CN106516535A - 自动货架及自动仓库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仓储技术领域，尤其是涉及一种自动货架及自动仓库。自动货架包括主架、电机、链轮、链条和挂架；链轮转动设置在主架的两端；电机与任一链轮固定连接，能够带动链轮转动；链条分别与主架两端的链轮啮合；链条为多条平行设置；同一链条啮合的两个链轮的水平高度相同；多个挂架固定设置在链条上。自动仓库包括输送带、取货轨道车和上述的自动货架；取货轨道车设置在主架的一端，用于在电机带动的挂架上的货物输送到主架的一端后取下；输送带设置在取货轨道车的下方。本发明提供的自动货架和自动仓库，结构简单实用，能够有效的提高取货效率，较为适用于小包装巨型库容高进出量的立体自动仓库。

Description

自动货架及自动仓库

技术领域

本发明涉及仓储技术领域，尤其是涉及一种自动货架及自动仓库。

背景技术

自动化立体仓库，作为一种重要的物流仓储设施，有着极大的发展，其主流有巷道式堆垛机和穿梭车两种。首先，都要有高层货架，货物按照特定的规律存储在相对应的单元格内。巷道式堆垛机，运行在两排高层货架之间，前后移动并升降到达指定的单元格，拖出或推入需要存储的货物，然后运到货架端头的装卸货口；穿梭车则是行走在货架之间，每层都要设置，指定层的穿梭车前后运动至指定的单元格，拖出或推入需要存储的货物，然后运到货架尽头，再通过升降机将货物送到装卸货口。

目前的自动立体仓库设施，有其局限性，特别是对于小包装，种类繁多，库存量巨大，又有极高进出货流量要求的应用，尤其不适应：

1)自动立体仓库中，因为需要在高层货架之间留出空间给堆垛机或穿梭车，空间利用率很低，如果有巨量的库存要求，则需要很大的场地，要想保持一定的进出货流量，必须增加堆垛机或穿梭车的数量，投资极大。

2)堆垛机和穿梭车，自身设备就不小，对于小包装货物，一次只存取一件货物，非常不匹配，通常的做法是把几件小包装货物放在一个货盘或货盒里，仓库的存贮以货盘或货盒为单位。但如果订单所需货物的种类和数量是随机的，这种以货盘或货盒一次存取多个货物的方式，会造成很大的浪费，不少货物因没有被取走，需要重新随货盘或货盒送回货架，而且很多时候一个货盘或货盒不可能装满，造成另外的浪费。

3)即使随着技术的进步，堆垛机和穿梭车的运行速度已经达到极高的水平，但对应于大的进出货流量，比如每小时2000件以上，还是力不从心。堆垛机是不可能达到这个速度的，穿梭车只能靠缩短货架长度，增加穿梭车数量来提高进出货量，费用极高，而且也不易达到更高的吞吐量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动货架及自动仓库，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明提供的自动货架，包括主架、电机、链轮、链条和挂架；

