專利名稱：一種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于貨物倉儲運輸領(lǐng)域，涉及一種立體倉庫，尤其是一種雙貨叉直角坐標(biāo)
機器人立體倉庫。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有自動化立體倉庫按貨架構(gòu)造形式可分為單元貨格式、貫通式、水平循環(huán)式和 垂直循環(huán)式。其中以單元貨格式倉庫使用最為廣泛，其是一種適用性較強的倉庫形式。下 面具體介紹這種倉庫形式 單元貨格式倉庫的特點是貨架沿倉庫的寬度方向分成若干排，每兩排貨架為一 組，其間有一條巷道供堆垛起重機或其它起重機作業(yè)。單元貨格式自動化立體倉庫基本上 是每個巷道有一臺巷道車，巷道車的上下導(dǎo)軌為空中架設(shè)的鋼梁和地面上的鋼軌形成頂 天立地的大矩形，這樣一個高大的物體，受整體設(shè)計限制，它的行走速度一般為4 120m/ min，提升速度一般為3 30m/min?，F(xiàn)有單元貨格式自動化立體倉庫的設(shè)計高度大部分在 15m 20m之間。由于受到高度的限制，為了保證庫容，勢必以增加占地面積為代價，立體 倉庫的空間效益并沒有得到很好的體現(xiàn)。而制約倉庫高度的主要因素是倉庫儲運機械的效 率。即當(dāng)貨架高度增加時，如果倉庫儲運機械的效率不能夠同步提高，那么整個倉庫儲運效 率還是不會提高。因此，為了提高倉庫高度，大大節(jié)省占地面積，必須以提高儲運機械的效 率為前提，也就是要提高堆垛起重機或其他起重機的行走速度和穩(wěn)定性，進而提高立體庫 的運行效率，但這樣必然要極大地提高資金投入(以提高其穩(wěn)定性)，又不利于控制成本。
綜上所述，為了控制成本并提高單元貨格式立體倉庫的運行效率，必須從根本上 改進現(xiàn)有巷道車的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立 體倉庫，本發(fā)明通過提高倉庫高度和倉庫儲運機械的結(jié)構(gòu)，不但有效提高了倉庫的空間利 用率和倉庫儲運機械的運行效率，而且提升了立體倉庫整體的穩(wěn)定性和安全性，從而提高 企業(yè)利潤。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的 這種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，包括多層貨架、堆垛起重機運動系統(tǒng)和進 出貨機構(gòu)，所述貨架采用單巷道雙排貨架形式布置，所述堆垛起重機運動系統(tǒng)包括設(shè)于單 巷道兩端的豎梁和設(shè)于豎梁之間的橫梁以及堆垛起重機，所述橫梁的兩端分別扣設(shè)于豎梁 上并可沿豎梁的軸向垂直滑動，所述橫梁上設(shè)有兩臺以上堆垛起重機，橫梁上還設(shè)有起重 機驅(qū)動機構(gòu)，所述起重機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動堆垛起重機沿橫梁滑動。 上述起重機驅(qū)動機構(gòu)由多組并排的同步帶驅(qū)動機構(gòu)組成，每組同步帶驅(qū)動機構(gòu)均 設(shè)有一條小車傳動同步帶，每條小車傳動同步帶上連接有一臺堆垛起重機，所述堆垛起重 機扣在橫梁上并可沿橫梁水平自由滑動。
上述同步帶驅(qū)動機構(gòu)包括電動機和兩個驅(qū)動輪，兩個驅(qū)動輪分別相對設(shè)于橫梁兩 端，且兩個驅(qū)動輪之間設(shè)有小車傳動同步帶，第一電動機的輸出軸與其中一個驅(qū)動輪軸連 接。 上述豎梁上設(shè)有橫梁升降機構(gòu)，所述橫梁升降機構(gòu)包括分別設(shè)于豎梁上下兩端的 定位輪和第三電機，所述第三電機上設(shè)有主驅(qū)動輪，所述主驅(qū)動輪和定位輪之間繞有起吊 鋼絲繩，起吊鋼絲繩與橫梁連接。 上述豎梁上設(shè)有同步帶驅(qū)動機構(gòu)，所述同步帶驅(qū)動機構(gòu)與橫梁兩端連接并驅(qū)動橫 梁沿豎梁垂直滑動。 上述堆垛起重機由橫梁滑塊和固定于橫梁滑塊上的三級貨叉機構(gòu)組成，橫梁滑塊
