一種搬運器及其螺旋升降裝置製造方法
2023-06-01 16:28:56
一種搬運器及其螺旋升降裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種搬運器及其螺旋升降裝置，所述搬運器包括：主體框架；升降機構，安裝在所述主體框架上，所述升降機構在一上升位置和一下降位置之間升降；以及行走驅動機構，安裝在所述主體框架上，並驅動所述搬運器行走。本發明的搬運器應用於自動化立體倉庫中可實現大重型貨物、多樣化尺寸貨物的自動化存取，增加倉庫的容量，且本發明的搬運器的結構緊湊，高度尺寸減小，可以提高自動化立體倉庫的空間利用率，且本發明的搬運器可以將水平推力轉化成垂直升降動力，方便貨物的搬運交換，省時省力。
【專利說明】一種搬運器及其螺旋升降裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種搬運器，尤其涉及一種用於自動化立體倉庫中的搬運器及其螺旋升降裝置。
【背景技術】
[0002]隨著物流行業的蓬勃發展，對立體倉庫也提出了更高的要求，節約成本和提高利用率成了主流趨勢。而隨著對貨物管理越來越高的要求，立體倉庫的自動化管理與控制也受到了市場的肯定。
[0003]自動化立體倉庫(AutomatedStorage&Retrieval System,簡稱 AS/RS)是一種多層存放貨物的高架倉庫系統，一般包括有多層貨架、堆垛機、交接貨運輸機、出入口輸送機及自動化管理控制系統，自動化立體倉庫能按指令自動完成貨物的存取。
[0004]隨著自動化立體倉庫在倉儲物流中的應用越來越廣泛，標準規格託盤貨物的自動倉儲技術已經非常成熟。但大重量(重量超過3.5噸以上)或大尺寸(長寬尺寸超過3米以上)等重載貨物或大型物料的自動化倉儲技術還沒有非常成熟的解決技術。而作為自動化立體倉庫核心設備的堆垛機，其搬運技術是問題的核心，解決重載貨物或大型物料的搬運技術的同時必須兼顧庫容率、搬運效率、成本投入等指標，這樣才能獲得優越的市場競爭力。
[0005]並且，隨著重載貨物或大型物料的自動化倉庫的市場需求越來越強烈，特別是特種鋼鐵企業都在尋找能用較低成本、較高的庫容率來解決中厚度大尺寸板材的自動化倉儲。但是，這種中厚度大尺寸板材的板幅尺寸範圍較大(例如厚度可在12?120mm之間，長度範圍可在4500mm?7500mm之間，寬度範圍可在1500mm?2000mm之間，但並不以此為限)，且單張板材的重量非常大，一塊板材的重量甚至就能達到6?8噸。
[0006]現有的自動化立體倉庫大多是採用堆垛機進行貨物的搬運，實現貨物的存取，堆垛機在其軌道上運用貨叉或託盤實現巷道內的水平、上下的貨物搬運，這就要求貨架的尺寸能滿足搬運的要求，但這也導致立體倉庫的空間利用率低，存取的貨物尺寸受到了限制。現有的自動化立體倉庫所存取的貨物尺寸一般在長(3米)X寬(2米)範圍內，單元貨位載重量在3.5噸以下。
[0007]另外，現有的堆垛機的貨物提取方式主要有以下幾種:
[0008]1、貨叉
[0009]其提取貨物工況下是呈懸臂結構，因此，貨叉適合應用於3.5噸以下載荷，並且進深不大於2.5米的貨物提取，貨載太大或進深過大都會要求貨叉有非常厚重的斷面，外力口貨叉提取貨物時的升降行程，將浪費大量的高度空間，大大降低了庫容量。因此，利用現有貨叉解決大於3.5噸的負載、進深大於2.5米的貨物的提取是非常困難的。
[0010]2、採用輥道式貨架，利用摩擦提取原理
[0011]輥道式貨架的缺點:每個貨位採用摩擦驅動的輥道臺，輥道臺必須具有足夠的剛度才能保證重載貨物的存儲，而輥道臺結構的加重會導致貨架的承重結構負荷加重，因此，這種結構貨架的造價較高，導致客戶的一次性投入較大，另外，輥道式貨架上增加了傳動元件，比較普通鋼結構貨架會增加使用過程中的維護成本。
[0012]3、鉤取方式
[0013]這種方式需要設置特殊結構的託盤，並且需要解決託盤與貨架之間的摩擦。該方式導致空間利用率低，總造價增加，經濟性差。
[0014]由此可見，現有的自動化立體倉庫存在無法實現重載貨物、多樣化尺寸貨物的搬運的問題。