所述链轮转动设置在所述主架的两端；

所述电机与任一所述链轮固定连接，能够带动所述链轮转动；

所述链条分别与所述主架两端的链轮啮合；

所述链条为多条平行设置；

同一所述链条啮合的两个所述链轮的水平高度相同；

多个所述挂架固定设置在所述链条上。

本发明还提供了一种自动仓库，其包括输送带、取货轨道车和上述的自动货架；

所述取货轨道车设置在所述主架的一端，用于在所述电机带动的所述挂架上的货物输送到所述主架的一端后取下；

所述输送带设置在所述取货轨道车的下方，用于接收所述取货轨道车从所述自动货架上取下的货物并送走。

进一步的，所述取货轨道车包括立架、水平轨道、竖直轨道和取货机械臂；

所述水平轨道的两端固定设置有所述立架；

所述竖直轨道设置在所述水平轨道上，能够在所述水平轨道上移动；

所述取货机械臂设置在所述竖直轨道上，能够在所述竖直轨道上移动。

进一步的，所述水平轨道与所述输送带平行设置，且与所述自动货架垂直设置。

进一步的，所述取货机械臂包括主体、摆动臂和夹爪；

所述主体与所述竖直轨道连接；

所述摆动臂的一端与所述主体转动连接，另一端与所述夹爪转动连接。

进一步的，自动仓库还包括控制器；

所述控制器分别与所述输送带、所述取货机械臂和所述自动货架信号连接，用于对所述输送带、所述取货机械臂和所述自动货架进行分别控制和协同操作。

进一步的，所述主架上设置有第一定位装置，能够对所述挂架在所述主架上的位置进行定位；

所述第一定位装置与所述控制器信号连接。

进一步的，所述主体上设置有第二定位装置，用于对所述取货机械臂在所述水平轨道和所述竖直轨道上的位置进行定位：

所述第二定位装置与所述控制器信号连接。

进一步的，所述摆动臂上设置有第三定位装置，用于对所述摆动臂的摆动位置进行定位；

所述第三定位装置摆动臂与所述控制器信号连接。

进一步的，所述夹爪上设置有第四定位装置，用于对所述夹爪的张开角度进行定位；

所述第四定位装置与所述控制器信号连接。

本发明提供的自动货架及自动仓库，将货物设置在挂架上，并把挂架设置在链条上，且每根链条上均可以设置多个挂架，主架上可以设置多很链条，进而可以在主架上设置较多的货物，在需要取货时，只需要开启电机，通过电机带动链轮，进一步通过链轮带动链条在主架上转动，将所需要取出的货物转动到取货位置即可。本发明提供的自动货架和自动仓库，结构简单实用，能够有效的提高取货效率，较为适用于小包装巨型库容高进出量的立体自动仓库。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的自动货架的原理图；

图2为本发明实施例提供的自动货架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动货架的安装示意图；

图4为本发明实施例提供的自动仓库的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的自动仓库的结构示意图的另一角度示意图；

图6为本发明实施例提供的自动仓库的取货轨道车的结构示意图。

附图标记：

1：电机；2：链轮；3：链条；4：挂架；5：主架；6：自动货架；7：取货轨道车；8：输送带；9：立架；10：水平轨道；11：竖直轨道；12：主体；13：摆动臂；14：夹爪。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图所1-3示，本发明提供了一种自动货架，包括主架5、电机1、链轮2、链条3和挂架4；

所述链轮2转动设置在所述主架5的两端；

所述电机1与任一所述链轮2固定连接，能够带动所述链轮2转动；

所述链条3分别与所述主架5两端的链轮2啮合；

所述链条3为多条平行设置；

同一所述链条3啮合的两个所述链轮2的水平高度相同；

多个所述挂架4固定设置在所述链条3上。

在本实施例中，通过电机1带动链轮2转动，链轮2转动时带动链条3在主架5上转动，而将挂架4挂在链条3上，随链条3移动，以使得设置在挂架4上的货物在电机1的作用下，随链条3在主架5上转动，进而实现将货物送到指定位置进行取放的功能。

在本实施例中，主架5的上下各有由链轮2同步驱动的链条3，链条3上挂着挂架4，挂架4上可装上对应于要存储货物的货仓。根据负载的大小，可设计主架5两端都有电机1驱动，或只有一端有电机1驱动，驱动的形式可以选择上下链轮由两个电机1分别驱动，或由一个电机1用一根轴同时驱动两个链轮。不论何种驱动方式，要保证上下链条3同步运动。要存储的货物挂在或摆在货仓里。

