辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库制造技术

本发明专利技术属于自动化立体仓库技术领域，尤其是辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，包括辅助上支撑堆垛机、移动机器人、高脚货架、有或没有输送线，作为企业一体化或电商仓储与拣货流程整合的仓库；高脚货架之间巷道有一个及以上堆垛机，巷道一端或二端的输送线与巷道平行；堆垛机提供沿纵梁导轨前后移动、沿立柱上下移动和双向伸缩货叉的左右叉取运动；沿纵梁导轨移动的辅助上支撑车架与立柱上端之间设置汽车板弹簧，以减轻立柱的弹性变形与振动；移动机器人在高脚货架下或巷道里前后左右四向移动，条状货叉或板叉与顶升平台或顶升支撑杆配合存取货物；靠堆垛机与移动机器人、输送线协作，存取货物至高脚货架里，出入库能力大。能力大。能力大。

【技术实现步骤摘要】
辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库


[0001]本专利技术涉及自动化立体仓库
，并着重于兼顾仓储物流与分拣配货的功能需求，尤其是一种辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，可以作为工具、外购件、自制件、装配成品的企业一体化仓库，还适合电商仓储与拣货流程的整合。

技术介绍

[0002]在企业应用场景，绝大部分企业都是对生产的产品进行大批量仓储，部分企业还对生产原材料进行大批量仓储；实际应用场景中，也有很多企业对工具、外购件、自制件（半成品）、装配成品有一体化仓库需求；工况上，对工具、外购件、自制件（半成品）和存入装配成品频繁地存取，因此针对自动化立体仓库的整体架构进行改造，尤其需要克服巷道进出端口的瓶颈现象。
[0003]随着电子商务的发展，货品的高效配送也越来越重要。现在电商拣货流程包括：（1）非破坏性的打开物流箱，该物流箱为从供应商物流运输到电商处的纸箱，物流箱打开后对每件内包装货品读码、货品信息入数据库；（2）仓储：物流箱重新贴封条，进行备货仓储；（3）理货：再次拆封物流箱，将货品放入超市货架；（4）拣货（又称配货）：在各超市货架处（人工拖行拣货车或智能小车自行）、人工按订单取下货品、读码、拣到内部使用的订单周转箱里；（5）包装：读码校验，将订单周转箱内的一个订单的所有拼货、发票装入小纸箱或塑料袋等外包装，贴上快递单；（6）分拣：按不同线路或各个快递公司装进塑料周转箱或编织袋；（7）配载：将塑料周转箱或编织袋按照线路配到运输车辆上。
[0004]上述现有的拣货流程中，需要多次封箱、开箱的操作，操作流程繁琐，实施效率低；另一方面，拣货过程类似超市购物，需要人工拖行拣货车或智能小车自行、寻找到货品位置、人工从超市货架上拿取订单中的货品，拣货效率低。
[0005]为了解决纸箱多次封箱开箱操作、从超市货架上拣货等操作流程造成的拣货效率低、以及超市货架占用空间大的问题，业界提出消除超市货架为基础的新模式：采用瓦楞纸箱远程运输、入库开箱、倒入库内周转箱存放或瓦楞纸箱仓储、并直接输送到拣货工位的方式，但是分拣工位操作量大、占用平面面积大，这种新方式是仓储的后端拣货模式。
[0006]此外，还有一种前端拣货模式，包括如下操作步骤：步骤一：准备工作，在仓库中处理瓦楞纸箱的箱盖，暴露瓦楞纸箱内的货品；步骤二：分装操作，机器人抓取或吸取，或人工抓取，将常用数量货品都扫码后放进带RFID的抽屉中；步骤三：通过中层和下层的立体输送，抽屉防尘地存储到高入出库能力仓库中、或直接运到拣货位置；步骤四：将订单货品相应品种和数量的一个或多个抽屉，从高入出库能力仓库中
调出；步骤五：通过中层和下层的立体输送，运至拣货位置，码垛机器人将一个或多个抽屉中相应品种和数量的订单货品，轻轻倾倒在输送带上相应标识段，标识段标识是RFID软标签或视觉识别码；或送至出货口，转送至装配工序；已经是空的抽屉通过上层和下层的立体输送运至分装操作工位；步骤六：通过输送带，送至包装工位进行运输包装和粘贴面单，或对具有运输包装箱的订单货品直接外贴面单。
[0007]电商的前端拣货模式、后端拣货模式，涉及的自动化立体仓库均带有仓储与拣货（配货）一体化功能，从而消除了瓦楞纸箱仓储后拆包、手工放置货品在超市货架上、以及顶升移动机器人将超市货架送至配货人员处等流程。
[0008]在前述企业一体化仓库、电商仓储与拣货综合仓库的应用场景，不同于一件瓦楞纸箱只存储一次的常规方式，是以每件瓦楞纸箱中货品数量为存储次数，存在频繁地存取的工况，也需要对自动化立体仓库的整体架构进行改造，尤其需要克服巷道进出端口的瓶颈现象，以提高吞吐效率。

