一種液壓型的逆向堆垛設備的製作方法
2023-10-06 01:23:59 2
專利名稱：一種液壓型的逆向堆垛設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種堆垛設備，尤其涉及一種用於大型立體倉庫的液壓型逆向堆垛設備。
背景技術：
隨著市場經濟的發展，人們的物質生活水平日益提高，追求物質多樣化已成為社會風尚。如此一來，滿足市場需求的產品種類繁多，尤其是那些消費群體龐大的暢銷型產品，往往會預先在倉庫裡儲備一定數量的存貨。為了節省空間，這些具有外包裝的產品通常以堆垛方式來堆放，在堆垛過程中，通常有必要利用堆垛設備來進行搬運和堆放。以室內裝修用的地板材料為例，將地板材料裝進規格為I. 5米的立方體中，每一立方體的重量約為3噸，在將這些立方體放進倉庫進行保管時，例如，以7個相同大小的立方體疊加來實現堆垛。現有技術中，常見的堆垛方式是，通過堆垛設備搬運第一個立方體作為第一層，然後搬運並抬升第二個立方體，疊放於該第一層的上方，依次向上堆垛，直至堆垛設備將第七個立方體抬升併疊放在第六層的上方。然而，這種堆垛方式要求堆垛設備必須能夠實現很大的高度差(例如七個立方體的疊加高度)，而且要求該設備承受較大的前傾轉矩，基於上述要求的堆垛設備底盤龐大，因克服立方體重力做功勢必造成極大的能源浪費。此外，這一堆垛過程行動緩慢，效率較低。有鑑於此，如何設計一種高效、快捷並且體積較小的堆垛設備，以解決高層堆垛的問題並節約能源，是業內相關技術人員面臨的一項課題。
發明內容
針對現有技術中應用於倉庫堆垛的堆垛設備在操作時所存在的上述缺陷，本發明提供了一種液壓型的逆向堆垛設備。依據本發明的一個方面，提供了一種液壓型的逆向堆垛設備，該逆向堆垛設備包括抬升裝置，具有多個大液壓缸，與所述抬升裝置的支架固定連接，用於根據來自第一液壓迴路的液體壓力，使所述大液壓缸的液壓杆拉伸，以沿豎直方向抬升已堆垛的物體；多個小液壓缸，與所述抬升裝置的底座固定連接，並且與所述多個大液壓缸對應地設置，用於根據來自第二液壓迴路的液體壓力，使所述小液壓缸的液壓杆拉伸，以支撐所述多個大液壓缸的重量；以及多個抬升貨叉，與所述大液壓缸固定連接，用於根據所述大液壓缸的液壓杆所產生的位移來抬升所述已堆垛的物體；搬運裝置，與所述抬升裝置相連接，具有穿梭機，用於沿水平方向運動；搬運貨叉，與所述穿梭機固定連接，用於將待堆垛的物體移送至預定位置，其中，所述預定位置為所述已堆垛的物體的初始位置。優選地，該穿梭機還包括液壓裝置，用於控制與所述大液壓缸相對應的第一液壓迴路以及與所述小液壓缸相對應的第二液壓迴路。優選地，所述液壓裝置還包括第一換向閥，用於將所述第一液壓迴路切換至第三液壓回 路，以便所述大液壓缸的液壓杆收縮，從而使所述抬升貨叉將所述已堆垛的物體疊放於所述待堆垛的物體，完成逆向堆垛過程。優選地，所述液壓裝置還包括第二換向閥，用於將所述第二液壓迴路切換至第四液壓迴路，以便所述小液壓缸的液壓杆收縮，從而使所述抬升裝置與地面接觸。進一步，所述抬升裝置還包括萬向滾輪，通過緊固螺釘與所述小液壓缸的液壓杆的下端相連接，並且當所述小液壓缸的液壓杆拉伸後，所述萬向滾輪提供所述抬升裝置與地面間的滾動摩擦力。優選地，所述液壓裝置還包括第一平衡閥和第二平衡閥，並且所述第一平衡閥用於控制所述多個大液壓缸的液壓杆運動時的同步位移量，以及所述第二平衡閥用於控制所述多個小液壓缸的液壓杆運動時的同步位移量。