本发明还提供了一种自动仓库，如图1-6所示，其包括输送带8、取货轨道车7和上述的自动货架6；

所述取货轨道车7设置在所述主架5的一端，用于在所述电机1带动的所述挂架4上的货物输送到所述主架5的一端后取下；

所述输送带8设置在所述取货轨道车7的下方，用于接收所述取货轨道车7从所述自动货架6上取下的货物并送走。

在本实施例中，提供了一种自动仓库，自动仓库由多个自动货架6构成。

多个自动货架6并列设置后，形成矩阵，在矩阵的一侧设置输送带8，输送带8的上方设置有取货轨道车7，能够通过取货轨道车7将自动货架6上输送过来的货物放置在输送带8上，进一步通过输送带8输送到矩阵的角部，能够使工作人员在角落位置就能够顺利取货物。在对货物进行存货时，同时也可以利用这样的装置来实现，将货物放置到输送带8上后，通过取货轨道车7将输送带8上的货物放置到相应的自动货架6的挂架4上即可。

在设置多层货架时，即楼上楼下均设置有货架时，将所需要取的货物都汇聚到底层后，通过输送带送出。

优选的实施方式为，所述取货轨道车7包括立架9、水平轨道10、竖直轨道11和取货机械臂；

所述水平轨道10的两端固定设置有所述立架9；

所述竖直轨道11设置在所述水平轨道10上，能够在所述水平轨道10上移动；

所述取货机械臂设置在所述竖直轨道11上，能够在所述竖直轨道11上移动。

在本实施例中，取货轨道车7包括立架9、水平轨道10、竖直轨道11和取货机械臂，通过取货机械臂能够将货物从自动货架6放置在输送带8上，或将货物总输送带8上放置到自动货架6上。

通过水平轨道10，能够对取货机械臂的水平位置进行定位，使取货轨道车7能够与自动货架6对准；通过竖直轨道11，能够对取货机械臂的高度进行定位，使得取货机械臂对准自动货架6上设置在对应链条3上的挂架4。

在本实施例中，水平轨道10为四根平行设置的水平杆，竖直轨道11为四根平行设置的竖直杆，将两根竖直杆滑动设置在两根水平杆上，构成一个平面，另外两根竖直杆滑动设置在另外两根水平杆上，构成另外一个平面，取货轨道车7分别与四根竖直轨道11进行滑动设置，进而将整个轨道连接成一个整体。

需要指出的是，在本实施例中，竖直轨道11和水平轨道10的设置方式为竖直轨道11滑动设置在水平轨道10上，其也可以是将水平轨道10滑动设置在竖直轨道11上。

还需要指出的是，在本实施例中，竖直轨道11为四根竖直杆，水平轨道10为四根水平杆，但竖直轨道11和水平轨道10的设置方式不仅仅局限于上述方式，还可以是其他方式，其只要能够通过竖直轨道11和水平轨道10对取货机械臂进行水平方向和竖直方式上的定位即可。

优选的实施方式为，所述水平轨道10与所述输送带8平行设置，且与所述自动货架垂直设置。

在本实施例中，水平轨道10与输送带8平行设置，与自动货架的主架5垂直设置；竖直轨道11与输送带8垂直设置，与主架5平行设置。这样的设置，能够极大的便于取货机械在自动货架6上进行存取货物。

优选的实施方式为，所述取货机械臂包括主体12、摆动臂13和夹爪14；

所述主体12与所述竖直轨道滑动连接；

所述摆动臂13的一端与所述主体12转动连接，另一端与所述夹爪14转动连接。

在本实施例中，取货机械臂包括与竖直轨道11滑动连接的主体12，与主体12转动连接的摆动臂13和与摆动臂13的另一端转动连接的夹爪14。

在取货时，通过主体12的运动，将夹爪14与自动货架6上的货物对齐，启动摆动臂13，将夹爪14向货物方向转动，当夹爪14到位后，启动夹爪14，利用夹爪14抓取货物，反向转动摆动臂13回归竖直位置，再次启动主体12，使主体12下落，将货物放置在输送带8上，松开夹爪14即可。