【發明內容】
[0015]本發明的目的在於提供一種搬運器及其螺旋升降裝置，通過搬運器實現重載貨物或大型物料的搬運和存取，使用效率高且節約成本。
[0016]為了實現上述目的，本發明提供一種搬運器，其特點在於，包括:主體框架；升降機構，安裝在所述主體框架上，所述升降機構在一上升位置和一下降位置之間升降；以及行走驅動機構，安裝在所述主體框架上，並驅動所述搬運器行走。
[0017]在本發明中，所述搬運器由結構相同的兩個搬運裝置組成，且所述兩個搬運裝置之間鉸接或可伸縮地連接，每個所述搬運裝置均包括有所述主體框架、所述升降機構以及所述行走驅動機構。
[0018]在本發明中，所述升降機構包括:升降驅動裝置，安裝在所述主體框架上；螺旋升降裝置，與所述升降驅動裝置傳動連接；升降叉架，所述升降叉架的下部的一端與所述螺旋升降裝置傳動連接，所述升降叉架的下部的另一端與所述主體框架連接；以及升降框架，與所述升降叉架的上部連接，且所述升降框架具有一升降臺面。
[0019]在本發明中，所述螺旋升降裝置為兩套，分別設置於所述升降驅動裝置的兩側，所述升降叉架為四組，每一所述螺旋升降裝置與兩組所述升降叉架傳動連接，且每組所述升降叉架為X形叉架臂。
[0020]在本發明中，所述螺旋升降裝置包括:轉動軸，其一端與所述升降驅動裝置驅動連接；萬向聯軸器，連接於所述轉動軸的另一端；換向器，與所述萬向聯軸器連接；傳動軸，與所述換向器傳動安裝；以及螺旋升降機，傳動安裝於所述傳動軸的兩端，所述螺旋升降機的彈性件與所述升降叉架的下部的一端傳動連接，其中，所述彈性件為所述升降叉架提供水平推力，而所述升降叉架將所述水平推力轉化成垂直升降動力，使得所述升降框架抬升或下降。
[0021]在本發明中，所述螺旋升降裝置還包括:聯軸器，安裝於所述傳動軸上，並位於所述換向器與所述螺旋升降機之間。
[0022]在本發明中，所述行走驅動機構包括:行走驅動裝置，安裝於所述主體框架上；以及動力行走輪組，通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架上並與所述行走驅動裝置驅動連接。
[0023]在本發明中,所述行走驅動機構還包括:無動力行走輪組，通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架上。
[0024]在本發明中，所述搬運器通過一支承軌道安裝於一堆垛機上，所述搬運器能夠沿所述支承軌道行走，且所述搬運器還包括電纜拖鏈和託盤，所述電纜拖鏈的一端連接於所述堆垛機的載貨臺上，另一端則連接於所述搬運器，所述託盤對應設置於所述電纜拖鏈下方並連接至所述搬運器的所述主體框架上。
[0025]為了實現上述目的，本發明還提供一種螺旋升降裝置，其特點在於，包括:轉動軸，其一端與一升降驅動裝置驅動連接；萬向聯軸器，連接於所述轉動軸的另一端；換向器，與所述萬向聯軸器連接；傳動軸，與所述換向器傳動安裝；以及螺旋升降機，傳動安裝於所述傳動軸的兩端，所述螺旋升降機的彈性件與一升降叉架的下部的一端傳動連接，其中，所述彈性件為所述升降叉架提供水平推力，而所述升降叉架將所述水平推力轉化成垂直升降動力，使得安裝於所述升降叉架的上部的一升降臺面抬升或下降。
[0026]在本發明中，所述螺旋升降裝置還包括:聯軸器，安裝於所述傳動軸上，並位於所述換向器與所述螺旋升降機之間。
[0027]本發明具有以下有益效果:
[0028](I)本發明的搬運器應用於自動化立體倉庫中可實現大重型貨物、多樣化尺寸貨物的自動化存取，增加倉庫的容量。
[0029](2)本發明的搬運器的結構緊湊，高度尺寸減小，可以提高自動化立體倉庫的空間利用率。
[0030](3)本發明的搬運器可以將水平推力轉化成垂直升降動力，方便貨物的搬運交換，省時省力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1和圖2分別為本發明的搬運器應用於自動化立體倉庫中的堆垛機上的主視圖和俯視圖；
[0032]圖3為本發明的搬運器的結構示意圖；
[0033]圖4和圖5分別為本發明的搬運器的主視圖和側視圖；以及
