仓储系统

1.本发明涉及仓储技术领域，具体而言，涉及一种仓储系统。


背景技术：

2.现有的仓储系统，大多并未实现全自动化，需要许多人工来完成整个仓储的过程，相应提高了人工成本，并且在人工搬运或者操作的过程需要留有一定的空间用于活动，大大降低了仓储的空间利用率。
3.为了提高空间利用率，降低占地成本，仓储系统中通常设有具有多层载货平台的货架，并利用运输设备对货物进行存取。
4.然而，现有技术中，运输设备大多难以对不同货层的货物进行存取，灵活性不足。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种仓储系统，以解决上述问题。本发明实施例通过以下技术方案来实现上述目的。
6.本发明提供一种仓储系统，包括仓储骨架、运输车、升降装置和控制器，仓储骨架包括货架和上下料架，上下料架连接于货架，货架包括多个置物层，多个置物层沿货架的高度方向依次设置；运输车可选择地设置于置物层或者上下料架；升降装置设置于货架，用于带动运输车从置物层移动至上下料架，并用于带动运输车从上下料架移动至置物层；控制器分别与运输车和升降装置电性连接，用于控制运输车从置物层移动至升降装置，以及从升降装置移动至置物层，还用于控制升降装置带动运输车移动。
7.在一种实施方式中，货架包括底座和多个支撑杆，多个支撑杆凸设于底座，并围绕多个置物层设置，上下料架连接于底座。
8.在一种实施方式中，仓储系统还设有导向限位机构，导向限位机构设置于置物层、升降装置和上下料架，导向限位机构包括导轨和弹性限位组件，运输车可滑动地设置于导轨，弹性限位组件设置于导轨。
9.在一种实施方式中，导轨设有安装槽，弹性限位组件包括滑块和弹性件，滑块可活动地设置于安装槽，弹性件设置于安装槽内，并位于安装槽的槽底和滑块之间。
10.在一种实施方式中，导向限位机构还包括行进挡片，行进挡片与导轨相邻设置，运输车设有行进传感器，行进传感器与行进挡片配合，以感测运输车是否行进至预设位置，控制器与行进传感器电性连接，以在行进传感器与行进挡片配合时，控制运输车停止移动。
11.在一种实施方式中，升降装置包括驱动组件和承载板，驱动组件与承载板传动连接，控制器与驱动组件电性连接，以控制驱动组件带动承载板在货架的高度方向移动。
12.在一种实施方式中，承载板设有层级传感器，层级传感器用于感测承载板是否移动至预设的置物层，控制器用于在承载板移动至预设的置物层时，控制运输车从预设的置物层移动至承载板，或者从承载板移动至预设的置物层。
13.在一种实施方式中，升降装置还包括导向架，导向架连接于货架，导向架沿货架的
高度方向延伸，驱动组件固定连接于导向架，承载板可移动地设置于导向架。
14.在一种实施方式中，运输车包括车体、动力装置和轮组，动力装置和轮组设置于车体的底部，动力装置与轮组传动连接，控制器与动力装置电性连接，以控制动力装置驱动轮组转动。
15.在一种实施方式中，动力装置包括行进驱动电机和同步带，行进驱动电机与轮组传动连接，同步带绕设于轮组，运输车还包括张紧件，张紧件设置于车体的底部，用于压抵同步带。
16.相较于现有技术，本发明提供的仓储系统，通过控制器控制运输车从置物层移动至升降装置，以及从升降装置移动至置物层，还控制升降装置带动运输车移动，实现了自动控制运输车在置物层和上下料之间移动，提升了出入库的自动化程度，能够对不同货层的货物进行存取，提升了出入库的灵活性。
17.本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
19.图1是本发明实施例提供的仓储系统的结构示意图。
20.图2是图1在a处的局部放大图。
21.图3是图1所示的仓储系统的仓储骨架的结构示意图。
22.图4是图1所示的仓储系统的运输车在一种视角下的结构示意图。
23.图5是图1所示的仓储系统的运输车在另一种视角下的结构示意图。
24.图6是图5在b处的局部放大图。
25.图7是图1所示的仓储系统的升降装置和运输车的结构示意图。
26.图8是图7在c处的局部放大图。
27.图9是图3在d处的局部放大图。
28.图10是图1所示的仓储系统的导轨和弹性限位组件的剖面图。
