料箱自动存取装置和方法与流程

本发明涉及一种应用于密集型立体库以实现料箱存取的作业装置和方法，属于物流仓储领域。

背景技术：

1、在物流仓储领域，自动化与智能化控制技术得以快速发展，伴随工业和商业用地、人工成本的不断上升，密集型立体仓储系统因其能够充分利用空间效能、相应地减少人员劳动力需求而广泛地使用。应用于电商、食品、医药、新能源、物流等行业的料箱式立体库能够实现箱式货物的自动存取和管理，从而提高了仓库空间的利用率、工作效率和管理水平。

2、目前针对30kg以下的料箱自动存取作业主要采用如miniload堆垛机、箱式穿梭车等方式，无法同时兼顾低成本与高效率的使用需求。特别是在立体库巷道宽度较窄的情况，现有技术通常是基于取消堆垛机的天轨和地轨，将料箱自动存取设备的轨道集成在货架的垂向侧边，即将料箱自动存取设备悬挂于货架侧边的轨道上，存取设备采用框架式整体结构，料箱存取小车可沿框架上下移动，完成左右两侧货架上的料箱自动存取动作。

3、上述现有技术存在的问题是：料箱存取设备通过上下4个固定的驱动轮悬挂于货架上下导轨上，当上下导轨不平行时会出现其中一到两个轮子悬空状态，这就导致设备在运行过程中通常大概率地处于不平稳状态；同时，料箱存取设备的4组驱动轮正下方没有相应的反向压紧设计，由于驱动轮和轨道摩擦系数是固定的，当大幅度地提升存取设备的运行速度后即导致驱动轮在轨道上打滑现象的发生。上述技术缺陷均直接地影响到料箱运输过程中的作业安全与输送效率。

4、有鉴于此，特提出本专利申请。

技术实现思路

1、本发明所述的料箱自动存取装置和方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种兼具低成本与高效率的小负载料箱自动存取解决方案，以期解决货架上下导轨不平行时有效保障4组轮系能够同时贴合于导轨表面、以及较高运行加速度状态下的驱动轮打滑问题，从而明显地提升存取装置运行过程的平稳性能、有助于提高运行加速度和作业安全与效率。

2、为实现上述设计目的，所述的料箱自动存取装置包括在货架一侧固定安装的由至少两组平行分布的第一水平运行轨道和第二水平运行轨道组成的水平运行轨道、滑动连接于水平运行轨道并用于勾取输送料箱以实现在货架上存取作业的空中存储车组件；空中存储车组件包括两组垂向分布的开模立柱，在开模立柱的垂向上下部分别设置有悬挂连接于水平运行轨道的浮动驱动轮组件、固定驱动轮组件；在空中存储车组件上连接并运行有料箱自动勾取小车，料箱自动勾取小车由提升同步带组件驱动以沿开模立柱的垂向往复移动，料箱自动勾取小车用于实现勾取料箱并根据订单要求送达至货架上的指定存储工位或从存储工位中取出。

3、进一步地，所述的浮动驱动轮组件包括固定连接于开模立柱上的铰接固定板和弹簧固定支架，电机固定悬臂板与铰接固定板铰接；浮动驱动电机减速机安装于电机固定悬臂板，其驱动端同轴地连接有浮动驱动轮；弹簧调节杆分别贯穿电机固定悬臂板和弹簧固定支架，弹簧调节杆的上部凸台压装于电机固定悬臂板，调压弹簧的两端分别连接于弹簧调节杆的上部凸台与弹簧固定支架之间，在弹簧调节杆的底部、邻近弹簧固定支架处套设有调节螺母。

4、进一步地，铰接固定板具有外凸的环台，在该环台的外周上套装有塑料轴承，电机固定板套设于塑料轴承；压板通过螺栓安装固定于铰接固定板的环台外端面并限定电机固定悬臂板沿环台轴向的位移。

5、进一步地，所述的固定驱动轮组件包括固定连接于开模立柱上的固定板，固定驱动电机减速机固定安装于固定板上，固定驱动轮同轴地连接于固定驱动电机减速机的驱动端，固定驱动轮运行于第二水平运行轨道。