[0034]圖6和圖7分別為本發明的搬運器的升降機構的主視圖和俯視圖。
【具體實施方式】
[0035]為了進一步說明本發明的原理和結構，現結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明。
[0036]下面將以本發明的搬運器應用於自動化立體倉庫中，具體地說，是安裝於自動化立體倉庫中的堆垛機上為例，詳細說明本發明的搬運器的結構及其工作原理。但是，可以理解的是，本發明的搬運器同樣可以應用於其它設備上，這些並不作為對本發明的限制。
[0037]如圖1?圖2所示，堆垛機30的結構與現有技術結構類似，即可包括有底架31、龍門架32、爬梯總成33、提升機構34以及載貨臺35等結構，其中所述載貨臺35可在所述提升機構34驅動下，在下位Dl和上位D2之間垂直升降。本發明特別的是，在所述堆垛機30上設置有具有升降和行走功能的搬運器60，所述搬運器60是通過支承軌道351支承於所述載貨臺35上，並可沿所述支承軌道351行走。較佳地，所述搬運器60的搬運平面在所述搬運器60處於下降狀態時是稍低於所述載貨臺35的載貨平面350，所述搬運器60的搬運平面在所述搬運器60處於頂升狀態時是高於所述載貨臺35的載貨平面350或與之平齊。
[0038]如圖2所示，本發明還在所述堆垛機30的底架31的前後兩端設置有地面端擋38，用於阻擋所述堆垛機30在沿著自動化立體倉庫內的巷道行走時行走至所述巷道103的前端或後端的盡頭位置。優選地，所述堆垛機30上還可設置有檢測系統38，用於檢測所述搬運器60在所述支承軌道351上的行走到位。
[0039]下面將結合圖3?圖7，詳細說明本發明中的搬運器60的結構及其工作原理。
[0040]如圖3所示，在本發明中，所述搬運器60主要包括主體框架61、升降機構62以及行走驅動機構63。其中，所述升降機構62是安裝在所述主體框架61上，並可在一上升位置和一下降位置之間。所述行走驅動機構63安裝在所述主體框架61上，並可驅動所述搬運器60行走。
[0041 ] 在本發明一較佳實施例中，所述搬運器60可由結構相同的兩個搬運裝置60a和60b組成，所述兩個搬運裝置60a和60b之間鉸接或可伸縮地連接形成兩段式結構，其中，鉸接方式適用於長度範圍較小的情況，可伸縮地連接方式則適用於長度範圍變化更大的情況。每個搬運裝置60a、60b均包括有所述主體框架61、所述升降機構62以及所述行走驅動機構63。通過這種兩段式結構，使得本發明的搬運器可以搬運大重型貨物，且使得重量可以均勻地分配在本發明的搬運器上。
[0042]在本發明中，所述搬運器60的所述行走驅動機構63可包括行走驅動裝置631以及動力行走輪組632。所述行走驅動裝置631例如可為驅動電機，安裝於所述主體框架62上。所述動力行走輪組632通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架61上並與所述行走驅動裝置631驅動連接。更佳地，所述搬運器60的所述行走驅動機構63還可包括:無動力行走輪組632，其可通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架61上。這些動力行走輪組631和無動力行走輪組632安裝在所述主體框架61上，可使搬運器60在行走時處於均載狀態。
[0043]結合參考圖4、圖5，在本發明中，所述搬運器60還可包括電纜拖鏈64，所述電纜拖鏈64的一端連接於所述堆垛機30的載貨臺35，另一端則連接於所述搬運器60。更佳地，所述搬運器60還可包括託盤643，對應設置於所述電纜拖鏈64下方並連接至所述搬運器60的主體框架61上，用於在所述搬運器60行走時託住所述電纜拖鏈64。
[0044]圖4、圖5中還示出了所述兩個搬運裝置60a和60b之間的鉸接結構，即將設置於搬運裝置60a上的鉸接裝置69a和設置於搬運裝置60b上的鉸接裝置69b鉸接。