29.图11是图1所示的仓储系统的层级传感器与层级挡片配合的示意图。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明实施例，下面将参照相关附图对本发明实施例进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
31.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明实施例中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
32.本技术的发明人发现，高层货架的出入库作业，常依靠人工扛物料攀爬扶梯，工伤
隐患大。货架物料品种丰富，高层货架人工作业效率低。
33.现有的仓储系统主要包括两种，其中一种货架中货格开口面向货架之间的通道，装取货机械在通道中行驶并能对左、右两边的货架进行装、取作业。货架以两排为一组，组间留有通道。这种仓库通道宽度较大，同时通道数量较多，面积利用率低。另一种货架采用方格式布局，一端入库，另一端出库，货物先进先出，自动化程度高，但灵活性不足。
34.为了解决至少部分上述问题，申请人提出一种能够提升出入库的自动化程度以及灵活性的仓储系统，以下结合具体实施方式和说明书附图对本发明提供的仓储系统进行详细说明。
35.请参阅图1和图2，本发明提供一种仓储系统1，包括仓储骨架10、运输车30、升降装置50和控制器(图未示)，仓储骨架10包括货架11和上下料架13，上下料架13连接于货架11，货架11包括多个置物层112，多个置物层112沿货架11的高度方向依次设置；运输车30可选择地设置于置物层112或者上下料架13；升降装置50设置于货架11，用于带动运输车30从置物层112移动至上下料架13，并用于带动运输车30从上下料架13移动至置物层112；控制器分别与运输车30和升降装置50电性连接，用于控制运输车30从置物层112移动至升降装置50，以及从升降装置50移动至置物层112，还用于控制升降装置50带动运输车30移动。
36.仓储骨架10包括货架11和上下料架13，货架11大致为长方体框架结构，用于暂存货物，在本实施例中，货物放置于运输车30内，货架11可以用于放置运输车30。上下料架13大致为矩形板状结构，上下料架13连接于货架11，用于货物的上料或者下料。
37.货架11具有长度方向、宽度方向和高度方向，长度方向、宽度方向和高度方向两两垂直。货架11包括多个置物层112，多个置物层112沿货架11的高度方向依次设置。在本实施例中，置物层112的数量为十层。在其他实施方式中，置物层112的数量还可以是三层、五层或者八层等，具体可以根据实际情况设定。
38.每个置物层112设有多个存储区域1121，存储区域1121用于存储用于装填物料的运输车30，多个存储区域1121沿货架11的长度方向依次设置，多个置物层112的存储区域1121沿货架11的长度方向形成多列，即，每个置物层112上的存储区域1121的数量相等，且位置对应，例如，第一个置物层112上的第一个存储区域1121、第二个置物层112上的第一个存储区域1121
……
和第n个置物层112上的第一个存储区域1121的位置对应，上述存储区域1121能够形成一列存储区域1121。在本实施例中，每个置物层112上的存储区域1121的数量都可以为九个。
39.在本实施例中，多个存储区域1121还沿货架11的宽度方向依次设置，多个置物层112的存储区域1121沿货架11的宽度方向形成多列，例如，形成两列，使得货架11上的存储区域1121形成2*9*10的立体排布方式。两列存储区域1121之间设有通道，用于升降装置50的移动，以使升降装置50能够移动至所有的存储区域1121。在其他实施方式中，多个置物层112的存储区域1121沿货架11的宽度方向还可以形成三列或者更多列，具体可以根据实际情况设置。
