一種輕型料箱高速堆垛的製造方法

2023-12-10 13:05:42

一種輕型料箱高速堆垛的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種輕型料箱的高速堆垛機，尤其涉及高架立體庫密集倉儲使用的輕型料箱的高速堆垛機。其特徵是包括設置在行走框架上下兩套同步帶驅動機構組成的行走裝置和同步帶驅動的提升機構，以及固定在提升機構的提昇平臺上的伸縮貨叉撥爪機構和料箱移載機構。傳統堆垛機每次只能移載一個料箱，效率較低，傳統堆垛機貨叉體積、重量較大主要是因為其取貨的方式是將料箱提起，需要克服料箱的重力，本發明相比於傳統堆垛機具有運行速度快、定位精度高、運行平穩、噪音小、效率高、體積小等優點。
【專利說明】一種輕型料箱高速堆垛機
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種輕型料箱的高速堆垛機，尤其涉及高架立體庫密集倉儲使用的輕型料箱的高速堆垛機。
[0003]【背景技術】
[0004]目前，單件料箱密集倉儲庫仍然採用傳統的堆垛機來實現料箱的出入庫。
[0005]傳統的堆垛機依靠單套行走輪驅動、定位，運行加減速小、速度慢、定位精度不高，隨著堆垛機運載貨物重量增加，單套行走輪驅動的傳統堆垛機需要選用更大功率的電機，隨著立體庫高度的增加，堆垛機高度也大大增加，在高效率、高速度、高加速度的要求下，傳統單套行走輪驅動的堆垛機很難選取合適的行走電機，很難保證整機上下運動的同步性，運行加減速小，不能獲取更高的速度。傳統的堆垛機由貨叉實現料箱的出入庫，貨叉需要承受料箱的重力對料箱進行移載，控制貨叉伸縮的電機功率大，電機的尺寸大，貨叉體積大，整機重量大，並且每次只能移載一個料箱，效率較低；傳統的堆垛機的提升機構多為鋼絲繩或鏈條驅動，提升噪音大，定位精度不高。
[0006]總之，單件料箱密集倉儲庫採用傳統的堆垛機來實現料箱的出入庫，設備投入費用高，運行加減速小，速度慢，運行效率低，定位精度差，已經不能滿足現代物流的低成本高效率的要求。
[0007]
【發明內容】

[0008]為克服上述傳統堆垛機運行加減速小、運行速度慢、定位不精確，運行噪音大，體積大，重量大，效率低等缺點，本發明提供了一種定位精度高、運行加減速大、運行速度快、體積小、重量輕的輕型料箱高速堆垛機。
[0009]針對現有堆垛機存在的問題，本發明對堆垛機的行走方式、提升方式以及料箱提取和放入方式進行了改進。
[0010]本發明的技術特徵是:
將傳統堆垛機的行走機構以及提升機構更改為同步帶驅動，可大大提高堆垛機的運行速度以及定位精度，降低噪音，提高運行穩定性；
將傳統堆垛機底部驅動的的單一驅動方式改為上下同時驅動的雙驅動方式，加入能保證上下兩行走驅動機構同步運行的運動控制器，保證了堆垛機整體運行的同步性，提高堆垛機運行穩定性，提高堆垛機運 行效率。堆垛機框架上下同時雙驅動方式可以使堆垛機獲取更大的加速度的同時保證堆垛機機體上下運動的同步性，堆垛機在較大的加減速過程中不會出現傾斜、顫抖等不穩定情況，此驅動方式選取電機功率更小，運行速度更快，運行更穩定。
[0011]將用貨叉提起料箱改為推拉料箱的方式，只需要克服料箱與貨架的摩擦力，就可以將料箱移動，驅動電機功率較小，結構緊湊，減小了貨叉尺寸；
通過增加料箱緩存平臺，可以單次移載多個料箱，提高料箱移載效率。
[0012]以下介紹本發明的結構，料箱整齊放置在貨架的貨格內，每個貨格存放一個料箱，輕型料箱高速堆垛機行駛在天軌與地軌之間。
[0013]輕型料箱高速堆垛機由行走裝置，提升機構，伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構構成。
