統(tǒng)靈活性。在本發(fā)明配置中，隨著處理量的增加，可以通過(guò)增加額外的穿梭車(chē)來(lái)提高系統(tǒng)的作業(yè)能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多層穿梭存取搬運(yùn)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于有規(guī)則物件在多層貨架中的存放和取貨的多層穿梭存取搬運(yùn)方法及裝置，屬于物流設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在卷煙配送、醫(yī)藥、圖書(shū)、服裝等行業(yè)中大多需要進(jìn)行貨物的多層儲(chǔ)放和取出，由于庫(kù)房空間有限，加之貨物的數(shù)量大，通常對(duì)于貨物存取要求必須耗時(shí)少，占用空間小，這是很多物流行業(yè)面臨的主要問(wèn)題。而在物流中揀選作業(yè)是配送中心各項(xiàng)操作的難點(diǎn)，其水平高低直接決定著物流運(yùn)作的效率和質(zhì)量。目前，很多物流中心都主要是采用人力進(jìn)行貨物的挑選和配送，而據(jù) 調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在配送中心里，操作員移動(dòng)平均所需的時(shí)間占整個(gè)揀選時(shí)間的70%以上，真正用于揀選的工作時(shí)間只占12%，其余時(shí)間是在尋找貨物位置、處理訂單、搜集設(shè)備、等待指令等過(guò)程中消耗掉的。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)人力資源合理應(yīng)用的要求越來(lái)越高，除了解決好貨物運(yùn)輸中所消耗的時(shí)間，也要提高操作人員在操作過(guò)程中的有效工作時(shí)間。因此，目前的主要采用人力進(jìn)行貨物的挑選和配送的技術(shù)方案還是不理
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多層穿梭存取搬運(yùn)方法及裝置，可以節(jié)省貨架空間，可增加存儲(chǔ)貨位的立體空間延伸空位；縮短貨物訂單處理空間，提高系統(tǒng)性能，提高操作人員的效率與安全，提高處理貨單的準(zhǔn)確度和可追溯性，并可實(shí)現(xiàn)未來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種多層穿梭存取搬運(yùn)方法，包括使用搬運(yùn)小車(chē)在多層貨架上進(jìn)行存放和取貨的方法，其中，該方法通過(guò)在貨架上設(shè)置行走軌道，并使用一種多層穿梭存取小車(chē)在行走軌道上行走運(yùn)行，行走軌道上設(shè)有導(dǎo)電滑軌，在小車(chē)設(shè)有電氣控制箱，在電氣控制箱中安裝有可編程控制系統(tǒng)，可編程控制系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)電滑軌與上位機(jī)相連并通過(guò)串口通信模塊與直流電機(jī)相連；在伸縮機(jī)構(gòu)和機(jī)械手上裝有位置檢測(cè)器；通過(guò)設(shè)置在多層穿梭存取搬運(yùn)小車(chē)上的行走裝置、伸縮裝置和機(jī)械手完成貨物存放和取貨的操作。在小車(chē)上設(shè)置了增量編碼器和傳感器，確保了穿梭車(chē)高度精確的定位功能。
[0005]進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取搬運(yùn)方法，其中，所述可編程控制系統(tǒng)由CPU單兀、電源模塊、輸入模塊、輸出模塊及串口通信模塊構(gòu)成。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述多層穿梭存取搬運(yùn)方法，本發(fā)明的一種多層穿梭存取小車(chē)，包括設(shè)置在多層貨架上的行走軌道，其中，該多層穿梭存取小車(chē)包括底架總成、底架左支架和底座右支架，在所述底架總成上部前后兩端分別設(shè)有行走驅(qū)動(dòng)總成和行走從動(dòng)總成，在所述行走驅(qū)動(dòng)總成和行走從動(dòng)總成之間設(shè)有U型槽結(jié)構(gòu)，該U型槽包括水平放置在所述底架總成上的支撐板和垂直于底架總成并分別緊貼所述行走驅(qū)動(dòng)總成和行走從動(dòng)總成的兩塊平行的伸縮叉體總成；在所述伸縮叉體總成上設(shè)有機(jī)械手。[0007]進(jìn)一步的，該小車(chē)在行走軌道上行走時(shí)，是通過(guò)直流伺服電機(jī)和外部激光測(cè)距來(lái)精確控制小車(chē)運(yùn)行位置。
[0008]進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取小車(chē)，其中，所述伸縮叉體總成包括伸縮驅(qū)動(dòng)總成和伸縮從動(dòng)總成。