在存货时，顺序相反，先利用夹爪14从输送带8上抓取货物，再通过主体12将货物输送到合适的自动货架6处，通过夹爪14将之放置在相应的挂架4上即可。

优选的实施方式为，自动仓库还包括控制器；

所述控制器分别与所述输送带8、所述取货机械臂和所述自动货架6信号连接，用于对所述输送带8、所述取货机械臂和所述自动货架6进行分别控制和协同操作。

在本实施例中，自动仓库设置有控制器，控制器分别与输送带8、主体12、摆动臂13、夹爪14以及自动货架6的电机1进行信号连接，能够对各零部件进行远程控制，使得各零部件之间的作业进行相互的协调，以达到精确的自动化控制。

通过控制器的设置，还可以增加较多的功能，如可以对货物进行自动分拣、调库等。

货物统一从同一端进库出库；货物可按一定算法随机摆放，一个旋转货架有问题，可从其他货架取近似产品；旋转货架可手动，故障时，可脱开电机，手动旋转，取货物；上下楼两层取的货物，都汇集到底层的回转输送线，根据订单，分送到不同包装线；空闲时，根据算法自动调库。

优选的实施方式为，所述主架5上设置有第一定位装置，能够对所述挂架4在所述主架5上的位置进行定位；

所述第一定位装置与所述控制器信号连接。

在本实施例中，主架5上设置有第一定位装置，通过第一定位装置，能够在控制器的控制下，实现对主架5上任意一个挂件的位置的定位，以达到对任意挂件上的货物进行定位的目的。

第一定位装置的设置方式有很多种。

在本实施例中，第一定位装置为计数器。

即在主架5上与取货轨道车7对应的端部设置的计数器，在电机1启动时，通过计数器能够对在主架5端部转动过去的挂架4的数量进行统计，由于挂架4的总数量是确定的，进而能够对每一个挂架4的位置进行分析，以实现对挂架4的位置进行定位的目的。

在本实施例中，第一定位装置还可以是扫码器。

即在主架5上与取货轨道车7对应的端部设置的扫码器，在每一个挂架4上靠近主架5的一侧均设置有不同的二维码、条形码或RFID芯片，以便于对每一个挂架4进行编号区分，在电机1启动后，通过扫码器对每一个不同的二维码、条形码或RFID芯片进行扫描，来确定哪一个为最终所要存取货物的挂架4。当扫描到最终的目的挂架4时，控制器控制电机1停转即可。

需要指出的是，在本实施例中，第一定位装置为计数器或扫码器，但其不仅仅局限于上述两种方式，其还可以是其他的装置，也就是说，其只要能够通过第一定位装置对挂架4在主架5上的位置进行判断，并能够通过电机1带动挂架4运动到适合夹爪14抓取或放置的位置即可。

优选的实施方式为，所述主体12上设置有第二定位装置，用于对所述取货机械臂在所述水平轨道10和所述竖直轨道11上的位置进行定位：

所述第二定位装置与所述控制器信号连接。

在本实施例中，在取货机械臂的主体12上设置有第二定位装置，能够在控制器的控制下，实现主体12与自动货架6上挂架4的位置进行匹配定位。

在本实施例中，第二定位装置为距离传感器。

在主体12的前后两侧分别设置有水平方向的距离传感器，用于测量主体12与两端的立架9之间的距离，用于对主体12的水平方向进行定位；在主体12的上下两方分别设置有竖直方向的距离传感器，用于测量主体12与主体12上下两方的水平轨道10之间的距离，进而来确定主体12的高度。

在本实施例中，第二定位装置为激光测距装置，即通过激光测距装置对取货机械臂在竖直和水平方向上的位置进行定位。

在本实施例中，第二定位装置为位移传感器，即在主体12上设置位移传感器后，对主体12的初始位置进行定位后，利用位移传感器对其相对于初始位置的高度和水平位置进行判断定位。