[0014]輕型料箱高速堆垛機在行走裝置的作用下可往復直線運動，在提升機構的驅動下，伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構在堆垛機中上下移動，伸縮貨叉撥爪機構可以找到制定貨格的位置，並將料箱撥拉到料箱移載機構內，料箱移載機構最大可承載5個料箱。
[0015]輕型料箱高速堆垛機包括:行走裝置，提升機構，伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構構成。
[0016]行走裝置由同步帶驅動機構，導向輪，行走輪以及行走框架構成:導向輪以及行走輪均鉸支在行走框架上，行走輪設置在行走框架底部，導向輪設置在行走框架的側面，與天軌地軌相貼合，行走輪支撐整機重量，導向輪確保整機往復行走精度；上下布置的兩套同步帶驅動機構為整機往復直線運動提供動力。
[0017]同步帶驅動機構由行走電機，行走帶輪，電機支架，同步帶，導向輪，以及鉸支座構成:行走電機由電機支架固定在行走框架上，行走帶輪與行走電機輸出軸同軸固定，兩個導向輪鉸支在鉸支座上，鉸支座與行走框架固定，同步帶兩端張緊固定，依次沿導向輪纏繞過行走帶輪，再沿導向輪切線方向向兩端分布，同步帶與行走帶輪相哨合。
[0018]當行走電機轉動時，由於同步帶兩端固定，電機帶動行走框架相對於同步帶移動，機體做直線運動。
[0019]相比於依靠單套行走輪驅動定位的堆垛機，同步帶驅動方式具有運行穩定，定位精度高，運行速度快的優點，相比於單套同步帶驅動方式，上下布置的的兩套同步帶驅動機構，上下載荷分布更加合理，所需驅動電機功率小，體積小，整機結構緊湊，體積小。
[0020]提升機構由提昇平臺，導向輪,提升電機,提升帶輪，電機支架，同步帶，從動帶輪，導向柱構成:提升電機由電機支架固定在行走框架上，提升帶輪與提升電機輸出軸同軸固定，從動帶輪鉸支在導向柱上，同步帶繞過提升帶輪與從動帶輪，一端連接在提昇平臺上端，一端連接在提昇平臺下端，提昇平臺布置有若干導向輪，導向輪與導向柱配合，對提昇平臺的運動進行導向。
[0021]當提升電機帶動提升帶輪轉動,通過同步帶傳遞,提昇平臺做直線運動。
[0022]伸縮貨叉撥爪機構由底叉，中叉，頂叉，撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成:底叉，中叉4，頂叉構成伸縮貨叉機構，通過電機的帶動以及特定的鏈條繞法可實現貨叉的伸縮，這一機構與已知通用的伸縮貨叉結構相同。
[0023]撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成撥爪機構，頂叉前、後部位分別設置一組結構相同的撥爪機構。撥爪電機由電機固定座固定在頂叉上，撥爪電機主軸鉸支在主軸鉸支座上，主軸末端連接有撥爪。撥爪在電機的驅動下可做九十度轉動。
[0024]伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構均固定在提昇平臺上，可以跟隨提昇平臺共同升降。貨叉可以前後伸縮，通過撥爪電機的轉動，撥爪可以旋轉。
[0025]料箱移載機構由水平設置的電動滾筒或電機驅動的傳送帶構成，可以雙向移載放置在其上的料箱。
[0026]綜上所述，一種輕型料箱高速堆垛機，其特徵是包括設置在行走框架上下兩套同步帶驅動機構組成的行走裝置和同步帶驅動的提升機構，以及固定在提升機構的提昇平臺上的伸縮貨叉撥爪機構和料箱移載機構。
[0027]行走裝置由布置於行走框架上下兩套同步帶驅動機構，導向輪，行走輪以及行走框架構成:導向輪以及行走輪均鉸支在行走框架上，行走輪設置在行走框架底部，導向輪設置在行走框架的側面，與天軌地軌相貼合，設置有保證兩驅動電機同步運行的運動控制器。