優選地，所述逆向堆垛設備還包括稱重裝置，用於記錄所述抬升貨叉抬升的所述已堆垛的物體的重量以及所述搬運貨叉移送的所述待堆垛的物體的重量。優選地，所述穿梭機還包括定位裝置，用於將所述抬升裝置的多個大液壓缸移動至所述已堆垛的物體的各個角落。優選地，所述抬升裝置與所述搬運裝置為活動連接方式，以實現對不同重量級別的待堆垛的物體的逆向堆垛。 採用本發明的逆向堆垛設備，通過抬升裝置中的大液壓缸來抬升已堆垛的物體並且通過搬運裝置中的搬運貨叉將待堆垛的物體置放於所述已堆垛的物體的下方，從而實現逆向堆垛過程。在此過程中，搬運貨叉每次只需水平移動待堆垛的物體而無需克服重力做功，降低了堆垛能耗。此外，由於每次搬運的待堆垛的物體並不需要在豎直方向上移動，穿梭機不必承受過大的前傾轉矩，因而該逆向堆垛設備體積較小，堆垛效率較高。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，圖I示出現有堆垛設備採用順向堆垛方式進行堆垛的狀態圖；圖2示出依據本發明一個方面的液壓型逆向堆垛設備的結構示意圖；圖3A示出圖2的逆向堆垛設備的一優選實施例中小液壓缸與萬向滾輪的連接示意圖；圖3B示出圖3A的優選實施例的逆向堆垛設備中抬升裝置的示意圖；以及圖4示出依據本發明的液壓型逆向堆垛設備進行逆向堆垛的狀態圖。
具體實施例方式下面參照附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細描述。本領域的普通技術人員應當理解，下文中的實施例只是對本發明的技術方案進行示意性說明，並且優選地介紹本發明的具體實施方式
和本發明的爬壁機器人的操作過程，但本發明並不只局限於此。如前所述，傳統的堆垛設備主要採用逐層疊加的方式，將第一層物體放置於地面，然後將第二層物體抬升一定的高度，併疊放於第一層物體上。因而，堆垛的層數越高，堆垛設備的抬升力越大，與此同時，由於需要將新抬升的物體疊放在已堆垛好的物體上，勢必要求該堆垛設備承受較大的前傾轉矩，通常情形下，堆垛設備的底座體積過大，會造成堆垛效率過低，堆垛設備的製造成本過高。 圖I示出現有堆垛設備採用順向堆垛方式進行堆垛的狀態圖。參照圖1，已堆垛好的物體包括第一層(標記Fl)、第二層(標記F2)和第三層(標記F3)，對於待堆垛的物體層(標記FN)，如箭頭方向所示，堆垛設備首先需要將該物體層FN抬升到至少相當於單個物體層高度3倍的位置，然後再將該物體層FN前傾，以疊放在物體層F3上。由該狀態圖可知，堆垛設備每增加放置一個待堆垛的物體層，其抬升力就相當於增加將單個物體層向上舉起一個物體層的高度時的舉力，不難理解，這對於具有多層物體的大型堆垛來說，其堆垛設備的底座體積較大，而且其工作時產生的抬升功率也必須足夠大。由於新增加的待堆垛的物體層並沒有改變原來已堆垛的物體層各層的位置，也可將其堆垛方式稱為「順向堆垛」。此夕卜，在完成這一順向堆垛方式的過程中，堆垛設備的能耗比較大，而且堆垛效率較低。為了克服圖I所存在的上述缺陷，本發明提出了一種液壓型的逆向堆垛設備。更具體地，圖2示出依據本發明一個方面的液壓型逆向堆垛設備的結構示意圖。參照圖2，該逆向堆垛設備包括抬升裝置和搬運裝置，其中，該抬升裝置包括多個大液壓缸I、多個抬升貨叉2、多個小液壓缸3，並且該搬運裝置包括搬運貨叉5和穿梭機9。優選地，該穿梭機9用於提供該抬升裝置的液壓裝置和/或電氣控制裝置，更優選地，所述穿梭機9還包括控制櫃6，通過該控制櫃6來提供上述液壓控制裝置和/或電氣控制裝置。