40.货架11包括底座114和多个支撑杆116，底座114作为货架11的承载主体，可以用于设置多个支撑杆116和多个置物层112。在本实施例中，底座114大致为矩形板状结构。在一种实施方式中，底座114还可以是具有一定厚度的座体结构，以增加仓储系统1的稳定性。在另一种实施方式中，底座114还可以是镂空结构，以减少仓储系统1的整体重量。多个支撑杆
116凸设于底座114，并围绕多个置物层112设置，用于连接多个置物层112，从而支撑多个运输车30。在本实施例中，支撑杆116的数量为四个，四个支撑杆116大致位于矩形的四个顶点，即，四个支撑杆116和底座114之间可以围成矩形框体结构。
41.上下料架13连接于底座114，例如，上下料架13的底部可以与底座114的底部平齐，可以增加仓储骨架10与地面的接触面积，提高仓储系统1的稳定性。
42.请参阅图2和图3，上下料架13包括第一连接杆131、第二连接杆133和第三连接杆135，第一连接杆131和第二连接杆133平行且相对设置，第一连接杆131和第二连接杆133均连接于底座114，第三连接杆135连接于第一连接杆131和第二连接杆133之间，并且与底座114间隔。上下料架13还包括护板137，护板137设置于第三连接杆135，可以对运输车30的移动进行限位，避免运输车30失控冲出上下料架13，提升仓储系统1的安全性能。护板137大致为长条形的矩形板状结构，护板137的长度可以与第三连接杆135的长度相等。在本实施例中，护板137还设置于货架11的每个置物层112，避免运输车30冲出置物层112，提升安全性能。
43.请继续参阅图1和图2，运输车30可选择地设置于置物层112或者上下料架13，其中，入库时，运输车30在上料完成之后可以自上下料架13移动至升降装置50，在升降装置50的作用下移动至预设置物层112，然后移动至预设的存储区域1121；出库时，升降装置50移动至预设的置物层112，运输车30从预设的存储区域1121移动至升降装置50，在升降装置50的作用下移动至底座114，然后移动至上下料架13，在上下料架13可以通过机械手或者人工完成卸料操作。
44.请参阅图4和图5，运输车30包括车体32、动力装置33和轮组35，车体32用于存储物料，动力装置33和轮组35设置于车体32的底部，其中，动力装置33与轮组35传动连接，用于为车体32的移动提供动力支持，具体地，动力装置33带动轮组35转动，轮组35的转动带动车体32移动。
45.车体32包括储料腔321，储料腔321用于存储物料。在本实施例中，储料腔321大致为梯形框体结构，即，车体32为前低后高的结构。
46.请参阅图5和图6，动力装置33包括行进驱动电机332和同步带334，同步带334绕设于轮组35，行进驱动电机332与轮组35传动连接，行进驱动电机332可以通过带动同步带334转动，例如，行进驱动电机332的输出轴与同步带334相抵，当输出轴转动时可以带动同步带334转动，同步带334的转动再带动轮组35转动。行进驱动电机332可以是步进电机或者伺服电机。动力装置33还可以包括减速机，减速机可以设置于行进驱动电机332和同步带334之间，可以用于增大行进驱动电机332的输出转矩，以使输出转矩能够满足需求。
47.轮组35包括多个滚轮352，每个滚轮352均包括传动部3521和滚动部3523，其中，传动部3521可以用于与同步带334连接，使得同步带334可以带动滚轮352转动。滚动部3523连接于传动部3521，滚动部3523设有环形导槽3525，环形导槽3525可以用于与轨道配合，以限定车体32的移动方向。在本实施例中，环形导槽3525的截面为“v”形，方便与三角形截面的轨道精准对接。在其他实施方式中，环形导槽3525的截面还可以是“工”形或者“u”形，满足与轨道精准对接的目的即可，具体可以根据实际情况设定。
48.在本实施例中，滚轮352包括三组，三组滚轮352沿车体32的长度方向设置，每组包括两个沿车体32的宽度方向设置的滚轮352。在其他实施方式中，滚轮352还可以是其他数
量，此处不做限定。