[0028]同步帶驅動機構由行走電機，行走帶輪，電機支架，同步帶，導向輪，以及鉸支座構成:行走電機由電機支架固定在行走框架上，行走帶輪與行走電機輸出軸同軸固定，兩個導向輪鉸支在鉸支座上，鉸支座與行走框架固定，同步帶兩端張緊固定，依次沿導向輪纏繞過行走帶輪，再沿導向輪切線方向向兩端分布，同步帶與行走帶輪相哨合。
[0029]同步帶的兩端分別與行走裝置天軌、地軌盡頭的固定物連接固定。
[0030]每個輕型料箱高速堆垛機的行走裝置至少設置兩套同步帶驅動機構，分別安裝在靠近天軌、地軌的行走框架上。
[0031]提升機構由提昇平臺，導向輪,提升電機,提升帶輪，電機支架，同步帶，從動帶輪，導向柱構成:提升電機由電機支架固定在行走框架上，提升帶輪與提升電機輸出軸同軸固定，從動帶輪鉸支在導向柱上，同步帶繞過提升帶輪與從動帶輪，一端連接在提昇平臺上端，一端連接在提昇平臺下端，提昇平臺兩邊布置有若干導向輪，導向輪與兩側的導向柱配合，構成提昇平臺的豎直導向機構。
[0032]伸縮貨叉撥爪機構由底叉，中叉，頂叉，撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成:底叉，中叉，頂叉構成伸縮貨叉機構；撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成撥爪機構；頂叉前、後部分別設置一組結構相同的撥爪機構。
[0033]撥爪電機由電機固定座固定在頂叉上，撥爪電機主軸鉸支在主軸鉸支座上，主軸末端連接有撥爪。
[0034]料箱移載機構為水平設置的由電動滾筒或電機驅動的傳送帶構成。伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構均固定在提昇平臺上。
[0035]工作時，輕型料箱高速堆垛機在行走裝置的作用下運動到相應位置，在提升機構的驅動下，伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構在堆垛機中上下移動，伸縮貨叉撥爪機構可以找到制定貨格的位置，並將料箱撥拉到料箱移載機構內，料箱移載機構最大可承載5個料箱。
[0036]本發明相比於傳統堆垛機，同步帶驅動方式具有運行穩定，定位精度高，運行速度快的優點，相比於單套同步帶驅動方式，上下布置的的兩套同步帶驅動機構，上下載荷分布更加合理，所需驅動電機功率小，體積小，整機結構緊湊，運行速度快效率高、定位精度高、運行平穩、噪音小諸多優點。傳統堆垛機每次只能移載一個料箱，效率較低，傳統堆垛機貨叉體積、重量較大主要是因為其取貨的方式是將料箱提起，需要克服料箱的重力。本發明可提高料箱的出入庫效率，提高料箱出入庫穩定性，降低噪音，減少倉儲設備投入和維護費用。
[0037]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1整個系統示意圖。
[0039]圖2輕型料箱高速堆垛機結構示意圖。
[0040]圖3行走驅動機構結構示意圖。
[0041]圖4提升機構原理示意圖。
[0042]圖5輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖。
[0043]圖6輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖。
[0044]圖7輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖。
[0045]圖8輕型料箱高速堆垛機放貨示意圖。
[0046]圖中:
1.輕型料箱高速堆垛機
2.行走裝置
2-1.同步帶驅動機構2_1_1.行走電機2_1_2.行走帶輪2_1_3.電機支架2-1-4.同步帶2-1-5.導向輪2-1-6.鉸支座
2-2.導向輪2-3.行走輪2-4.行走框架
3.提升機構