技术实现思路

[0009]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，从而有效的解决了现有技术中巷道进出端口的瓶颈现象，大大提高了工作可靠性和吞吐效率。
[0010]本专利技术所采用的技术方案如下：一种辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，包括多个间隔分布的高脚货架，相邻两个高脚货架之间设置有巷道，每条巷道包含一个及以上的辅助上支撑堆垛机，每个辅助上支撑堆垛机配合有多台顶升移动机器人，驮运货物的顶升移动机器人或空载的顶升移动机器人出入库时，在高脚货架下面支脚之间左右移动，或前后移动，或在巷道里前后移动；其中，作用在辅助上支撑堆垛机上的支撑作用力是始终朝下方的，顶升移动机器人的上顶部分平面与车轮之间有相对升降位移；根据辅助上支撑堆垛机的操作位姿、顶升移动机器人的移动路径，确定辅助上支撑堆垛机在巷道内货物的最佳交付位置，辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协同控制，协同控制是按照辅助上支撑堆垛机移动距离短、频次少的优化目标，确定最佳交付位置；在最佳交付位置交取货物时，顶升移动机器人在前后左右坐标上处于高脚货架货位的最下面，即顶升移动机器人作为可移动的、能顶升的、最下面的货位；还包括无或有输送线；当有输送线时，输送线设置在巷道的一端或二端，输送线、顶升移动机器人共同负责货物的出、入库运输，辅助上支撑堆垛机分别与顶升移动机器人、输送线交取货物、并将货物在高脚货架上存取；所述货物包括：托盘及托盘上物品、或者周转箱及周转箱内物品、或者瓦楞纸箱、或者编织袋装物品。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进：
单个辅助上支撑堆垛机的结构为：包括齿纹长条板、纵梁导轨、货叉、货叉双向伸缩装置、配电配重箱、升降装置、立柱、辅助上支撑车架和纵移驱动装置；立柱下端与纵移驱动装置连接，立柱上端与辅助上支撑车架连接，同时立柱上端与辅助上支撑车架之间设有汽车板弹簧，辅助上支撑车架在纵梁导轨的导向下沿巷道纵向移动；纵移驱动装置沿着齿纹长条板移动，齿纹长条板铺设在巷道里，齿纹长条板嵌入仓库地面，齿纹长条板的上表面与仓库地面等高；在立柱的导向下，辅助上支撑堆垛机的升降装置驱动货叉双向伸缩装置升降运动；配电配重箱设置在纵移驱动装置上，货叉双向伸缩装置在升降装置的升降轿厢下面，货叉双向伸缩装置驱动货叉实现左右双向移动，货叉从巷道两侧的高脚货架上或顶升移动机器人上叉运货物。
[0012]所述辅助上支撑车架有带辅助驱动、不带辅助驱动的二种结构；在带辅助驱动的辅助上支撑车架中，方框横截面的上横梁上固定了辅助驱动电机，辅助驱动电机的输出轴上固定了大齿轮，与大齿轮啮合的小齿轮、以及一个槽轮均安装在槽轮驱动轴上，槽轮驱动轴的二端设有带座滚子轴承，二个带座滚子轴承均固定在上横梁上，槽轮、小齿轮、短套筒在槽轮驱动轴中间顺序布置；另一个槽轮装在槽轮从动轴上，槽轮从动轴同样靠二个带座滚子轴承支撑在上横梁上，槽轮从动轴上的长套筒轴向位置在槽轮和带座滚子轴承之间；二个槽轮槽侧面在纵梁导轨的导向下转动，使辅助上支撑车架和立柱沿纵向前后移动；在不带辅助驱动辅助上支撑车架中，无驱动的二个槽轮均装在槽轮从动轴上，槽轮从动轴同样靠二个带座滚子轴承支撑在上横梁上，槽轮从动轴上的长套筒轴向位置在槽轮和带座滚子轴承之间；二个槽轮槽侧面在纵梁导轨的导向下转动，使辅助上支撑车架和立柱沿纵向前后移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，其特征在于：包括多个间隔分布的高脚货架（3），相邻两个高脚货架（3）之间设置有巷道，每条巷道包含一个及以上的辅助上支撑堆垛机（2），每个辅助上支撑堆垛机（2）配合有多台顶升移动机器人（1），驮运货物的顶升移动机器人（1）或空载的顶升移动机器人（1）出入库时，在高脚货架（3）下面支脚之间左右移动，或前后移动，或在巷道里前后移动；其中，作用在辅助上支撑堆垛机（2）上的支撑作用力是始终朝下方的，顶升移动机器人（1）的上顶部分平面与车轮之间有相对升降位移；根据辅助上支撑堆垛机（2）的操作位姿、顶升移动机器人（1）的移动路径，确定辅助上支撑堆垛