此外，抬升裝置具有底座4和支架7，多個大液壓缸I與抬升裝置的支架7固定連接，用於根據來自第一液壓迴路的液體壓力，使該大液壓缸I的液壓杆拉伸，以沿著豎直方向抬升已堆垛的物體，以及多個小液壓缸3與抬升裝置的底座4固定連接，且與所述多個大液壓缸對應地設置，用於根據來自第二液壓迴路的液體壓力，使小液壓缸3的液壓杆拉伸，以支撐所述多個大液壓缸I的重量。需要指出的是，上述第一液壓迴路用來控制大液壓缸I的液壓杆拉伸，第二液壓迴路用來控制小液壓缸3的液壓杆拉伸，因而來自穿梭機9的液壓裝置的第一液壓迴路不同於第二液壓迴路。另外，抬升裝置的多個抬升貨叉2，與大液壓缸I固定連接，用於根據大液壓缸I的液壓杆所產生的位移來抬升已堆垛的物體。優選地，抬升貨叉2與大液壓缸I的液壓杆通過緊固螺釘進行連接。搬運裝置，與上述抬升裝置相連接，其中的穿梭機9用於沿水平方向運動，以帶動搬運貨叉5進行移動。穿梭機9還可以精確地定位抬升裝置中的大液壓缸I的位置，以更好地進行堆垛。搬運貨叉5與穿梭機9固定連接，用於將待堆垛的物體移動至預定位置，該預定位置為已堆垛的物體的初始位置。在本發明的一優選實施例中，來自穿梭機9的液壓裝置還包括第一換向閥，用於將與大液壓缸I的液壓杆相對應的第一液壓迴路切換至第三液壓迴路，以便將大液壓缸I的液壓杆從拉伸狀態切換為收縮狀態，從而使抬升貨叉2將所述已堆垛的物體疊放於所述待堆垛的物體，完成逆向堆垛過程。在本發明的另一優選實施例中，來自穿梭機9的液壓裝置還包括第二換向閥，用於將與小液壓缸3的液壓杆相對應的第二液壓迴路切換至第四液壓迴路，以便將小液壓缸3的液壓杆從拉伸狀態切換為收縮狀態，從而使抬升裝置與地面接觸。為了防止大液壓缸或小液壓杆中的不同液壓杆拉伸或收縮時的位移差別很大，造成已堆垛的物體發生傾斜或側翻現象，來自穿梭機9的液壓裝置還包括第一平衡閥和第二平衡閥，其中，第一平衡閥用於控制多個大液壓缸I的液壓杆運動(包括拉伸和收縮)時的同步位移量，第二平衡閥用於控制多個小液壓缸3的液壓杆運動(包括拉伸和收縮)時的位移量，從而確保多個大液壓缸I和多個小液壓缸3各自的液壓杆在拉伸或收縮時具有相同的的位移，滿足同步要求。此外，為了擴展本發明的逆向堆垛設備的功能，該逆向堆垛設備還可以包括稱重裝置，用於記錄抬升貨叉2抬升的已堆垛的物體的重量以及搬運貨叉5移送的待堆垛的物體的重量，從而精確地記錄堆垛物體的總重量。此外，穿梭機9還包括定位裝置，用於將抬升裝置的多個大液壓缸I移動至已堆垛的物體的各個角落。在一實施例中，該抬升裝置與搬運裝置為活動連接方式，諸如緊固螺釘連接，通過拆卸這些緊固螺釘，可以更換抬升裝置或搬運裝置中的穿梭機，以便實現對不同重量級別的待堆垛物體進行逆向堆垛。圖3A示出圖2的逆向堆垛設備的一優選實施例中小液壓缸與萬向滾輪的連接示意圖，圖3B示出圖3A的優選實施例的逆向堆垛設備中抬升裝置的示意圖。參照圖3A，抬升裝置還包括萬向滾輪8，通過緊固螺釘10與小液壓缸3的液壓杆的下端相連接，並且當小液壓缸3的液壓杆拉伸後，萬向滾輪8提供抬升裝置與地面間的滾動摩擦力。更為詳細地，萬向滾輪8的滾動部分是球形,球的球心在小液壓缸3的軸線上，通過六個緊固螺釘10將其固定在小液壓缸3的液壓杆端部。在對抬升裝置進行定位以及抬升裝置發生位移時，萬向滾輪8的球部與地面接觸，以支撐抬升裝置尤其是大液壓缸I的重量，並在抬升裝置運動時提供與地面之間的滾動摩擦力。另外，當抬升裝置完成定位後，小液壓缸3的液壓杆收縮，由於萬向滾輪8與小液壓缸3的液壓杆固定連接，萬向滾輪8也將其滾動部分收回，以便抬升裝置與地面接觸。