扣于橫梁上，所述三級貨叉機構(gòu)包括設(shè)于底部的第二電機和一級貨叉，一級貨叉的上部經(jīng)
滑軌連接有二級貨叉，二級貨叉的上部經(jīng)滑軌連接有三級貨叉；所述第二電機通過驅(qū)動機
構(gòu)與二級貨叉和三級貨叉連接。 上述豎梁和橫梁均為工業(yè)導(dǎo)軌。 本發(fā)明具有以下有益效果 與一般的單元貨格式倉庫相比，本發(fā)明在完成一次存和取的復(fù)合循環(huán)作業(yè)時，同 時存入的是兩盤貨物并且取出的也是兩盤貨物，而在現(xiàn)有方式下只能各存取一盤貨物。在 比較存或取的單一作業(yè)循環(huán)時，情況類似。通過這樣一個存和取的過程，可以看出，由于改 變了整體形式，立體庫的運行效率獲得了極大提高。尤其在"中轉(zhuǎn)周期短、吞吐量大、作業(yè)次 數(shù)多"的情況下，本發(fā)明的強大功能將得到最大限度的體現(xiàn)。 本發(fā)明的突出特點還在于通過改變現(xiàn)有自動化立體庫中的動系結(jié)構(gòu)、增加堆垛起 重機的數(shù)量，可以顯著提高現(xiàn)有倉庫整體運行的效率，并保證系統(tǒng)在較高作業(yè)條件下的穩(wěn) 定性，從而使立體庫高度的增加成為可能。
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)簡圖； 圖2是本發(fā)明的堆垛起重機3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的同步帶驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的俯視圖； 圖5是圖3的A-A剖視圖； 圖6是圖3的B-B剖視圖； 圖7是本發(fā)明的吊(直)梁式傳動結(jié)構(gòu)示意圖。 其中1為豎梁；2為橫梁；3為堆垛起重機；4為貨架；5為橫梁滑塊；6為第一電 機；7為三級貨叉機構(gòu)；8為驅(qū)動輪；9為小車傳動同步帶；10為第二電機；11為一級貨叉； 12為二級貨叉；13為三級貨叉；14為滑軌；15為貨物；16為輔助定位輪；17為同步帶卡具； 18為第三電動機；19為起吊鋼絲繩；20為定位輪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述 參見圖1，本發(fā)明的這種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，包括多層貨架4、堆垛起重機運動系統(tǒng)和進出貨機構(gòu)，貨架4采用單巷道雙排貨架形式布置。堆垛起重機運動系 統(tǒng)包括設(shè)于單巷道兩端的豎梁1和設(shè)于豎梁1之間的橫梁2以及堆垛起重機3，橫梁2的兩 端分別扣設(shè)于豎梁1上并可沿豎梁1的軸向垂直滑動，橫梁2上設(shè)有兩臺以上堆垛起重機 3，橫梁2上還設(shè)有起重機驅(qū)動機構(gòu)，起重機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動堆垛起重機3沿橫梁2滑動。所 述豎梁1和橫梁2均為工業(yè)導(dǎo)軌。 參見圖2和圖3，所述堆垛起重機3由橫梁滑塊5和固定于橫梁滑塊5上的三級貨 叉機構(gòu)7組成，橫梁滑塊5扣于橫梁2上，三級貨叉機構(gòu)7包括設(shè)于底部的第二電機10和 一級貨叉ll，一級貨叉11的上部經(jīng)滑軌14連接有二級貨叉12，二級貨叉12的上部經(jīng)滑軌 14連接有三級貨叉13 ;第二電機10通過驅(qū)動機構(gòu)與二級貨叉12和三級貨叉13連接。