[0009]更進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取小車(chē)，其中，所述伸縮驅(qū)動(dòng)總成和伸縮從動(dòng)總成是由叉體一、叉體二、叉體三和兩根一級(jí)伸縮軌道組成的兩級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，叉體一固定在小車(chē)上，叉體二上的齒條與小車(chē)直流電機(jī)上的雙面齒形帶嚙合，叉體三與叉體一通過(guò)傳動(dòng)帶相連；伸縮驅(qū)動(dòng)總成的伸縮運(yùn)動(dòng)是通過(guò)直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙面齒形帶運(yùn)動(dòng)，雙面齒形帶又驅(qū)動(dòng)叉體二上的同步齒條實(shí)現(xiàn)叉體二和叉體三同時(shí)作伸縮運(yùn)動(dòng)，并且以叉體一作為參照體，叉體三伸縮的距離是叉體二伸縮距離的兩倍。
[0010]更進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取小車(chē)，其中，所述行走驅(qū)動(dòng)總成和行走從動(dòng)總成上還設(shè)有小車(chē)罩板和限位輪總成。
[0011]更進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取小車(chē)，其中，在該多層穿梭存取小車(chē)上還設(shè)有激光測(cè)距裝置。
[0012]再更進(jìn)一步的，上述的多層穿梭存取小車(chē)，其中，所述機(jī)械手是通過(guò)直流電機(jī)和推桿構(gòu)成，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種自動(dòng)存取解決方案，適用于紙箱、料箱和小托盤(pán)的存取。多層穿梭存取小車(chē)的設(shè)計(jì)主要是為了讓大量貨品存儲(chǔ)與訂單整合之間更為順暢，能夠顯著地提高速度、準(zhǔn)確度和作業(yè)效率。本發(fā)明的多層穿梭存取小車(chē)使用成熟的控制技術(shù)和改良版的軟件，可以與多種存儲(chǔ)設(shè)備以及貨品存放容器銜接。其固有的靈活性適用于造型與面積各異的建筑物，即使現(xiàn)有建筑有很多局限性，它也能從容應(yīng)對(duì)。
[0014]由于小車(chē)中部U型槽的設(shè)計(jì)，使多層穿梭小車(chē)有暫存貨品的功能，將下一批訂單所需整合的貨品存儲(chǔ)起來(lái)。在貨品選取并送到選揀站的同時(shí)，新的貨品會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充到緩存區(qū)來(lái)。在物流流程中，這種多層穿梭存取小車(chē)在內(nèi)部起著連接的關(guān)鍵作用，連接大量貨存儲(chǔ)和訂單履行的重要環(huán)節(jié)，保證履行訂單時(shí)必要的貨品庫(kù)存能隨手拿來(lái)，從而提高訂單履行效率和客戶(hù)服務(wù)水平。
[0015]除此之外，本發(fā)明還具有以下有益效果:
首先，本發(fā)明拓展了自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用，開(kāi)辟了嶄新的自動(dòng)化解決方案之路，自動(dòng)化是現(xiàn)在物流設(shè)備的大流趨勢(shì)，能科學(xué)合理的利用人力資源的物流設(shè)備是各個(gè)客戶(hù)的首選。通常情況下，傳統(tǒng)的自動(dòng)化存取系統(tǒng)每個(gè)巷道只有I臺(tái)堆垛機(jī)，多層穿梭小車(chē)突破了傳統(tǒng)觀念，按需可在各個(gè)貨架層配備智能載貨小車(chē)。載貨小車(chē)在非常節(jié)省空間的存儲(chǔ)系統(tǒng)中穿梭進(jìn)出，與存貨庫(kù)端輸送系統(tǒng)相連，以完全精確的順序?qū)⒇浧匪椭吝x揀面，使訂單整合和組盤(pán)作業(yè)進(jìn)行得更為有效。
[0016]其次，穿小梭車(chē)是運(yùn)行于貨架用于貨品存取的載貨工具。每臺(tái)穿梭車(chē)在軌道上運(yùn)行，配備了可搬運(yùn)各種尺寸紙箱、小托盤(pán)和料箱的夾具。增量編碼器和傳感器確保了穿梭車(chē)高度精確的定位功能，依靠傳感信號(hào)預(yù)留一段距離使小車(chē)逐步減速直到工作位置完全停止，并能通過(guò)軌道線獲取運(yùn)載的動(dòng)力。