3-1.提昇平臺3-2.導向輪3-3.提升電機3-4.提升帶輪3-5.電機支架3-6.同步帶3-7.從動帶輪3-8.導向柱
4.伸縮貨叉撥爪機構
4-1.底叉4-2.中叉4-3.頂叉4-4.撥爪4-5.主軸鉸支座4-6.電機固定座4-7.撥爪電機
5.料箱移載機構
6.天軌
7.地軌
8.料箱
9.貨架
10.輸送線
【具體實施方式】
[0047]以下結合附圖，具體披露本發明的【具體實施方式】。
[0048]實施例一 整個系統描述
如圖1整個系統示意圖所示:
若干料箱8整齊放置在貨架9的貨格內，每個貨格存放一個料箱8，輕型料箱高速堆垛機I行駛在天軌6與地軌7之間，輕型料箱高速堆垛機I主要由行走裝置2，提升機構3，伸縮貨叉撥爪機構4以及料箱移載機構5構成，輕型料箱高速堆垛機I在行走裝置2的作用下可往復直線運動，在提升機構3以及行走裝置2的作用下伸縮貨叉撥爪機構4可以找到制定貨格的位置，並將料箱8撥拉到料箱移載機構5內，料箱移載機構5最大可承載5個料箱8。
[0049]輕型料箱高速堆垛機結構描述
輕型料箱高速堆垛機I主要由行走裝置2，提升機構3，伸縮貨叉撥爪機構4以及料箱移載機構5構成。
[0050]針對各部分闡述其工作原理:
行走裝置如圖2、圖3所示:
行走裝置2主要由同步帶驅動機構2-1，導向輪2-2，行走輪2-3以及行走框架2-4構成，導向輪2-2以及行走輪2-3均鉸支在行走框架2-4上，行走輪2-3支撐整機重量，導向輪2-2確保整機往復行走精度，上下布置的兩套同步帶驅動機構2-1為整機往復直線運動提供動力，相比於依靠單套行走輪驅動定位的堆垛機，同步帶驅動方式具有運行穩定，定位精度高，運行速度快的優點，相比於單套同步帶驅動方式，上下布置的的兩套同步帶驅動機構，上下載荷分布更加合理，所需驅動電機功率小，體積小，整機結構緊湊，體積小。同步帶驅動機構2_1由行走電機行走帶輪2_1_2，電機支架2_1_3，同步帶2_1_4，導向輪2-1-5，以及鉸支座2-1-6構成，行走電機2-1-1通過電機支架2_1_3固定在行走框架
2-4上，行走帶輪2-1-2與行走電機2-1-1輸出軸同心固定，兩個導向輪2-1-5鉸支在鉸支座2-1-6上，鉸支座2-1-6與行走框架2-4固定，同步帶2_1_4兩端張緊固定如圖示纏繞，同步帶2-1-4與行走帶輪2-1-2相嚙合，當行走電機2-1-1轉動時，由於同步帶2_1_4固定不動，電機2-1-1帶動行走框架2-4相對於同步帶2-1-4移動，機體做直線運動。
[0051]提升機構圖2、圖4所示:
提升機構3主要由提昇平臺3-1，導向輪3-2，提升電機3-3，提升帶輪3-4，電機支架3-5，同步帶3-6，從動帶輪3-7，導向柱3-8構成，提升電機3-3通過電機支架3-5固定在行走框架2-4上，提升帶輪3-4與提升電機3-3輸出軸同心固定，從動帶輪3-7鉸支在導向柱3-8上，同步帶3-6繞過提升帶輪3-4與從動帶輪3-7，一端連接在提昇平臺3_1上端，一端連接在提昇平臺3-1下端，提昇平臺3-1布置有若干導向輪3-2，導向輪3-2與導向柱3-8配合可以對提昇平臺3-1的運動進行很好的導向作用。當提升電機3-3帶動提升帶輪3-4轉動，通過同步帶3-6傳遞，提昇平臺3-1沿導向柱做直線運動。
[0052]伸縮貨叉撥爪機構以及料箱移載機構如圖2、圖5所示:
伸縮貨叉撥爪機構4主要由底叉4-1，中叉4-2，頂叉4-3，撥爪4-4，主軸鉸支座4-5，電機固定座4-6，以及撥爪電機4-7構成。底叉4-1，中叉4_2，頂叉4_3構成貨叉機構，通過電機的帶動以及特定的鏈條繞法可實現貨叉的伸縮，這一機構與一般通用的貨叉結構原理相同。撥爪4-4,主軸鉸支座4-5,電機固定座4-6,以及撥爪電機4-7構成撥爪機構，頂叉4-3前後分別固定一組結構相同的撥爪機構，撥爪電機4-7通過電機固定座4-6固定在頂叉4-3上，撥爪電機4-7主軸鉸支在主軸鉸支座4-5上，主軸末端連接有撥爪4-4。伸縮貨叉撥爪機構4以及料箱移載機構5均固定在提昇平臺3-1上，可以跟隨提昇平臺3-1共同升降。貨叉可以前後伸縮，通過撥爪電機4-7的轉動，撥爪4-4可以旋轉。料箱移載機構5由電動滾筒或電機驅動皮帶構成，可以雙向移載放置在其上的料箱8。