[0045]結合參考圖6?圖7，以其中一個搬運裝置為例，詳細說明其升降機構62的結構。在本發明中，所述升降機構62包括升降驅動裝置621、螺旋升降裝置622、升降叉架623以及升降框架624。其中，所述升降驅動裝置621例如可為一升降電機，其是安裝在所述主體框架61上，且其兩端分別傳動連接一所述螺旋升降裝置622。每一所述螺旋升降裝置上傳動連接有兩組所述升降叉架623，例如是將所述升降叉架623的下部的一端與所述螺旋升降裝置622傳動連接，並所述升降叉架623的下部的另一端與所述主體框架621連接。而所述升降框架624是與所述升降叉架623的上部連接，且所述升降框架624具有一升降臺面6241，所述升降臺面6241例如可為地板膠材料。貨物是由所述兩個搬運裝置60a和60b上的升降框架624a和624b (如圖4所示)的升降臺面共同承載。
[0046]如圖7所示，每一所述螺旋升降裝置622主要是由轉動軸6221、萬向聯軸器6222、換向器6223、傳動軸6224、以及螺旋升降機6225組成。較佳地，還可進一步包括聯軸器6226。其中，所述轉動軸6221的一端與所述升降驅動裝置621驅動連接，另一端與所述萬向聯軸器6222連接。所述換向器6223與所述萬向聯軸器6222連接，並分布在所述傳動軸6224的中部。所述傳動軸6224是與所述換向器6223傳動安裝，而所述螺旋升降機6225是傳動安裝於所述傳動軸6224的兩端，且所述螺旋升降機6225的彈性件62251與所述升降叉架623的下部的一端傳動連接。所述聯軸器6226安裝於所述傳動軸6224上，並位於所述換向器6223與所述螺旋升降機6225之間，為所述傳動軸6224進行緩衝和減振。
[0047]優選地，如圖6所示，所述升降叉架623為「X」形叉架臂，並且，其中一個叉架臂6231的下部與所述螺旋升降機6225的彈性件62251連接，而另一個叉架臂6232的下部則與所述主體框架621連接，所述叉架臂6231和6232的上部均與所述升降框架624連接。這樣，通過升降驅動裝置621的驅動，可為螺旋升降機6225提供升降動力，使得螺旋升降機6225的彈性件62251進行變形，當彈性件62251變形時可推動所述升降叉架623的一端水平運動，從而將水平推力轉化為垂直升降動力，使得升降臺面6241抬升，即可實現將貨物抬起，進行貨物的搬運。並且，在本實施例中，一套所述升降機構62的四個螺旋升降機6225由一個升降電機驅動，保證了升降臺面6241的升降同步，且這種結構的升降機構62可以均勻的承重貨物，使得搬運過程中升降更可靠。
[0048]當在自動化立體倉庫中運用本發明的搬運器60進行搬運貨物時，可以在自動化立體倉庫的交接貨運輸機上對應設置供搬運器60行走的第一軌道，以及在貨架的每一個貨位上對應設置供搬運器60行走的第二軌道，並通過所述搬運器60在所述第一軌道上行走而實現貨物交接，通過所述搬運器60在所述第二軌道上行走而實現貨物的存取。
[0049]當需要進行貨物交接時，可驅動處於下降狀態的搬運器沿交接貨運輸機上的第一軌道行走至一交接貨位置上，然後驅動搬運器抬升至處於頂升狀態，以頂起位於交接貨運輸機上的貨物，處於頂升狀態的搬運器載著貨物沿第一軌道行走回到堆垛機的載貨臺上，如此即可將位於交接貨運輸機上的貨物搬運至堆垛機上。反向操作，則可以將堆垛機上的貨物放至交接貨運輸機上。
[0050]而當需要進行貨物的存入時，可驅動堆垛機沿自動化立體倉庫中的巷道行走至與一欲存貨貨位對應的位置，並通過堆垛機上的提升機構將載貨臺連同其上的處於頂升狀態的搬運器和位於搬運器上的貨物上升至欲存貨貨位；然後，驅動處於頂升狀態的搬運器載著貨物沿欲存貨貨位內的第二軌道行走至一存取貨位置，並驅動搬運器下降至處於下降狀態，使貨物由欲存貨貨位所支撐，實現貨物的存入。處於下降狀態的搬運器可沿第二軌道行走並退回至堆垛機的載物臺上，以進行下一次搬運。
[0051]反之，驅動處於下降狀態的搬運器沿欲存貨貨位內的第二軌道行走至一存取貨位置，並驅動搬運器抬升至處於頂升狀態，即可頂起存儲在一貨位內的貨物；接著，驅動處於頂升狀態的搬運器沿第二軌道行走並退回至堆垛機的載物臺上，即可實現貨物的取出。