6、进一步地，在每组浮动驱动轮组件、固定驱动轮组件一侧分别设置有一组反向压紧轮组件，所述反向压紧轮组件包括固定连接于开模立柱上的压紧固定板，铰接轴贯穿并固定连接于压紧固定板，旋转臂同轴地套设于铰接轴，旋转臂可绕铰接轴沿轴向旋转，压紧轮通过轴承安装于旋转臂端部，压紧轮运行于第一水平运行轨道或第二水平运行轨道，压紧轮可绕铰接轴轴向旋转；调节挡板通过螺栓固定于压紧固定板一侧，调节杆的一端螺接于旋转臂的尾部，调节杆的另一端穿过调节挡板上的腰孔后在其上套装有压紧调节弹簧，压紧调节弹簧的两端分别限位于调节杆端部的调节螺母和调节挡板。

7、进一步地，所述的提升同步带组件包括分别轴设于开模立柱顶端与底端的从动带轮、主动同步带轮，在两组开模立柱的同一端部之间轴设一传动轴，传动轴的两端分别套设一组主动同步带轮，传动轴的一端同轴地连接于同步带电机减速机的驱动端；同步带闭环地缠绕运行于同一侧从动带轮、主动同步带轮之间，同步带固定连接料箱自动勾取小车。

8、进一步地，在每组开模立柱3.1的前后侧分别开设有内凹的型材凹槽，同步带嵌套运行于型材凹槽中。

9、进一步地，所述的料箱自动勾取小车包括小车框架，在小车框架两侧分别设置有用于固定连接同步带的同步带固定板、以及至少一组导向轮；在每组开模立柱的左右侧分别开设有内凹的型材凹槽，导向轮运行于型材凹槽内表面；在小车框架上水平地设置有两组用于支撑并供料箱沿其表面移动的料箱托板，用于勾取料箱并将其在货架上存取作业的勾爪组件通过驱动组件驱动连接于小车框架上。

10、基于上述料箱自动存取装置的结构设计构思，本技术同时提出下述料箱自动存取方法：在一侧或两侧货架之间设置由至少两组平行分布的第一水平运行轨道和第二水平运行轨道组成的水平运行轨道，空中存储车组件运行于水平运行轨道以勾取并输送料箱，实现料箱在货架1上的存取作业；在空中存储车组件的开模立柱垂向上部、下部设置有悬挂连接于水平运行轨道的浮动驱动轮组件与固定驱动轮组件；在空中存储车组件上连接并运行有料箱自动勾取小车，料箱自动勾取小车由提升同步带组件驱动以沿开模立柱的垂向往复移动，料箱自动勾取小车3.2用于实现勾取料箱并送达至货架上的指定存储工位或从存储工位中取出。

11、进一步地，调压弹簧通过弹簧调节杆带动电机固定悬臂板绕与铰接固定板的铰接点旋转，通过调节螺母3.3.10相对于弹簧固定支架的位置以调节调压弹簧的压缩行程与张紧度，实现浮动驱动轮始终紧密地贴合于水平运行轨道。

12、综上，本技术提出的料箱自动存取装置和方法具有以下优点与有益效果：

13、1、本技术整体具有结构轻巧、低成本、低功耗和更高的场地使用率等优点，适于有限宽度的巷道内使用，能够适应用于面向电商仓储物流行业，如电子、食品、医药等具有小型货物自动仓储场景中。

14、2、本技术采取的框架式结构与货架侧向导轨机构，组装与拆卸检修较为方便与快捷，有利于整体结构的更新和升级。

15、3、本技术采取上端两驱动轮可调节的张紧机构设计，能够有效地保证设备上下四组驱动轮始终与轨道紧密接触，明显地提高存取小车运行过程中的平稳性能，有助于提高载荷和运行效率。

16、4、本技术采取在四组驱动轮下方对应地设置反向压紧轮系，基于行走轮和导轨摩擦系数固定的前提条件下能够显著地加大设备运行加速度，有助于保障设备高速运行或刹车过程中不会出现过冲、一端翘头的现象。