机（2）在巷道内货物的最佳交付位置，辅助上支撑堆垛机（2）与顶升移动机器人（1）协同控制，协同控制是按照辅助上支撑堆垛机（2）移动距离短、频次少的优化目标，确定最佳交付位置；在最佳交付位置交取货物时，顶升移动机器人（1）在前后左右坐标上处于高脚货架（3）货位的最下面，即顶升移动机器人（1）作为可移动的、能顶升的、最下面的货位；还包括无或有输送线（4）；当有输送线（4）时，输送线（4）设置在巷道的一端或二端，输送线（4）、顶升移动机器人（1）共同负责货物的出、入库运输，辅助上支撑堆垛机（2）分别与顶升移动机器人（1）、输送线（4）交取货物、并将货物在高脚货架（3）上存取；所述货物包括：托盘及托盘上物品、或者周转箱及周转箱内物品、或者瓦楞纸箱、或者编织袋装物品；单个辅助上支撑堆垛机（2）的结构为：包括齿纹长条板（21）、纵梁导轨（22）、货叉（23）、货叉双向伸缩装置（24）、配电配重箱（25）、升降装置（26）、立柱（27）、辅助上支撑车架（28）和纵移驱动装置（29）；立柱（27）下端与纵移驱动装置（29）连接，立柱（27）上端与辅助上支撑车架（28）连接，同时立柱（27）上端与辅助上支撑车架（28）之间设有汽车板弹簧（296），辅助上支撑车架（28）在纵梁导轨（22）的导向下沿巷道纵向移动；纵移驱动装置（29）沿着齿纹长条板（21）移动，齿纹长条板（21）铺设在巷道里，齿纹长条板（21）嵌入仓库地面，齿纹长条板（21）的上表面与仓库地面等高；在立柱（27）的导向下，辅助上支撑堆垛机（2）的升降装置（26）驱动货叉双向伸缩装置（24）升降运动；配电配重箱（25）设置在纵移驱动装置（29）上，货叉双向伸缩装置（24）在升降装置（26）的升降轿厢（264）下面，货叉双向伸缩装置（24）驱动货叉（23）实现左右双向移动，货叉（23）从巷道两侧的高脚货架（3）上或顶升移动机器人（1）上叉运货物。2.如权利要求1所述的辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，其特征在于：所述辅助上支撑车架（28）有带辅助驱动、不带辅助驱动的二种结构；在带辅助驱动的辅助上支撑车架（28）中，方框横截面的上横梁（281）上固定了辅助驱动电机（280），辅助驱动电机（280）的输出轴上固定了大齿轮（284），与大齿轮（284）啮合的小齿轮（283）、以及一个槽轮（282）均安装在槽轮驱动轴（285）上，槽轮驱动轴（285）的二端设有带座滚子轴承（286），二个带座滚子轴承（286）均固定在上横梁（281）上，槽轮（282）、小齿轮（283）、短套筒（287）在槽轮驱动轴（285）中间顺序布置；另一个槽轮（282）装在槽轮从动轴（288）上，槽轮从动轴（288）同样靠二个带座滚子轴承（286）支撑在上横梁（281）上，槽轮从动轴（288）上的长套筒（289）轴向位置在槽轮（282）和带座滚子轴承（286）之间；二个槽
轮（282）槽侧面在纵梁导轨（22）的导向下转动，使辅助上支撑车架（28）和立柱（27）沿纵向前后移动；在不带辅助驱动辅助上支撑车架（28）中，无驱动的二个槽轮（282）均装在槽轮从动轴（288）上，槽轮从动轴（288）同样靠二个带座滚子轴承（286）支撑在上横梁（281）上，槽轮从动轴（288）上的长套筒（289）轴向位置在槽轮（282）和带座滚子轴承（286）之间；二个槽轮（282）槽侧面在纵梁导轨（22）的导向下转动，使辅助上支撑车架（28）和立柱（27）沿纵向前后移动。3.如权利要求2所述的辅助上支撑堆垛机与顶升移动机器人协作的智能仓库，其特征在于：纵移驱动装置（29）的结构为：包括下横梁（291），下横梁（291）上面焊接水平板，水平板与立柱（27）上焊接的矩形法兰之间靠螺栓连接成整体，配电配重箱（25）也固定在水平板上，纵移驱动装置电机（290）固定在下横梁（291）上，滚轮轴（292）是轴与滚轮一体式结构；滚轮轴（292）二端支撑在下横梁（291）上，左端的滚轮轴（292）还套有一个从动齿轮（293），主动齿轮（29...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈黎升，盖宇春，周富成，李子国，梅辉江，万盛，杨威，章军，刘禹，
申请(专利权)人：无锡中鼎集成技术有限公司，
类型：发明
国别省市：