參見圖3、圖4、圖5和圖6，以上所述的起重機驅(qū)動機構(gòu)由多組并排的同步帶驅(qū)動 機構(gòu)組成，每組同步帶驅(qū)動機構(gòu)均設(shè)有一條小車傳動同步帶，每條小車傳動同步帶上連接 有一臺堆垛起重機3，堆垛起重機3扣在橫梁2上并可沿橫梁2水平自由滑動。同步帶驅(qū)動 機構(gòu)包括電動機6和兩個驅(qū)動輪8，兩個驅(qū)動輪8分別相對設(shè)于橫梁2兩端，且兩個驅(qū)動輪 8之間設(shè)有小車傳動同步帶9，第一電動機6的輸出軸與其中一個驅(qū)動輪8軸連接。
參見圖7，豎梁1上設(shè)有橫梁升降機構(gòu)，橫梁升降機構(gòu)包括分別設(shè)于豎梁1上下兩 端的定位輪20和第三電機18，其中第三電機18上設(shè)有主驅(qū)動輪，主驅(qū)動輪和定位輪20之 間繞有起吊鋼絲繩19，起吊鋼絲繩19與橫梁2連接。
替換方案 本發(fā)明可以將橫梁升降機構(gòu)的形式改為同步帶驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動橫梁2的升降，具體 為在豎梁1上設(shè)置與組成起重機驅(qū)動機構(gòu)相同的同步帶驅(qū)動機，同步帶驅(qū)動機構(gòu)與橫梁2 兩端連接并驅(qū)動橫梁2沿豎梁1垂直滑動。 本發(fā)明在工作時，通常在堆垛起重機3進行作業(yè)時，無論是一次"存(取)單一作 業(yè)循環(huán)"還是"存-取復(fù)合作業(yè)循環(huán)"，都只能對一盤貨進行操作。不僅會把大量時間浪費 在出、入庫的移動上，更是無法勝任"中轉(zhuǎn)周期短、吞吐量大、作業(yè)次數(shù)多"的苛刻要求。而 本發(fā)明由于采用了雙載(也可以是多載)堆垛起重機3的形式，一次出、入庫可以同時對兩 盤貨物15(甚至更多)進行操作，這樣就大大節(jié)省了對一批貨物15的處理時間。在一般情 況下，雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫運行時，下面的兩個等式可以認為是成立的，
T = tX (M+m)①；
t = kX (H+v)②； 其中上式中，T為作業(yè)總時間，t為平均作業(yè)循環(huán)時間，M為總貨品數(shù)，m為平均每 次處理的貨品數(shù)，H為立體庫高度，v為提升速度，k為統(tǒng)計常數(shù)。而本發(fā)明的先進性在于， 對于等式②，由于本發(fā)明采用同步帶傳動的方式(或者鋼絲繩傳動方式)提升橫梁，可以使 提升速度v增大，故而在立體庫高度H增加的同時，(H+v)可以基本保持不變。在統(tǒng)計常數(shù) k不變的條件下，平均作業(yè)循環(huán)時間t是基本不變的。再對于等式①，在M不變的情況下，由 于m增大而t不變，作業(yè)總時間T將減小，也就是說效率獲得了提高。以上是采用本發(fā)明可 以提高效率的基本假設(shè)。對于企業(yè)來說，減少了物流中轉(zhuǎn)時間，就可以在同樣的時間內(nèi)占領(lǐng) 比對手更大的市場，獲得比對手更多的利潤，從而創(chuàng)造更大的企業(yè)效益，提高企業(yè)的市場競 爭力。 本發(fā)明以上的技術(shù)方案只給出了最簡單的一種情況——在系統(tǒng)動系上加載兩個
5堆垛起重機。在實際應(yīng)用過程中，可以通過結(jié)構(gòu)和控制軟件的改進，達到多堆垛起重機的同 歩運行，使立體倉庫獲得更高的運行績效。從而不僅可以使企業(yè)節(jié)約用地成本，而且可以進
一步增加收益。
權(quán)利要求
一種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，包括多層貨架(4)、堆垛起重機運動系統(tǒng)和進出貨機構(gòu)，所述貨架(4)采用單巷道雙排貨架形式布置，其特征在于所述堆垛起重機運動系統(tǒng)包括設(shè)于單巷道兩端的豎梁(1)和設(shè)于豎梁(1)之間的橫梁(2)以及堆垛起重機(3)，所述橫梁(2)的兩端分別扣設(shè)于豎梁(1)上并可沿豎梁(1)的軸向垂直滑動，所述橫梁(2)上設(shè)有兩臺以上堆垛起重機(3)，橫梁(2)上還設(shè)有起重機驅(qū)動機構(gòu)，所述起重機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動堆垛起重機(3)沿橫梁(2)滑動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述起重機 