[0053]工作過程: 1.出庫
a.取貨
如圖1整個系統示意圖，圖2輕型料箱高速堆垛機結構示意圖，圖5輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖，圖6輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖所示:
行走電機2-1-1轉動帶動輕型料箱高速堆垛機I行走至指定位置，同時提升電機3-3轉動帶動提昇平臺3-1移動至指定的高度，此時頂叉4-3前端以及後端撥爪4-4均升起，頂叉4-3前伸至貨格內部指定位置時，頂叉4-3前端撥爪4-4在撥爪電機4-7旋轉作用下落下，貨叉回縮，在撥爪4-4拉撥作用下料箱8進入料箱移載機構5的輸送皮帶上，輸送皮帶向遠離貨叉的方向運動，帶動其上料箱8移動，為下一個料箱的移載留一個貨位，料箱移載機構5共可放置5個料箱8，料箱裝滿後，開始進行放貨動作。
[0054]b.放貨
如圖1整個系統示意圖，圖2輕型料箱高速堆垛機結構示意圖，圖5輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖，圖7輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖所示:
完成取貨出庫動作後，行走電機2-1-1轉動帶動輕型料箱高速堆垛機I行走至指定位置，同時提升電機3-3轉動帶動提昇平臺3-1移動至與輸送線10高度相同的指定高度，頂叉4-3前端以及後端撥爪4-4均升起，料箱移載機構5轉動，料箱依次進入輸送線10，料箱全部移載完成，完成出庫動作。
[0055]2.入庫
如圖1整個系統示意圖，圖2輕型料箱高速堆垛機結構示意圖，圖5輕型料箱高速堆垛機取貨示意圖，圖8輕型料箱高速堆垛機放貨示意圖所示:
行走電機2-1-1轉動帶動輕型料箱高速堆垛機I行走至指定位置，同時提升電機3-3轉動帶動提昇平臺3-1移動至指定的貨格高度，此時料箱移載機構5上放置有若干規則排列的料箱8，頂叉4-3後端撥爪4-4均落下，貨叉前伸將料箱8推入指定貨格，貨叉回位後，料箱移載機構5皮帶向貨叉方向移動帶動剩餘料箱8向貨叉方向運動,料箱8運動到位後進行下一次入庫動作。
[0056]實施例二
在實施例一的基礎上，為了消除提升機構3的提昇平臺3-1上升和下降時，提升電機
3-3的啟動和提升阻力不同，以及同步帶3-6始終承受提昇平臺的重力，所述的提升機構的提昇平臺設置由繞過行走框架上的定滑輪的鋼索連接提昇平臺和配重物組成的提昇平臺平衡配重器。
[0057]本實施例可有效降低提升電機的出力，提高使用壽命，減少維護成本。
[0058]實施例三
在實施例二的基礎上，為了簡化提升機構3的結構，可以考慮參照行走裝置中同步帶驅動機構的結構:提升機構由提升電機，提升帶輪，電機支架，同步帶，導向輪，以及鉸支座設置在提升機構上，提升帶輪與提升電機輸出軸同軸固定，兩個導向輪鉸支在鉸支座上，鉸支座與行提昇平臺固定，同步帶依次沿導向輪纏繞過提升帶輪兩端，張緊沿導向輪切線方向向行走框架上下兩端延伸，並固定在行走框架上，同步帶與提升帶輪相嚙合。
[0059]本實施例可以減少同步帶長度，省去從動帶輪結構。具有明顯的經濟效益。
【權利要求】
1.一種輕型料箱高速堆垛機，其特徵是包括設置在行走框架上下兩套同步帶驅動機構組成的行走裝置和同步帶驅動的提升機構，以及固定在提升機構的提昇平臺上的伸縮貨叉撥爪機構和料箱移載機構。