49.在本实施例中，运输车30还包括张紧件37，张紧件37设置于车体32的底部，用于压抵同步带334，以保证同步带334在运行过程中保持张紧状态，避免同步带334脱离轮组35。张紧件37包括连杆372和压抵部374，连杆372可以固定设置于车体32的底部，压抵部374可转动地设置于连杆372，可以用于与同步带334相抵。压抵部374可转动地设置，可以减少对同步带334的转动影响，减少能量的损耗。压抵部374具体可以是滚动轮。
50.请继续参阅图4，在本实施例中，运输车30还设有行进传感器38，行进传感器38用于感测运输车30是否行进至预设位置，行进传感器38与控制器电性连接，使得控制器可以在运输车30行进至预设位置控制运输车30停止移动。在本实施例中，行进传感器38设置于车体32的外侧面。在其他实施方式中，行进传感器38还可以设置于车体32的底面或者其他位置，满足能够感测运输车30是否行进至预设位置的目的即可。行进传感器38可以是u形光电传感器，u形光电传感器的具体结构可以参照现有技术，此处不再赘述。在其他实施方式中，行进传感器38还可以是其他类型的传感器。
51.运输车30还包括电源(图未示)，电源可以设置于车体32的底部，用于给行进驱动电机332和行进传感器38供电。电源可以是可以充电的锂电池或蓄电池等，还可以是干电池或者其他供电结构，满足运输车30的独立供电即可。
52.综上所述，运输车30呈独立单元，独立供电，可实现多车并行出入库，具备模块性强、灵活性高、效率高、系统整体性能良好等显著优点，应用范围广。
53.请参阅图1和图7，升降装置50设置于货架11，用于带动运输车30从置物层112移动至上下料架13，并用于带动运输车30从上下料架13移动至置物层112，升降装置50可以根据出库信号或者入库信号移动至预设置物层112，其中，预设置物层112指的是需要入库或者出库的运输车30所在的置物层112。
54.在本实施例中，升降装置50的数量为多个，多个升降装置50沿货架11的长度方向依次设置，每个升降装置50对应一列存储区域1121(图2)，可以对相应的一列存储区域1121的运输车30从置物层112移动至上下料架13，或者，从上下料架13移动至置物层112，通过设置多个升降装置50，多个升降装置50可以同时运行，使得多个运输车30能够同时用于出入库，提升仓储系统1的出入库效率。在其他实施方式中，升降装置50的数量还可以是单个，单个升降装置50不仅能够沿货架11的高度方向移动，还可以沿货架11的长度方向移动，通过一个升降装置50即可完成所有物料的出入库，大大节省了生产成本。
55.请参阅图7和图8，升降装置50包括驱动组件52和承载板54，驱动组件52与承载板54传动连接，用于带动承载板54沿货架11(图1)的高度方向移动。承载板54可以用于承载运输车30。另外，升降装置50还包括导向架56，导向架56连接于货架11，例如，导向架56连接于货架11内，导向架56沿货架11的高度方向延伸。
56.导向架56包括导向光轴561和线性轴承563，导向光轴561可以固定设置于货架11，例如，导向光轴561通过焊接的方式焊接于底座114。导向光轴561的数量为多个，多个导向光轴561沿货架11的高度方向延伸，用于对承载板54的升降进行导向。线性轴承563套设于导向光轴561，可以相对导向光轴561移动，线性轴承563的数量为多个，每个线性轴承563套设于一个导向光轴561。导向架56还包括限位块565，限位块565设置于导向光轴561，限位块565的外径小于线性轴承563的最大外径，以止挡线性轴承563。在本实施例中，限位块565的
数量也为多个，每个限位块565设置于一个导向光轴561。
57.驱动组件52固定连接于导向架56，驱动组件52可以为运输车30的升降提供动力支持。驱动组件52包括升降驱动电机521、第一滑轮523、第二滑轮525和传动带527，升降驱动电机521固定设置于导向架56；第一滑轮523固定设置于导向架56的顶部，第二滑轮525固定设置于导向架56的顶部；传动带527绕设于第一滑轮523和第二滑轮525之间，传动带527可以与承载板54固定连接，使得传动带527的转动可以带动承载板54沿货架11的高度方向上下移动。具体地，升降驱动电机521可以通过带传动或者其他传动方式带动第一滑轮523转动，从而带动传动带527和第二滑轮525传动，传动带527的转动可以带动承载板54升降。驱动组件52也可以包括减速机，减速机设置于升降驱动电机521的输出轴。