參照圖3B，大液壓缸I與抬升裝置的支架7在豎直方向上固定連接，以及小液壓缸3與抬升裝置的底座4固定連接。抬升貨叉2通過六個緊固螺釘11連接至大液壓缸1，並且抬升貨叉2固定於該大液壓缸I的液壓杆的端部，與大液壓缸I的液壓杆產生向上或向下的同步位移量。在圖3B中，抬升貨叉2類似於「Z」型結構，其中的一水平邊通過緊固螺釘11固定於大液壓缸I的液壓杆端部，另一水平邊用於裝載已堆垛物體的一個角落，以便抬升所述已堆垛物體以及將所述已堆垛物體疊加在待堆垛物體上。圖4示出依據本發明的液壓型逆向堆垛設備進行逆向堆垛的狀態圖。如前所述，圖I說明了現有堆垛設備往往採用的順向堆垛方式，而圖4示出本發明的逆向堆垛設備的逆向堆垛方式，具體來說，已堆垛好的物體包括第一層(標記Fl)、第二層(標記F2)和第三層(標記F3)，對於待堆垛的物體層(標記FN)，如箭頭方向所示，本發明的逆向堆垛設備中的抬升裝置首先將已堆垛物體層F1、F2和F3抬升到相當於單個物體層高度的位置，然後通過逆向堆垛設備中的搬運裝置將待堆垛的物體層FN移送到Fl F3原來的位置，然後再利用抬升裝置將已堆垛的物體層Fl F3疊加在物體層FN上，以完成逆向堆垛。在這一堆垛過程中，原來位於底層的物體層Fl已變為第二層，以及原來分別位於 第二層和第三層的F2和F3已相應地變為第三層和第四層，由於新增加的待堆垛的物體層FN改變了已堆垛的物體層各層的位置，故而將其堆垛方式稱為「逆向堆垛」。需要指出的是，在逆向堆垛過程中，搬運裝置中的搬運貨叉始終是將待堆垛的物體層進行水平移送，而無需將其抬升到越來越高的高度，並且逆向堆垛設備也不要求承受較大的前傾轉矩，所以該逆向堆垛設備的底座體積較小，也比較節約能耗。另外，當需要將堆垛中的物體卸下時，也不必先從最高的堆垛物體開始。類似地，本發明首先將與地面接觸的底層以上的所有物體抬起一定高度(如單個物體層的層高)，搬運裝置中的搬運貨叉5將最底層的物體取走，此時的搬運貨叉也僅僅只需提供單件物體的搬運功能，既節約能源，又提高堆垛效率。採用本發明的逆向堆垛設備，通過抬升裝置中的大液壓缸來抬升已堆垛的物體並且通過搬運裝置中的搬運貨叉將待堆垛的物體置放於所述已堆垛的物體的下方，從而實現逆向堆垛過程。在此過程中，搬運貨叉每次只需水平移動待堆垛的物體而無需克服重力做功，降低了堆垛能耗。此外，由於每次搬運的待堆垛的物體並不需要在豎直方向上移動，穿梭機不必承受過大的前傾轉矩，因而該逆向堆垛設備體積較小，堆垛效率較高。
上文中，參照附圖描述了本發明的具體實施方式
。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，還可以對本發明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的範圍內。
權利要求
1.一種液壓型的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述逆向堆垛設備包括 抬升裝置，具有 多個大液壓缸，與所述抬升裝置的支架固定連接，用於根據來自第一液壓迴路的液體壓力，使所述大液壓缸的液壓杆拉伸，以沿豎直方向抬升已堆垛的物體； 多個小液壓缸，與所述抬升裝置的底座固定連接，並且與所述多個大液壓缸對應地設置，用於根據來自第二液壓迴路的液體壓力，使所述小液壓缸的液壓杆拉伸，以支撐所述多個大液壓缸的重量；以及 多個抬升貨叉，與所述大液壓缸固定連接，用於根據所述大液壓缸的液壓杆所產生的位移來抬升所述已堆垛的物體； 搬運裝置，與所述抬升裝置相連接，具有 穿梭機，用於沿水平方向運動； 搬運貨叉，與所述穿梭機固定連接，用於將待堆垛的物體移送至預定位置，其中，所述預定位置為所述已堆垛的物體的初始位置。