驅(qū)動機構(gòu)由多組并排的同步帶驅(qū)動機構(gòu)組成，每組同步帶驅(qū)動機構(gòu)均設(shè)有一條小車傳動同 步帶(9)，每條小車傳動同步帶上連接有一臺堆垛起重機(3)，所述堆垛起重機(3)扣在橫 梁(2)上并可沿橫梁(2)水平自由滑動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述同步帶 驅(qū)動機構(gòu)包括第一電動機(6)和兩個驅(qū)動輪(8)，兩個驅(qū)動輪(8)分別相對設(shè)于橫梁(2)兩 端，且兩個驅(qū)動輪(8)之間設(shè)有小車傳動同步帶(9)，第一電動機(6)的輸出軸與其中一個 驅(qū)動輪(8)軸連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述豎梁(1) 上設(shè)有橫梁升降機構(gòu)，所述橫梁升降機構(gòu)包括分別設(shè)于豎梁(1)上下兩端的定位輪(20)和 第三電機(18)，所述第三電機(18)上設(shè)有主驅(qū)動輪，所述主驅(qū)動輪和定位輪(20)之間繞有 起吊鋼絲繩(19)，起吊鋼絲繩(19)與橫梁(2)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述豎梁(1) 上設(shè)有同步帶驅(qū)動機構(gòu)，所述同步帶驅(qū)動機構(gòu)與橫梁(2)兩端連接并驅(qū)動橫梁(2)沿豎梁 (1)垂直滑動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述堆垛起 重機(3)由橫梁滑塊(5)和固定于橫梁滑塊(5)上的三級貨叉機構(gòu)(7)組成，橫梁滑塊(5) 扣于橫梁(2)上，所述三級貨叉機構(gòu)(7)包括設(shè)于底部的第二電機(10)和一級貨叉(11)， 一級貨叉(11)的上部經(jīng)滑軌(14)連接有二級貨叉(12) ，二級貨叉(12)的上部經(jīng)滑軌(14) 連接有三級貨叉(13);所述第二電機(10)通過驅(qū)動機構(gòu)與二級貨叉(12)和三級貨叉(13) 連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，其特征在于所述豎梁(1) 和橫梁(2)均為工業(yè)導(dǎo)軌。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙貨叉直角坐標(biāo)機器人立體倉庫，包括多層貨架、堆垛起重機運動系統(tǒng)和進出貨機構(gòu)，所述貨架采用單巷道雙排貨架形式布置，所述堆垛起重機運動系統(tǒng)包括設(shè)于單巷道兩端的豎梁和設(shè)于豎梁之間的橫梁以及堆垛起重機，所述橫梁的兩端分別扣設(shè)于豎梁上并可沿豎梁的軸向垂直滑動，所述橫梁上設(shè)有兩臺以上堆垛起重機，橫梁上還設(shè)有起重機驅(qū)動機構(gòu)，所述起重機驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動堆垛起重機沿橫梁滑動。本發(fā)明的突出特點還在于通過改變現(xiàn)有自動化立體庫中的動系結(jié)構(gòu)、增加堆垛起重機的數(shù)量，可以顯著提高現(xiàn)有倉庫整體運行的效率，并保證系統(tǒng)在較高作業(yè)條件下的穩(wěn)定性，從而使立體庫高度的增加成為可能。
文檔編號B65G1/04GK101712404SQ20091021907
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者于皓瑜, 李龍龍 申請人:于皓瑜