58.承载板54可移动地设置于导向架56，承载板54可以与线性轴承563固定连接，线性轴承563用于带动承载板54沿导向光轴561的延伸方向移动。承载板54设有卡合板542，卡合板542可以与传动带527固定连接，使得传动带527的转动可以带动承载板54升降。在本实施例中，卡合板542的数量为两个，两个卡合板542设置于传动带527的相对两侧。承载板54还设有层级传感器544，层级传感器544用于感测承载板54是否移动至预设的置物层112，当承载板54移动至预设的置物层112时，可以控制运输车30自承载板54移动至存储区域1121，或者控制运输车30从存储区域1121移动至承载板54。在本实施例中，层级传感器544的数量为多个，多个层级传感器544呈线性阵列布局，每个层级传感器544对应一个置物层112，通过设置多个层级传感器544可以获取运输车30在随承载板54升降过程中的实时位置，例如，在运输车30的升降过程中，对应位置的层级传感器544与每层对应位置的行进挡片96配合，通过接收不同位置传感器通讯接口数据，最终识别运输车30在升降过程中，沿货架11的高度方向的实时位置。
59.请参阅图1和图7，控制器分别与运输车30和升降装置50电性连接，用于控制运输车30从置物层112移动至升降装置50，以及从升降装置50移动至置物层112，还用于控制升降装置50带动运输车30移动，实现了自动控制运输车30在置物层112和上下料之间移动，提升了出入库的自动化程度，能够对不同货层的货物进行存取，提升了出入库的灵活性。
60.控制器与驱动组件52电性连接，以控制驱动组件52带动承载板54在货架11的高度方向移动。例如，控制器与升降驱动电机521和行进传感器38电性连接，使得行进传感器38感测到运输车30行进至预设位置时，控制运输车30停止移动，并且控制升降驱动电机521转动，从而实现承载板54的升降，带动运输车30沿货架11的高度方向上下移动。
61.控制器与动力装置33电性连接，以控制动力装置33驱动轮组35转动。例如，控制器与行进驱动电机332电性连接，以控制驱动电机转动，驱动电机的转动带动同步带334转动，从而带动轮组35转动，最终实现运输车30的移动。
62.控制器用于在承载板54移动至预设的置物层112时，控制运输车30从预设的置物层112移动至承载板54，或者，从承载板54移动至预设的置物层112。
63.请参阅图3和图7，仓储系统1还设有导向限位机构90，导向限位机构90设置于置物层112、升降装置50和上下料架13，导向限位机构90可以用于限制运输车30的移动行程，使得运输车30移动至预设行程后能停止移动。
64.请参阅图9和图10，导向限位机构90包括导轨92和弹性限位组件94，运输车30可滑动地设置于导轨92，导轨92可以为运输车30导向,以保证运输车30行驶路线的正常。弹性限
位组件94设置于导轨92。导轨92的截面大致为“v”形，以与截面为“v”形的环形导槽3525适配，使得运输车30的滚轮352能与导轨92精准对接，避免运输车30在移动的过程中出现偏移。
65.导轨92设有安装槽921，安装槽921可以用于设置弹性限位组件94。在本实施例中，安装槽921大致设置于导轨92的顶部位置。弹性限位组件94包括滑块942和弹性件944，滑块942可活动地设置于安装槽921，滑块942的截面大致为三角形，三角形的滑块942可以与运输车30的滚轮352配合，运输车30的滚轮352在导轨92上移动时，滚轮352会与滑块942斜面接触，滑块942在滚轮352的作用下缩进安装槽921内。弹性件944设置于安装槽921内，并位于安装槽921的槽底和滑块942之间，弹性件944可以提供滑块942伸出安装槽921外的作用力，伸出安装槽921外的滑块942可以对运输车30进行止挡，避免运输车30失控冲出导轨92。
66.导向限位机构90还包括行进挡片96，行进挡片96与导轨92相邻设置，行进挡片96可以与行进传感器38配合，例如，当行进挡片96对u形光电传感器的信号进行遮挡时，则表示运输车30已经行进至预设位置。