[0017]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1是本發(fā)明的小車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的小車(chē)結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖3是本發(fā)明的伸縮叉體總成結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的伸縮叉體總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-底架總成,2-底座左支架，3-伸縮叉體總成，4-行走從動(dòng)總成，5-限位輪總成，6-小車(chē)罩板，7-支撐板，8-行走驅(qū)動(dòng)總成，9-伸縮從動(dòng)總成，10-伸縮驅(qū)動(dòng)總成，11-底座右支架，12-機(jī)械手，13-同步齒條，14-叉體三，15-叉體二，16-叉體一。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如附圖1、圖2所示，本發(fā)明的多層穿梭存取小車(chē)包括底架總成1、底架左支架2和底座右支架11，在所述底架總成I上部前后兩端分別設(shè)有行走驅(qū)動(dòng)總成8和行走從動(dòng)總成4，在所述行走驅(qū)動(dòng)總成8和行走從動(dòng)總成4之間設(shè)有U型槽結(jié)構(gòu)，該U型槽包括水平放置在所述底架總成I上的支撐板7和垂直于底架總成I并分別緊貼所述行走驅(qū)動(dòng)總成8和行走從動(dòng)總成4的兩塊平行的伸縮叉體總成3 ;在所述伸縮叉體總成3上設(shè)有機(jī)械手12。
[0021]再看圖3、圖4，所述伸縮叉體總成3包括伸縮驅(qū)動(dòng)總成10和伸縮從動(dòng)總成9。而伸縮驅(qū)動(dòng)總成10和伸縮從動(dòng)總成9是由叉體一 16、叉體二 15、叉體三14和兩根一級(jí)伸縮軌道組成的兩級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，叉體一 16固定在小車(chē)上，叉體二 15上的齒條與小車(chē)直流電機(jī)上的雙面齒形帶嚙合，叉體三14與叉體一 16通過(guò)傳動(dòng)帶相連。伸縮驅(qū)動(dòng)總成10的伸縮運(yùn)動(dòng)是通過(guò)直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙面齒形帶運(yùn)動(dòng)，雙面齒形帶又驅(qū)動(dòng)叉體二 15上的同步齒條實(shí)現(xiàn)叉體二 15和叉體三14同時(shí)作伸縮運(yùn)動(dòng)，并且以叉體一 16作為參照體，叉體三14伸縮的距離是叉體二 15伸縮距離的兩倍。
[0022]另外，在行走驅(qū)動(dòng)總成8和行走從動(dòng)總成4上還設(shè)有小車(chē)罩板6和限位輪總成5。在該多層穿梭存取小車(chē)上還設(shè)有激光測(cè)距裝置。機(jī)械手12是通過(guò)直流電機(jī)和推桿構(gòu)成，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿。
[0023]該小車(chē)在行走軌道上行走時(shí)，是通過(guò)直流伺服電機(jī)和外部激光測(cè)距來(lái)精確控制小車(chē)運(yùn)行位置。
[0024]本發(fā)明的多層穿梭存取小車(chē)是運(yùn)行于貨架用于貨品存取的運(yùn)載工具；在整個(gè)運(yùn)載過(guò)程中多層穿梭車(chē)的功能是把貨物運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的存貨庫(kù)位或者是分揀到不同的分揀機(jī)構(gòu)運(yùn)輸走，在這個(gè)過(guò)程中，全部的動(dòng)作都是自動(dòng)化的，在該小車(chē)上設(shè)置了增量編碼器和傳感器，確保了穿梭車(chē)高度精確的定位功能。本發(fā)明實(shí)施時(shí)，首先，由伸縮電機(jī)帶動(dòng)伸縮驅(qū)動(dòng)總成10上的同步帶輪，使其旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)同步帶驅(qū)使伸縮叉體總成3上的同步齒條13帶動(dòng)叉體二 15與叉體三14伸向貨物；其中伸縮叉體上的伸出端機(jī)械手12在取貨物的時(shí)伸入的時(shí)候是與叉體三14的豎直平面平行的而另一端的機(jī)械手12和中間的機(jī)械手12是與豎直面呈一定角度的，伸縮到最終位置的時(shí)候通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)使之旋轉(zhuǎn)與豎直平面呈一定的角度使之抱住貨物，然后通過(guò)反轉(zhuǎn)伸縮電機(jī)使機(jī)械手12回到多層穿梭小車(chē)上，通過(guò)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)行走驅(qū)動(dòng)在軌道上行走，把貨物運(yùn)到所需要到達(dá)的位置，限位輪總成5能夠提供緩沖和限定位置停下。本發(fā)明的小車(chē)具有兩個(gè)工位，如果貨物遠(yuǎn)可以用遠(yuǎn)端的機(jī)械手12，貨物近可以用中間的機(jī)械手12達(dá)到取貨的功能；小車(chē)存放貨物的時(shí)候機(jī)械手初始狀態(tài)都是旋轉(zhuǎn)為一定角度抱緊貨物的，當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到目的地后，伸縮電機(jī)帶動(dòng)叉體二 15與叉體三14伸到貨物存放位置，然后前端機(jī)械手12旋轉(zhuǎn)成豎直，由后端機(jī)械手12推動(dòng)貨物脫離小車(chē)，于是達(dá)到存貨目的。