[0052]本發明的搬運器應用於自動化立體倉庫中可實現大重型貨物、多樣化尺寸貨物的自動化存取，增加倉庫的容量。另外，本發明的搬運器的結構緊湊，高度尺寸減小，可以提高自動化立體倉庫的空間利用率。而且，本發明的搬運器可以將水平推力轉化成垂直升降動力，方便貨物的搬運交換，省時省力。
[0053]當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種搬運器，其特徵在於，包括: 主體框架； 升降機構，安裝在所述主體框架上，所述升降機構在一上升位置和一下降位置之間升降；以及 行走驅動機構，安裝在所述主體框架上，並驅動所述搬運器行走。
2.根據權利要求1所述的搬運器，其特徵在於，所述搬運器由結構相同的兩個搬運裝置組成，且所述兩個搬運裝置之間鉸接或可伸縮地連接，每個所述搬運裝置均包括有所述主體框架、所述升降機構以及所述行走驅動機構。
3.根據權利要求1或2所述的搬運器，其特徵在於，所述升降機構包括: 升降驅動裝置，安裝在所述主體框架上； 螺旋升降裝置，與所述升降驅動裝置傳動連接； 升降叉架，所述升降叉架的下部的一端與所述螺旋升降裝置傳動連接，所述升降叉架的下部的另一端與所述主體框架連接；以及 升降框架，與所述升降叉架的上部連接，且所述升降框架具有一升降臺面。
4.根據權利要求3所述的搬運器，其特徵在於，所述螺旋升降裝置為兩套，分別設置於所述升降驅動裝置的兩側，所述升降叉架為四組，每一所述螺旋升降裝置與兩組所述升降叉架傳動連接，且每組所述升降叉架為X形叉架臂。
5.根據權利要求3所述的搬運器，其特徵在於，所述螺旋升降裝置包括: 轉動軸，其一端與所述升降驅動裝置驅動連接； 萬向聯軸器，連接於所述轉動軸的另一端； 換向器，與所述萬向聯軸器連接； 傳動軸，與所述換向器傳動安裝；以及 螺旋升降機，傳動安裝於所述傳動軸的兩端，所述螺旋升降機的彈性件與所述升降叉架的下部的一端傳動連接，其中，所述彈性件為所述升降叉架提供水平推力，而所述升降叉架將所述水平推力轉化成垂直升降動力，使得所述升降框架抬升或下降。
6.根據權利要求5所述的搬運器，其特徵在於，所述螺旋升降裝置還包括: 聯軸器，安裝於所述傳動軸上，並位於所述換向器與所述螺旋升降機之間。
7.根據權利要求2所述的搬運器，其特徵在於，所述行走驅動機構包括: 行走驅動裝置，安裝於所述主體框架上；以及 動力行走輪組，通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架上並與所述行走驅動裝置驅動連接。
8.根據權利要求7所述的搬運器，其特徵在於，所述行走驅動機構還包括: 無動力行走輪組，通過行走輪軸轉動安裝於所述主體框架上。
9.根據權利要求2所述的搬運器，其特徵在於，所述搬運器通過一支承軌道安裝於一堆垛機上，所述搬運器能夠沿所述支承軌道行走，且所述搬運器還包括電纜拖鏈和託盤，所述電纜拖鏈的一端連接於所述堆垛機的載貨臺上，另一端則連接於所述搬運器，所述託盤對應設置於所述電纜拖鏈下方並連接至所述搬運器的所述主體框架上。
10.一種螺旋升降裝置，其特徵在於，包括: 轉動軸，其一端與一升降驅動裝置驅動連接；萬向聯軸器，連接於所述轉動軸的另一端； 換向器，與所述萬向聯軸器連接； 傳動軸，與所述換向器傳動安裝；以及 螺旋升降機，傳動安裝於所述傳動軸的兩端，所述螺旋升降機的彈性件與一升降叉架的下部的一端傳動連接，其中，所述彈性件為所述升降叉架提供水平推力，而所述升降叉架將所述水平推力轉化成垂直升降動力，使得安裝於所述升降叉架的上部的一升降臺面抬升或下降。
11.根據權利要求10所述的螺旋升降裝置，其特徵在於，所述螺旋升降裝置還包括: 聯軸器，安裝於所 述傳動軸上，並位於所述換向器與所述螺旋升降機之間。
【文檔編號】B65G1/10GK104029972SQ201310073923
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年3月8日 優先權日:2013年3月8日
【發明者】趙丹, 劉鑫堃, 徐育興 申請人:深圳中集天達空港設備有限公司, 中國國際海運貨櫃(集團)股份有限公司