67.在本实施例中，行进挡片96设置于承载板54(图7)、置物层112(图3)和上下料架13，其中，行进挡片96可以与运输车30的行进传感器38配合，表示运输车30移动至预设位置，控制器控制运输车30停止移动。例如，当设置于承载板54的行进挡片96对行进传感器38的信号进行遮挡时，则表示运输车30移动至承载板54上的预设位置，控制器控制运输车30停止移动，同时控制器升降驱动电机521转动，带动承载板54移动至预设的置物层112。
68.请参阅图11，在本实施例中，货架11还包括层级挡片118，层级挡片118设置于置物层112的，用于与层级传感器544配合，具体地，层级挡片118可以对层级传感器544的信号进行遮挡，当层级传感器544的信号被遮挡时，表示运输车30已经移动至预设的置物层112。层级挡片118的数量为多个，多个层级挡片118交错分布，用于与多个层级传感器544配合，识别运输车30在升降过程中，沿货架11的高度方向的实时位置。交错分布指的是多个层级挡片118沿高度方向的位置均不重合。
69.以下以一个具体的实施例对本发明提供的仓储系统1的工作原理进行说明。
70.出库时，控制器根据出库信号控制升降驱动电机521转动，带动承载板54上升或下降至预设的置物层112；当层级传感器544感测到承载板54移动至预设的置物层112时，控制器控制行进驱动电机332转动，行进驱动电机332的转动带动同步带334转动，从而带动轮组35转动，带动运输车30向承载板54移动；当运输车30移动至承载板54上的预设位置时，控制器控制升降驱动电机521转动，带动承载板54下降底座114所在的置物层112；当层级传感器544感测到承载板54移动至底座114的置物层112时，控制器控制行进驱动电机332转动，带动运输车30向上下料架13移动，当运输车30移动至上下料架13上的预设位置时，控制器控制机器人移动至上下料架13处，再控制机器人将运输车30内的物料卸下。
71.入库时，控制器根据入库信号控制预设位置的运输车30移动至上下料架13，运输车30移动至上下料架13的过程可参照上段内容。当运输车30移动至上下料架13的预设位置，控制器控制机器人移动至上下料架13处，再控制机器人向运输车30内装载物料。物料装满后，其中，装满的判定可以根据装料时间或者根据物料的高度，例如，装料时间达到预设时间时，即可判定物料已经装满。再例如，装满的判定还可以根据物料的高度，当物料的高度达到预设高度时，则可判定物料已经装满。
72.当物料装满后，控制器控制行进驱动电机332转动，带动运输车30向承载板54移动；当运输车30移动至承载板54上的预设位置时，控制器控制升降驱动电机521转动，带动承载板54上升至预设的置物层112；当层级传感器544感测到承载板54移动至预设的置物层112时，控制器控制行进驱动电机332转动，带动运输车30向预设的置物层112的存储区域1121，当运输车30的行进传感器38感测到运输车30移动至预设的置物层112的存储区域1121时，控制器控制行进驱动电机332停止转动，完成物料的入库。
73.综上，本发明提供的仓储系统1，包括仓储骨架10、运输车30、升降装置50和控制器，仓储骨架10包括货架11和上下料架13，上下料架13连接于货架11，货架11包括多个置物层112，多个置物层112沿货架11的高度方向依次设置；运输车30可选择地设置于置物层112或者上下料架13；升降装置50设置于货架11，用于带动运输车30从置物层112移动至上下料架13，并用于带动运输车30从上下料架13移动至置物层112，通过控制器控制运输车30从置物层112移动至升降装置50，以及从升降装置50移动至置物层112，还控制升降装置50带动运输车30移动，实现了自动控制运输车30在置物层112和上下料之间移动，提升了出入库的自动化程度，能够对不同货层的货物进行存取，提升了出入库的灵活性。
74.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。