2.根據權利要求1所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的行走裝置由布置於行走框架上下兩套同步帶驅動機構，導向輪，行走輪以及行走框架構成:導向輪以及行走輪均鉸支在行走框架上，行走輪設置在行走框架底部，導向輪設置在行走框架的側面，與天軌地軌相貼合，設置有保證兩驅動電機同步運行的運動控制器。
3.根據權利要求2所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的同步帶驅動機構由行走電機，行走帶輪，電機支架，同步帶，導向輪，以及鉸支座構成:行走電機由電機支架固定在行走框架上，行走帶輪與行走電機輸出軸同軸固定，兩個導向輪鉸支在鉸支座上，鉸支座與行走框架固定，同步帶兩端張緊固定，依次沿導向輪纏繞過行走帶輪，再沿導向輪切線方向向兩端分布，同步帶與行走帶輪相哨合。
4.根據權利要求1所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的提升機構由提昇平臺，導向輪，提升電機，提升帶輪，電機支架，同步帶，從動帶輪，導向柱構成:提升電機由電機支架固定在行走框架上，提升帶輪與提升電機輸出軸同軸固定，從動帶輪鉸支在導向柱上，同步帶繞過提升帶輪與從動帶輪，一端連接在提昇平臺上端，一端連接在提昇平臺下端，提昇平臺兩邊布置有若干導向輪，導向輪與兩側的導向柱配合，構成提昇平臺的豎直導向機構。
5.根據權利要求1所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的伸縮貨叉撥爪機構由底叉，中叉，頂叉，撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成:底叉，中叉，頂叉構成伸縮貨叉機構；撥爪，主軸鉸支座，電機固定座以及撥爪電機構成撥爪機構；頂叉前、後部分別設置一組結構相同的撥爪機構。
6.根據權利要求5所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的撥爪電機由電機固定座固定在頂叉上，撥爪電機主軸鉸支在主軸鉸支座上，主軸末端連接有撥爪。
7.根據權利要求1所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的料箱移載機構為水平設置的由電動滾筒或電機驅動的傳送帶構成。
8.根據權利要求4所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的提升機構的提昇平臺設置由繞過行走框架上的定滑輪的鋼索，連接提昇平臺和配重物組成的提昇平臺平衡配重器。
9.根據權利要求4所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的提升機構由提升電機，提升帶輪，電機支架，同步帶，導向輪，以及鉸支座設置在提升機構上，提升帶輪與提升電機輸出軸同軸固定，兩個導向輪鉸支在鉸支座上，鉸支座與行提昇平臺固定，同步帶依次沿導向輪纏繞過提升帶輪兩端，張緊沿導向輪切線方向向行走框架上下兩端延伸，並固定在行走框架上，同步帶與提升帶輪相嚙合。
10.根據權利要求2所述的輕型料箱高速堆垛機，其特徵是所述的行走裝置至少設置兩套同步帶驅動機構，分別安裝在靠近天軌、地軌的行走框架上。
【文檔編號】B65G1/04GK103879704SQ201410162638
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】張小藝, 吳耀華, 張貽弓, 蔣霞, 肖世強 申請人:山東蘭劍物流科技股份有限公司