在本实施例中，位移传感器为光栅式传感器。

需要指出的是，位移传感器可以是如本实施例中的光栅式传感器传感器，其也可以是其他类型的位移传感器，其只要能够测量出主体12相对于初始位置的相对位移即可。

还需要指出的是，在本实施例中，第二定位装置为距离传感器或位移传感器，但其不仅仅局限于这两种装置，其还可以其他类型的结构，也就是说，其只要能够对主体12所在的位置进行定位即可。

优选的实施方式为，所述摆动臂13上设置有第三定位装置，用于对所述摆动臂13的摆动位置进行定位；

所述第三定位装置摆动臂13与所述控制器信号连接。

在本实施例中，在摆动臂13上设置有第三定位装置，通过第三定位装置，能够在控制器的控制下，实现对摆动臂13的摆动位置进行定位，以便于夹爪14对挂架4上的货物的抓取或将货物放置在挂架4上。

在本实施例中，第三定位装置为角度传感器。

由于通过第一定位装置已经完成对自动货架6上的挂架4的定位，又通过第二定位装置完成对主体12的定位，此时，摆动臂13的摆动角度就已经确定，最终只要通过控制器对其进行向左摆动还是向右摆动进行控制后，通过角度传感器对其摆动角度是否到位进行控制定位即可。

在本实施例中，第三定位装置为距离传感器。

在本实施例中，也可以将第三定位装置设置为距离传感器，即通过对摆动臂13远离主体12的一端与挂架4之间的距离的测定，来对摆动臂13是否摆动到位进行判断。

需要指出的是，在本实施例中，第三定位装置为角度传感器或距离传感器，但其不仅仅局限于上述两种方式，其还可以是其他类型的结构，如还可以是微动开关，即将摆动臂13与挂架4进行接触后，打开微动开关，以判断摆动臂13摆动到位。也就是说，第三定位装置的结构只要能够对摆动臂13的摆动幅度或摆动位置进行确定即可。

优选的实施方式为，所述夹爪14上设置有第四定位装置，用于对所述夹爪14的张开角度进行定位；

所述第四定位装置与所述控制器信号连接。

在本实施例中，在夹爪14上设置有第四定位装置，通过第四定位装置，能够在控制器的控制下，实现对夹爪14对挂架4或输送带8上的货物是否夹持到位进行判断，以避免在夹爪14移动的过程中，货物从夹爪14中脱落。

在本实施例中，第四定位装置为压力传感器。

在夹爪14的两根夹齿之间设置至少一个压力传感器，最好是两个压力传感器，分别设置在两根夹齿的内侧，通过夹齿的转动来将货物夹起时，夹爪14的夹持力度会通过压力传感器来传递给控制器，控制器对于不同的货物给出不同的夹持压力，以保证夹爪14在移动的过程中，货物不会在夹爪14中脱落。

在本实施例中，第四定位装置为位移传感器。

第四传感器也可以是使用位移传感器。在将放置货物的挂架4同一进行取放时，由于挂架4的结构、形状等均完全相同，此时，在利用夹爪14取放挂架4时，夹爪14的夹持角度、夹齿端部的距离等是固定的。那么，在夹齿的端部设置位移传感器来测量两个夹齿端部的距离，进而来确定夹爪14对挂架4是否夹持到位。同理，也可以是在夹爪14上设置角度传感器对两个夹齿的张开角度进行判断。

需要指出的是，在本实施例中，第四定位装置为压力传感器或位移传感器，但其不仅仅局限于压力传感器或位移传感器，其还可以是其他类型的结构，如微动开关，也就是说，其只要能够通过第四定位装置对夹爪14的张开角度进行定位，能够在夹爪14移动的过程中，避免货物从夹爪14中脱落即可。

本发明可以是以方阵单元为单位，一个方阵单元由两列旋转货架和其中间的输送带8与移动机械臂小车构成，每列货架的排数由实际需要或场地决定，其中用多少台移动机械臂小车也由货架的排数和进出货货量决定。