2.根據權利要求I所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述穿梭機還包括液壓裝置，用於控制與所述大液壓缸相對應的第一液壓迴路以及與所述小液壓缸相對應的第二液壓迴路。
3.根據權利要求2所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述液壓裝置還包括第一換向閥，用於將所述第一液壓迴路切換至第三液壓迴路，以便所述大液壓缸的液壓杆收縮，從而使所述抬升貨叉將所述已堆垛的物體疊放於所述待堆垛的物體，完成逆向堆垛過程。
4.根據權利要求2所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述液壓裝置還包括第二換向閥，用於將所述第二液壓迴路切換至第四液壓迴路，以便所述小液壓缸的液壓杆收縮，從而使所述抬升裝置與地面接觸。
5.根據權利要求4所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述抬升裝置還包括萬向滾輪，通過緊固螺釘與所述小液壓缸的液壓杆的下端相連接，並且當所述小液壓缸的液壓杆拉伸後，所述萬向滾輪提供所述抬升裝置與地面間的滾動摩擦力。
6.根據權利要求2所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述液壓裝置還包括第一平衡閥和第二平衡閥，並且所述第一平衡閥用於控制所述多個大液壓缸的液壓杆運動時的同步位移量，以及所述第二平衡閥用於控制所述多個小液壓缸的液壓杆運動時的同步位移量。
7.根據權利要求I所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述逆向堆垛設備還包括稱重裝置，用於記錄所述抬升貨叉抬升的所述已堆垛的物體的重量以及所述搬運貨叉移送的所述待堆垛的物體的重量。
8.根據權利要求I所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述穿梭機還包括定位裝置，用於將所述抬升裝置的多個大液壓缸移動至所述已堆垛的物體的各個角落。
9.根據權利要求I所述的逆向堆垛設備，其特徵在於，所述抬升裝置與所述搬運裝置為活動連接方式，以實現對不同重量級別的待堆垛的物體的逆向堆垛。
全文摘要
本發明提供了一種液壓型的逆向堆垛設備，包括抬升裝置，具有多個大液壓缸，使其液壓杆拉伸，以抬升已堆垛的物體；多個小液壓缸，使其液壓杆拉伸，以支撐多個大液壓缸的重量；以及多個抬升貨叉，與大液壓缸固定連接，用於根據大液壓缸的液壓杆所產生的位移來抬升已堆垛的物體；搬運裝置，與抬升裝置相連接，具有穿梭機，用於沿水平方向運動；搬運貨叉，與穿梭機固定連接，用於將待堆垛的物體移送至預定位置，該預定位置為已堆垛的物體的初始位置。採用本發明，在堆垛過程中，搬運貨叉每次只需水平移動待堆垛的物體而無需克服重力做功，降低了堆垛能耗。此外，該逆向堆垛設備體積較小，堆垛效率較高。
文檔編號B65G57/30GK102616572SQ201110033409
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者王興毅, 王旭雲, 頓向明 申請人:常州遠量機器人技術有限公司