[0025]當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多層穿梭存取搬運(yùn)方法，包括使用搬運(yùn)小車(chē)在多層貨架上進(jìn)行存放和取貨的方法，其特征在于:該方法通過(guò)在貨架上設(shè)置行走軌道，并使用一種多層穿梭存取小車(chē)在行走軌道上行走運(yùn)行，行走軌道上設(shè)有導(dǎo)電滑軌，在小車(chē)設(shè)有電氣控制箱，在電氣控制箱中安裝有可編程控制系統(tǒng)，可編程控制系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)電滑軌與上位機(jī)相連并通過(guò)串口通信模塊與直流電機(jī)相連；在伸縮機(jī)構(gòu)和機(jī)械手上裝有位置檢測(cè)器；通過(guò)設(shè)置在多層穿梭存取搬運(yùn)小車(chē)上的行走裝置、伸縮裝置和機(jī)械手(12)完成貨物存放和取貨的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層穿梭存取搬運(yùn)方法，其特征在于:所述可編程控制系統(tǒng)由CPU單元、電源模塊、輸入模塊、輸出模塊及串口通信模塊構(gòu)成。
3.一種多層穿梭存取小車(chē)，包括設(shè)置在多層貨架上的行走軌道，其特征在于:該多層穿梭存取小車(chē)包括底架總成(I )、底架左支架(2)和底座右支架(11)，在所述底架總成(I)上部前后兩端分別設(shè)有行走驅(qū)動(dòng)總成(8)和行走從動(dòng)總成(4)，在所述行走驅(qū)動(dòng)總成(8)和行走從動(dòng)總成(4)之間設(shè)有U型槽結(jié)構(gòu)，該U型槽包括水平放置在所述底架總成(I)上的支撐板(7)和垂直于底架總成(I)并分別緊貼所述行走驅(qū)動(dòng)總成(8)和行走從動(dòng)總成(4)的兩塊平行的伸縮叉體總成(3);在所述伸縮叉體總成(3)上設(shè)有機(jī)械手(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:該小車(chē)在行走軌道上行走時(shí)，是通過(guò)直流伺服電機(jī)和外部激光測(cè)距來(lái)精確控制小車(chē)運(yùn)行位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:所述伸縮叉體總成(3)包括伸縮驅(qū)動(dòng)總成(10)和伸縮從動(dòng)總成(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:所述伸縮驅(qū)動(dòng)總成(10)和伸縮從動(dòng)總成(9)是由叉體一(16)、叉體二(15)、叉體三(14)和兩根一級(jí)伸縮軌道組成的兩級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)，叉體一(16)固定在小車(chē)上，叉體二(15)上的齒條與小車(chē)直流電機(jī)上的雙面齒形帶嚙合，叉體三(14)與叉體一(16)通過(guò)傳動(dòng)帶相連；伸縮驅(qū)動(dòng)總成(10)的伸縮運(yùn)動(dòng)是通過(guò)直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙面齒形帶運(yùn)動(dòng)，雙面齒形帶又驅(qū)動(dòng)叉體二( 15 )上的同步齒條實(shí)現(xiàn)叉體二(15)和叉體三(14)同時(shí)作伸縮運(yùn)動(dòng)，并且以叉體一(16)作為參照體，叉體三(14)伸縮的距離是叉體二( 15)伸縮距離的兩倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:所述行走驅(qū)動(dòng)總成(8)和行走從動(dòng)總成(4)上還設(shè)有小車(chē)罩板(6)和限位輪總成(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:在該多層穿梭存取小車(chē)上還設(shè)有激光測(cè)距裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層穿梭存取小車(chē)，其特征在于:所述機(jī)械手(12)是通過(guò)直流電機(jī)和推桿構(gòu)成，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)推桿。
【文檔編號(hào)】B65G1/137GK103723421SQ201210383744
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月11日
【發(fā)明者】陳華, 胡寸魁, 李軍, 申建初, 王浩, 楊順恒 申請(qǐng)人:貴陽(yáng)普天物流技術(shù)有限公司