方阵单元可单独使用，在输送带8的一段设为上下料口，或一段上料一端下料。也可以几个方阵单元并排使用，在输送带8的端头用另一条输送带8横向连接起来。

由上述可以看出，本发明具有很多的优点：

旋转货架使取货可以在端头进行，这样货架货架排之间可以不用留取货的空隙，极大提高了空间利用率，可适应在悠闲地面积安排巨量库存的要求；由于各单元，各旋转货架，各机械臂运动小车，个输送带8都是并行运行，极大提高了上下货的速度，适应大量的出入库需求；由于可以适应巨量库存，大量的出入库率，因而使单独存放小包装货物成为可能，而不必把小包装货物几个放在大的容器中存储，极大提高了灵活性。

本发明提供的自动货架6及自动仓库，将货物设置在挂架4上，并把挂架4设置在链条3上，且每根链条3上均可以设置多个挂架4，主架5上可以设置多很链条3，进而可以在主架5上设置较多的货物，在需要取货时，只需要开启电机1，通过电机1带动链轮2，进一步通过链轮2带动链条3在主架5上转动，将所需要取出的货物转动到取货位置即可。本发明提供的自动货架6和自动仓库，结构简单实用，能够有效的提高取货效率，较为适用于小包装巨型库容高进出量的立体自动仓库。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动货架，其特征在于，包括主架、电机、链轮、链条和挂架；

所述链轮转动设置在所述主架的两端；

所述电机与任一所述链轮固定连接，能够带动所述链轮转动；

所述链条分别与所述主架两端的链轮啮合；

所述链条为两条或多条平行设置；

同一所述链条啮合的两个所述链轮的水平高度相同；

多个所述挂架固定设置在所述链条上。

2.一种自动仓库，其特征在于，包括输送带、取货轨道车和权利要求1所述的自动货架；

所述取货轨道车设置在所述主架的一端，用于在所述电机带动的所述挂架上的货物输送到所述主架的一端后取下；

所述输送带设置在所述取货轨道车的下方，用于接收所述取货轨道车从所述自动货架上取下的货物并送走。

3.根据权利要求2所述的自动仓库，其特征在于，所述取货轨道车包括立架、水平轨道、竖直轨道和取货机械臂；

所述水平轨道的两端固定设置有所述立架；

所述竖直轨道设置在所述水平轨道上，能够在所述水平轨道上移动；

所述取货机械臂设置在所述竖直轨道上，能够在所述竖直轨道上移动。

4.根据权利要求3所述的自动仓库，其特征在于，所述水平轨道与所述输送带平行设置，且与所述自动货架垂直设置。

5.根据权利要求3所述的自动仓库，其特征在于，所述取货机械臂包括主体、摆动臂和夹爪；

所述主体与所述竖直轨道连接；

所述摆动臂的一端与所述主体转动连接，另一端与所述夹爪转动连接。

6.根据权利要求5所述的自动仓库，其特征在于，还包括控制器；

所述控制器分别与所述输送带、所述取货机械臂和所述自动货架信号连接，用于对所述输送带、所述取货机械臂和所述自动货架进行分别控制和协同操作。

7.根据权利要求6所述的自动仓库，其特征在于，所述主架上设置有第一定位装置，能够对所述挂架在所述主架上的位置进行定位；

所述第一定位装置与所述控制器信号连接。

8.根据权利要求6所述的自动仓库，其特征在于，所述主体上设置有第二定位装置，用于对所述取货机械臂在所述水平轨道和所述竖直轨道上的位置进行定位：

所述第二定位装置与所述控制器信号连接。

9.根据权利要求6所述的自动仓库，其特征在于，所述摆动臂上设置有第三定位装置，用于对所述摆动臂的摆动位置进行定位；

所述第三定位装置与所述控制器信号连接。

10.根据权利要求6所述的自动仓库，其特征在于，所述夹爪上设置有第四定位装置，用于对所述夹爪的张开角度进行定位；

所述第四定位装置与所述控制器信号连接。